DIMM

奔騰CPU推出后出現的內存條

DIMM,Dual-Inline-Memory-Modules,即雙列直插式存儲模塊。是在奔騰CPU推出后出現的新型內存條,它提供了64位的數據通道。適用DIMM的內存晶元的工作電壓一般為3.3V。

簡介


DIMM
DIMM
Dual-Inline-Memory-Modules,即雙列直插式存儲模塊。這是在奔騰CPU推出后出現的新型內存條,DIMM提供了64位的數據通道,因此它在奔騰主板上可以單條使用。它有168條引腳,故稱為168線內存條。它要比SIMM插槽要長一些,並且它也支持新型的168線EDO-DRAM存儲器。適用DIMM的內存晶元的工作電壓一般為3.3V(使用EDORAM內存晶元的168線內存條除外),適用於SIMM的內存晶元的工作電壓一般為5V(使用EDORAM或FBRAM內存晶元),二者不能混合使用。

對比比較


DIMM與SIMM比較
DIMM(Dual Inline Memory Module,雙列直插內存模塊)與SIMM(single in-line memory module,單邊接觸內存模組)相當類似,不同的只是DIMM的金手指兩端不像SIMM那樣是互通的,它們各自獨立傳輸信號,因此可以滿足更多數據信號的傳送需要。同樣採用DIMM,SDRAM 的介面與DDR內存的介面也略有不同,SDRAM DIMM為168Pin DIMM結構,金手指每面為84Pin,金手指上有兩個卡口,用來避免插入插槽時,錯誤將內存反向插入而導致燒毀;DDR DIMM則採用184Pin DIMM結構,金手指每面有92Pin,金手指上只有一個卡口。卡口數量的不同,是二者最為明顯的區別。DDR2 DIMM為240pin DIMM結構,金手指每面有120Pin,與DDR DIMM一樣金手指上也只有一個卡口,但是卡口的位置與DDR DIMM稍微有一些不同,因此DDR內存是插不進DDR2 DIMM的,同理DDR2內存也是插不進DDR DIMM的,因此在一些同時具有DDR DIMM和DDR2 DIMM的主板上,不會出現將內存插錯插槽的問題。

SO


為了滿足筆記本電腦對內存尺寸的要求,SO-DIMM(Small Outline DIMM Module)也開發了出來,它的尺寸比標準的DIMM要小很多,而且引腳數也不相同。同樣SO-DIMM也根據SDRAM和DDR內存規格不同而不同,SDRAM的SO-DIMM只有144pin引腳,而DDR的SO-DIMM擁有200pin引腳。此外筆記本內存還有MicroDIMM和Mini Registered DIMM兩種介面。MicroDIMM介面的DDR為172pin,DDR2為214pin;Mini Registered DIMM介面為244pin,主要用於DDR2內存。DDR3 SO-DIMM介面為204pin。

FB


因為一般的內存主要是採用傳統的64位并行設計,即北橋晶元的內存控制器與內存模塊之間均通過64位的并行匯流排來數據交換,但此類并行匯流排設計有一個最大的缺點:就是相鄰線路很容易受到干擾。這是因為一般的DIMM採用一種“短線連接”(Stub-bus)的拓撲結構
在這種結構中,每個晶元與內存控制器的數據匯流排都有一個短小的線路相連,這樣會造成電阻抗的不連續性,從而影響信號的穩定與完整,頻率越高或晶元顆粒越多,影響也就越大。這也是一般基於此類并行體系的內存如DDR頻率低下的原因。
Small Outline Dual Inline Memory Module(縮寫SODIMM):小外形雙列直插式內存模塊。

伺服器使用


主要有三種:註冊的、未註冊的與低負載。這些類別定義了由內存模塊施加的電力負載。
Registered DIMM(RDIMM)是最常見的內存模塊類型。RDIMM使用註冊,從電力上將內存模塊從剩餘主板中隔離出來。積極的一方面是,只需更少的電力負載支持,系統能夠填充更多RDIMM,支撐內存容量。不好的是緩衝組件增加了對內存轉換的延遲,稍微降低了性能並增加了能耗需求。
Unregistered DIMM(UDIMM)是與RIMM一樣的內存設備,無需緩衝。該內存模塊只有少許延遲與能源消耗,但為主板呈現的是更大的電力負載。UDIMM限制了每個通道能夠使用的多少DIMM。擁有UDIMM內存的伺服器無法支持與使用RIMM一樣的內存容量。UDIMM通常為那些需要適度內存數量與中等延遲的伺服器而準備的。
低負載DIMM(LRDIMM)不使用比較複雜的註冊,而是使用簡單緩衝。緩衝降低了在下層主板上的電力負載,但對能源與內存性能幾乎無影響。不似RDIMM與LRDIMM讓伺服器製造商在每個內存通道上放更多模塊。因此,LRDIMM設計能包含大型卷系統內存,而不產生高的延遲費用。
兩個RDIMMS無法成為一個LRDIMM:伺服器無法在一個通道中混合模塊類型,例如,兩個RDIMM與一個LRDIMM。通常,伺服器也無法在通道之間混合不同DIMM。選擇一個DIMM類型,能交付最佳容量與性能即可。
一般來說,使用伺服器能夠支持的最大的DIMM。這通常可以為系統潛在整合(或故障恢復)提供最佳價值與更多的內存。管理員能節省成本,並能使用更小模塊填充DIMM插槽,但這樣可能無法為未來升級預留足夠內存,還可能使得高級可用性功能,如內存保留與鏡像更加麻煩。
對於虛擬與整合伺服器來說,安裝更多內存貌似是最簡單的答案,但更多的內存失敗的風險更大,還會破壞伺服器的工作負載。

