DIMM
DIMMには2種類あります。168ピンSDRAMモジュール（上）と184ピンDDR SDRAMモジュール（下）です。SDRAMモジュールの下端にはノッチ（長方形の切り込み）が2つありますが、DDR1 SDRAMモジュールには1つしかありません。また、各モジュールには8つのRAMチップが搭載されていますが、下側のモジュールには9番目のチップを搭載するための空きスペースがあります。このスペースはECC DIMMで使用されます。
ABIT BP6コンピュータ マザーボード上の3 つのSDRAM DIMM スロット。

DIMM （デュアル・インライン・メモリ・モジュール）は、コンピュータで使用されるメモリモジュールの一種です。片面または両面（前面と背面）にDRAMチップとピンが実装されたプリント基板です。[ 1 ] DIMMの大部分はJEDECメモリ規格に準拠して製造されていますが、独自のDIMMも存在します。DIMMには様々な速度と容量があり、一般的にPC用（133.35 mm（5.25インチ））とラップトップ用（SO-DIMM）の2つの長さがあります。PC用は133.35 mm（5.25インチ）で、ラップトップ用（SO-DIMM）は約半分の長さの67.60 mm（2.66インチ）です。[ 2 ]

歴史

DIMM（デュアル・インライン・メモリ・モジュール）は、1990年代にIntel P5ベースのPentiumプロセッサが市場シェアを拡大​​し始めた際に、 SIMM（シングル・インライン・メモリ・モジュール）[ 3 ] [ 4 ]のアップグレードとして登場しました。Pentiumは64ビットのバス幅を備えていたため、データバスを埋めるためには32ビットのメモリモジュールをペアで装着する必要がありました。プロセッサは2つの32ビットSIMMモジュールに並列にアクセスします。

この欠点を解消するためにDIMMが導入されました。SIMMの両面の接点は冗長化されていますが、DIMMはモジュールの両面に独立した電気接点を持っています。[ 5 ]これにより、SIMMの32ビットデータパスを64ビットデータパスに倍増させることができました。[ 6 ]

「DIMM」という名称は、SIMMの接点が2つの独立した列に分割されていることを象徴するデュアルインラインメモリモジュールの頭字語として選ばれました。 [ 6 ]その後、モジュールには多くの機能強化が行われてきましたが、「DIMM」という言葉はコンピュータメモリモジュールの総称として残っています。

フォームファクター

幅

DIMMには様々なボードサイズがあります。サイズの大きい順に、DIMM、SO-DIMM、MiniDIMM、MicroDIMMとなります。

通常のDIMMの長さは一般的に133.35 mmですが、SO-DIMMの長さは一般的に67.6 mmです。[ 2 ]

  • 256 MB MicroDIMM PC133 SDRAM (両面、4 チップ)。
    256 MB MicroDIMM PC133 SDRAM (両面、4 チップ)。

SO-DIMM

各種SO-DIMMモジュール
コンピュータのマザーボード上の DDR SO-DIMM スロット。

SO -DIMM（発音は「ソーディム」/ ˈ s oʊ d ɪ m /、綴りはSODIMM）またはスモールアウトラインDIMMは、DIMMの小型代替品であり、通常のDIMMの約半分の物理的サイズです。最初のSO-DIMMは72ピンで、1997年にJEDECによって導入されました。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]導入前は、多くのラップトップは高価で入手困難な独自の[ 10 ] RAMモジュールを使用していました。[ 7 ] [ 11 ]

SO-DIMMは、スペースが限られているコンピューター、たとえばラップトップ、ノートブックコンピューター、 Nano-ITXマザーボードをベースにした小型パーソナルコンピューター、ハイエンドのアップグレード可能なオフィスプリンター、ルーターやNASデバイスなどのネットワークハードウェアでよく使用されます。[ 12 ]通常、通常のDIMMと同じサイズのデータ​​パスと速度定格で利用できますが、通常は容量が小さくなります。

  • オリジナルの72ピンSO-DIMM
    オリジナルの72ピンSO-DIMM
  • IBM製SO-DIMM SDR 144ピン 128MB RAMチップ
    IBM製SO-DIMM SDR 144ピン 128MB RAMチップ
  • 200 ピン PC2-5300 DDR2 SO-DIMM。
    200 ピンPC2-5300 DDR2 SO-DIMM。
  • 204 ピン PC3-10600 DDR3 SO-DIMM。
    204 ピン PC3-10600 DDR3 SO-DIMM。

