DIMM-Typen: UDIMM vs. RDIMM vs. LRDIMM

Die Speicherkapazität eines Servers ist einer der entscheidenden Faktoren für die Systemleistung. Auf dem Markt gibt es drei Arten von Speichermodulen: UDIMM, RDIMM und LRDIMM. Der darin enthaltene Begriff DIMM (Dual Inline Memory Module) bezieht sich auf einen Memory Stick oder Stick of RAM, der aus einer Reihe von integrierten Schaltkreisen mit dynamischem Direktzugriffsspeicher besteht, die auf einer Leiterplatte montiert sind.

RDIMM oder LRDIMM kann eine Überlegung bei der Auswahl des richtigen Speichermoduls für einen Hochleistungsserver sein. Hier werden die Unterschiede zwischen UDIMM, RDIMM und LRDIMM vorgestellt.

Drei Server-DIMM-Typen

Server-Speichermodule unterscheiden sich in Bezug auf Leistung, Zuverlässigkeit, Effizienz und Kosten. Daher müssen wir die drei DIMM-Typen genau kennen und das richtige Speichermodul für uns auswählen.

UDIMM

UDIMM ist auch als ungepuffertes DIMM bekannt, d. h. als ungepuffertes Dual Inline Memory Module. Die Verwendung dieses Speichermoduls bedeutet, dass die Adress- und Steuersignale den DRAM-Chip auf dem Server-DIMM direkt erreichen können, ohne einen Puffer zu durchlaufen und ohne jegliche Zeitanpassung.

Bei der Datenübertragung von der CPU zu den DRAM-Chips in den einzelnen Serverspeichern muss das UDIMM sicherstellen, dass der Übertragungsabstand zwischen der CPU und jedem DRAM-Chip gleich ist. Diese parallele Übertragung ist effektiv, erfordert aber einen aufwändigeren Herstellungsprozess, so dass UDIMMs eine geringere Kapazität und Frequenz sowie eine geringere Latenz aufweisen. Außerdem können UDIMMs die Serverleistung nicht maximieren, da sie nur im ungepufferten Modus arbeiten und nicht die volle Server-RAM-Zuweisung (maximale Kapazität) unterstützen können.

RDIMM

RDIMM, auch Registered DIMM genannt, ist ein registriertes Dual Inline Memory Module. Es verbindet ein Register zwischen der CPU und dem DRAM-Chip für die Datenübertragung, wodurch die Distanz der parallelen Übertragung verringert und die Übertragungseffizienz verbessert wird. RDIMMs lassen sich aufgrund ihrer hohen Registereffizienz leichter in Kapazität und Frequenz steigern als UDIMMs. Darüber hinaus unterstützen RDIMMs den gepufferten und hochleistungsfähigen registrierten Modus, was sie stabiler macht als UDIMMs. Dies verleiht ihm die höchste Server-RAM-Leistung und eine breite Palette von Anwendungen auf dem Server-RAM-Markt.

LRDIMM

LRDIMM, auch Load Reduced DIMM genannt, sind Dual Inline Memory Module mit geringer Belastung. Was RDIMM vs. LRDIMM betrifft, so verwenden letztere keine Register, sondern sind einfach gepuffert. Die Pufferung verringert die Stromlast auf der Hauptplatine, hat aber kaum Auswirkungen auf die Speicherleistung. Beim LRDIMM-Speicher wird der Register-Chip des RDIMM-Speichers durch den Isolationspuffer-Chip des iMB-Speichers (Isolation Memory Buffer) ersetzt. Der unmittelbare Vorteil ist die Verringerung der Server-Speicherbuslast und die weitere Erhöhung der Server-RAM-Unterstützungskapazität.

Tatsächlich kann LRDIMM RDIMM ersetzen. Dies reduziert nicht nur die Belastung und den Stromverbrauch des Speicherbusses, sondern bietet auch die maximale unterstützte Kapazität des Server-RAM. Der Stromverbrauch von LRDIMM ist relativ gering, und es ist auch im Netzwerkserverbereich sehr beliebt.

UDIMM vs. RDIMM vs. LRDIMM: Welches ist das richtige für Ihr Design?

Neben dem Verständnis der drei Server-DIMM-Typen ist es auch wichtig, die spezifischen Unterschiede zwischen den drei Server-Speichermodulen zu kennen. Wir müssen einen Vergleich zwischen UDIMM vs. RDIMM vs. LRDIMM anstellen, um ein geeignetes Speichermodul zu finden.

UDIMM vs. RDIMM

Leistung

Die Register im RDIMM werden zum Puffern von Adressen, Befehlsleitungen und Takten verwendet, während die Daten direkt zum und vom Speichercontroller und den DRAM-Chips geleitet werden. Dadurch wird die Signalintegrität verbessert und die elektrische Belastung des Speichercontrollers verringert, so dass das System mehr Server-RAM-Kapazität unterstützen und seine Stabilität beibehalten kann. Zu den weiteren Merkmalen von RDIMMs gehört die Paritätserkennung. Sobald ein Problem mit den Adress- und Steuersignalen durch die Register erkannt wird, antwortet das RDIMM mit einem Fehlersignal an den Speichercontroller.

