Das RAM-Rätsel: Wie viel RAM brauchen wir wirklich?

Kürzlich wurden wir mit der Ankündigung eines der ersten Smartphones mit Android und 6 GB RAM verwöhnt.

6 verdammte GB! Das ist viel RAM in einem mobilen Gerät.

Das Zahlenspiel zu starten ist das Vivo Xplay5 Elite. Vivo als Unternehmen mag außerhalb Chinas nicht sehr bekannt sein, aber man muss dem Unternehmen zugute halten, dass es in der Vergangenheit einige wirklich dünne Smartphones hergestellt hat. Beim Xplay5 Elite haben sie versucht, viele Spezifikationen in ein Gerät zu integrieren, das sich zum Ziel gesetzt hat, unter den Königen zu stehen.

Das Vivo Xplay 5 Elite verfügt über ein doppelt gebogenes 5,43-Zoll-QHD-Super-AMOLED-Display auf einem Metallrahmen für das Gehäuse. Im Inneren befinden sich der neueste Qualcomm Snapdragon 820 SoC mit einer Taktung von 2,15 GHz, eine Adreno 530 GPU, 6 GB LPDDR4 RAM und 128 GB nicht erweiterbarer Speicher. Bei der Kamera handelt es sich auf der Rückseite um einen 16-Megapixel-Sensor Sony IMX298 mit f/2.0 und auf der Vorderseite um einen 8-Megapixel-Kamerasensor. Angesichts dieser technischen Daten und der metallischen Bauweise des Geräts sollte es nicht überraschen, dass es selbst für den chinesischen Verbraucher einiges kosten würde. Mit einem Preis von 4.288 CNY (660 US-Dollar) ist dies sicherlich eher ein chinesisches Flaggschiff als ein erschwinglicher Mittelklassewagen.

Das Vivo Xplay5 Elite ist derzeit nicht das einzige Smartphone mit 6 GB RAM. Ein weniger bekannter und neu gegründeter chinesischer OEM, Vernee, möchte den Verbrauchern durch die Einführung eines Mittelklassegeräts, des Vernee Apollo, einen besseren Zugang zu gigantischen RAM-Mengen ermöglichen.

Das Vernee Apollo wird mit dem High-End-SoC von MediaTek, dem Helio X20, ausgestattet sein. Es wird die oben genannten 6 GB RAM, 128 GB internen Speicher, eine 21 MP Sony IMX230-Rückkamera und ein 5,5-Zoll-2K-Display geben. Mit all dem würde der Apollo 399,99 $ kosten. In den uns zugesandten Presseinformationen wurde weder ein chinesischer Preis noch Zielmärkte erwähnt, sodass das Telefon immer noch ein ziemliches Rätsel darstellt.

Beide Telefone bitten uns, die Frage zu stellen: Ja? wirklich brauchen So viel RAM im Moment?

Um diese Frage zu beantworten, müssen wir verstehen, wie Android mit Speicherverwaltung und RAM umgeht. Mishaal hat die Feinheiten der Speicherverwaltung von Android hervorragend erklärt ein früherer Artikel, das sechs Monate später immer noch seine Relevanz behält.

"Die Art und Weise, wie Android mit der Speicherverwaltung umgeht, ist wie folgt: Anstatt jeden Prozess sofort abzubrechen, nachdem seine Aktivität beendet wurde (z. B Wenn Sie zum Beenden einer App die Home-Taste drücken, bleibt der Vorgang im Speicher, bis das System ihn abbrechen muss, um mehr Speicher freizugeben. Wie entscheidet das System, welche Prozesse beibehalten und welche beendet werden sollen? Der LMK-Treiber (Low Memory Killer). Jedem Prozess wird vom ActivityManager-Dienst ein oom_adj-Wert im Bereich von -17 bis 15 zugewiesen, der den oom_adj-Wert abhängig von der Wichtigkeit des Prozesses dynamisch anpasst. Höhere oom_adj-Werte bedeuten, dass der Prozess mit größerer Wahrscheinlichkeit abgebrochen wird, um Speicher freizugeben, während niedrigere Werte bedeuten, dass die Wahrscheinlichkeit, dass der Prozess abgebrochen wird, geringer ist."

