DIMM (Dual Inline Memory Module)

Die RAM-Kapazität eines Computers ist einer der entscheidenden Faktoren für die Leistung eines Systems. Neben der CPU ist der Arbeitsspeicher eine wichtige Komponente, die den Datentransfer steuert und als temporärer Datenspeicher fungiert, während die CPU oder die Festplatte noch die vorangegangenen Daten verarbeiten. Die richtige Menge und der richtige Typ des Arbeitsspeichers sind daher entscheidend für den reibungslosen Betrieb des Systems.

In der RAM-Technologie hat es viele Entwicklungen gegeben, um der wachsenden Nachfrage nach schnellerer Datenverarbeitung gerecht zu werden. Big-Data-Analysen, der Aufstieg verschiedener Social-Media-Plattformen und verschiedene Anwendungen, die für diese Cloud-abhängige Generation entwickelt wurden, sind nur einige der vielen Gründe, warum der hauchdünne Speicherstick in unseren Computern in der Lage sein sollte, große Datenmengen in seiner kompakten Form aufzunehmen. Das Speichermodul, das wir heute in den meisten Computersystemen sehen, wird DIMM (Dual Inline Memory Module) genannt. Es gibt zahlreiche Arten von DIMMs, aber wir werden in diesem Artikel nur zwei der gängigen Typen besprechen, das RDIMM und das UDIMM. Bevor wir uns mit den Details dieser beiden Typen befassen, wollen wir uns zunächst einen Überblick über ihren gemeinsamen Nenner verschaffen: das DIMM.

Was ist ein DIMM (Dual Inline Memory Module)?

SIMM (Single Inline Memory Module) ist eine Art von Speichermodul, das 32-Bit-Daten unterstützt. In den 1980er Jahren dominierte es den Speichermarkt, aber mit dem Aufkommen von 64-Bit-CPUs wurde es allmählich überholt. Mit der Einführung der Pentium-CPUs von Intel, die eine Datenbreite von 64 Bit verwenden, und dem Aufkommen von SDRAM (Synchronous DRAM) müssen zwei SIMMs in Reihe installiert werden, um die 64-Bit-Datenübertragung zu ermöglichen. Da SIMM als überflüssig angesehen wurde, wurde es nach und nach durch DIMM ersetzt, das einen 64-Bit-Datenpfad hat. DIMM ist im Grunde ein doppelseitiges SIMM, und ein einziges DIMM kann den Platz von zwei SIMMs einnehmen. Da der Datenpfad doppelt so lang ist wie bei seinem Vorgänger, können DIMMs Daten schneller übertragen und sind bis heute das Standard-Speichermodul in den meisten Computern.

Nicht alle DIMMs sind gleich. Das herkömmliche DIMM wird auch als UDIMM (Unregistered DIMM) und RDIMM (Registered DIMM) bezeichnet. Lesen Sie weiter, wenn wir uns mit den Unterschieden zwischen diesen beiden Speichermodulen, den Verwendungszwecken der einzelnen Speicher und der Frage befassen, ob diese beiden DIMMs im selben System gemischt werden können.

RDIMM (Registered Dual Inline Memory Module)

Registered DIMM oder RDIMM hat, wie der Name schon sagt, ein Register innerhalb des DIMMs, das zwischen den DRAM-Modulen und dem Speicher-Controller des Systems angeordnet ist. Das Register puffert die Adressen, Befehlsleitungen und Takte, während die Daten direkt zum und vom Speicher-Controller und den DRAMs gehen. Der Speicher-Controller leitet Befehle, die sich auf Adressen, Befehle und Takte beziehen, an das Speicherregister weiter, anstatt direkt auf die DRAMs zuzugreifen. Dies verbessert die Signalintegrität und verringert die elektrische Belastung des Speicher-Controllers, so dass das System mehr Speichermodule unterstützen kann, ohne an Stabilität einzubüßen. RDIMMs verfügen außerdem über eine Paritätserkennung, was ihre Zuverlässigkeit weiter erhöht. Sobald Probleme mit den Adress- und Steuersignalen, die das Register durchlaufen, erkannt werden, gibt das RDIMM ein Fehlersignal an den Speicher-Controller zurück.

LRDIMM (Load Reduced Dual Inline Memory)

LRDIMMs werden für stabile Serversysteme mit großen Arbeitsspeicherkapazitäten eingesetzt. Dabei übernimmt der iMB (isolated Memory Buffer) die Adressleitungen, Steuersignale und die eigentlichen Datenleitungen von der Northbridge des Serversystems. Das bedeutet, dass ein LRDIMM den Server deutlich weniger belastet als ein RDIMM. Dadurch ist es zum Beispiel möglich, 6 LRDIMMs statt nur 4 RDIMMs im Server zu installieren. LRDIMM verwendet außerdem die ECC-Technologie.

Achtung! LRDIMM kann nicht gleichzeitig mit RDIMM oder ECC UDIMM eingesetzt werden.

