SDRAM - Synchronous Dynamic Random Access Memory

Bei SDRAM handelt es sich um die derzeit gängige Variante des Arbeitsspeichers (RAM) eines Computers, der auf Steckplätzen des Motherboards eingesetzt wird. Der Arbeitsspeicher stellt gewissermaßen das Kurzzeitgedächtnis des Rechners dar, denn der Speicherinhalt wird im Betrieb durch das System ständig verändert und geht nach dem Ausschalten verloren. RAM steht für Random Access Memory und weist damit auf den direkten, wahlfreien Zugriff auf jeden beliebigen Speicherbereich hin. Im Gegensatz dazu sind andere Speicher nur sequentiell lesbar, z.B. Festplatte und CD-ROM.

Neben dem Dynamic-RAM (DRAM), deren Speicherzellen regelmässig aufgefrischt werden müssen, gibt es auch schnellere Static-RAM (SRAM), die als CPU-Cache eingesetzt werden. Synchronous-DRAM sind getaktete Speicher, die den Datenaustausch mit dem Motherboard synchron mit dessen Bustakt ausführen. Zusammenfassend ist also ein SDRAM ein getakteter, dynamischer Arbeitsspeicher für den Computer.

Innerhalb dieser Klasse von Speichern gibt es wiederum viele verschiedene Bauformen und Funktionsprinzipien, die zum Teil zueinander inkompatibel sind. Die aufgrund ihrer länglichen Bauform auch Speicherriegel genannten Module müssen also mit dem [[mainboard][Motherboards]] und eventuell weiteren Speichermodulen im System zusammenpassen. Die wesentlichen Varianten und deren Einsatzmöglichkeiten werden in den folgenden Abschnitten erläutert.

Typen, Maße, Einsatzbereiche

Art der Datenübertragung

• SDR - Single Data Rate - Nutzung der aufsteigenden Taktflanke für die Datenübertragung
• DDR - Double Data Rate - doppelte Datenüberragungsrate gegenüber SDR durch Nutzung beider Taktflanken
• DDR2, DDR3 sind weiterentwickelte Varianten von DDR, die mehr Daten je Taktzyklus verarbeiten

Taktrate

• PC66 - die ersten SDRAMs für 66 MHz Taktfrequenz lösten die älteren asynchronen Technologien ab
• PC100 - Spezifikation die den fehlerfreien Betrieb mit 100 MHz Takt sicherstellt
• PC133 - Spezifikation die den fehlerfreien Betrieb mit 133 MHz Takt sicherstellt, Übertragungsrate 1,06 GB/s
• PC150/166 und höher - herstellerseitig für höheren Systemtakt und Übertragungsraten freigegebene Speicher

Die SDR-Speicher sind abwärtskompatibel, PC133-Riegel können also auch auf Motherboards mit 100 MHz Systemtakt genutzt werden. Beim Mischen von Speicherriegeln verschiedenen Typs bremst der langsamere den schnelleren Speicher allerdings aus. Es kann durch Timing-Probleme auch zu Verarbeitungsfehlern kommen, die zu einem instabilen System führen. Daher sollten möglichst Module vom gleichen Typ verwendet werden.

Die neueren DDR-RAMs sind nicht in den älteren Mainboards verwendbar. Ob Sie als Arbeitsspeicher DDR, DDR2 oder sogar DDR3 in Ihrem Mainboard verwenden können, erfahren Sie aus der Mainboard-Beschreibung oder vom Hersteller.

Die Speichermodule werden anhand ihrem Chiptyp und der maximalen Übertragungsrate unterschieden

• DDR-200 / PC-1600 - Speichertakt 100 MHz, effektiver Takt 200 MHz, Übertragungsrate 1,6 GB/s
• DDR-266 / PC-2100 - Speichertakt 133 MHz, effektiver Takt 266 MHz, Übertragungsrate 2,1 GB/s
• DDR-333 / PC-2700 - Speichertakt 166 MHz, effektiver Takt 333 MHz, Übertragungsrate 2,7 GB/s
• DDR-400 / PC-3200 - Speichertakt 200 MHz, effektiver Takt 400 MHz, Übertragungsrate 3,2 GB/s

• DDR2-400 / PC2-3200 - Speichertakt 100 MHz, effektiver Takt 400 MHz, Übertragungsrate 3,2 GB/s
• DDR2-533 / PC2-4200 - Speichertakt 133 MHz, effektiver Takt 533 MHz, Übertragungsrate 4,2 GB/s
• DDR2-667 / PC2-5300 - Speichertakt 166 MHz, effektiver Takt 667 MHz, Übertragungsrate 5,3 GB/s
• DDR2-800 / PC2-6400 - Speichertakt 200 MHz, effektiver Takt 800 MHz, Übertragungsrate 6,4 GB/s
• DDR2-1066 / PC2-8500 - Speichertakt 266 MHz, effektiver Takt 1066 MHz, Übertragungsrate 8,5 GB/s

• DDR3-800 / PC3-6400 - Speichertakt 100 MHz, effektiver Takt 800 MHz, Übertragungsrate 6,4 GB/s
• DDR3-1066 / PC3-8500 - Speichertakt 133 MHz, effektiver Takt 1066 MHz, Übertragungsrate 8,5 GB/s
• DDR3-1333 / PC3-10600 - Speichertakt 166 MHz, effektiver Takt 1333 MHz, Übertragungsrate 10,6 GB/s
• DDR3-1600 / PC3-12800 - Speichertakt 200 MHz, effektiver Takt 1600 MHz, Übertragungsrate 12,8 GB/s

Spannung

Die SDR-Module werden mit einer Betriebsspannung von 3,3 Volt betrieben. Ab den DDR-RAM wurde die Betriebsspannung schrittweise verringert, um eine höhere Taktung und Absenkung der Leistungsaufnahme zu erreichen.

