Fast jedes computerfähige Gerät benötigt RAM. Werfen Sie einen Blick auf Ihr Lieblingsgerät (z. B. Smartphones, Tablets, Desktops, Laptops, Grafikrechner, HDTVs, Handheld-Gaming-Systeme usw.), und Sie sollten einige Informationen über den Arbeitsspeicher finden. Obwohl jeder RAM im Grunde den gleichen Zweck erfüllt, gibt es heute einige verschiedene Typen, die üblicherweise verwendet werden:
- Statischer RAM (SRAM)
- Dynamischer RAM (DRAM)
- Synchronous Dynamic RAM (SDRAM)
- Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)
- Synchronous Dynamic RAM mit doppelter Datenrate (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
- Graphics Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
- Flash-Speicher
Was ist RAM?
RAM steht für Random Access Memory und gibt Computern den virtuellen Raum, den sie benötigen, um Informationen zu verw alten und Probleme im Moment zu lösen. Sie können es sich als wiederverwendbares Schmierpapier vorstellen, auf das Sie mit einem Bleistift Notizen, Zahlen oder Zeichnungen schreiben würden. Wenn Ihnen der Platz auf dem Papier ausgeht, machen Sie mehr, indem Sie löschen, was Sie nicht mehr brauchen; RAM verhält sich ähnlich, wenn es mehr Platz benötigt, um mit temporären Informationen umzugehen (d. h. laufende Software/Programme). Größere Blätter ermöglichen es Ihnen, mehr (und größere) Ideen auf einmal zu kritzeln, bevor Sie sie löschen müssen; Mehr RAM in Computern hat einen ähnlichen Effekt.
RAM gibt es in einer Vielzahl von Formen (d. h. die Art und Weise, wie es physisch mit Computersystemen verbunden ist oder mit diesen verbunden ist), Kapazitäten (gemessen in MB oder GB), Geschwindigkeiten (gemessen in MHz oder GHz) und Architekturen. Diese und weitere Aspekte sind bei der Aufrüstung von Systemen mit Arbeitsspeicher zu beachten, da Computersysteme (z. B. Hardware, Motherboards) strenge Kompatibilitätsrichtlinien einh alten müssen. Zum Beispiel:
- Computer älterer Generationen sind wahrscheinlich nicht in der Lage, die neueren Arten von RAM-Technologie zu unterstützen
- Laptop-Speicher passt nicht in Desktops (und umgekehrt)
- RAM ist nicht immer abwärtskompatibel
- Ein System kann im Allgemeinen nicht verschiedene Typen/Generationen von RAM mischen und zusammenbringen
Statischer RAM (SRAM)
- Markteinführungszeit: 1990er bis heute
- Beliebte Produkte mit SRAM: Digitalkameras, Router, Drucker, LCD-Bildschirme
SRAM ist einer der beiden grundlegenden Speichertypen (der andere ist DRAM) und erfordert einen konstanten Stromfluss, um zu funktionieren. Aufgrund der kontinuierlichen Stromversorgung muss SRAM nicht „aufgefrischt“werden, um sich an die gespeicherten Daten zu erinnern. Aus diesem Grund wird SRAM als „statisch“bezeichnet – es ist keine Änderung oder Aktion (z. B. Aktualisieren) erforderlich, um die Daten intakt zu h alten. SRAM ist jedoch ein flüchtiger Speicher, was bedeutet, dass alle gespeicherten Daten verloren gehen, sobald die Stromversorgung unterbrochen wird.
Die Vorteile der Verwendung von SRAM (gegenüber DRAM) sind geringerer Stromverbrauch und schnellere Zugriffsgeschwindigkeiten. Die Nachteile der Verwendung von SRAM (gegenüber DRAM) sind geringere Speicherkapazitäten und höhere Herstellungskosten. Aufgrund dieser Eigenschaften wird SRAM typischerweise verwendet in:
- CPU-Cache (z. B. L1, L2, L3)
- Festplattenpuffer/Cache
- Digital-Analog-Wandler (DACs) auf Grafikkarten
Dynamischer RAM (DRAM)
- Markteinführungszeit: 1970er bis Mitte 1990er
- Beliebte Produkte mit DRAM: Videospielkonsolen, Netzwerkhardware
DRAM ist einer der beiden grundlegenden Speichertypen (der andere ist SRAM) und erfordert eine regelmäßige "Auffrischung" der Stromversorgung, um zu funktionieren. Die Kondensatoren, die Daten im DRAM speichern, entladen allmählich Energie; keine Energie bedeutet, dass die Daten verloren gehen. Aus diesem Grund wird DRAM als „dynamisch“bezeichnet – ständige Änderungen oder Aktionen (z. B. Aktualisierung) sind erforderlich, um die Daten intakt zu h alten. DRAM ist auch ein flüchtiger Speicher, was bedeutet, dass alle gespeicherten Daten verloren gehen, sobald die Stromversorgung unterbrochen wird.
