หน่วยความจำแบบรีจิสเตอร์ (หรือเรียกว่าหน่วยความจำแบบบัฟเฟอร์ ) คือหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ที่มีรีจิสเตอร์อยู่ระหว่าง โมดูล DRAM และ ตัวควบคุมหน่วยความจำของระบบโมดูลหน่วยความจำแบบรีจิสเตอร์จะใช้โหลดทางไฟฟ้ากับตัวควบคุมหน่วยความจำน้อยกว่าโมดูลแบบไม่รีจิสเตอร์ เนื่องจากรีจิสเตอร์จะส่งสัญญาณซ้ำในระดับท้องถิ่น หน่วยความจำแบบรีจิสเตอร์ช่วยให้ระบบคอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างเสถียรแม้ จะมี โมดูลหน่วยความจำมากกว่าเดิม

เมื่อเปรียบเทียบหน่วยความจำแบบธรรมดากับหน่วยความจำแบบลงทะเบียน หน่วยความจำแบบธรรมดามักถูกเรียกว่าหน่วยความจำแบบไม่มีบัฟเฟอร์หรือหน่วยความจำแบบไม่ลงทะเบียนส่วนหน่วยความจำแบบลงทะเบียนที่ผลิตในรูป แบบโมดูล หน่วยความจำแบบสองแถว (DIMM) จะเรียกว่าRDIMM และ ในทำนองเดียวกัน หน่วยความจำ DIMM แบบไม่ลงทะเบียนจะเรียกว่าUDIMMหรือเรียกสั้นๆ ว่า "DIMM"

หน่วยความจำแบบลงทะเบียนมักมีราคาแพงกว่าเนื่องจากต้องใช้วงจรเพิ่มเติมและมีจำนวนหน่วยที่จำหน่ายน้อยกว่า ดังนั้นจึงมักพบได้เฉพาะในแอปพลิเคชันที่ความต้องการด้านความสามารถใน การขยายขนาดและความทนทานมีความสำคัญมากกว่าความต้องการด้านราคาที่ต่ำ – ตัวอย่างเช่น หน่วยความจำแบบลงทะเบียนมักใช้ในเซิร์ฟเวอร์

แม้ว่าโมดูลหน่วยความจำที่ลงทะเบียนส่วนใหญ่จะมีหน่วยความจำรหัสแก้ไขข้อผิดพลาด (ECC) แต่ก็เป็นไปได้ที่โมดูลหน่วยความจำที่ลงทะเบียนจะไม่แก้ไขข้อผิดพลาด หรือในทางกลับกัน หน่วยความจำ ECC ที่ไม่ได้ลงทะเบียนได้รับการสนับสนุนและใช้งานใน เมนบอร์ด เวิร์กสเตชันหรือเซิร์ฟเวอร์ระดับเริ่มต้นที่ไม่รองรับหน่วยความจำจำนวนมาก^{[ 1 ]}

โดยปกติแล้ว การใช้หน่วยความจำแบบลงทะเบียนจะมีผลเสียต่อประสิทธิภาพการทำงาน การอ่านหรือเขียนแต่ละครั้งจะถูกบัฟเฟอร์ไว้หนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา ระหว่างบัสหน่วยความจำและ DRAM ดังนั้นจึงอาจมองได้ว่า RAM แบบลงทะเบียนทำงานช้า กว่า DRAM แบบไม่ลงทะเบียนที่เทียบเท่ากันหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา สำหรับSDRAMนั้น ข้อนี้ใช้ได้เฉพาะกับรอบสัญญาณนาฬิกาแรกของชุดข้อมูลเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม การลดประสิทธิภาพนี้ไม่ได้เกิดขึ้นทั่วไป มีปัจจัยอื่นๆ อีกมากมายที่เกี่ยวข้องกับความเร็วในการเข้าถึงหน่วยความจำ ตัวอย่างเช่น โปรเซสเซอร์ Intel Westmere 5600 ซีรีส์เข้าถึงหน่วยความจำโดยใช้การสลับตำแหน่งซึ่งการเข้าถึงหน่วยความจำจะกระจายไปทั่วสามช่อง หากใช้ DIMM หน่วยความจำสองตัวต่อช่อง จะมีการลดแบนด์วิดท์หน่วยความจำ สูงสุด สำหรับการกำหนดค่านี้ด้วย UDIMM ประมาณ 5% เมื่อเทียบกับ RDIMM ^{[ 2 ] [ 3 ]}