UDIMM (Unbuffered Dual Inline Memory Module)

UDIMMs hingegen haben keinen Puffer und kein Register an Bord. Alle Anweisungen des Speicher-Controllers gehen direkt an die DRAMs. Ohne Puffer führen Adress- und Steuersignale zu einer zusätzlichen elektrischen Belastung des Speicher-Controllers; daher können Systeme, die UDIMMs unterstützen, nur eine begrenzte Anzahl von DIMMs verarbeiten. UDIMMs fehlt auch die Paritätsfehlererkennung von RDIMMs (außer bei denen mit ECC, aber das wäre ein anderes Thema); der Speicher-Controller erkennt Adress- und Steuersignalfehler erst zu einem späteren Zeitpunkt, wenn die Beschädigung bereits eingetreten ist.

SODIMM (Small Outline Dual Inline Memory Module)

Ein SODIMM hat eine kleinere Bauform als ein normales DIMM. Sie werden zum Beispiel in Laptops, Notebooks oder in mini-ITX-Mainboards verwendet, da dort eine kompaktere Bauweise nötig ist. Die Abmessungen der SODIMMs betragen in der Regel ungefähr 68 mm x 30 mm. Von SODIMMs gibt es zudem auch noch kleinere Bauformen wie Micro-SODIMM oder Mini-SODIMM. Je nach Typ (DDR2-RAM, DDR3-RAM, DDR4-RAM) besitzen die SODIMMs minimal andere Abmessungen, andere Kontaktstellen und Einkerbungen.

Bandbreite und Latenzzeit

RDIMMs benötigen einen zusätzlichen Taktzyklus und verbrauchen mehr Strom, weil sie die Adress- und Befehlsleitungen zur Registrierung zusätzlich durchlaufen müssen. Dies führt zu einer höheren Latenz und geringeren Bandbreite für RDIMMs. Folglich sind UDIMMs bei einem DIMM pro Speicherkanal in Bezug auf Latenz und Bandbreite im Vorteil. Bei mehr als einem DIMM pro Speicherkanal sieht die Sache jedoch ganz anders aus. Hier ändert sich der Taktzyklus für UDIMMs aufgrund der hohen elektrischen Belastung der Adress- und Steuerleitungen. Ein einzelner Taktzyklus verdoppelt sich, um die Einschwingzeit zu berücksichtigen, was zu einer höheren Latenz und geringeren Bandbreite als bei RDIMMs führt. Die überlegene Leistung von RDIMMs kommt daher zum Vorschein, wenn mehr als ein DIMM pro Speicherkanal vorhanden ist, und liefert bei zwei DIMMs pro Kanal eine 8,7 % schnellere Datenübertragungsrate als UDIMMs. Obwohl die Pufferung bei RDIMMs zu mehr Taktzyklen und mehr Stromverbrauch als bei herkömmlichen DIMMs führt, bieten sie im Allgemeinen eine höhere Leistung, wenn zwei oder mehr DIMMs pro Speicherkanal verwendet werden.

UDIMMs sind außerdem auf maximal zwei DIMMs pro Speicherkanal beschränkt, so dass RDIMMs für Systeme, die drei oder mehr Speicherkanäle unterstützen, ein geeigneteres Speichermodul darstellen würden.

Verwendung

Aufgrund der geringeren elektrischen Belastung der Speichercontroller bieten RDIMMs eine bessere Stabilität, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit als UDIMMs. RDIMMs sind jedoch angesichts der gebotenen Leistung teurer als UDIMMs. Aus diesem Grund werden RDIMMs hauptsächlich in Servern eingesetzt, in denen RAMs mit hoher Kapazität und hoher Leistung erforderlich sind.

Im Gegensatz dazu werden UDIMMs in Systemen mit geringem Speicherbedarf wie unseren normalen Laptops und Desktops verwendet. Die Größen von UDIMMs reichen von 2 GB bis 8 GB. Ihr günstigerer Preis, die geringere Kapazität und die mittlere Leistung machen sie ideal für normale Computersysteme.

Kombination von RDIMM und UDIMM

Eine Hauptplatine ist so konzipiert, dass sie entweder ein RDIMM oder ein UDIMM unterstützt, aber nicht beide, da diese beiden DIMMs unterschiedliche Technologien und Architekturen verwenden. Die Verwendung beider DIMMs schadet dem System nicht, aber es wird unbrauchbar sein. Das System zeigt eine Fehlermeldung an, sobald die Hauptplatine einen inkompatiblen Speicher erkannt hat, und funktioniert erst wieder, wenn Sie das richtige Speichermodul einsetzen.

Welcher ist besser?

Wenn es um Leistung und Signalintegrität geht, ist RDIMM dank des zusätzlichen Registers in seiner Architektur, an das Adressen und Befehlsleitungen geleitet werden, weitaus besser als UDIMM. Die geringere elektrische Belastung des Speicher-Controllers macht RDIMM auch zuverlässiger und stabiler als UDIMM. Trotz dieser Vorteile ist der Einsatz von RDIMMs in normalen Laptops und Desktops aufgrund des hohen Preises und der Speicheranforderungen solcher Systeme nicht sinnvoll. UDIMMs sind für diese Systemtypen besser geeignet, aber wenn es um High-End-Server geht, sind RDIMMs besser geeignet, da sie Engpässe bei der Speicherleistung vermeiden.

Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass RDIMMs nicht dazu gedacht sind, UDIMMs zu ersetzen, obwohl letztere eine geringere Leistung aufweisen. Stattdessen sollten RDIMM und UDIMM als zwei verschiedene Arten von DIMMs betrachtet werden, die für unterschiedliche Zwecke und Computersysteme entwickelt wurden.

Stand: 27.09.2023