DIMM Là Gì ?

DIMM là viết tắt của Dual In-Line Memory Module, một loại bộ nhớ máy tính được lắp vào khe nhớ trên bo mạch chủ. Trong khi đồng loạt SIMM (Single In-Line Memory Module) của DIMM là 32 bit và phải được lắp đôi để đạt được 64 bit đường dữ liệu, DIMM có sẵn 64 bit. Điều này cho phép một viên DIMM duy nhất truyền dữ liệu nhanh gấp đôi so với một viên SIMM duy nhất. Các chip bộ nhớ DIMM là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên có điện động (DRAM), loại bộ nhớ chính phổ biến nhất. Bộ nhớ tĩnh (SRAM) đắt hơn và nhanh hơn và tạo ra lớp bộ nhớ cache cho CPU. DRAM bao gồm một transistor và một tụ điện tạo thành một ô nhớ, đại diện cho một bit duy nhất. DIMM được lắp đặt trên bo mạch chủ và lưu trữ mỗi bit dữ liệu trong các ô nhớ riêng biệt.

Kiến trúc DIMM

DIMM là một tấm mạch in có gắn các mạch tích hợp DRAM hoặc SDRAM. SDRAM là DRAM đồng bộ chạy với tốc độ xung đồng hồ cao hơn đáng kể.

Làm mát

Khi mật độ chip DIMM tăng để cải thiện hiệu suất, tốc độ xung đồng hồ cao hơn tạo ra nhiều nhiệt hơn. Các chip 8GB hoặc 16GB không gây nhiệt đáng kể. Nhưng với mật độ chip đạt 64GB gấp đôi so với cái sẽ tới, việc giảm nhiệt trở nên quan trọng. Các nhà sản xuất đã phát triển công nghệ giảm nhiệt để giảm thiểu nhiệt từ DIMS, bao gồm các lá làm mát tiết lưu nhiệt thừa từ bo mạch chủ vào hộp máy tính.

Ranks bộ nhớ

DIMM hiện đại chứa các bộ chip DRAM riêng biệt được gọi là memory ranks. Ranks mở nhiều trang DRAM, dẫn đến tăng hiệu suất cho một số ứng dụng. Các rank đa số kết nối đến cùng một địa chỉ và bus để tạo ra bộ nhớ dày hơn cho bộ xử lý. Mặc dù bộ xử lý không thể truy cập đồng thời vào tất cả các rank có sẵn cho cùng một hoạt động, kỹ thuật interleaving cho phép bộ xử lý cùng lúc sử dụng nhiều rank cho các hoạt động khác nhau, chẳng hạn như ghi vào một rank và đọc từ rank khác. Khi hoạt động hoàn tất, DRAM xả dữ liệu. Quá nhiều rank trong một kênh duy nhất có thể gây trì trệ trong quá trình xử lý.

Bộ nhớ kênh

Bộ nhớ kênh đơn là băng thông tối thiểu để DIMM có thể giao tiếp với bộ xử lý. Bộ nhớ kênh kép là hai kênh 64 bit, bộ nhớ kênh ba là xx, bộ nhớ kênh tứ là xx: và tiếp tục qua 6- và 8-channel memory. Bộ nhớ kênh đa kênh không phải là một công nghệ đặc trưng của DIMM: các bo mạch chủ được sản xuất để hỗ trợ số kênh và khe DIMM cụ thể.

SDR SDRAM

SDR SDRAM tốc độ truyền dữ liệu đơn ở vào thị trường vào giữa những năm 1960. DRAM không đồng bộ, có nghĩa là nó chỉ phản ứng với các thay đổi trong đầu vào điều khiển từ bus hệ thống CPU. Tốc độ được đo bằng nanosecond. SDRAM tăng tốc độ DRAM vì nó đồng bộ hóa với thời gian xung đồng hồ CPU. Thay vì đợi cho đến khi một đầu vào điều khiển được thực hiện, SDR SDRAM kích hoạt sớm hơn, đọc một từ dữ liệu duy nhất tại cạnh dương (bắt đầu) của chu kỳ xung đồng hồ mới. Hoặc nó sẽ được đọc tại cạnh âm (kết thúc) của chu kỳ đầu vào trước đó. Tốc độ được đo bằng megahertz (MHz). Bộ điều khiển bộ nhớ xác định thời gian chính xác mà dữ liệu sẽ sẵn sàng để xử lý, do đó không có độ trễ do CPU chờ đợi giữa các truy cập bộ nhớ. Mặc dù nhanh hơn DRAM, SDR SDRAM chỉ có thể đọc/ghi một từ dữ liệu duy nhất trong một chu kỳ xung đồng hồ.