โดยปกติเมนบอร์ดต้องตรงกับประเภทของหน่วยความจำ ดังนั้น หน่วยความจำแบบลงทะเบียนจะไม่ทำงานในเมนบอร์ดที่ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับหน่วยความจำประเภทนั้น และในทางกลับกัน เมนบอร์ดพีซีบางรุ่นยอมรับหรือต้องการหน่วยความจำแบบลงทะเบียน แต่ไม่สามารถใช้โมดูลหน่วยความจำแบบลงทะเบียนและแบบไม่ลงทะเบียนร่วมกันได้^{[ 4 ]}มีความสับสนมากมายระหว่าง หน่วยความจำ แบบลงทะเบียนและECCเป็นที่เข้าใจกันอย่างกว้างขวางว่าหน่วยความจำ ECC (ซึ่งอาจลงทะเบียนหรือไม่ก็ได้) จะไม่ทำงานเลยในเมนบอร์ดที่ไม่มีการรองรับ ECC แม้ว่าจะไม่มีฟังก์ชัน ECC ก็ตาม แม้ว่าปัญหาความเข้ากันได้จะเกิดขึ้นจริงเมื่อพยายามใช้ หน่วยความจำ แบบลงทะเบียน (ซึ่งมักจะรองรับ ECC และเรียกว่า ECC RAM) ในเมนบอร์ดพีซีที่ไม่รองรับก็ตาม

DIMM แบบไม่มีบัฟเฟอร์และมีสัญญาณนาฬิกา (CUDIMM ) และClocked Small Outline DIMM(โมดูล CSODIMMประกอบด้วยบัฟเฟอร์บนบัสสัญญาณนาฬิกา แต่โดยทั่วไปแล้วจะไม่มีบัฟเฟอร์เพิ่มเติม ซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรของสัญญาณนาฬิกาที่ความเร็วสูงขึ้นโดยมีต้นทุนเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย โมดูลเหล่านี้ถูกนำมาใช้กับDDR5ในปี 2024 ^{[ 5 ]}บัฟเฟอร์สัญญาณนาฬิกาเรียกอีกอย่างว่าไดรเวอร์สัญญาณนาฬิกาไคลเอ็นต์(CKD) ระบบที่ไม่รองรับ CUDIMM/CSODIMM ยังคงสามารถใช้งานได้หลังจากอัปเดต BIOS ที่อนุญาตให้ใช้โมดูลในโหมดส่งผ่าน ^{[ 6 ]}

โมดูลRegistered (Buffered) DIMM (R-DIMM หรือ RDIMM) จะแทรก บัฟเฟอร์ระหว่างขาของบัสสัญญาณนาฬิกา คำสั่ง และแอดเดรสบน DIMM และชิปหน่วยความจำ DIMM ความจุสูงอาจมีชิปหน่วยความจำจำนวนมาก ซึ่งแต่ละชิปจะต้องได้รับแอดเดรสหน่วยความจำและความจุอินพุต รวมของชิปเหล่านี้ จะจำกัดความเร็วในการทำงานของบัสหน่วยความจำ การกระจายสัญญาณคำสั่งและแอดเดรสใหม่ภายใน R-DIMM ทำให้สามารถเชื่อมต่อชิปเข้ากับบัสหน่วยความจำได้มากขึ้น^{[ 8 ]} ข้อเสียคือความหน่วงของหน่วยความจำ ที่เพิ่มขึ้น อันเป็นผลมาจากรอบสัญญาณนาฬิกาเพิ่มเติมอีกหนึ่งรอบที่จำเป็นสำหรับแอดเดรสในการเคลื่อนที่ผ่านบัฟเฟอร์เพิ่มเติม โมดูล RAM แบบลงทะเบียนรุ่นแรกๆ นั้นไม่สามารถใช้งานร่วมกับโมดูล RAM แบบไม่ลงทะเบียนได้ แต่ R-DIMM ของ SDRAM ทั้งสองแบบสามารถสลับเปลี่ยนกันได้ทางกลไก และเมนบอร์ดบางรุ่นอาจรองรับทั้งสองประเภท^{[ 9 ]}

