Essenzialmente, un DIMM è un tipo di modulo RAM che utilizza un tipo specifico di connettore pin per aggiungere più chip RAM a un sistema informatico in modo da potenziare in modo efficiente l'unità di elaborazione centrale (CPU), il trasferimento dei dati e la velocità di trasferimento senza aumentare il consumo energetico. I sistemi informatici utilizzano la RAM per archiviare temporaneamente i dati attualmente in uso per eseguire operazioni in tempo reale. Le applicazioni più esigenti, come il rendering di video digitali o i giochi online, richiedono molta RAM. I sistemi informatici con una RAM insufficiente si rallentano o vanno in timeout. 

In genere, le forme di data storage più veloci e costose, come la RAM, sono chiamate memoria, mentre l'hardware o i componenti di archiviazione stabili più economici sono definiti storage. I computer utilizzano lo storage per conservare la maggior parte dei dati, in particolare elementi come file di applicazioni, documenti e/o supporti che non sono necessari in quel preciso momento. I computer utilizzano la memoria, o RAM, per accedere e gestire dati e file rilevanti o necessari per le attività e le funzioni del momento.

La maggior parte delle memorie RAM è considerata una forma di memoria volatile, in quanto richiede elettricità costante per memorizzare i dati e perde tutti i dati memorizzati in caso di interruzione dell'alimentazione del sistema. Ecco perché i computer utilizzano forme di memoria non volatili che non richiedono alimentazione costante, come i dischi rigidi a stato solido, per lo storage a lungo termine.

I due tipi principali di RAM sono la memoria ad accesso casuale statica (SRAM) e la memoria ad accesso casuale dinamica (DRAM). Sviluppata all'inizio degli anni '60, la tecnologia SRAM utilizza i transistor per memorizzare i dati, una tecnologia veloce ed efficace ma ingombrante e costosa. Tuttavia, nel 1968, il ricercatore IBM Robert Dennard compì una delle scoperte più significative dell'informatica moderna quando inventò quelli che sarebbero diventati i primi chip DRAM sviluppati da Intel nel 1970, un'innovazione che ha aumentato così tanto la funzionalità della RAM che il suo impatto si fa sentire ancora oggi. Sebbene le celle di memoria di tipo SRAM siano ancora utilizzate per alcuni specifici scopi, la DRAM è diventata così dominante da essere quasi sinonimo di RAM, sebbene esistano anche molte sottocategorie di chip DRAM.  

Con un SIMM, i chip RAM sono collegati in cortocircuito l'uno con l'altro e lasciano passare i dati solo attraverso un lato del modulo. La RAM DIMM, tuttavia, può raggiungere una velocità di trasmissione dei dati doppia utilizzando i pin del connettore su entrambi i lati del modulo. 

Poiché il data storage massimo offerto da un SIMM è di 32 bit per ciclo di clock, i moduli SIMM vengono utilizzati in coppia per ottenere una velocità di trasferimento del percorso dati standard a 64 bit, con un consumo di 5 volt per SIMM. Il SIMM offre un data storage compreso tra 4 e 64 MB. Come abbiamo visto, i SIMM hanno connettori su un solo lato del circuito stampato.

Raddoppiando il numero di connettori, i DIMM raddoppiano efficacemente la capacità dei SIMM, richiedendo solo 3,3 volt. Questa innovazione richiede uno slot DIMM specializzato nella scheda madre del computer, perché il DIMM non è compatibile con gli slot SIMM. Tuttavia, la memoria di tipo DIMM è diventata la soluzione ideale per aggiungere memoria alla maggior parte dei sistemi informatici moderni, perché una singola unità DIMM offre da 32 MB a 1 GB di storage con una maggiore efficienza energetica.  