"Android kategorisiert jeden Prozess in fünf Kategorien (Vordergrund, Sichtbar, Dienst, Hintergrund und Leer), die von der wichtigsten bis zur unwichtigsten reichen, damit er weiter ausgeführt werden kann. Prozesse, die zu jeder Kategorie gehören, werden bei unterschiedlichem verbleibenden freien Speicher (sogenannter LMK-Minfree-Wert) abgebrochen. Wenn beispielsweise die LMK-Minfree-Werte Ihres Geräts auf „2560,4090,6144,7168,8192“ eingestellt sind (aufgelistet als 4K-Seiten, die unter /sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree gelesen werden können), dann ist Ihr Gerät beendet Prozesse, die als „Leer“ definiert sind, wenn Ihr freier Speicher unter 32 MB fällt, Prozesse, die als „Hintergrund“ definiert sind, wenn der freie Speicher unter 28 MB liegt, und Vordergrund-Apps, wenn der freie Speicher unter 32 MB fällt 10 MB (Gott bewahre es!) Nun sind diese Minfree-Werte heutzutage bei den meisten Geräten nicht mehr typisch, da die Hersteller sie gerne nach ihren Wünschen anpassen, je nachdem, wie sie ihrer Meinung nach am besten zu ihrem Gerät passen. Was Sie jedoch aus dieser kurzen Erklärung mitnehmen sollten, ist, dass die Wahrscheinlichkeit, dass kritische Prozesse abgebrochen werden, umso geringer ist, je mehr freier Speicher Sie haben."

Wie Mishaal erwähnt, variieren die tatsächlichen Werte von OEM zu OEM, sodass Sie möglicherweise unterschiedliche Erfahrungen mit Multitasking auf verschiedenen Telefonen mit ähnlichen Spezifikationen machen. Eine weitere Variable im Mix ist die Menge an Bloatware auf dem Gerät. Stark modifizierte Android-UXs wie TouchWiz verfügen in der Regel über viele Funktionen, die über das Standard-Android hinausgehen AOSP erfordert daher viel mehr Ressourcen, die dem System zugewiesen werden müssen, damit es auf dem vom OEM gewünschten Niveau funktioniert es zu. Dadurch bleibt weniger Platz für die Zwischenspeicherung von Drittanbieter-Apps, was wiederum die Speicherknappheit verschärft.

Meistens Weich

"Der Hauptunterschied zwischen einem Gerät mit 2 GB RAM und einem Gerät mit 3 GB RAM besteht darin, dass das Gerät über 3 GB verfügt RAM sollte in der Lage sein, mehr Prozesse im Hintergrund zwischenzuspeichern, ohne dass der LMK-Treiber dazu führt, dass er sie abbricht."

Theoretisch sollte also mehr auf der Hardwareebene verfügbarer RAM dazu führen, dass mehr Prozesse auf der Betriebssystemebene zwischengespeichert bleiben und ein größerer Pool zur Verfügung steht, an dem der OEM teilnehmen kann. Aber selbst auf Geräten mit 2 GB RAM sehen Sie in den meisten Fällen viel mehr freien RAM, selbst nachdem das System und die Apps sich auf das festgelegt haben, was sie benötigen. Hier ist die gleiche Galerie aus Mishaals Beitrag, in der der freie RAM auf verschiedenen Geräten verglichen wird:

Wie Sie sehen, verfügen Geräte mit der einfachsten Benutzeroberfläche, wie das Nexus 5 und das Nexus 6, über den größten Anteil an freiem RAM, der auf dem Gerät verfügbar ist. Selbst das schwerste von allen, das Samsung Galaxy Note 5 mit 4 GB RAM und TouchWiz obendrein, verfügt über rund 1,7 GB RAM, die für das App-Caching zur Verfügung stehen. Trotz eines so großen Pools an freiem RAM litt das Note 5 unter Multitasking-Problemen, bei denen das Gerät auf eine aggressive Speicherverwaltung zurückgriff. Dies lag an der Wahl der LMK-Werte durch den OEM: Das Einpumpen von mehr RAM auf Hardwareebene wird nicht helfen! Der Fix für das Note 5 zur Verbesserung des Multitaskings beinhaltete tatsächlich eine Optimierung dieser LMK-Werte, um mehr zu erreichen Multitasking-freundlicher als die Standardeinstellungen von Samsung, was für ein Gerät, das sich darauf konzentriert, ironisch ist Produktivität. Daher macht die bloße Verfügbarkeit von mehr RAM das Gerät nicht automatisch multitaskingfreundlicher.

