Buzz
Khi nói đến RAM, bạn thường nghĩ ngay tới các dòng DDR3, DDR4, DDR5, hoặc trước đây là DDR và DDR2. Tuy nhiên, ngoài các số hiệu này, còn có những sự khác biệt quan trọng khác mà bạn cần lưu ý - như các loại DIMM, xDIMM - nếu không chú ý, bạn có thể sẽ gặp phải rắc rối khi nâng cấp RAM cho máy tính của mình.
Máy tính của bạn đang sử dụng RAM gì? Chắc chắn bạn sẽ nghĩ ngay đến các dòng DDR, DDR2, DDR3, hay DDR4, DDR5, và tiếp theo là dung lượng và tốc độ. Về lý thuyết, suy nghĩ này không sai, vì hầu hết các thế hệ chip xử lý chỉ hỗ trợ tối đa hai thế hệ RAM (thường chỉ một thế hệ). Vì vậy, nếu bạn không biết máy tính của mình đang dùng RAM thế hệ nào, thì sẽ gặp khó khăn khi thay thế hoặc nâng cấp, đặc biệt khi RAM của bạn gặp sự cố.
Một thanh RAM DDR5 CUDIMM với chip CKD ở giữa
Bên cạnh vấn đề RAM của bạn thuộc thế hệ nào, còn có một yếu tố quan trọng khác là hình thức vật lý của mỗi loại RAM. Mỗi loại lại có những đặc điểm khác nhau, và nếu bạn không chú ý đến điểm này, bạn có thể sẽ gặp phải tình huống không tương thích khi lắp đặt RAM mới (dù cùng một thế hệ). Sau đây, chúng ta sẽ tìm hiểu một số loại RAM phổ biến trên thị trường.DIMM và SODIMM
DIMM (Dual In-Line Memory Module) là một dạng bộ nhớ RAM quen thuộc và phổ biến trên các hệ thống desktop trong suốt hơn 20 năm qua. Trở lại quá khứ, DIMM được phát triển để thay thế SIMM (Single In-Line Memory Module), loại RAM đã bị loại bỏ khỏi thị trường. Sự khác biệt chính giữa SIMM và DIMM là SIMM có ít chân tiếp xúc hơn, chỉ hỗ trợ đường dữ liệu 32-bit, trong khi DIMM hỗ trợ 64-bit, giúp truyền tải dữ liệu nhiều hơn trong cùng một thời gian.
Kể từ khi ra đời, mỗi thế hệ RAM mới đều có sự cải tiến về tốc độ truyền tải dữ liệu, dẫn đến số chân tiếp xúc tăng lên. Nếu DDR1 DIMM có 184 chân, thì DDR2/3 có 240 chân và DDR4/5 có 288 chân. Tuy nhiên, kích thước vật lý của DIMM vẫn giữ nguyên với chiều dài 133.35 mm và chiều cao 30 mm. Điểm phân biệt dễ nhận diện là notch (rãnh định vị) nằm giữa các chân tiếp xúc, giúp người dùng dễ dàng phân biệt các thế hệ RAM.
Thông số vật lý của các chuẩn RAM hiện tại
Mặc dù DIMM là chuẩn RAM chủ yếu trên PC và server, nhưng nó lại quá cồng kềnh đối với laptop, nơi không gian bị hạn chế. Do đó, JEDEC (hiệp hội chuẩn công nghiệp bộ nhớ) đã phát triển một chuẩn khác là SODIMM (Small Outline DIMM), phiên bản thu nhỏ của DIMM, với kích thước chỉ 67.6 x 30 mm, tức là chỉ bằng 1/2 kích thước của DIMM. Chữ “Small Outline” ám chỉ rằng các chân tiếp xúc trên SODIMM nhỏ hơn nhiều so với DIMM tiêu chuẩn. Vì kích thước nhỏ, số chân tiếp xúc trên SODIMM thường ít hơn so với DIMM.
Bên cạnh đó, còn có hai chuẩn RAM khác là MiniDIMM và MicroDIMM, tuy nhiên, hai chuẩn này không còn được phát triển nữa, nên chỉ còn là những thuật ngữ được nhắc đến cho vui.
