Tipologia DIMM: UDIMM, RDIMM e LRDIMM

La capacità di memoria del server è uno dei fattori determinanti per le prestazioni del sistema. Sul mercato sono disponibili tre tipi di moduli di memoria: UDIMM, RDIMM e LRDIMM. Il termine DIMM (dual inline memory module) in esso contenuto si riferisce a una chiavetta di memoria o stick di RAM consistente in una serie di circuiti integrati di memoria ad accesso random dinamico montati su un circuito stampato.

RDIMM o LRDIMM possono essere considerati nella scelta del modulo di memoria giusto per un server ad alte prestazioni. In questo articolo vengono presentate le differenze tra UDIMM, RDIMM e LRDIMM.

Tre tipi di DIMM per server

I moduli di memoria per server hanno diversi livelli di prestazioni, affidabilità, efficienza e costo, quindi è necessario comprendere a fondo i tre tipi di DIMM e scegliere il modulo di memoria giusto per noi.

UDIMM

UDIMM è noto anche come unbuffered DIMM, ovvero un modulo di memoria dual in-line senza buffer. L'applicazione di questo modulo di memoria significa che i segnali di indirizzo e controllo possono raggiungere direttamente il chip DRAM sulla DIMM del server senza passare attraverso un buffer e senza alcuna regolazione della temporizzazione.

Quando i dati vengono trasmessi dalla CPU ai chip DRAM in ciascuna memoria del server, l'UDIMM deve garantire che la distanza di trasmissione tra la CPU e ciascun chip DRAM sia uguale. Questo trasferimento parallelo è efficace, ma richiede un processo di produzione superiore, quindi le UDIMM hanno una capacità e una frequenza inferiori e una latenza inferiore. Inoltre, le UDIMM non possono massimizzare le prestazioni del server perché funzionano solo in modalità unbuffered e non possono supportare l'allocazione completa della RAM del server (capacità massima).

RDIMM

RDIMM, chiamato Registered DIMM, è un modulo di memoria dual inline registrato. Per la trasmissione dei dati, collega un registro tra la CPU e il chip DRAM, riducendo la distanza della trasmissione parallela e migliorando l'efficienza della trasmissione. Le RDIMM sono più facili da aumentare in termini di capacità e frequenza rispetto alle UDIMM grazie alla loro elevata efficienza di registro. Inoltre, le RDIMM supportano la modalità registrata con buffer e ad alte prestazioni, rendendole più stabili delle UDIMM. Ciò le conferisce le prestazioni della RAM per server di maggiore capacità e un'ampia gamma di applicazioni nel mercato della RAM server.

LRDIMM

LRDIMM, chiamato Load Reduced DIMM, è un modulo di memoria dual in-line a basso carico. Per quanto riguarda RDIMM e LRDIMM, questi ultimi non utilizzano registri, ma sono semplicemente bufferizzati. Il buffering riduce il carico di energia sulla scheda madre sottostante, ma ha un effetto minimo sulle prestazioni della memoria. La memoria LRDIMM cambia il chip di registro della memoria RDIMM in un chip buffer di isolamento della memoria iMB (isolation Memory Buffer). Il vantaggio diretto è quello di ridurre il carico del bus della memoria del server e di aumentare ulteriormente la capacità di supporto della RAM del server.

LRDIMM può effettivamente sostituire RDIMM. In questo modo non solo si riduce il carico e il consumo energetico del bus di memoria, ma si ottiene anche la massima capacità supportata dalla RAM del server. Il consumo di energia di LRDIMM è relativamente basso ed è molto diffuso anche nel settore dei server di rete.

UDIMM, RDIMM o LRDIMM: Qual è quello giusto per il vostro progetto?

Oltre a comprendere i tre tipi di DIMM per server, è fondamentale conoscere le differenze specifiche tra i tre moduli di memoria per server. È necessario fare un confronto tra UDIMM, RDIMM e LRDIMM per trovare un modulo di memoria appropriato.

UDIMM vs. RDIMM

Prestazioni

I registri all'interno dell'RDIMM sono utilizzati per bufferizzare indirizzi, linee di comando e clock, mentre i dati vanno direttamente da e verso il controller di memoria e i chip DRAM. Questo migliora l'integrità del segnale e riduce il carico elettrico sul controller di memoria, consentendo al sistema di supportare una maggiore capacità di RAM del server e di mantenere la sua stabilità. Inoltre, le caratteristiche delle RDIMM includono il rilevamento della parità. Una volta rilevato un problema con i segnali di indirizzo e controllo attraverso i registri, la RDIMM risponde con un segnale di errore al controller di memoria.

