Was ist RAM-Speicher und wie funktioniert er in einem Computer?

Random Access Memory (RAM) ist der Arbeitsspeicher des Computers, in dem die Informationen gespeichert werden, die ein Programm während der Ausführung benötigt. Der Arbeitsspeicher mit wahlfreiem Zugriff bezieht sich auf Datenspeicher, mit dem auf die gespeicherten Daten in beliebiger Reihenfolge und nicht nur in beliebiger Reihenfolge zugegriffen werden kann. Im Gegensatz dazu können andere Typen von Speichergeräten (wie z. B. Magnetbänder, Festplatten, und Trommeln) aufgrund von Einschränkungen in ihrer Mechanik nur in einer bestimmten Reihenfolge auf die Daten des Speichermediums zugreifen.

Das Hinzufügen von Arbeitsspeicher ist eine einfache, kostengünstige Möglichkeit zur Verbesserung der Computerleistung, da die meisten Geräte mit minimalem Arbeitsspeicher ausgestattet sind.

Welche verschiedenen Typen von RAM gibt es?

• DDR-SDRAM (Double Data Rate Synchronous DRAM)
  Ein erweiterter SDRAM-Typ, der die Übertragung von doppelt so viel Speicher pro Taktzyklus ermöglicht. Andere Bezeichnungen für DDR-SDRAM sind SDRAM II oder DDRAM.
   
• SDRAM (Synchronous Dynamic RAM):
  Dieser Typ ist in DIMM- und DIMM-Paketen und in zwei Konfigurationen verfügbar:
  • Nicht-Paritäts-RAM (auch bekannt als Nicht-ECC-RAM)
    Dies ist in der Regel günstiger als Paritäts-RAM.
  • Paritäts-RAM (auch bekannt als ECC-RAM)
    Paritäts-RAM wird in der Regel in Anwendungen verwendet, die eine intensive Datenverarbeitung erfordern, z. B. große Kalkulationstabellen und Datenbanken, und enthält zusätzliche Schaltkreise, die zur Minimierung RAM-spezifischer Fehler beitragen können.
  • Parity-RAM und Non-Parity-RAM sind normalerweise nicht miteinander kompatibel.
     
• RDRAM (Rambus Direct RAM)
  RDRAM wurde von Rambus, Inc. als leistungsfähiger Nachfolger von SDRAM entwickelt und ist nur in RIMM-Gehäusen verfügbar.

Informationen zu SIMM-Speicher (RAM)

SIMM (Single Inline Memory Module) ist eine ältere Bauform für RAM. Bei den ersten Speichersticks, die in Massenproduktion hergestellt wurden, handelte es sich um SIMMs (Abbildung 1).

Abbildung 1: SIMM
 

Vor der Einführung von SIMMs wurde der größte Teil des Arbeitsspeichers direkt auf der Hauptplatine installiert und es gab kaum Spielraum für Erweiterungen. Zu den verschiedenen SIMM-Typen zählen: Nicht-Parität, Parität, Fast Page und EDO.

• Nicht-Parität ist der Rohspeicher für temporäres Speichern und Abrufen.
• Der Paritätsspeicher bietet eine Fehlerprüfung der gespeicherten Daten, um sicherzustellen, dass sie sich nicht ändern oder beschädigt werden, bevor sie verwendet werden.
• Bei Fast Page wurde die Speicherleistung durch Optimieren der Auslagerungsfunktion des Speichers erhöht.
• EDO hat die Performance des Arbeitsspeichers weiter verbessert, da gleichzeitig in den Speicher geschrieben und gelesen werden kann.

Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit von SIMMs wird in Nanosekunden (ns) gemessen und beträgt meist 15 ns oder weniger. Angaben zur Spezifikation Ihres RAMs finden Sie in der Dokumentation zu Ihrem System.

Informationen zu DIMM-Speicher (SDRAM)

DIMMs (Dual Inline Memory Module) waren die nächste wichtige Verbesserung in der Speichertechnologie nach SIMM. DIMMs haben 168 Kontakte und bieten eine 64-Bit-Bandbreite, sodass das paarweise Installieren von SIMM-Speicher bei Pentium-Systemen überflüssig wurde. (Abbildung 1) DIMMs sind 5,375" lang und 1,5" hoch und enthalten 8 bis 16 der kleineren TSOP-Chips (Thin Small Outline Package).

Abbildung 1: DIMM – 168-poliger SDRAM.

SDRAM

DIMM entwickelte sich später zu SDRAM (Synchronous DRAM), einem Derivat von Synchronous Graphics RAM (SGRAM), einem schnelleren, aber teuren Grafikkartenspeichertyp. SDRAM ist im ECC- und Nicht-ECC-Format verfügbar. Der ECC-Arbeitsspeicher ähnelt Parity-Speicher insofern, als er nach Speicherfehlern sucht und diese auffängt. ECC hat die zusätzliche Fähigkeit, kleine Fehler zu beheben, sodass das System fortgesetzt werden kann, während der Paritätsspeicher das System stoppt, wenn ein Fehler entdeckt wird.

