Wissenswertes über DDR-RAM-Speicher

DDR-RAM-Speicher sind Arbeitsspeicher für Laptops und PCs. Sie arbeiten mit Random-Access-Memory (RAM) und verfügen über eine doppelte Datenübertragungsrate, die double data rate (DDR). RAM-Speicher sind Schreib-Lese-Speicher mit mindestens einer bidirektionalen Datenleitung. Technisch handelt es sich um Halbleiterspeicher.

Übrigens: DDR-RAM, DDRSD-RAM oder DDR-SD-RAM sind unterschiedliche Abkürzungen, die alle denselben Speichertyp meinen. Sie stehen für Double Data Rate Synchronous Dynamic - Random Access Memory = DDR (SD) RAM.

Wie funktioniert DDR-RAM als Arbeitsspeicher?

Kurz zur Erinnerung: Die basale Computerarchitektur rundum Speichermedien

Bei Computern sind Hauptspeicher und Prozessor wichtige Bauteile des Rechen- und Steuerzentrums, der sogenannten Zentraleinheit. Der Prozessor kann direkt auf DDR-RAM-Speicher zugreifen. Die Verbindung zur Datenübertragung zwischen Prozessor und Speichern erfolgt durch Datenbusse. Diese Datenleitungen übertragen neben den eigentlichen Nutzdaten auch Steuerinformationen und Adressinformation, um die Verwendung von Daten und die Ablageorte auf Speichermedien zu koordinieren. Speichermodule arbeiten unabhängig vom Betriebssystem.

Als Arbeitsspeicher kommen DDR-RAMs ebenfalls zum Einsatz. Im Arbeitsspeicher befinden sich alle Daten, die für gerade auszuführende Programme oder Programmteile benötigt werden.

       

      

      

      

Die Funktionsweise von DDR-RAM-Speichern/Arbeitsspeichern leitet sich aus den einzelnen Abkürzungen ab:

RAM

RAM steht englisch für random access memory. Auf Deutsch wird es übersetzt als Speicher mit wahlfreiem oder direktem Zugriff.

  • Beim wahlfreien Random Access wird jede Speicherzelle über eine eigene Speicheradresse direkt angesprochen. Hier liegt der Hauptunterschied zu blockweise arbeitenden Speichertypen wie beispielsweise Flash-Speichern. Nur bei größeren RAM-Speicherarchitekturen wird die Adressierung nicht über einzelne Zeilen, sondern im Ganzen als Wort vorgenommen, um die Übertragung zu beschleunigen.  

  • Direktzugriffsspeicher werden insbesondere als Arbeitsspeicher bei Computern verwendet. Die Halbleitertechnik von RAM-Speichern funktioniert als integrierter Schaltkreis.  Durch die Modulbauweise von Computern können die Speicher separat angesteckt und ausgetauscht werden.

 

DDR

Die doppelte Datenübertragungsrate, englisch double data rate (DDR), wird dadurch erreicht, dass sowohl auf der aufsteigenden als auch auf der absteigenden Flanke des Taktsignals Datenbits übertragen werden. In der Praxis ist diese Datenübertragungsrate allerdings nur etwas weniger als doppelt so schnell, weil die Länge der zu übertragenden Daten (Burst Length) nicht immer exakt zur Buslänge passt und weil Adress- und Steuersignale einen kleinen Teil der verfügbaren Datenmenge für sich beanspruchen.

 

Welche DDR-RAM-Standards gibt es?

Historisches: Die ersten Speicherchips mit DDR-RAM waren Ende 1999 erhältlich. In den frühen 2000er-Jahren setzte sich diese Technik für Arbeitsspeicher durch. Der Vorgänger von DDR-RAM war SDR-RAM, ausgesprochen Single Data Rate Synchronous Dynamic - Random Access Memory (SDRSD-RAM). Die DDR-Ram-Speicher mit doppelter Übertragungsgeschwindigkeit des SDR-RAM und synchron dynamischer Datenleitung werden entsprechend auch als DDR-SD-RAM bezeichnet.

Heute gibt es vier Varianten von DDR-RAM, eine fünfte soll 2020 auf den Markt kommen.

Die DDR-RAM Standards im Überblick:

DDR-RAM-Standard Speichertakt (MHz) I/O-Takt (MHz) Transfer-Rate (MT/s)
DDR 100 - 200 100 - 200 200 - 400
DDR2 100 - 266 200 - 533 400 - 1066
DDR3 100 - 266 400 - 1066 800 - 2133
DDR4 200 - 400 800 - 1600 1600 - 3200

In jeder Generation der DDR-RAM-Speicher hat sich die Übertragungsgeschwindigkeit beschleunigt. Die benötigte Anschlussspannung hingegen sinkt, die Speicher arbeiten energieeffizienter. Das heißt allerdings nicht, dass insgesamt weniger Strom verbraucht wird, weil ja auch die zu verarbeitenden Datenmengen sprunghaft anstiegen.