• bei DDR-RAM - 2,5 Volt
• bei DDR2-RAM - 1,8 Volt
• bei DDR3-RAM - 1,5 Volt

Dadurch eignen sich die aktuellen Speichertypen auch für den stromsparenden, mobilen Betrieb. Ein Mischen dieser Speichertypen ist schon aufgrund der unterschiedlichen Betriebsspannungen nicht möglich.

Speichergröße

Die Entwicklung der verfügbaren Speichergrösse je Modul ist rasant und wächst weiter mit jedem neuen Technologieschritt. Von der Chipindustrie wurden bereits Speichermodule mit bis zu 8 GByte (dies entspricht 8.192 MByte) spezifiziert. Derzeit werden jedoch meist Module mit 256, 512, 1024 und 2048 MByte verbaut. Angeboten werden die Speicher auch als so genanntes RAM-Kits. So kann ein RAM-Kit mit 2048 MByte aus 2 Modulen mit je 1024 MByte oder 4 Modulen mit je 512 MByte bestehen.

Modultypen

Aktuelle DIMM (Dual Inline Memory Module) sind mit einer zweiseitigen Kontaktleiste versehen. Die gegenüberliegende Kontakte führen dabei im Gegensatz zu den älteren SIMM (Single Inline Memory Module) jeweils verschiedene Signale. Auf Basis der Bauform DIMM existieren diverse Varianten mit unterschiedlicher Kontaktanzahl und Charakteristik. Durch Kerben an definierten Stellen wird weitgehend sichergestellt, dass die Module nur in geeignete Steckplätze passen.

• DIMM 168 Kontakte / 2 Kerben - durch die 2 Kerben werden Betriebsspannung und Speichertyp unterschieden
• DIMM 184 Kontakte / 1 Kerbe - DDR-RAM
• DIMM 240 Kontakte / 1 Kerbe - DDR2-RAM
• SO-DIMM 72 Kontakte - SO-DIMM (Small Outline-DIMM) SDRAM für Notebooks
• SO-DIMM 144 Kontakte - SO-DIMM SDRAM für Notebooks
• SO-DIMM 200 Kontakte - SO-DIMM DDR/DDR2-RAM für Notebooks
• Mikro-DIMM 214 Kontakte - besonders kleine Speicherriegel für Subnotebooks

Spezialfunktionen

Insbesondere für den Einsatz in Servern mit hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit und Ausbaufähigkeit werden Speicherchips mit Zusatzmerkmalen angeboten. So sind Speicher mit ECC (Error Checking and Correction) mit einer Fehlererkennung und -korrektur ausgestattet. Als 'Registered Module' bezeichnete Speicher haben zusätzliche Adressregister, die den Chipsatz des Motherboards entlasten und damit einen höheren Speicherausbau ermöglichen. Diese Module können allerdings nicht mit Modulen ohne Zusatzregister gemischt verwendet werden. Gleichermaßen sind sogenannte 'fully-buffered' Module nicht kompatibel mit den Standard-DIMM (unbuffered). Die Art des Modul wird mit einem Zusatz kenntlich gemacht (z.B. PC-1600R ECC), dabei bedeuten U - unbuffered, R - registered, F - fully-buffered und ECC - Error Checking and Correction.

Nachrüstung

Häufig wird durch das Update auf ein neues Betriebssystem oder den Einsatz neuer Anwendungssoftware der Arbeitsspeicher im laufenden Betrieb knapp. Dies macht sich durch eine starke Verzögerung der Reaktion des Rechners auf Benutzereingaben und ständige Festplattenzugriffe bemerkbar. Durch Aufrüsten des Arbeitsspeichers kann in diesem Fall die Performance des Rechners oft deutlich verbessert werden. Dabei sollten Sie jedoch folgende Hinweise beachten:

• verwenden Sie möglichst gleiche Typen von Speichermodulen, denn das langsamste Modul bestimmt die Gesamtperformance
• die Typklassen SDR, DDR, DDR2, DDR3 sind untereinander nicht mischbar
• beachten Sie die Angaben des Herstellers des Motherboard zu unterstützten Speichertypen und -größen
• da nur eine begrenzte Anzahl von Steckplätze vorhanden ist, ist ein Austausch des gesamten Speichers manchmal sinnvoller als eine Erweiterung des vorhandenen Speichers

Weitere Links zum Thema

Mit diesem Thema in Beziehung stehen auch die Suchbegriffe Memory Board und Speicherkühler aus unserer Kategorie Arbeitsspeicher.