Geschwindigkeit

SDRAM wurde mit der Busgeschwindigkeit des Front-Side-Busses (FSB) des Systems synchronisiert und sorgte für eine Leistungssteigerung von 25 %. Die Geschwindigkeit wird in Megahertz (MHz) gemessen. SDRAMs werden normalerweise als PC100 oder PC133 (100 MHz bzw. 133 MHz) hergestellt. PC100- und PC133-SDRAMs sollten nicht gemeinsam verwendet werden. Angaben zur Spezifikation Ihres Systems finden Sie in der Systemdokumentation.

Informationen zu RIMM-Speicher (RDRAM und CRIMM)

RIMMs (Rambus Inline Memory Module) wurden zu Beginn des Jahres 2000 für kurze Zeit zum bevorzugten Speicher in High-End-Systemen (Abbildung 1).

Abbildung 1: RIMM (Rambus Inline Memory Module) Diese von Rambus, Inc. entwickelte Speicherarchitektur (auch bekannt als RDRAM) hat das Potenzial, die Leistung von DRAM um bis zu 1000 % zu übertreffen, jedoch erst, wenn die Front-Side-Bus-Geschwindigkeiten 200+ MHz erreichen. Darüber hinaus funktioniert RDRAM nur in Systemen, die für RDRAM entwickelt wurden.

Es gibt zwei Typen von Rambus-Systemen: Anfangs wurden Systeme mit einem Einzelkanal-Setup ausgeliefert. Spätere Systeme verwenden eine Dual-Channel-Konfiguration, die eine höhere Leistung ermöglicht. Bei Dual-Channel-Systemen sind zwei identische RIMMs pro Kanalbank erforderlich, um eine optimale Leistung zu erzielen. Das System arbeitet jedoch mit Einzel- oder gemischten Konfigurationen mit reduzierter Leistung. RDRAM ist auch im ECC- und Nicht-ECC-Format verfügbar.

Im Gegensatz zu SDRAM arbeitet RDRAM auf einem seriellen Schaltkreis, sodass alle Speichersteckplätze bestückt sein müssen, damit der Speicher zugänglich ist. Wenn nur ein RIMM verwendet wird, müssen ein oder mehrere andere Steckplätze mit einem CRIMM (Continuity Rambus Inline Memory Module) bestückt werden, d. h. einem Modul ohne Speicher (Abbildung 2).

Abbildung 2: CRIMM-Geschwindigkeit

Die RDRAM-Geschwindigkeit wird in Megahertz gemessen. Rambus wird der Geschwindigkeit entsprechend benannt. Daher läuft der PC800-RDRAM mit 800 MHz. Wie bei SDRAM sollten auch bei RDRAM keine unterschiedlichen Geschwindigkeiten gemeinsam verwendet werden.

Informationen zu DDR-SDRAM-Speicher

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) ist eine fortschrittliche Speichertechnologie (Abbildung 1). Wie SDRAM ist auch DDR aus den schnellen Weiterentwicklungen bei Grafikkartenarchitekturen hervorgegangen, die mit der ersten GeForce256-Grafikkarte von NVIDIA eingeführt wurden.

Abbildung 1: DIMM – 184-poliger DDR-SDRAM

Im Gegensatz zu SDRAM, das seine Lese-/Schreibfunktionen beim Anstieg jeder Systemuhr ausführte, führt DDR-Speicher seine Lese-/Schreibfunktionen sowohl auf der steigenden als auch auf der fallenden Flanke jeder Systemuhr aus, wodurch sich die Speicherleistung verdoppelt und somit ein weiterer großer Sprung in der Gesamtleistung erzielt wird.

Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit wird in Megahertz (MHz) angegeben. DDR-DSRAM ist in einer wachsenden Anzahl von Geschwindigkeiten verfügbar, die von 100 MHz über PC1600 bis zu 566 MHz oder PC4500 reichen, wobei im Laufe der Zeit möglicherweise höhere Geschwindigkeiten hinzugefügt werden.

DDR2-Speicher – Überblick

Was ist DDR2-Speicher?

• DDR2-SDRAM ist eine synchrone dynamische Speicherschnittstelle mit wahlfreiem Zugriff und doppelter Datenrate (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory Interface). Sie ersetzt die ursprüngliche DDR-SDRAM-Spezifikation und wurde dann selbst von DDR3-SDRAM ersetzt. DDR2 ist weder vorwärts- noch abwärtskompatibel mit DDR oder DDR3. (Die Module sind anders kodiert, um zu verhindern, dass falsche Module installiert werden.)
• Der DDR2-interne Takt läuft halb so schnell wie die DDR-externe Taktrate. Ein DDR2-Speicher mit derselben externen Datenbus-Taktrate wie DDR führt dazu, dass DDR2 die gleiche Bandbreite bietet, jedoch bei höherer Latenz. Alternativ bietet ein DDR2-Speicher mit der doppelten externen Datenbus-Taktrate wie DDR möglicherweise die doppelte Bandbreite bei gleicher Latenz. Die bestgetakteten DDR2-Speichermodule sind mindestens doppelt so schnell wie die bestgetakteten DDR-Speichermodule.