UDIMM hay DIMM "Cơ bản"
RAM DDR5 UDIMM
Thanh RAM UDIMM DDR4 "cơ bản"
Với thiết kế đơn giản ("cơ bản") này, hầu hết các nhà sản xuất RAM đều cung cấp UDIMM và có đến 99% khả năng bạn sẽ gặp phải khi tìm mua RAM mới. Các CPU dành cho máy tính desktop phục vụ người dùng cá nhân đều hỗ trợ UDIMM.
RDIMM cho nhu cầu cao cấp
Như đã đề cập trước đó, UDIMM thiếu các tính năng cao cấp như bộ đệm và thanh ghi, trong khi RDIMM là loại DIMM được trang bị những tính năng này. RDIMM, hay còn gọi là Buffered/Registered DIMM, là loại DIMM được bổ sung thêm một hoặc một số thành phần cao cấp vượt trội so với UDIMM.
RDIMM – RAM dành cho server với các thành phần cao cấp
RDIMM DDR4 với tính năng sửa lỗi ECC
Tính năng ECC (Error Correction Code) là một điểm mạnh của RDIMM so với UDIMM, vì UDIMM thường không có tính năng này, mặc dù một số loại có thể được trang bị bởi nhà sản xuất. Mặc dù không phải tất cả RDIMM đều có ECC, nhưng thông thường, ECC được tích hợp vì RDIMM chủ yếu được sử dụng trong các máy chủ, nơi độ tin cậy dữ liệu rất quan trọng. Trên DDR4, ngoài 64 bit dữ liệu thông thường, RDIMM còn có thêm 8 bit ECC, tạo thành kênh dữ liệu 72 bit. Trên DDR5, với đặc tính phân chia 2x 32 bit, sẽ có 2x 8 bit ECC, mang đến kênh dữ liệu dài tới 80 bit.
Tuy RDIMM có nhiều tính năng cao cấp, nhưng chúng cũng có một số nhược điểm, chẳng hạn như việc thêm chip quản lý giữa IMC và DRAM làm tăng độ trễ. Tuy vậy, với những máy chủ hoạt động 24/7, sự đánh đổi này là cần thiết để đảm bảo tính ổn định. ECC giúp giảm tốc độ nhưng là một yếu tố không thể thiếu trong môi trường yêu cầu độ tin cậy cao. Các thành phần như PMIC, SPD và cảm biến nhiệt độ được thêm vào để giúp hệ thống luôn trong tầm kiểm soát, đảm bảo mọi thứ hoạt động ổn định.
UDIMM và RDIMM không thể hoán đổi cho nhau
Một lưu ý quan trọng nữa là RDIMM và UDIMM không tương thích ngược với nhau. RDIMM sử dụng điện áp khác UDIMM, vì có thêm các thành phần nâng cao. Mặc dù mỗi chip DRAM chỉ sử dụng khoảng 1V, nhưng khe cắm UDIMM yêu cầu 5V, trong khi RDIMM lại cần đến 12V. Do sự khác biệt này, notch (rãnh định vị) giữa UDIMM và RDIMM sẽ khác nhau ngay cả khi chúng thuộc cùng một thế hệ RAM. Vì thế, dù bạn có thể lấy được RAM từ máy chủ, cũng đừng hy vọng có thể cắm nó vào PC của mình.
CUDIMM, giải pháp tạm thời trước DDR6?
Đến lúc này, bạn đã phần nào hiểu rõ về công nghệ bộ nhớ RAM, đặc biệt là chuẩn DIMM quen thuộc. Nếu bạn là người dùng PC thông thường, thì UDIMM là đủ để đáp ứng nhu cầu. RDIMM chủ yếu dùng cho các hệ thống workstation hoặc server, và giá thành của nó khá cao. Tuy nhiên, nếu bạn không bận tâm về chi phí, RDIMM vẫn có nhược điểm, cụ thể là tốc độ thường chậm hơn UDIMM cùng thế hệ, vì dữ liệu phải qua nhiều lớp xử lý.
