一文看懂DDR4控制器的DIMM
一文看懂DDR4控制器的DIMM
DDR4控制器的DIMM（双列直插内存模块）是计算机内存系统中的重要组成部分，它直接影响着系统的性能和稳定性。本文将详细介绍DDR4控制器的三种主要DIMM类型：UDIMM、RDIMM和LRDIMM，以及相关的DIMM、SODIMM、Memory Channel和Rank等概念。
UDIMM
UDIMM（Unbuffered Dual Inline Memory Module）是一种没有缓冲的存储模组，其存储模组上的全部信号线路可以直接与内存控制器的封装引脚进行连接。这种设计使得UDIMM在成本和性能之间取得了较好的平衡，但同时也意味着其信号完整性可能受到一定的影响。
RDIMM
RDIMM（Registered Dual Inline Memory Module）在UDIMM的基础上增加了一个时钟缓存寄存器芯片（Registering Clock Driver），这个额外的芯片可以显著提高信号的完整性和稳定性。在RDIMM中，存储模组的控制线路和地址线路需要先连接到寄存器，然后再接入到控制器的封装引脚，而数据信号线路则与控制器的封装引脚采用直接连接的方式。
这种设计不仅可以保证接入到内存控制器的信号受到很小的外界干扰，保证信号完整性，还能够支持更多的DIMM同时工作，提高系统的整体性能。
LRDIMM
LRDIMM（Load Reduced Dual Inline Memory Module）是一种负载较低的存储模组。与RDIMM相比，LRDIMM在模组上的全部信号总线都需要先连接到内存缓存器，然后再连接到控制器的封装引脚。这种设计进一步降低了信号的负载，提高了系统的稳定性和可靠性。
DIMM与SODIMM
DIMM（Dual In-Line Memory Module）是一种常见的内存条结构，其特点是内存条的正反面均有金手指与主板上的内存条槽相接触。除了DIMM之外，还有SIMM（Single In-Line Memory Module）这种单面接触的内存条结构。
对于笔记本电脑来说，由于空间限制，使用普通内存条会使笔记本尺寸过大，而直接使用内存颗粒则不便于扩展与维修。因此，SODIMM（Small Outline DIMM）应运而生，它是一种小尺寸的DIMM，非常适合笔记本电脑等空间有限的设备使用。
Memory Channel与Rank
在计算机系统中，若干个DIMM可以连接到一组总线上，这组总线被称为内存通道（Memory Channel）。为了提高系统的扩展性和稳定性，通常会设计多个内存通道。
Rank是指一组内存颗粒的CS信号被连在一起，并由内存控制器单独的一根CS_N信号控制，共同组成位宽为64bit（不带ECC）或72bit（带ECC）的存储阵列，共同完成一条内存通道下发的指令。为了支持多RANK的内存条，需要在物理DIMM接口上定义多个CS_N片选信号以选择相应的Rank。
通过Rank的设计，可以在一块物理DIMM上实现多个逻辑DIMM的功能，从而在不增加物理DIMM数量的情况下，提高系统的内存容量和性能。
总结
DDR4控制器的DIMM类型、DIMM与SODIMM的区别，以及Memory Channel和Rank的概念，都是理解计算机内存系统的重要知识点。通过本文的介绍，相信读者对这些概念有了更清晰的认识。