Um noch einmal auf die Galerie zurückzukommen: Ein Teil des angezeigten freien RAM wird bereits für das App-Prozess-Caching verwendet, ein Teil davon bleibt jedoch tatsächlich ungenutzt und tut nichts. Hier sind einige Screenshots von meinem OnePlus One, die den angezeigten freien RAM und dann die Aufteilung in zwischengespeicherten RAM und inaktiven RAM zeigen:

Selbst in dem kleinen Moment von etwa einer Sekunde, den ich brauchte, um ein aktives Spiel zu verlassen und die Option zum Anzeigen zwischengespeicherter Prozesse auszuwählen, hat das System daran gearbeitet, den tatsächlich verwendeten RAM zu reduzieren. Dies geschah, weil das Spiel, in diesem Fall NFS No Limits, eine Änderung der Priorität hatte und von einem Vordergrundprozess zu einem Hintergrundprozess wechselte. Dies geschah, um den reibungslosen Betrieb des Betriebssystems jederzeit zu gewährleisten, da sich der RAM bei aktiver Nutzung von 2,5 GB auf 1,9 GB änderte, während der NFS No Limits-Spielprozess zwischengespeichert wurde. Da sich die Priorität des Spiels geändert hat, kann es jetzt beendet werden, wenn das Betriebssystem tatsächlich mehr freien RAM benötigt. Hier ist keine Benutzerinteraktion erforderlich.

Der Zweck dieses Beispiels bestand darin, hervorzuheben, wie sich die Speicherverwaltung von Android dahingehend entwickelt hat, dass sie das System und alle seine Prozesse effizienter priorisiert. Es gibt nur eine begrenzte Anzahl von Apps, die jederzeit zwischengespeichert bleiben: Das Betriebssystem nutzt im Idealfall nicht den gesamten freien RAM für Caching-Prozesse. Ein Teil des freien RAM bleibt im Leerlauf. Dies ist beabsichtigt für den Fall, dass ein Prozess seine RAM-Nutzung sehr schnell erhöhen muss.

Es gibt auch eine RAM-Zuteilungsobergrenze für App-Prozesse, die vom OEM wiederum für einzelne Telefone definiert wird. Laut einem alter Diskussionsbeitrag von Dianne Hackborn, Android Framework Engineer, gibt es eine Grenze für Java-Heap wo sich Java-Objekte befinden, bevor die Garbage Collection initiiert wird, aber selbst das kann durch geschickten Einsatz des NDK erweitert werden. Vereinfacht ausgedrückt bedeutet dies, dass es eine maximale Obergrenze für den Arbeitsspeicher gibt, der jeder App zur Verfügung steht, die auf diesem Gerät ausgeführt werden soll. Bei älteren Geräten war dieser Heap auf 24 MB festgelegt, bei neueren Geräten wurde die Größe jedoch aufgrund der Vergrößerung des Arbeitsspeichers in den Geräten sowie gestiegener Hardwareanforderungen erhöht. Androids Kompatibilitätsdefinitionsdokument für Android 6.0 erwähnt (Abschnitt 3.7) die Mindestwerte, die diese Heaps vom OEM festlegen sollten. Zum Vergleich: Mein OnePlus One auf CM12.1 verfügt über ein Limit von 192 MB für normale Dalvik-VM-Heaps und ermöglicht bis zu 512 MB für Apps, die in ihrem Anwendungsmanifest android: largeHeap=true angeben. Theoretisch kann eine einzelne App nur bis zu 512 MB RAM auf meinem Gerät nutzen. Darüber hinaus wird die Speicherbereinigung eingeleitet, um den reibungslosen Ablauf der anderen notwendigen Systemprozesse aufrechtzuerhalten.

Kombinieren Sie nun die Heap-Größenbeschränkung für Apps mit den ihnen zugewiesenen LMK-Werten basierend auf ihrer Priorität und dem Das Betriebssystem besteht darauf, eine bestimmte Menge an freiem RAM im Leerlauf zu halten, und Sie können sich vorstellen, wie Multitasking bei Android funktioniert funktioniert. Es handelt sich um einen komplexen Mechanismus, der viele Variablen zwischen der Hardware, der Software und der App selbst beinhaltet; Fein abgestimmt, damit selbst die einfachsten Geräte funktionieren, während die besten Flaggschiffe theoretisch ihr Potenzial voll ausschöpfen können. Praktisch ist dies keine perfekte Welt, also passiert nichts davon. Das bedeutet, dass es keine Garantie dafür gibt, dass ein Gerät mit 4 GB RAM genauso funktioniert wie ein anderes mit 4 GB RAM. Es bedeutet auch nicht, dass ein zusätzliches GB RAM über einen bestimmten Schwellenwert hinaus zu einer direkt proportionalen Steigerung des Multitaskings und der Speicherverarbeitung führt.

