Computerhardware: RAM: Fehler

RAM-Fehler

Als „Timing“ bezeichnet man, vereinfacht gesagt, die Zeitspanne von einer Leseanforderung der CPU bis zu dem Moment, in dem die Daten bereitgestellt sind. Die CPU erhält keine Meldung der Art „Daten stehen ab jetzt bereit“, sondern sie muss ausreichend lange abwarten.

Nach dem Einschalten des PC überprüft die CPU die RAM und liest die vom Hersteller im SPD-ROM hinterlegten Parameter des RAM-Moduls aus. Entsprechend dieser Angaben gibt die CPU dem RAM eine knappe Frist, bis wann die angeforderten Daten vorliegen müssen. Schafft es der RAM nicht rechtzeitig, arbeitet die CPU mit falschen Bits, ohne es zu merken.

Die Probleme:

• Bei der Serienfertigung von Halbleitern lassen sich größere Schwankungen nicht vermeiden. Die fertigen RAM-Chips werden vermessen und in Güteklassen sortiert.
• Bei 70 °C kann DDR-RAM etwa 20% langsamer als bei 25 °C sein. Hoffentlich hat der Hersteller genug Sicherheitsreserve eingeplant. Manche Hersteller vermessen die RAMs sicherheitshalber bei 70 °C.
• Halbleiter altern sehr langsam, bei hohen Temperaturen aber viel schneller.
• Spannungsschwankungen auf der Hauptplatine können Datenfehler verursachen.

Aber selbst bei hochwertigem RAM unter besten Bedingungen kommt es gelegentlich zu zufälligen Bitfehlern. Eine der Ursachen ist die energiereiche kosmische Teilchenstrahlung. Fast alle kosmischen Partikel werden durch die Atmosphäre abgefangen, aber einige kommen bis zur Erdoberfläche durch. Wenn man 1 GB RAM hat, kann man von einem Bitfehler pro Tag ausgehen. Davor schützen könnte man sich nur durch eine dicke Bleiummantelung.

Die meisten dieser Bitfehler bemerkt man aus drei Gründen zum Glück nicht.

• Ein Fehler in einem Foto oder Video ist unauffällig. Ein einzelner Bildpunkt in einer geringfügig anderen Farbe - das fällt nicht auf, zumal bei einem Video nach 1/25 Sekunde das Bild wechselt. Auch in einem Musikstück ist ein falscher Ton unauffällig, weil er nur einige Millisekunden dauert. Und wenn ein einzelner Buchstabe in einem Text falsch ist - wer merkt das schon?
• Nachdem das Laden des Betriebssystems oder eines Anwendungsprogrammes beendet ist, wird nur noch ein Bruchteil des Programms benutzt, denn wer benutzt schon alle Unter-Unter-Menüpunkte?
• Die Speicherverwaltung entfernt ständig ungenutzte Programmteile aus dem Arbeitsspeicher, um sie bei Bedarf wieder unbeschädigt von der Festplatte zu laden.

Was kann man gegen diese Fehler tun?

• Nicht nervös werden. Die meisten Menschen machen viel mehr Fehler als ihr PC, ohne dass die Zivilisation zugrunde geht. Wir sind an Fehler gewöhnt.
• Den PC gelegentlich neu starten. Die meisten PCs werden ohnehin zum Feierabend heruntergefahren.
• Spezial-RAM mit automatischer Fehlerkorrektur („ECC-RAM“) und eine dazu passende Hauptplatine kaufen. Mehr dazu siehe RAM mit Fehlerkorrektur.