組織


大多數DIMM使用“×4”(“by four”)或“×8”(“by eight”)內存晶元構建,每側有9個晶元; “×4”和“×8”指的是DRAM晶元的數據寬度,以位為單位。
在“×4”寄存DIMM的情況下,每邊的數據寬度是36位; 因此,存儲器控制器(需要72位)需要同時定址兩側以讀取或寫入所需的數據。 在這種情況下,雙面模塊是單排的。 對於“×8”寄存的DIMM,每側為72位寬,因此存儲器控制器一次僅對一側進行定址(雙面模塊為雙列)。
上面的例子適用於存儲72位而不是更常見的64位的ECC存儲器。每組8位還有一個額外的晶元,不計算在內。

排行


有時,存儲器模塊設計有兩個或多個獨立的DRAM晶元組,連接到相同的地址和數據匯流排;每個這樣的集合稱為排名。由於所有等級共享相同的匯流排,因此在任何給定時間只能訪問一個等級;它通過激活相應的秩的晶元選擇(CS)信號來指定。通過使其相應的CS信號停用,在操作期間停用所有其他等級。 DIMM通常製造,每個模塊最多有四個等級。消費者DIMM供應商最近開始區分單排和雙排DIMM。
在取出存儲器字之後,存儲器通常在延長的時間段內不可訪問,而讀出放大器被充電以訪問下一個單元。通過交織存儲器(例如,單元0,4,8等一起存儲在一個等級中),可以更快地執行順序存儲器訪問,因為讀出放大器在訪問之間具有3個循環的空閑時間用於再充電。
DIMM通常被稱為“單面”或“雙面”,以描述DRAM晶元是位於模塊的印刷電路板(PCB)的一側還是兩側。然而,這些術語可能引起混淆,因為晶元的物理布局不一定與它們在邏輯上組織或訪問的方式有關。
JEDEC認為,當應用於已註冊的DIMM(RDIMM)時,術語“雙面”,“雙面”或“雙存儲”不正確。

形狀因素


DIMM中通常使用多種形狀因子。單數據速率同步DRAM(SDR SDRAM)DIMM主要以1.5英寸(38毫米)和1.7英寸(43毫米)高度製造。當1U機架式伺服器開始變得流行時,這些外形尺寸的DIMM必須插入有角度的DIMM插槽,以適應1.75英寸(44毫米)高的盒子。為了緩解這個問題,DDR DIMM的下一個標準是在“低調”(LP)高度約為1.2英寸(30毫米)的情況下創建的。這些適用於1U平台的垂直DIMM插槽。
隨著刀片伺服器的出現,成角度的插槽再次變得普遍,以便在這些空間受限的盒子中容納LP形狀因子DIMM。這導致開發了超低剖面(VLP)形狀因子DIMM,高度約為0.72英寸(18毫米)。用於VLP DIMM高度的DDR3 JEDEC標準約為0.740英寸(18.8 mm)。這些將垂直適合ATCA系統。
全尺寸240針DDR2和DDR3 DIMM均按照JEDEC設定的標準規定,高度約為1.18英寸(30毫米)。這些外形尺寸包括240針DIMM,SODIMM,Mini-DIMM和Micro-DIMM 。
全高288針DDR4 DIMM比DDR3同類產品略高,為1.23英寸(31毫米)。同樣,VLP DDR4 DIMM也比DDR3等效產品略高,接近0.74英寸(19毫米)。
截至2017年第二季度,華碩已經推出了基於PCI-E的“DIMM.2”,它具有與DDR3 DIMM類似的插槽,用於連接最多兩個M.2 NVMe固態硬碟的模塊。但是,它不能使用普通的DDR型ram,除了華碩之外沒有太多的支持。