Im Gegensatz dazu hat das UDIMM keine Puffer oder Register konfiguriert und gibt alle Anweisungen vom Speichercontroller direkt an den DRAM-Chip weiter. Ohne Puffer, Adressen und Steuersignale kann dies die elektrische Belastung des Speichercontrollers etwas erhöhen. Infolgedessen können UDIMM-fähige Systeme nur eine begrenzte Anzahl von DIMMs verarbeiten. Im Vergleich zu RDIMM fehlt bei UDIMM die Paritätsfehlererkennung. Der Speichercontroller kann Adress- und Steuersignalfehler erst nach einer gewissen Zeit erkennen, wenn eine interne Komponente beschädigt ist.

Bandbreite und Latenzzeit

RDIMM bieten zusätzliche Taktzyklen und mehr Strom, was zu höheren Latenzzeiten und geringerer Bandbreite führt. Und wenn mehrere DIMMs in jedem Server-Speicherkanal vorhanden sind, ändern sich die Taktzyklen der UDIMMs wie die der RDIMMs, was zu einer höheren Latenz und geringeren Bandbreite führt. Durch die Verdoppelung der einzelnen Taktzyklen, um die Build-Time zu ermöglichen, hat das UDIMM ebenfalls eine höhere Latenz und eine geringere Bandbreite als das RDIMM. Infolgedessen wird die überlegene Leistung von RDIMM deutlich, wenn es drei oder mehr DIMMs pro Server-Speicherkanal gibt. UDIMM ist auf maximal zwei DIMMs pro Serverspeicherkanal beschränkt.

Anwendungen

Wie bereits erwähnt, bieten beide Speichermodule eine gute Leistung bei einer geringen Strombelastung des Speichercontrollers. Daraus lässt sich schließen, dass RDIMM eine bessere Stabilität, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit als UDIMM bietet. Allerdings ist die starke Leistung auch etwas teurer. Daher wird RDIMM hauptsächlich in High-End-Servern eingesetzt, die eine hohe Kapazität und eine hohe Leistung des Server-RAM benötigen. UDIMM wird hauptsächlich in Systemen mit geringeren Speicheranforderungen eingesetzt, z. B. in unseren PCs und Desktops.

RDIMM vs. LRDIMM

Spezifikationen

Was die Spezifikationen betrifft, so sind einige der erweiterten Spezifikationen für RDIMM und LRDIMM ähnlich. So wird beispielsweise die Geschwindigkeit in Megabit pro Sekunde (MT/s) für Übertragungen auf dem Server-Speicherkanal gemessen.

Die wichtigste Spezifikation für RCDs auf RDIMMs bezieht sich auf das Takt-Timing, da die Hauptfunktion des RCDs darin besteht, Takte neu zu puffern und an den DRAM-Chip zu senden. Das LRDIMM hingegen verfügt über einen einzigen RCD und benötigt mehrere Datenpuffer, um die eingehenden DQ- und DQS-Signale zwischen dem Speichercontroller und dem DRAM zu puffern. Bei einem LRDIMM sind der Adressbus des RCD und der eingehende Takt unidirektional vom Server-Speichercontroller zum DIMM. Im Gegensatz dazu ist ein RDIMM bidirektional.

Hinweise zum Design

LRDIMMs gelten im Allgemeinen als die beste Wahl für speicherintensive Server. Sie verwenden Speicherpuffer, um die elektrische Belastung der Spalten auf eine einzige Belastung zu reduzieren, wodurch bis zu 8 Spalten auf einem einzigen DIMM-Modul möglich sind. Natürlich erhöhen Systeme, die LRDIMMs verwenden, unweigerlich den Stromverbrauch und die Latenzzeit, während gleichzeitig die größtmögliche Server-RAM-Kapazität konfiguriert wird.

Wenn Sie eine hohe Geschwindigkeit und eine geringe Latenzzeit wünschen, ist RDIMM das Richtige für Sie. Wenn Ihr Design eine höhere Speicherdichte erfordert, ist LRDIMM die richtige Wahl.

Zusammenfassung

Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technik steht ein höherer Standard-Serverspeicher für höhere Computerleistung, geringeren Stromverbrauch und geringere Wärmeentwicklung. Die gängigen Speichergenerationen sind DDR, DDR2, DDR3 und DDR4, wobei jede von ihnen nicht kompatibel ist. Die ersten drei Generationen wurden abgeschafft. Gegenwärtig hat die neueste Generation von DDR4 eine höhere Speicherleistung mit hoher Frequenz und Speicherkapazität. Im Vergleich zwischen DDR5 und DDR4 zeichnet sich das neue DDR5 durch eine höhere Speicherdichte aus, die mehr DIMM-Technologie für Serverspeicher erfordert.

Aus dem Vergleich von UDIMM-, RDIMM- und LRDIMM-Speichermodulen geht hervor, dass sie ihre eigenen Merkmale haben und für unterschiedliche Anwendungsszenarien geeignet sind. Je nach Bedarf können Sie das passende DIMM auswählen. Für Hochleistungsserver ist das LRDIMM eine gute Wahl.