コネクタ

200ピンDDRおよびDDR2 SDRAM SO-DIMMと、204ピンDDR3 SO-DIMMモジュールの比較。幅は同じですが、ピンとノッチの配置が異なります。[ 13 ]
16 GiB DDR4-2666 1.2 Vアンバッファー DIMM (UDIMM)。

異なる世代のメモリは互換性がなく、前方互換性も後方互換性もありません。この違いを明確にし、混乱を避けるため、DIMMモジュールはすべて異なるピン数とノッチ位置を備えています。DDR5 SDRAMは最新のDDRメモリタイプで、2020年から使用されています。

DIMM
SO-DIMM
ミニDIMM
  • 244ピン: DDR2 SDRAM
マイクロDIMM
  • 144ピン: SDRAM [ 7 ]
  • 172ピン: DDR SDRAM [ 7 ]
  • 214ピン: DDR2 SDRAM

ピン数に加えて、互換性のないDIMMの種類を区別するための物理的なノッチも存在します。例えば、昔の168ピンSDR SDRAMは、電圧定格（5.0Vまたは3.3V）が異なり、レジスタード（バッファ付き）とアンバッファードも異なっていました。そのため、間違った種類のモジュールが挿入されるのを防ぐため、2つのノッチ位置が設けられています。

ハイツ

DIMMでは、一般的に複数のフォームファクタが用いられます。シングルデータレート同期DRAM（SDR SDRAM）DIMMは、主に高さ1.5インチ（38 mm）と1.7インチ（43 mm）で製造され、公称値は30ミリメートル（1.2インチ）でした。1Uラックマウントサーバーが普及し始めた頃、これらのフォームファクタのレジスタードDIMMは、高さ1.75インチ（44 mm）のボックスに収まるよう、角度付きDIMMソケットに差し込む必要がありました。この問題を軽減するために、次のDDR DIMM規格は、高さ約1.2インチ（30 mm）の「ロープロファイル」（LP）で作成されました。これらは、1Uプラットフォームの垂直DIMMソケットに収まります。

ブレードサーバーの登場により、スペースが限られた筐体にLPフォームファクターのDIMMを収容するために、斜めスロットが再び普及しました。これにより、高さ約18ミリメートル（0.71インチ）のVery Low Profile（VLP）フォームファクターDIMMが開発されました。これはATCAシステムに垂直に収まります。

SO-DIMM、Mini-DIMM、Micro-DIMMでは、非常に似た高さのレベルが使用されています。[ 15 ]

DIMMのJEDEC標準の高さ[ 16 ]
世代フルハイト（1U）非常に低いプロファイル（VLP）注記
名目最大名目最大
DDR2 [ 17 ]30.00ミリメートル（1.181インチ）30.50ミリメートル（1.201インチ）該当なし該当なし
DDR3 [ 18 ]30.00ミリメートル（1.181インチ）30.50ミリメートル（1.201インチ）18.75ミリメートル（0.738インチ）18.90ミリメートル（0.744インチ）
DDR4 [ 19 ]31.25ミリメートル（1.230インチ）31.40ミリメートル（1.236インチ）18.75ミリメートル（0.738インチ）18.90ミリメートル（0.744インチ）
DDR5 [ 20 ]31.25ミリメートル（1.230インチ）31.40ミリメートル（1.236インチ）該当なし該当なし
  • DIMM の場合、公称 56.90 ミリメートル (2.240 インチ)、最大 57.05 ミリメートル (2.246 インチ) の 2U DIMM と呼ばれる新しい高さがあります。
  • DDR5とLPDDR5もCAMM2ユニットを使用します。これらはマザーボードにフラッシュマウントされます。

注:

  • ロープロファイル (LP) は JEDEC 標準ではありません。
  • 完全な JEDEC 規格では、厚さなどの要素も規制されています。
  • DDR4およびDDR5用のSO-DIMMは、従来の高さを維持しています。30.00 ± 0.15  mm。JEDEC MO-310AおよびMO-337Bを参照してください。「フルハイト」DIMMの高さ増加はSO-DIMMには適用されません。
  • ハイエンドのコンシューマー向けDDR4 DIMMは、追加のヒートシンクの使用により、JEDECのフルハイトを超えることがよくあります。ヒートシンクによっては、高さが1ミリメートル（0.039インチ）しか上がらないものもあれば、5ミリメートル（0.20インチ）上がれるものもあります。

