Computerhardware: RAM: Bauformen

Bauformen

Einzel-Schaltkreise

  100 - 150 ns
  Verwendung in PC-XT und frühen 286ern.
  Bis zu 36 Chips für 1 MB wurden in einzelne Fassungen gesetzt.

Standard SIMM (Single Inline Memory Modul)

  70 - 100 ns
  Verwendung paarweise in 386 SX, zu viert in 486ern
       30 Anschluss-Pins,
       89 mm lang  (3,5 Zoll)
       KEINE Einkerbung, eine fehlende Ecke, Bohrung auf jeder Seite
       Datenbusbreite 8 Bit            0,256 MB bis 16 MB

PS/2 SIMM

  50 - 60 ns
  Verwendung einzeln in späten 486ern, paarweise auf Pentium1-Boards
       72 Anschluss-Pins,
       108 mm lang
       Eine Einkerbung, eine fehlende Ecke, Bohrung auf jeder Seite
       Datenbusbreite 32 Bit           1 MB bis 64 MB

DIMM-SDRAM (Dual Inline Memory Modul - Syncronous Dynamic RAM)

           = Doppelseitiger Anschluss
  Synchron: Der RAM wird mit dem Prozessortakt (dem FSB) synchronisiert. 
       Zeitverzögerungen beim Zugriff werden eliminiert,
       das bringt 30% mehr Geschwindigkeit gegenüber EDO RAM.
  Verwendung einzeln auf Pentium 1,2,3,4 Boards
       168 Anschluss-Pins,
       135 mm lang
       Zwei Einkerbungen an der Kontaktleiste, je eine an den Seiten
       Datenbusbreite 64 Bit           4 MB bis 512 MB
       Beginnend mit PC100 hat jeder Speichermodul einen kleinen
       SPD-ROM (Serial Presence Detect EEPROM). Dieser enthält
       Konfigurationsdaten, um das BIOS optimal zu konfigurieren.
         SDRAM-Module gibt es für 5 Volt (veraltet) oder 3,3 Volt.
         Die Position der Einkerbung ist 2 mm unterschiedlich, um
         eine Fehlbestückung zu vermeiden. Keine Gewalt anwenden!
  Sonderformen:
       Module mit 200 Kontakten für den Workstation-Bereich
       72-polige SO-DIMM (Small Outline) für Notebooks, 32 Bit Bus
       144-polige SDRAM für Notebooks.

DDR1-SDRAM (Double Data Rate - Synchronous Dynamic RAM)

Modul	Chip	Takt	Übertragungsrate
PC1600	DDR-200	200 MHz	1600 MByte/s
PC2100	DDR-266	266 MHz	2100 MByte/s
PC2700	DDR-333	333 MHz	2666 MByte/s
PC3200	DDR-400	400 MHz	3200 MByte/s

Verwendung einzeln auf Pentium 4 und einigen Pentium 3 Boards

184 Anschluss-Pins.

Datenbusbreite 64 Bit, Betriebsspannung 2,5 Volt

Eine Einkerbung an der Kontaktleiste und je zwei an den Seiten

Hergestellte Größen: 32 MB bis 1024 MB

DDR2-SDRAM

Modul	Chip	Takt	Übertragungsrate
PC2-3200	DDR2-400	200 MHz	3200 MByte/s
PC2-4200	DDR2-533	266 MHz	4200 MByte/s
PC2-5300	DDR2-666	333 MHz	5300 MByte/s
PC2-6400	DDR2-800	400 MHz	6400 MByte/s
PC2-8500	DDR2-1066	533 MHz	8500 MByte/s

Einsatz seit Herbst 2004 mit intel-Chipsatz Alderwood und Grantsdale

240 Pins, neue Halterungen

Datenbusbreite 64 Bit, Betriebsspannung 1,8 Volt

Gleiche Breite wie DDR1. Kerben verhindern Verwechslungen.

Durch FBGA-Gehäuse (Fine-Pitch Ball Grid Array) bessere Wärmeableitung und kürzere Leitungswege.

DDR3-SDRAM

Modul	Chip	Takt	Übertragungsrate
PC3-6400	DDR3-800	100 MHz	6400 MByte/s
PC3-8500	DDR3-1067	133 MHz	8500 MByte/s
PC3-10600	DDR3-1333	166 MHz	10600 MByte/s
PC3-12800	DDR3-1600	200 MHz	12800 MByte/s

Einsatz seit Sommer 2007

Datenbusbreite 64 Bit, Betriebsspannung 1,5 Volt

240 Kontakte, gleiche Breite wie DDR1 und DDR2. Verwechslungen werden durch Kerben verhindert.

DRDRAM (Direct Rambus Dynamic RAM)

Verwendung einzeln auf Pentium 4 Boards. Meist mit Kühlkörper.

184 Anschluss-Pins, PC800 RD-RAM läuft mit 800 MHz FSB.

Zwei Einkerbungen an der Kontaktleiste und je eine an den Seiten. Der mittlere Bereich ist frei von Kontakten.

Datenbusbreite 16 Bit, Kapazitäten von 32 MB bis 512 MB

Vorgänger von Direct Rambus sind

• Base Rambus
• Concurrent Rambus - für Nintendo und Grafik Workstations

Mischbestückungen

Manche Platinen haben zwei Typen Steckplätze: Sowohl für ältere als auch für neuere RAM-Module. Dabei gibt es meist Einschränkungen, welche Kombinationen bei gemischten Bestückungen möglich sind. Ermitteln Sie im Handbuch zum Board die unterstützten RAM-Bauformen!

