O que é um módulo de memória duplo em linha (DIMM)?

Essencialmente, um DIMM é um tipo de módulo de RAM que usa um tipo específico de conector de pinos para adicionar vários chips de RAM a um sistema de computador de tal forma que aumenta eficientemente a unidade central de processamento (CPU), a transferência de dados e as velocidades de rendimento sem aumentar o consumo de energia. Os sistemas de computador usam RAM para armazenar temporariamente dados que estão sendo usados para executar operações em tempo real. Aplicações exigentes, como as de renderização de vídeo digital ou jogos on-line, requerem uma grande quantidade de RAM. Sistemas de computador com RAM insuficiente funcionam lentamente ou sofrem interrupções temporárias.

Geralmente, formas rápidas e mais caras de armazenamento de dados, como RAM, são chamadas de memória, enquanto hardware ou componentes de armazenamento estáveis e baratos são chamados de armazenamento. Os computadores usam armazenamento para manter a maior parte dos dados, especialmente coisas como arquivos de aplicações, documentos e/ou mídia que podem não ser necessários no momento. Os computadores usam a memória, ou RAM, para acessar e gerenciar dados e arquivos relevantes ou necessários para atividades e funções momentâneas.

A RAM é geralmente considerada como uma memória volátil, pois requer energia contínua para manter os dados, que são perdidos se houver uma interrupção no fornecimento de energia. É por isso que os computadores usam formas não voláteis de memória que não exigem energia constante, como dispositivos rígidos de estado sólido, para armazenamento a longo prazo.

Os dois principais tipos de RAM são a memória estática de acesso aleatório (SRAM) e a memória dinâmica de acesso aleatório (DRAM). Desenvolvida no início da década de 1960, a tecnologia SRAM usa transistores para armazenar dados, o que é rápido e eficaz, mas volumoso e caro. No entanto, em 1968, o pesquisador da IBM, Robert Dennard, realizou um dos avanços mais significativos da computação moderna quando inventou o que viria a ser o primeiro chip DRAM desenvolvido pela Intel em 1970 - uma inovação que aumentou tanto a funcionalidade da RAM que seu impacto ainda é sentido hoje. Embora as células de memória do tipo SRAM ainda sejam usadas para alguns fins específicos, a DRAM se tornou tão dominante que é quase sinônimo de RAM, embora também existam muitas subcategorias de chips DRAM.

Com um SIMM, os chips de RAM são interligados e só passam dados por um lado do módulo. A RAM DIMM, no entanto, pode atingir o dobro da taxa de transferência de dados utilizando os pinos do conector em ambos os lados do módulo.

Como o armazenamento máximo de dados oferecido por um SIMM é de 32 bits por ciclo de clock, os módulos SIMM são usados em pares para atingir uma taxa de transferência de caminho de dados padrão de 64 bits, com um consumo de tensão de 5 volts por SIMM. Os SIMMs oferecem de 4 MB a 64 MB de armazenamento de dados. Como vimos, os SIMMs têm conectores em apenas um lado da placa de circuito.

Ao dobrar o número de conectores, os DIMMs efetivamente dobram a capacidade dos SIMMs, exigindo apenas 3,3 volts. Essa inovação exige um slot DIMM especializado na placa-mãe do computador, pois o DIMM não é compatível com slots SIMM. No entanto, a memória no estilo DIMM tornou-se a solução ideal para adicionar memória à maioria dos sistemas de computadores modernos, pois uma única unidade DIMM oferece de 32 MB a 1 GB de armazenamento com maior eficiência energética.