Die Vorteile der Verwendung von DRAM (gegenüber SRAM) sind niedrigere Herstellungskosten und größere Speicherkapazitäten. Die Nachteile der Verwendung von DRAM (gegenüber SRAM) sind langsamere Zugriffsgeschwindigkeiten und ein höherer Stromverbrauch. Aufgrund dieser Eigenschaften wird DRAM typischerweise verwendet in:
- Systemspeicher
- Grafikspeicher
In den 1990er Jahren wurde Extended Data Out Dynamic RAM (EDO DRAM) entwickelt, gefolgt von seiner Weiterentwicklung Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Diese Speichertypen waren aufgrund der erhöhten Leistung/Effizienz bei geringeren Kosten attraktiv. Die Technologie wurde jedoch durch die Entwicklung von SDRAM obsolet.
Synchronous Dynamic RAM (SDRAM)
- Markteinführungszeit: 1993 bis heute
- Beliebte Produkte mit SDRAM: Computerspeicher, Videospielkonsolen
SDRAM ist eine Klassifikation von DRAM, die synchron mit dem CPU-Takt arbeitet, was bedeutet, dass es auf das Taktsignal wartet, bevor es auf Dateneingaben (z. B. Benutzerschnittstelle) reagiert. Im Gegensatz dazu ist DRAM asynchron, d. h. es reagiert sofort auf Dateneingaben. Der Vorteil des synchronen Betriebs besteht jedoch darin, dass eine CPU sich überschneidende Anweisungen parallel verarbeiten kann, was auch als „Pipelining“bekannt ist – die Fähigkeit, eine neue Anweisung zu empfangen (lesen), bevor die vorherige Anweisung vollständig aufgelöst (schreiben) wurde.
Obwohl das Pipelining die Zeit, die zum Verarbeiten von Anweisungen benötigt wird, nicht beeinflusst, ermöglicht es die gleichzeitige Ausführung von mehr Anweisungen. Die Verarbeitung eines Lese- und eines Schreibbefehls pro Taktzyklus führt zu höheren Gesamt-CPU-Übertragungs-/Leistungsraten. SDRAM unterstützt Pipelining aufgrund der Art und Weise, wie sein Speicher in separate Bänke unterteilt ist, was zu seiner weitverbreiteten Bevorzugung gegenüber einfachem DRAM führte.
Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)
- Markteinführungszeit: 1993 bis heute
- Beliebte Produkte mit SDR SDRAM: Computerspeicher, Videospielkonsolen
SDR SDRAM ist der erweiterte Begriff für SDRAM - die beiden Typen sind ein und derselbe, werden aber am häufigsten nur als SDRAM bezeichnet. Die „Einzeldatenrate“gibt an, wie der Speicher einen Lese- und einen Schreibbefehl pro Taktzyklus verarbeitet. Diese Kennzeichnung hilft, Vergleiche zwischen SDR-SDRAM und DDR-SDRAM zu verdeutlichen:
DDR SDRAM ist im Wesentlichen die Entwicklung der zweiten Generation von SDR SDRAM
Synchrones dynamisches RAM mit doppelter Datenrate (DDR SDRAM)
- Markteinführungszeit: 2000 bis heute
- Beliebte Produkte mit DDR SDRAM: Computerspeicher
DDR SDRAM arbeitet wie SDR SDRAM, nur doppelt so schnell. DDR SDRAM ist in der Lage, zwei Lese- und zwei Schreibbefehle pro Taktzyklus zu verarbeiten (daher das „Double“). Obwohl die Funktion ähnlich ist, weist DDR SDRAM physische Unterschiede (184 Pins und eine einzelne Kerbe am Anschluss) gegenüber SDR SDRAM (168 Pins und zwei Kerben am Anschluss) auf. DDR-SDRAM arbeitet auch mit einer niedrigeren Standardspannung (2,5 V statt 3,3 V), wodurch die Abwärtskompatibilität mit SDR-SDRAM verhindert wird.