類似コネクタ

2017年第2四半期現在、ASUSはPCIeベースの「DIMM.2」をリリースしています。これはDDR3 DIMMと同様のソケットを備え、モジュールに挿入することで最大2台のM.2 NVMe SSDを接続できます。ただし、一般的なDDRタイプのRAMは使用できず、ASUS以外からのサポートもほとんどありません。[ 21 ]

コンポーネント

組織

ほとんどのDIMMは、「×4」（「by four」）または「×8」（「by eight」）のメモリチップで構成されており、片面あたり最大9個のチップを搭載できます。「×4」と「×8」は、DRAMチップのデータ幅（ビット単位）を表します。256GB DIMMなどの大容量DIMMでは、片面あたり最大19個のチップを搭載できます。

「×4」レジスタードDIMMの場合、片面あたりのデータ幅は36ビットです。そのため、メモリコントローラ（72ビット必要）は、必要なデータを読み書きするために、両面を同時にアドレス指定する必要があります。この場合、両面モジュールはシングルランクです。「×8」レジスタードDIMMの場合、片面あたりのデータ幅は72ビットなので、メモリコントローラは一度に片面のみのアドレス指定を行います（両面モジュールはデュアルランクです）。

上記の例は、より一般的な 64 ビットではなく 72 ビットを保存する ECC メモリに適用されます。また、8 個のグループごとに 1 つの追加チップがありますが、これはカウントされません。

ランキング

メモリモジュールは、同一のアドレスバスとデータバスに接続された2つ以上の独立したDRAMチップセットで設計されることがあります。このような各セットはランクと呼ばれます。同一のメモリスロットを共有する、つまり同一のモジュール上にあるランクのうち、一度にアクセスできるのは1つのランクのみです。アクセスするランクは、そのランクに対応するチップセレクト（CS）信号をアクティブにすることで指定されます。一方、同一モジュール上の他のランクは、対応するCS信号を非アクティブにすることで、動作中は非アクティブになります。

メモリワードがフェッチされた後、次のセルへのアクセスに備えてセンスアンプが充電されるまで、メモリは通常、長時間アクセスできません。これらのアンプは通常、アクセス間の再充電のために3サイクルのアイドル時間を持ちます。メモリをインターリーブ（例えば、セル0、4、8、…を1つのランクに格納し、セル1、5、9、…を別のランクに格納するなど）することで、アクティブなランクを交互に切り替え、アクティブなメモリアクセスと非アクティブなランクの再充電時間をオーバーラップさせることで、シーケンシャルなメモリアクセスをより高速に実行できます。

2025年現在、DIMMはモジュールあたり1ランク、2ランク、または4ランクで製造されるのが一般的です。コンシューマー向けDIMMベンダーは、2020年頃からシングルランクDIMMとデュアルランクDIMMを区別し始めました。

DIMMは、DRAMチップがモジュールのプリント基板（PCB）の片面に配置されているか両面に配置されているかによって、「片面」または「両面」と呼ばれることがよくあります。しかし、これらの用語は混乱を招く可能性があります。チップの物理的なレイアウトは、必ずしも論理的な構成やアクセス方法とは関係がないためです。実際、クアッドランクDIMMも存在します。

JEDEC は、「デュアルサイド」、「両面」、「デュアルバンク」という用語は、レジスタード DIMM (RDIMM) に適用される場合、正しくないと判断しました。

マルチプレックスランクDIMM（MRDIMM）は、複数のランクのデータを同一チャネルで転送することを可能にします。これは2024年7月にDDR5向けに発表され、DDR5 RDIMMとの下位互換性が期待されています。[ 22 ]

SPD EEPROM

DIMMの容量やその他の動作パラメータは、シリアルプレゼンス検出（SPD）によって識別されます。SPDは、メモリコントローラが正しく構成するために必要なモジュールの種類とタイミングに関する情報を含む追加チップです。SPD EEPROMはシステムマネジメントバスに接続され、温度センサー（TS-on-DIMM）も搭載されている場合があります。[ 23 ]

特徴

速度

さまざまなテクノロジーには、標準化された特定のバスおよびデバイスのクロック周波数があり、各タイプの各速度には決定された命名法もあります。

シングルデータレート（SDR）DRAMベースのDIMMは、データ、アドレス、制御ラインのバス周波数が同じです。ダブルデータレート（DDR）DRAMベースのDIMMは、データのみを転送しますが、ストローブはクロックの2倍の周波数で転送しません。これは、データストローブの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方でクロックを動作させることで実現されます。DDRベースのDIMMは、世代が進むにつれて消費電力と電圧が徐々に低下していきました。

