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Der Arbeitsspeicher (RAM) im Computer

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 Arbeitsspeicher (RAM)

Der Arbeitsspeicher in einem Computer, auch RAM (Random Access Memory) genannt, ist im Gegensatz zum festen Speicher einer Festplatte ein flüchtiger Speicher. Das heisst, nach dem Abschalten des Computers ist der Arbeitsspeicher leer und alle darin enthaltenen Daten sind weg. Beim RAM ist jede Speicherzelle einzeln ansprechbar.
Beim Starten des Computers werden alle wichtigen Programmdaten in den Arbeitsspeicher geladen, damit die CPU schnell darauf zugreifen kann. Öffnet man ein Programm, z.B. Microsoft Word, dann wird dieses ebenfalls in den Arbeitsspeicher geladen. Nun kann man seinen Brief schreiben. Man sollte allerdings beachten, dass man seine Arbeit ab und zu speichert. Stürzt der Computer unvermittelt ab und man hat nichts gespeichert, dann war die ganze Arbeit umsonst. Ohne Spannung kann der Arbeitsspeicher die Daten nicht halten. Programme wie Word bieten hier aber eine automatische Speicherung an, bei der man einstellen kann, nach wieviel Minuten automatisch gespeichert wird. So ist bei einem Absturz nicht die gesamte Arbeit umsonst gewesen.

Der Arbeitsspeicher wird direkt auf das Motherboard in die entsprechenden Slots gesteckt. Hier gibt es Unterschiede in der Anzahl der Slots auf den verschiedenen Motherboards. Gerade Fertig- PC`s haben hier oft Motherboards mit nur 2 Slots eingebaut, die dann oft schon voll belegt und daher nicht mehr erweiterbar sind.

Arten von Arbeitsspeicher

SDRAM

SDRAM ist der Nachfolger vom EDO-RAM. Im Gegensatz zu seinem Vorgänger orientiert sich der SDRAM am Systemtakt. Dadurch lässt sich die Ansteuerung des Arbeitsspeichers vereinfachen und beschleunigen. Die SDRAM-Module bestehen intern aus 2 verschiedenen Speicherbänken. Dadurch kann abwechselnd auf die internen Speicherbänke zugegriffen werden und die beim EDO-RAM benötigte Erholzeit zwischen den Zugriffen fällt weg. Ausserdem wird beim SDRAM das Pipeline-Verfahren angewendet. Hier kann der Speicher gleichzeitig Daten einlesen und ausgeben. SDRAM wird mit Taktraten bis 133 MHz betrieben.

DDR-RAM

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Arbeitsspeicher auf dem
Motherboard

DDR-RAM arbeitet mit fast der doppelten Datenrate wie SDRAM. Das wird dadurch erreicht, indem die Datenbits auf der ab- und aufsteigenden Flanke des Taktsignals anstatt nur auf der aufsteigenden Flanke wie beim SDRAM übertragen werden.

Dual Channel

Auf vielen Motherboards kann der Arbeitsspeicher im Dual-Channel Betrieb genutzt werden. Dort werden zwei Arbeitsspeicher-Module gleicher Größe parallel betrieben. Dadurch erzielt man eine höhere Datentransferrate zum Speichercontroller. Für den Dual-Channel Betrieb braucht man keine besonderen Arbeitsspeicher-Module. Allein das Motherboard muss Dual-Channel fähig sein. Dort sind meist 2 Slots in der selben Farbe gehalten.
Folgende Bedingungen müssen die Arbeitsspeicher-Module aber erfüllen:

  • Beide Arbeitsspeicher-Module müssen die selbe Speicherkapazität haben
  • Beide Arbeitsspeicher-Module müssen die gleiche Betriebsgeschwindigkeit haben (z.B. beide PC-2700)
  • Beide Arbeitsspeicher-Module müssen die selbe Anzahl an Chips und "module sides" haben, d.h. es müssen beide entweder einseitig oder zweiseitig bestückt sein

Da diese 3 Punkte von vielen Herstellern erfüllt werden, können auch Arbeitsspeicher-Module verschiedener Hersteller im Dual-Channel Verfahren betrieben werden. Ob das Dual-Channel Verfahren einen Leistungsschub bringt, hängt von den einzelnen Programmen ab, mit denen man arbeitet. Den größten Leistungsschub bringt Dual-Channel gegenüber dem Single-Channel auf Systemen mit dem Athlon 64 und dem Pentium 4.
Die Leistungsfähigkeit des Dual-Channel Betriebes resultiert daraus, dass hier die Bandbreite zwischen Arbeitsspeicher und Speichercontroller verdoppelt wird. Während im Single-Channel Modus der Speicher mit 64 Bit (64 Datenleitungen) angesteuert wird, sind es im Dual-Channel Modus 2x64 Bit, also 128 Bit (128 Datenleitungen). Zum Beispiel kann ein PC-3200 Arbeitsspeicher-Modul, dass im Single-Channel Modus ca. 3,2 Gigabyte/sec zum Speichercontroller transferiert, im Dual-Channel Modus ca. 6.4 Gigabyte zum Speichercontroller transferieren.