• Unbuffered DIMM (UDIMM): come suggerisce il nome, i DIMM senza buffer non hanno buffer di memoria e comunicano direttamente con il controller di memoria situato nella CPU. Gli UDIMM sono noti per la loro velocità e convenienza e vengono spesso utilizzati nei computer desktop e nei laptop. 
• Fully buffered DIMM (FB-DIMM): a differenza degli UDIMM, gli FB-DIMM sono dotati di un buffer di memoria avanzato (AMB) per facilitare la comunicazione tra il modulo di memoria e il controller di memoria. Il bus AMB divide le operazioni in due parti, lettura e scrittura, e può eseguire entrambe le funzioni contemporaneamente per offrire prestazioni migliori. Gli FB-DIMM offrono maggiore affidabilità, integrità del segnale e velocità di rilevamento degli errori, e queste proprietà li rendono la scelta preferita per server e workstation che richiedono una maggiore capacità di memoria. 
• Registered DIMM (RDIMM): chiamati così per i registri di memoria aggiuntivi posizionati tra il controller di memoria e il modulo di memoria, gli RDIMM sono anche chiamati memorie tampone e sono adatti ai server e ad altri sistemi che richiedono una solida stabilità. Gli RDIMM bufferizzano comandi, indirizzi e cicli di clock dalla CPU e indirizzano le istruzioni a registri di memoria specifici, riducendo il carico sul controller di memoria. 
• Load-reduced DIMM (LR-DIMM): altra sottocategoria di DIMM con buffer, gli LR-DIMM presentano un buffer di memoria di isolamento (iMB) per ridurre lo sforzo della CPU e ottenere velocità e capacità migliori separando i chip DRAM della DIMM dalla CPU principale. Invece di comunicare direttamente con la DRAM, il controller di memoria invia istruzioni al chip iMB, quindi la memoria bufferizzata esegue tutte le operazioni. 

• Synchronous dynamic RAM (SDRAM)/Single data rate (SDR): il termine SDR SDRAM è spesso abbreviato in SDRAM, poiché questi tipi di RAM sono sinonimi. La SDRAM sincronizza le operazioni con la velocità di clock del microprocessore sottostante, con conseguente aumento sostanziale della capacità dei DIMM di eseguire istruzioni per unità di tempo di clock. Mentre la memoria DRAM asincrona risponde immediatamente agli input della CPU, la SDRAM attende il segnale di clock prima di eseguire le istruzioni. Questo metodo, noto come "pipelining", consente alla SDRAM di ricevere (leggere) nuovi ordini prima che le istruzioni precedenti siano state del tutto completate (scrivere). Di conseguenza, la CPU può elaborare simultaneamente ordini sovrapposti, eseguendo una funzione di lettura e una di scrittura per ciclo di clock, con conseguente aumento della velocità di trasferimento e delle prestazioni complessive della CPU.
• DDR (Double Data Rate): funzioni DDR SDRAM come SDR SDRAM, con il doppio della velocità. La SDRAM DDR elabora due istruzioni di lettura e due di scrittura per ciclo di clock e funziona anche a una tensione standard inferiore: 2,5 volt rispetto a 3,3 volt. 
• Double data rate 2 (DDR2): miglioramento della SDRAM DDR, anche questo tipo di RAM esegue due funzioni di lettura e scrittura per ciclo di clock, ma con il supporto di velocità di clock più elevate che si traducono in prestazioni più elevate. Mentre i moduli ROM DDR standard raggiungono un massimo di 200 MHz, la memoria DDR2 può raggiungere i 533 MHz, con l'ulteriore vantaggio di richiedere solo 1,8 volt. 
• Double Data Rate 3 (DDR3): la DDR3, evoluzione successiva della DDR2, utilizza l'elaborazione avanzata dei segnali per migliorare l'affidabilità, la capacità di memoria e il consumo energetico (1,5 volt).  
• Double data rate 4 (DDR4): i miglioramenti apportati all'elaborazione del segnale della DDR4, un'ulteriore evoluzione della DDR3, le garantiscono capacità e prestazioni ancora migliori e un consumo energetico inferiore (1,2 volt) con velocità di clock più elevate, fino a 1600 MHz. 

Inoltre, i DIMM offrono molti vantaggi di ultima generazione e rappresentano la soluzione ideale per la maggior parte dei sistemi informatici moderni, progettati con slot DIMM per supportare due, quattro, sei o otto DIMM. I buffer DIMM aiutano a elaborare i segnali della CPU per ridurre il workload della memoria, mentre il design a doppio canale consente la distribuzione dei dati tra i moduli di memoria per un rapido interleaving di richieste multiple. Per casi d'uso particolarmente impegnativi, sono disponibili anche DIMM a tre e quattro canali. Dal personal computing ai data center più esigenti, le soluzioni DIMM avanzate consentono un'elaborazione all'avanguardia.