もう一つの影響要因は、列アクセスストローブ（CAS）レイテンシ（CL）で、メモリアクセス速度に影響を与えます。これは、READコマンドからデータが利用可能になるまでの遅延時間です。メイン記事「CAS/CLとメモリタイミング」をご覧ください。

SDR SDRAM DIMM
チップ モジュール 有効クロック（MHz） 転送速度（MT/s） 電圧（V）
SDR-66 PC-6666663.3
SDR-100 PC-1001001003.3
SDR-133 PC-1331331333.3
DDR SDRAM (DDR1) DIMM
チップ モジュール メモリクロック（MHz） I/Oバスクロック（MHz） 転送速度（MT/s） 電圧（V）
DDR-200 PC-16001001002002.5
DDR-266 PC-21001331332662.5
DDR-333 PC-27001661663332.5
DDR-400 PC-32002002004002.6
DDR2 SDRAM DIMM
チップ モジュール メモリクロック（MHz） I/Oバスクロック（MHz） 転送速度（MT/s） 電圧（V）
DDR2-400 PC2-32001002004001.8
DDR2-533 PC2-42001332665331.8
DDR2-667 PC2-53001663336671.8
DDR2-800 PC2-64002004008001.8
DDR2-1066PC2-850026653310661.8
DDR3 SDRAM DIMM
チップ モジュール メモリクロック（MHz） I/Oバスクロック（MHz） 転送速度（MT/s） 電圧（V）
DDR3-800 PC3-64001004008001.5
DDR3-1066 PC3-850013353310661.5
DDR3-1333 PC3-1060016666713331.5
DDR3-1600 PC3-1280020080016001.5
DDR3-1866 PC3-1490023393318661.5
DDR3-2133 PC3-17000266106621331.5
DDR3-2400 PC3-19200300120024001.5
DDR4 SDRAM DIMM
チップ モジュール メモリクロック（MHz） I/Oバスクロック（MHz） 転送速度（MT/s） 電圧（V）
DDR4-1600 PC4-1280020080016001.2
DDR4-1866 PC4-1490023393318661.2
DDR4-2133 PC4-17000266106621331.2
DDR4-2400 PC4-19200300120024001.2
DDR4-2666 PC4-21300333133326661.2
DDR4-3200 PC4-25600400160032001.2
DDR5 SDRAM DIMM
チップ モジュール メモリクロック（MHz） I/Oバスクロック（MHz） 転送速度（MT/s） 電圧（V）
DDR5-4000 PC5-320002000200040001.1
DDR5-4400 PC5-352002200220044001.1
DDR5-4800 PC5-384002400240048001.1
DDR5-5200 PC5-416002600260052001.1
DDR5-5600 PC5-448002800280056001.1
DDR5-6000 PC5-480003000300060001.1
DDR5-6200 PC5-496003100310062001.1
DDR5-6400 PC5-512003200320064001.1
DDR5-6800 PC5-544003400340068001.1
DDR5-7200 PC5-576003600360072001.1
DDR5-7600 PC5-608003800380076001.1
DDR5-8000 PC5-640004000400080001.1
DDR5-8400 PC5-672004200420084001.1
DDR5-8800 PC5-704004400440088001.1

エラー訂正

ECC DIMMは、システムメモリコントローラがエラーを検出・訂正するために使用できる追加のデータビットを持つDIMMです。ECC方式には様々な種類がありますが、おそらく最も一般的なのは、64ビットワードごとに1バイトを追加するシングルエラー訂正・ダブルエラー検出（SECDED）方式です。そのため、ECCモジュールは通常、8チップの倍数ではなく9チップの倍数を搭載しています。

レジスタ/バッファ

メモリコントローラが多数のDIMMを駆動するには、電気的に負荷がかかります。レジスタードDIMMは、クロック、アドレス、コマンドラインにハードウェアレジスタを追加することで、DIMM上で信号を更新し、メモリコントローラの負荷を軽減します。レジスタードDIMMには、すべてのラインをバッファリングするLRDIMMと、クロック信号のみをバッファリングするCUDIMM/CSODIMMがあります。レジスタ機能はECCと併用されることが多いですが、実際には相互に依存しておらず、独立して使用されることもあります。

参照

参考文献

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