โมดูล Load Reduced DIMM (LR-DIMM หรือ LRDIMM)คล้ายกับ R-DIMM แต่เพิ่มบัฟเฟอร์ให้กับสายข้อมูลด้วย กล่าวคือ LR-DIMM จะบัฟเฟอร์ทั้งสายควบคุมและสายข้อมูลในขณะที่ยังคงรักษาลักษณะขนานของสัญญาณทั้งหมดไว้ ส่งผลให้ LR-DIMM มีความจุหน่วยความจำสูงสุดโดยรวมสูง ในขณะที่หลีกเลี่ยงปัญหาด้านประสิทธิภาพและการใช้พลังงานของ FB-DIMM ที่เกิดจากการแปลงระหว่างรูปแบบสัญญาณอนุกรมและขนานที่จำเป็น^{[ 8 ] [ 10 ]}

โมดูล Fully Buffered DIMM (FB-DIMM)ช่วยเพิ่มความจุหน่วยความจำสูงสุดในระบบขนาดใหญ่ได้มากยิ่งขึ้น โดยใช้ชิปบัฟเฟอร์ที่ซับซ้อนกว่าในการแปลงระหว่างบัสกว้างของชิป SDRAM มาตรฐานและบัสหน่วยความจำแบบอนุกรมความเร็วสูงที่แคบกว่า กล่าวอีกนัยหนึ่ง การควบคุม ที่อยู่ และการถ่ายโอนข้อมูลทั้งหมดไปยัง FB-DIMM จะดำเนินการในลักษณะอนุกรม ในขณะที่ตรรกะเพิ่มเติมที่มีอยู่บน FB-DIMM แต่ละตัวจะแปลงอินพุตแบบอนุกรมเป็นสัญญาณแบบขนานที่จำเป็นในการขับเคลื่อนชิปหน่วยความจำ ^{[ 10 ]} ด้วยการลดจำนวนพินที่จำเป็นต่อบัสหน่วยความจำ CPU จึงสามารถรองรับบัสหน่วยความจำได้มากขึ้น ทำให้แบนด์วิดท์และความจุหน่วยความจำโดยรวมสูงขึ้น น่าเสียดายที่การแปลงนี้ทำให้ความหน่วงของหน่วยความจำเพิ่มขึ้น และชิปบัฟเฟอร์ความเร็วสูงที่ซับซ้อนนั้นใช้พลังงานมากและสร้างความร้อนจำนวนมาก

ทั้ง FB-DIMM และ LR-DIMM ถูกออกแบบมาเพื่อลดภาระที่โมดูลหน่วยความจำส่งไปยังบัสหน่วยความจำเป็นหลัก จึงไม่สามารถใช้งานร่วมกับ R-DIMM ได้ และเมนบอร์ดที่รองรับ R-DIMM มักจะไม่อนุญาตให้ใช้โมดูลหน่วยความจำต่างชนิดกัน

AMD ได้เสนอ DIMM แบนด์วิดท์สูง (HB-DIMM)เพื่อเพิ่มแบนด์วิดท์ของหน่วยความจำ DDR5 เป็นสองเท่าในปี 2025 ใน HB-DIMM ชิปรีจิสเตอร์ทำหน้าที่เป็นมัลติเพล็กเซอร์ที่ส่งต่อสัญญาณไปยังหนึ่งในสองช่องสัญญาณที่เชื่อมต่อกันซึ่งสามารถระบุที่อยู่ได้อย่างอิสระ ส่งผลให้สองช่องสัญญาณ (สี่ช่องสัญญาณย่อย) สามารถบรรจุลงใน DIMM เดียวได้^{[ 11 ]}