So sánh kích thước và số chân cắm của các thế hệ DIMM
Hiện nay, DDR5 có tốc độ tối đa 6400 MT/s, và với kích thước DIMM vật lý chỉ 133.35 x 30 mm, việc bổ sung thêm chân cắm trở nên khó khăn. Đây cũng là lý do khiến MicroDIMM bị loại bỏ, vì thiết kế chân cắm mỏng khiến việc sản xuất trở nên tốn kém. Một số phương án thay thế DIMM đã được đề xuất, ví dụ như CAMM với thiết kế chuyển từ dual in-line sang land-grid array (LGA), tuy nhiên công nghệ này vẫn còn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển. Trở lại với DIMM, đặc biệt là UDIMM, làm sao để tăng tốc độ khi có các hạn chế về kích thước?
Vậy RDIMM có ưu điểm gì so với UDIMM? Đó chính là RCD. Liệu có thể dùng RCD để làm UDIMM nhanh hơn? Câu trả lời là có!
Để giải quyết vấn đề này, CUDIMM ra đời, với chip quản lý mới không dùng để đăng ký (register) mà để tăng xung tín hiệu, hay còn gọi là CKD (client clocked driver). Nói đơn giản, CUDIMM là UDIMM phiên bản cải tiến, giúp tăng tốc độ xử lý.
CUDIMM – Phiên bản "thông minh" của UDIMM
Nếu bạn thắc mắc làm sao CKD có thể tăng tốc RAM từ 6400 MT/s lên tới 7200 MT/s hoặc thậm chí 9600 MT/s (có một số hãng đã phát hành phiên bản này), thì câu trả lời khá đơn giản. Thực tế, UDIMM không tự tạo tín hiệu mà nhận tín hiệu từ IMC của CPU qua các mạch điện. Khi bạn lắp thêm nhiều thanh UDIMM, chiều dài mạch điện truyền tín hiệu tăng lên, đồng nghĩa với việc điện trở tăng và tốc độ giảm. Đó cũng là lý do tại sao AMD khuyến nghị sử dụng bộ nhớ DDR5-6000 cho các chip Ryzen 9000, vì tín hiệu Infinity Fabric phải đồng bộ với tín hiệu DRAM. Nói cách khác, UDIMM có thể coi là "thô" vì IMC phải xử lý tất cả.
CUDIMM giải quyết vấn đề khi chip tạo tín hiệu DRAM được tích hợp trực tiếp trên thanh RAM. Để hình dung dễ dàng, nó giống như việc có một người quản lý quản lý 10 người, nhưng thay vì chỉ tập trung vào chất lượng, chúng ta lại chạy theo số lượng. Trong khi RCD đảm bảo dữ liệu được giữ nguyên vẹn, CKD lại làm việc để "tăng tốc" DRAM và ép buộc nó hoàn thành nhanh hơn. Tuy nhiên, việc hoạt động ở công suất cao hơn đồng nghĩa với việc CUDIMM sẽ tiêu thụ điện năng nhiều hơn UDIMM, và vì thế cũng sẽ sinh ra nhiều nhiệt hơn.
Hiệu năng cao đi kèm với tiêu thụ điện năng lớn
Mặc dù CUDIMM có cùng hình dạng với UDIMM (tính đến thời điểm hiện tại, tất cả các mẫu CUDIMM đều có thể cắm vào khe UDIMM thông dụng), nhưng vì cách thức hoạt động khác nhau, bạn không thể đơn giản mua RAM CUDIMM và lắp vào mainboard DDR5 của mình. Điều này yêu cầu sự hỗ trợ từ cả CPU (IMC cần phải thay đổi cách làm việc) và mainboard (hệ thống VRM phải cung cấp đủ điện áp). Trên lý thuyết, các hệ thống cũ có thể chỉ cần cập nhật firmware/BIOS là có thể sử dụng, nhưng để đảm bảo, bạn vẫn cần kiểm tra thông tin từ nhà sản xuất trước khi quyết định đầu tư vào CUDIMM. Hiện tại, chỉ có nền tảng Arrow Lake-S mới của Intel hỗ trợ CUDIMM, trong khi đó, với Ryzen 9000, chúng ta cần đợi thông tin chính thức từ AMD.