Mischbestückung kann den PC drastisch bremsen oder sogar zerstören! Normalerweise orientiert sich das BIOS an den langsamsten RAM. Mischt man z. B. PS/2 RAM mit 60 ns und SDRAM mit 7 ns, so wird voraussichtlich auch der SDRAM mit 60 ns angesteuert!

Die Verwendung von Adaptern, um alte RAM auf neuen Boards weiterzuverwenden, ist nicht ratsam. Durch den Adapter werden die Zuleitungen zu den RAM-Modulen deutlich länger. Beachte: in einer Nanosekunde legt der Strom weniger als 30 cm zurück! Deshalb werden RAM immer möglichst dicht am Prozessor platziert. Längere Leiterbahnen bedeuten längere Signallaufzeiten, höhere Störkapazitäten und -induktivitäten, die Zugriffsgeschwindigkeit sinkt, es drohen Systemabstürze.

Die zusätzlichen Kontakte erhöhen den elektrischen Übergangswiderstand und das Risiko von Kontaktproblemen. Auch kommt es häufig vor, dass die Adapter wegen Platzproblemen nicht eingesetzt werden können.

Vergleich SD-RAM, DDR-RAM und RD-RAM

Die modernen Speichertypen SDRAM, DDR-SDRAM und Rambus-RDRAM sind trotz gravierender Preisunterschiede alle ähnlich organisiert und basieren auf gleichen Speicherzellen.

Der Vorteil von "Double Data Rate" Speicher besteht im Gegensatz zum üblichen SDRAM darin, dass pro Takt zweimal Daten übertragen werden. Die am meisten Zeit raubenden Vorgänge der Zellen-Adressierung und Auffrischung sind jedoch auch bei DDR-RAM nötig und keineswegs kürzer.

Tatsächlich ist DDR-Speicher in realen Anwendungen nicht - wie zu erwarten wäre - 100%, sondern maximal 15% schneller als SDRAM. So gesehen sind auch die technischen Angaben zur maximalen Transfergeschwindigkeit mit Vorsicht zu genießen: DDR-SDRAM hat auf dem Papier einen Durchsatz von bis zu 2,1 Gigabyte pro Sekunde - aber eben nur im Idealfall, bei einem Burst-Zugriff.

Ein weiterer Unterschied betrifft die Bitzahl des Datenbusses. Sowohl DDR-Speicher als auch SDRAM-Speicher sind über einen 64 Bit breiten Datenbus an Chipsatz und den Prozessor angebunden. Rambus-Speicher dagegen arbeitet zwar auch mit DDR-Technik, besitzt intern aber nur einen 16 Bit breiten Datenbus. Deshalb benötigt RAMBUS vier Takte, um die gleichen 8 Byte zu übertragen, welche bei DDR-RAM und SDRAM in einem einzigen Takt übertragen werden. Der hohe Arbeitstakt von RAMBUS mit 400 Megahertz (PC800) wirkt dadurch deutlich weniger beeindruckend. Bei RAMBUS sind außerdem die Latenzzeiten noch etwas schlechter.

Speicher Typ                    Bandbreite      Takt         Bus

PC66    SDRAM-DIMM               528 MB/Sek.     66 MHz      8 Byte
PC100   SDRAM-DIMM               800 MB/Sek.    100 MHz      8 Byte
PC133   SDRAM-DIMM              1064 MB/Sek.    133 MHz      8 Byte

PC200   DDR-SDRAM-DIMM          1600 MB/Sek.    100 MHz DDR  8 Byte
PC266   DDR-SDRAM-DIMM          2100 MB/Sek.    133 MHz DDR  8 Byte
PC333   DDR-SDRAM-DIMM          2700 MB/Sek.    166 MHz DDR  8 Byte
PC400   DDR-SDRAM-DIMM          3200 MB/Sek.    200 MHz DDR  8 Byte

PC600   Rambus-RDRAM RIMM       1200 MB/Sek.    300 MHz DDR  2 Byte
PC700   Rambus-RDRAM RIMM       1400 MB/Sek.    350 MHz DDR  2 Byte
PC800   Rambus-RDRAM RIMM       1600 MB/Sek.    400 MHz DDR  2 Byte

Aktuelle Entwicklungen

DDR2 RAM ist die Weiterentwicklung des DDR RAMs und nicht zu DDR kompatibel. Es werden deutlich höhere Geschwindigkeiten erreicht. Die verschiedenen Geschwindigkeitsklassen heißen: DDR2 533MHz, DDR2 667MHz, DDR2 800MHz, DDR2 1066 MHz.

DDR3 RAM werden seit dem zweiten Halbjahr 2007 in nennenswerten Stückzahlen mit Übertragungsraten von 1066 und 1333 MHz produziert und in Desktop-PCs eingesetzt. 2008 sollen Chipsätze für Notebooks herauskommen und 2009 für Server.

AMD meint, bis 2008 sei DDR3-Speicher ökonomisch nicht sinnvoll, sie könnten aber problemlos von AMD-Prozessoren benutzt werden.

PRAM

Prototypen eines neuen Speichertyps PRAM (Phase Change RAM) könnten 2007 auf den Markt kommen. Es könnte der Nachfolger von Flash-Speicher werden. Intel hat erste 128-MBit-Chips produziert.

Die Datendichte ist höher, sie sind schneller und langlebiger.

Von oben nach unten: DIP, SIPP, SIMM 30 pin, SIMM 72 pin, DIMM (168-pin), DDR DIMM (184-pin)