DDR3-Speicher – Überblick

Was ist ein DDR3-Speicher?

• DDR3 setzt die Weiterentwicklung der Speichertechnologie fort und bietet einige Verbesserungen gegenüber der derzeitigen DDR2-Architektur. Der Hauptvorteil ist eine Erhöhung der Geschwindigkeit des E/A-Busses, der viermal so schnell arbeitet wie die enthaltenen Speichermodule. DDR3 ermöglicht auch Chip-Kapazitäten von 512 MB bis 8 GB. Dies ermöglicht Speichermodule mit Größen bis zu 16 GB.

Abbildung 3: Vergleich der Speichermodule für Desktop-PCs (DIMM).

Unterstützte Busgeschwindigkeitsdaten:

• DDR2-400/533/667/800/1066
• DDR3-800/1066/1333/1600/1866/2133

Häufig gestellte Fragen

Ist RAM dasselbe wie Computerspeicher?

Nein. RAM und Storage sind verschiedene Arten von Arbeitsspeicher.

• Im RAM werden Daten zwischenzeitlich gespeichert, die vom System aktiv verwendet werden.
• Der Speicher bewahrt Daten dauerhaft auf, selbst wenn der Computer ausgeschaltet ist.
• RAM ist deutlich schneller als die meisten Storage-Geräte, hat aber in der Regel eine geringere Kapazität.
• Der Storage ist darauf ausgelegt, große Datenmengen für eine langfristige Nutzung zu speichern.

Verbessert das Hinzufügen von mehr RAM die Computerleistung?

In vielen Fällen kann das Hinzufügen von mehr RAM die Gesamtleistung des Systems verbessern. RAM ermöglicht es Ihrem Computer, mehr Anwendungen, Dateien und Browserregisterkarten für den Prozessor verfügbar zu halten. Wenn ein System nicht über genügend Arbeitsspeicher verfügt, kann es Speicher als temporären Arbeitsspeicher verwenden, der viel langsamer ist und die Performance beeinträchtigen kann.

Sie können von einem RAM-Upgrade profitieren, wenn Sie:

• Führen Sie mehrere Anwendungen gleichzeitig aus.
• Verwenden Sie Software für die Inhaltserstellung wie Foto- oder Videobearbeitungsanwendungen.
• Arbeiten Sie mit großen Kalkulationstabellen oder Datenbanken.
• Beim Wechsel zwischen Anwendungen kann es zu Verzögerungen kommen.
• Verwenden Sie häufig viele Browserregisterkarten gleichzeitig.

Das Hinzufügen von RAM kann zwar die Reaktionsgeschwindigkeit und Multitasking-Leistung verbessern, aber möglicherweise nicht die Leistung, wenn Ihr System bereits über ausreichend Speicher für Ihre Workload verfügt. Andere Komponenten, wie z. B. der Prozessor und das Speichergerät, können sich ebenfalls auf die Gesamtleistung des Systems auswirken.

Kann ich jede Art von RAM in meinem Dell Computer installieren?

Nein. Dell Computer sind darauf ausgelegt, bestimmte Speichertechnologien, Geschwindigkeiten, Kapazitäten und Modulkonfigurationen zu unterstützen. Der von Ihrem System unterstützte Speichertyp wird von der Hauptplatine und dem Prozessor bestimmt und ist in der Regel nicht mit anderen Speichertypen austauschbar.

Beispielsweise kann ein System, das für DDR4-Speicher entwickelt wurde, keine DDR3- oder DDR5-Speichermodule verwenden, da sich die Module physisch und elektrisch unterscheiden. Die Speichermodule verfügen über eine Schlüsselplatine, um eine falsche Installation zu verhindern.

So bestimmen Sie die korrekten Speicherspezifikationen für Ihren Dell Computer:

1. Identifizieren Sie Ihr Dell Modell.
2. Überprüfen Sie die Systemdokumentation oder die Supportspezifikationen.
3. Überprüfen Sie den unterstützten Speichertyp, die Geschwindigkeit und die maximale Kapazität vor dem Kauf von Upgrades.

Verwandte Informationen finden Sie in den folgenden Artikeln der Dell Wissensdatenbank:

• Anleitung zum Upgrade des Arbeitsspeichers (RAM) auf Ihrem Dell Computer
• Wie wirkt sich RAM auf die Leistung Ihres Dell Computers aus?

Weitere Ressourcen

• Anleitung zum Upgrade des Arbeitsspeichers (RAM) auf Ihrem Dell Computer  
• Erläuterung der Auswirkungen des RAM auf die Leistung Ihres Dell Computers