DDR SDRAM

DDR có nghĩa là Double Data Rate, có thể đọc hai từ dữ liệu trong một chu kỳ xung đồng hồ. DDR SDRAM là thế hệ đầu tiên của DDR. Thay vì đợi cho đến khi lệnh trước đã xóa bus dữ liệu bên ngoài, DDR có thể truyền dữ liệu cả ở cạnh dương và cạnh âm của chu kỳ xung đồng hồ. Điều này cho phép DDR hiệu quả gấp đôi tốc độ truyền dữ liệu so với tốc độ truyền của SDR. Vì các nhà sản xuất đã thay đổi thời gian giao diện và giảm điện áp của DIMM, DDR SDRAM không tương thích ngược với SDRAM.

Các thế hệ DDR

Hiện có bốn thế hệ DDR đã ra mắt trên thị trường: DDR, DDR2, DDR3 và DDR4. Bộ đệm của DDR2 là 4 bit, gấp đôi so với bộ đệm thế hệ đầu tiên và tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn đáng kể. DDR3 cải thiện hiệu suất với giảm 40% công suất và thêm các tính năng bổ sung. DDR4, thế hệ thương mại mới nhất, giảm điện áp hoạt động, tăng tốc độ truyền dữ liệu và bổ sung các tính năng cải tiến hiệu suất và tính toàn vẹn dữ liệu.

DDR5

Tổ chức tiêu chuẩn JEDEC đã công bố thông số kỹ thuật cho DDR5 vào năm 2018, và một số nhà sản xuất đã thông báo rằng họ sẽ phát hành DDR5 thương mại vào cuối năm 2019. DDR5 sẽ gấp đôi tốc độ truyền dữ liệu tối đa của DDR4 là 25GB/s và tiêu thụ ít điện năng hơn DDR4. Tuy nhiên, DDR5 không phải là loại bộ nhớ DIMM duy nhất đang phát triển trong tương lai. JEDEC cũng đang làm việc trên các tiêu chuẩn mới cho DIMM không bay hơi (NVDIMM), cho phép giữ dữ liệu trong trường hợp mất điện. NVDIMM tạo ra một hệ thống bộ nhớ không bay hơi duy nhất bằng cách sử dụng NAND không bay hơi, DRAM và nguồn dự phòng riêng biệt.

SIMM – Tiền thân của DIMM

SIMM (single in-line memory module) là phiên bản trước của DIMM. SIMM chứa các chip DRAM hoặc SDRAM trên một mạch in. Một SIMM có đường dẫn dữ liệu 32 bit; SIMM cùng loại được ghép thành cặp để hỗ trợ đường dữ liệu 64 bit trên các máy tính hiện đại.

So sánh SIMM và DIMM

Thành phần	SIMM	DIMM
Chân/Đầu nối điện	Hai mặt của đầu nối giống hệt nhau	Đầu nối điện riêng biệt ở cả hai bên
Kích thước đường dẫn dữ liệu	Đường dẫn dữ liệu 32-bit trong một card duy nhất; yêu cầu các cặp giống hệt nhau để hỗ trợ các bus 64 bit	DIMM đơn hỗ trợ đường dẫn dữ liệu 64-bit; đa kênh yêu cầu người dùng cài đặt DIMM theo cặp
Hiệu quả	Các SIMM được ghép nối làm tăng kích thước bus nhưng tăng chi phí hoạt động do bộ xử lý truy cập song song các thẻ nhớ	Không có chi phí từ xử lý bộ nhớ song song
ghim	72 chân	Phổ biến nhất là 168; hỗ trợ kết hợp giữa 100 và 240
Kích cỡ	Kích thước điển hình dài 4,25” và rộng 1”	Tùy thuộc vào cấu hình chân cắm, dao động trong khoảng 1,67-5,25” dài và 1-1,75” rộng
Cách sử dụng	Được triển khai trên các hệ thống máy tính Pentium và Intel đời đầu	Tiêu chuẩn mô-đun bộ nhớ ngày nay; phát triển tập trung vào chip nhanh hơn và cải thiện quản lý thông minh