Al contrario, l'UDIMM non ha buffer o registri configurati e passa tutte le istruzioni dal controller di memoria direttamente al chip DRAM. Senza buffer, indirizzi e segnali di controllo, questo può aumentare il carico elettrico del controller di memoria. Di conseguenza, i sistemi abilitati per UDIMM saranno in grado di gestire solo un numero limitato di DIMM. Rispetto alle RDIMM, le UDIMM non sono in grado di rilevare gli errori di parità. Il controller di memoria è in grado di rilevare gli errori di indirizzo e di segnale di controllo solo dopo un certo periodo di tempo, se un componente interno è stato danneggiato.

Larghezza di banda e latenza

Le RDIMM forniscono cicli di clock aggiuntivi e maggiore potenza, con conseguente aumento della latenza e riduzione della larghezza di banda. Inoltre, quando sono presenti più DIMM all'interno di ciascun canale di memoria del server, i cicli di clock delle UDIMM cambiano, come quelli delle RDIMM, con conseguente aumento della latenza e riduzione della larghezza di banda. Il raddoppio dei cicli di clock individuali per consentire il build-time fa sì che le UDIMM abbiano una latenza più elevata e una larghezza di banda inferiore rispetto alle RDIMM. Di conseguenza, le prestazioni superiori di RDIMM diventano evidenti quando ci sono tre o più DIMM per canale di memoria del server. UDIMM è limitato a un massimo di due DIMM per canale di memoria del server.

Applicazioni

Come detto in precedenza, entrambi i moduli di memoria presentano prestazioni con un piccolo carico di energia nel controller di memoria. Si può quindi concludere che RDIMM offre maggiore stabilità, scalabilità e affidabilità rispetto a UDIMM. Tuttavia, le potenti prestazioni sono anche un po' più costose. Pertanto, RDIMM viene applicata principalmente ai server di fascia alta che richiedono una RAM per server ad alta capacità e ad alte prestazioni. L'UDIMM viene utilizzato soprattutto nei sistemi con requisiti di memoria inferiori, come i nostri PC e desktop.

RDIMM vs. LRDIMM

Specifiche

In termini di specifiche, alcune delle specifiche avanzate di RDIMM e LRDIMM sono simili. Ad esempio, la velocità è misurata in megabit al secondo (MT/s) di trasferimento sul canale di memoria del server.

La specifica chiave per gli RCD sulle RDIMM è legata alla temporizzazione del clock, poiché la funzione principale dell'RCD è quella di ri-bufferare i clock e inviarli al chip DRAM. La LRDIMM, invece, ha un singolo RCD e richiede più buffer di dati per bufferizzare i segnali DQ e DQS in arrivo tra il controller di memoria e la DRAM. In una LRDIMM, il bus di indirizzo dell'RCD e il clock in ingresso sono unidirezionali dal controller di memoria del server alla DIMM. Al contrario, RDIMM è bidirezionale.

Progettazione

Generalmente considerate la scelta migliore per i server ad alta intensità di memoria, le LRDIMM utilizzano buffer di memoria per ridurre il carico elettrico delle colonne a un singolo carico, che può consentire di avere fino a 8 colonne su un singolo modulo DIMM. Inevitabilmente, i sistemi che utilizzano LRDIMM aumentano il consumo energetico e la latenza, pur configurando la massima capacità di memoria RAM del server.

Se cercate alta velocità e bassa latenza, RDIMM fa al caso vostro. Se il vostro progetto richiede una densità di memoria più elevata, LRDIMM è la scelta giusta.

Conclusioni

Grazie allo sviluppo scientifico e tecnologico, una memoria per server di standard più elevato rappresenta una maggiore prestazione del computer, un consumo energetico inferiore e una minore generazione di calore. Le generazioni di memoria comuni sono DDR, DDR2, DDR3 e DDR4, ognuna delle quali è incompatibile. Le prime tre generazioni sono state eliminate. Attualmente, l'ultima generazione di DDR4 ha prestazioni di memoria più elevate, con frequenza e capacità di memoria elevate. Ma per quanto riguarda DDR5 e DDR4, l'emergente DDR5 si distingue per la maggiore densità di memoria, richiedendo una maggiore tecnologia DIMM per la memoria dei server.

Dal confronto tra i moduli di memoria UDIMM e RDIMM e LRDIMM si evince che essi hanno caratteristiche proprie e sono adatti a diversi scenari applicativi. È possibile scegliere il DIMM appropriato in base alle proprie esigenze. Per i server ad alte prestazioni, LRDIMM è una buona scelta.