DDR-RAM-Standard Spannung in Volt Anzahl der Pins
DIMM SO- Micro-
DDR 2,5/2,6 184 200 172
DDR2 1,8 240 200 214
DDR3 1,5/1,35 240 204 214
DDR4 1,05/1,2 288 260 -

Wozu werden DDR-RAM-Speicher verwendet?

DDR-RAM für PCs wird meist als Dual Inline Memory Module (DIMM) gebaut. Die doppelreihigen Speicherbausteine führen an den Anschlüssen vorn und hinten am Speichermodul unterschiedliche Signale.

 

Notebooks hingegen greifen auf SO-Dimm-Bauformen als Speicher oder Arbeitsspeicher zu. Die Small Outline - Dual Inline Memory Module (SO-DIMM) sind flacher und energieeffizienter, also für den mobilen Einsatz in Laptops besser geeignet. Kerben an der Anschlussseite verhindern bei SO-DIMMs den Einschub nicht kompatibler DDR-RAM-Speicher.

Installation von RAM

  • DIMM-Module werden immer senkrecht zur Hauptplatine eingeschoben. Kleine Hebel an den Sockelenden sind beim Herausnehmen behilflich.

  • SO-DIMM-Module hingegen werden schräg eingesetzt und liegen parallel zur Platine. Sie rasten an federnden Haltelaschen ein.

DDR-SD-Speicher kommen sowohl als Hauptspeicher als auch als RAM-Arbeitsspeicher zum Einsatz. Sie werden verwendet, um Speichermedien in Computern und Laptops auszutauschen oder den vorhandenen Speicherplatz um weitere Speichermodule aufzurüsten. Nicht nur Computer arbeiten mit DDR-RAM-Speichern: Beispielsweise auch in Netzwerktechnik, Unterhaltungselektronik, Kraftfahrzeugen und medizinischen Apparaten befinden sich solche Halbleiter-Speicher.

Was gibt es bei der Auswahl von DDR-RAM-Speichern zu beachten?

Einige Hersteller veröffentlichen Kompatibilitätslisten. Meist funktionieren RAM-Module mit gleichen technischen Daten ebenso, Sie müssen bei der Auswahl nicht blind den teuren Empfehlungen folgen. Für den Austausch eines defekten Speichers ist es sinnvoll, ein vorhandenes RAM-Modul durch eines mit gleichen Spezifikationen zu ersetzen.

Geht es um den Ausbau der Speicherkapazität, sollten Sie zunächst prüfen, ob noch Steckplätze für RAM-Module vorhanden sind. Außerdem lohnt sich ein Blick in das Handbuch des Mainboards und in ein Auswertungstool, um herauszufinden welche Speicher und wie viele vom Controller des PCs unterstützt werden. Achten Sie auch darauf, dass die neuen Speichermodule im PC-Gehäuse platztechnisch untergebracht werden können.

Unser Praxistipp

Große Speicherkapazitäten wirken auf den ersten Blick immer gut, sind aber praktisch ohne Nutzen, wenn Sie vom Mainboard-Prozessor nicht unterstützt werden.

Sicherheitshinweis: Durch die Erweiterung der Rechenkapazitäten kann die Wärmeentwicklung im PC steigen. Eventuell entsteht dadurch ein Kühlbedarf, dem Sie mit zusätzlichen Lüftern oder anderen Kühlsystemen begegnen müssen, damit diverse PC-Komponenten richtig laufen und vor Schäden bewahrt werden.

 

DDR-RAM mit oder ohne integrierte Fehlerkorrektur wählen?

Es gibt bei jedem DDR-RAM-Standard einfache Speichermodule oder solche mit integrierter Fehlerkorrektur. Vor allem im Serverbereich sind Fehlerkorrekturen üblich.  Realisiert wird die Fehlerkorrektur durch Error-Correcting Code (ECC), der 1-Bit Fehler zuverlässig erkennt und automatisch korrigiert. Für die automatische Fehlerkorrektur müssen Mainboard und Prozessor den ECC-Code des Speichers unterstützen. Andernfalls läuft ein ECC-Speichermodul zwar als Speicher, führt aber die Fehlerkorrektur nicht aus.

Optisch Erkennbar sind DDR-RAM-Speicher mit Fehlerkorrektur an einem zusätzlichen Speicherchip, der als Fehlerspeicher dient. Herkömmliche DDR-RAM als Dual Inline Memory Module haben meist acht Speicherchips auf einer Seite, bei solchen mit Fehlerkorrektur gibt es noch einen neunten Chip. Dieser Zusatzchip macht die Komponente preislich etwas teurer und lohnt sich eigentlich nicht im Hausgebrauch, sondern erst im Serverbereich.

Fragen und Antworten

Wieso zeigt meine CPU-Performance nur den halben Takt?

Auswertungs-Tools zeigen den Takt des Speichercontrollers von CPU oder Mainboard. Double Data Rate-RAM schreibt aber zwei Datenpakete pro Takt, sodass das DDR-Speichermodul praktisch in dergleichen Zeit die doppelte Leistung erbringt wie die central processing unit (CPU).

Sind Sie Geschäftskunde?
Durch Ihre Auswahl werden zusätzlich passende Inhalte für Sie angezeigt.
Nein
Ja