• DIMMs sem buffer (UDIMMs): como o nome indica, os DIMMs sem buffer não têm buffer de memória e operam comunicando-se diretamente com o controlador de memória localizado na CPU. Os UDIMMs são conhecidos pela velocidade econômica e são frequentemente usados em computadores desktop e notebooks.
• DIMMs totalmente em buffer (FB-DIMMs): ao contrário dos UDIMMs, os FB-DIMMs apresentam um buffer de memória avançado (AMB) para facilitar a comunicação entre o módulo de memória e o controlador de memória. O barramento AMB divide as operações em duas partes, leitura e gravação, e pode executar ambas as funções simultaneamente para melhor desempenho. Os FB-DIMMs oferecem maior confiabilidade, integridade de sinal e velocidades de detecção de erros, tornando-os uma escolha preferida para servidores e estações de trabalho que exigem maior capacidade de memória.
• DIMMs registrados (RDIMMs): nomeados por causa dos registros de memória adicionais posicionados entre o controlador de memória e o módulo de memória, os RDIMMs também são referidos como memória com buffer e são muito adequados para servidores e outros sistemas que requerem robustez e estabilidade. Os RDIMMs armazenam temporariamente comandos, endereços e ciclos de clock do CPU e direcionam instruções para registros de memória específicos, reduzindo a carga no controlador de memória.
• DIMMS com carga reduzida (LR-DIMMs): outra subcategoria de DIMM com buffer, os LR-DIMMs apresentam um buffer de memória de isolamento (iMB) para reduzir o esforço da CPU e obter velocidades e capacidade aprimoradas, separando os chips DRAM do DIMM da CPU principal. Em vez de se comunicar diretamente com a DRAM, o controlador de memória envia instruções para o chip iMB e, em seguida, a memória em buffer executa todas as operações.

• RAM dinâmica síncrona (SDRAM)/Taxa de dados única (SDR): o termo SDR SDRAM é frequentemente abreviado para SDRAM, pois esses tipos de RAM são sinônimos. A SDRAM sincroniza as operações com a velocidade do clock do microprocessador subjacente, resultando em aumentos substanciais na capacidade dos DIMMs para instruções executáveis por unidade de clock. Enquanto a memória DRAM assíncrona responde imediatamente à entrada da CPU, a SDRAM aguarda o sinal de clock antes de executar as instruções. Esse método, conhecido como "pipelining", permite que a SDRAM receba (leitura) novas ordens antes que as instruções anteriores tenham sido totalmente concluídas (gravação). Como resultado, a CPU pode processar pedidos sobrepostos simultaneamente, executando uma função de leitura e uma de gravação por ciclo de clock, o que resulta em taxas de transferência e desempenho gerais mais altas da CPU.
• Taxa de dados dupla (DDR): o DDR SDRAM funciona como o SDR SDRAM, com o dobro da velocidade. A DDR SDRAM processa duas instruções de leitura e duas de gravação por ciclo de clock e também funciona com uma tensão padrão mais baixa, 2,5 volts vs 3,3 volts.
• Taxa de dados dupla 2 (DDR2): uma melhoria na SDRAM DDR, esse tipo de RAM também faz duas funções de leitura e gravação por ciclo de clock, mas com suporte para velocidades de clock mais altas, o que resulta em um desempenho mais rápido. Enquanto os módulos DDR ROM padrão atingem o máximo de 200 MHz, a memória DDR2 pode atingir 533 MHz, com o bônus adicional de exigir apenas 1,8 volts.
• Taxa de dados dupla 3 (DDR3): a próxima evolução da DDR2, DDR3 usa processamento de sinal avançado para maior confiabilidade, capacidade de memória e menor consumo de energia (1,5 volts).
• Taxa dupla de dados 4 (DDR4): uma melhoria adicional em relação à DDR3. Melhorias no processamento de sinal concedem à DDR4 capacidade, desempenho e menor consumo de energia (1,2 volts) com velocidades de clock mais altas de até 1600 MHz.

Além disso, os DIMMs oferecem muitas vantagens da geração atual, tornando os DIMMs a solução ideal para a maioria dos sistemas de computação modernos, que são projetados com slots DIMM para suportar dois, quatro, seis ou oito DIMMs individuais. Os buffers DIMM ajudam a processar sinais de CPU para reduzir as cargas de trabalho de memória, enquanto o design de canal duplo permite a difusão de dados entre módulos de memória para intercalação rápida de múltiplas solicitações. Para casos de uso especialmente exigentes, também estão disponíveis DIMMs de canal triplo e quádruplo. Da computação pessoal aos data centers exigentes, as soluções DIMM avançadas permitem computação de ponta.