- DDR2 SDRAM ist das evolutionäre Upgrade von DDR SDRAM. Obwohl es immer noch die doppelte Datenrate hat (Verarbeitung von zwei Lese- und zwei Schreibbefehlen pro Taktzyklus), ist DDR2-SDRAM schneller, da es mit höheren Taktraten laufen kann. Standard-DDR-Speichermodule (nicht übertaktet) erreichen eine Spitzenleistung von 200 MHz, während Standard-DDR2-Speichermodule eine Spitzenleistung von 533 MHz erreichen. DDR2-SDRAM läuft mit einer niedrigeren Spannung (1,8 V) mit mehr Pins (240), was die Abwärtskompatibilität verhindert.
- DDR3 SDRAM verbessert die Leistung gegenüber DDR2 SDRAM durch fortschrittliche Signalverarbeitung (Zuverlässigkeit), größere Speicherkapazität, geringeren Stromverbrauch (1,5 V) und höhere Standardtaktraten (bis zu 800 MHz). Obwohl DDR3-SDRAM die gleiche Anzahl von Pins wie DDR2-SDRAM (240) hat, verhindern alle anderen Aspekte die Abwärtskompatibilität.
- DDR4 SDRAM verbessert die Leistung gegenüber DDR3 SDRAM durch fortschrittlichere Signalverarbeitung (Zuverlässigkeit), noch größere Speicherkapazität, noch geringeren Stromverbrauch (1,2 V) und höhere Standardtaktraten (bis zu 1600 MHz). DDR4-SDRAM verwendet eine 288-Pin-Konfiguration, was ebenfalls die Abwärtskompatibilität verhindert.
Graphics Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (GDDR SDRAM)
- Markteinführungszeit: 2003 bis heute
- Beliebte Produkte mit GDDR-SDRAM: Grafikkarten, einige Tablets
GDDR SDRAM ist ein DDR-SDRAM-Typ, der speziell für das Rendern von Videografiken entwickelt wurde, typischerweise in Verbindung mit einer dedizierten GPU (Graphics Processing Unit) auf einer Grafikkarte. Moderne PC-Spiele sind dafür bekannt, mit unglaublich realistischen High-Definition-Umgebungen an die Grenzen zu gehen, was oft hohe Systemspezifikationen und die beste Grafikkarten-Hardware erfordert, um gespielt zu werden (insbesondere bei Verwendung von hochauflösenden 720p- oder 1080p-Displays).
Ähnlich wie DDR-SDRAM hat GDDR-SDRAM seine eigene Evolutionslinie (Verbesserung der Leistung und Senkung des Stromverbrauchs): GDDR2-SDRAM, GDDR3-SDRAM, GDDR4-SDRAM und GDDR5-SDRAM
Obwohl DDR-SDRAM sehr ähnliche Eigenschaften aufweist, ist GDDR-SDRAM nicht genau dasselbe. Es gibt bemerkenswerte Unterschiede in der Funktionsweise von GDDR-SDRAM, insbesondere in Bezug darauf, wie Bandbreite gegenüber Latenz bevorzugt wird. Von GDDR SDRAM wird erwartet, dass es riesige Datenmengen (Bandbreite) verarbeitet, aber nicht unbedingt mit den höchsten Geschwindigkeiten (Latenz); Denken Sie an eine 16-spurige Autobahn, die auf 55 MPH eingestellt ist. Im Vergleich dazu wird erwartet, dass DDR-SDRAM eine geringe Latenz hat, um sofort auf die CPU zu reagieren; Denken Sie an eine zweispurige Autobahn mit einer Geschwindigkeit von 85 MPH.
Flash-Speicher
- Markteinführungszeit: 1984 bis heute
- Beliebte Produkte mit Flash-Speicher: Digitalkameras, Smartphones/Tablets, tragbare Spielesysteme/Spielzeug
Flash-Speicher ist eine Art nichtflüchtiges Speichermedium, das alle Daten nach dem Absch alten der Stromversorgung behält. Trotz des Namens ist Flash-Speicher in Form und Betrieb (d. h. Speicherung und Datenübertragung) näher an Solid-State-Laufwerken als die oben genannten Arten von RAM. Flash-Speicher wird am häufigsten verwendet in:
- USB-Sticks
- Drucker
- Tragbare Mediaplayer
- Speicherkarten
- Kleinelektronik/Spielzeug
Häufig gestellte Fragen
- Gibt es den besten RAM-Typ? Gibt es nicht, weil verschiedene RAM-Typen oft sehr unterschiedliche Anwendungen haben. Aber für einen Home-Computing-Benutzer ist DDR4 heute die bei weitem beste Option.
- Was ist am schnellsten: DDR2. DDR3. oder DDR4? Jede RAM-Generation verbessert die vorherige und bringt schnellere Geschwindigkeiten und mehr Bandbreite auf den Tisch. Der schnellste Arbeitsspeicher im Kontext von Heimcomputern ist locker DDR4.