Das Praktische und die Zukunft

Um also auf die ursprüngliche Frage zurückzukommen: Brauchen Sie Anfang 2016 wirklich 6 GB RAM in Ihren Geräten? Für mich lautet die Antwort nein.

Die meisten Geräte, die ich besitze, verfügen über 3 GB LPDDR3-RAM und eines über 4 GB RAM. Und beim Multitasking gibt es einfach keinen spürbaren Leistungsunterschied. Hier ist eine Multitasking-Demo aus meinem letzten OnePlus X-Test, einem Gerät mit 3 GB RAM und einem nahezu serienmäßigen Android-ROM:

Das Gerät hatte keine Probleme beim Wechseln zwischen 12 Apps (13, wenn man den aktiven Bildschirmrekorder mitzählt), ohne dass eine dieser Apps beendet werden musste. Es gab kein Neuladen und kein Neuzeichnen, und dieses Erlebnis bleibt während der täglichen Nutzung überraschend konstant, ohne dass Neustarts oder manuelles Beenden der App erforderlich sind. Ein normaler Verbraucher braucht im praktischen Einsatz einfach nicht aktiv zwischen diesen vielen Apps zu wechseln!

Was aber, wenn der Benutzer stattdessen zwischen diesen vielen Spielen wechseln möchte? Zugegebenermaßen würden die oben genannten Faktoren eine Rolle spielen, um bestenfalls einen Wechsel zwischen nur wenigen Spielen zu ermöglichen. In einem solchen Zustand würde mehr physischer RAM dazu führen, dass das Gerät mehr Spiele passiv im Speicher halten könnte. Ein Gegenpol zu diesem Vorteil ist jedoch, dass sich viele Spiele beim Multitasking oft selbst neu laden müssen! Ihre Absicht besteht darin, zu verhindern, dass Cheating-Mechanismen Spieldaten manipulieren, während das Spiel läuft, sodass ein Neuladen/Neusynchronisieren/Aktualisieren die Integritätsprüfungen erneut ins Spiel bringt. Ihre Absicht ist anders, aber das macht viele Spiele zu schlechten Kandidaten für Multitasking zwischen ihnen.

Es gibt noch einige weitere Faktoren, die Sie davon abhalten würden, den ganzen herrlichen Arbeitsspeicher zu nutzen. Wenn Sie eine Aufgabe oder mehrere Aufgaben zusammen finden, die alle 6 GB LPDDR4-RAM Ihres Geräts benötigen, hätten Sie einen viel größeren Engpass in Form des mobilen SoC. Zugegeben, der Snapdragon 820 und der Helio X20 sind zwar die Flaggschiff-Prozessoren ihrer jeweiligen Hersteller, aber sie sind immer noch mobile SoCs. Daher unterliegen sie anderen Einschränkungen wie Wärmeerzeugung, Wärmeableitung, thermischer Drosselung und Batterie Leben, was sie zu einer schlechten Wahl für Aufgaben machen würde, die so intensiv sind, dass sie über einen längeren Zeitraum so viel RAM verbrauchen Zeit. In solchen Fällen ist es besser, ein System zu verwenden, das nicht dazu gedacht ist, in der Hand gehalten zu werden; eines, das liberalere Grenzen hinsichtlich der Wärmeerzeugung und des Stromverbrauchs hat.

Am Ende des Tages werden Apps trotzdem rausgeschmissen, egal wie viel freier RAM Sie haben. Genau so funktioniert die Speicherverwaltung. Es gibt immer noch Vorteile, wenn man viel RAM nutzt, zum Beispiel hilft eine weitere Erhöhung der Heap-Größe Unterstützung von Bitmap-Assets auf Displays mit höherer Auflösung, sodass wir auf unseren Geräten über die QHD-Auflösung hinausgehen können. Eine zunehmende Heap-Größe als Trend auf dem gesamten Markt wird zu Apps führen, die mehr leisten können. Solange der Arbeitsspeicher nicht als unantastbar gesperrt ist, wird er immer auf die eine oder andere Weise genutzt werden können. Aber wenn man bedenkt, dass die Bildschirme der Flaggschiffe scheinbar zwischen 1080p und 1440p schwanken, könnten wir 4 GB für ein oder zwei weitere Jahre als vernünftigen Standard betrachten.

Abschließend können wir die Frage beantworten: Tun wir das? wirklich brauchen So viel RAM im Moment? Nein, das tun wir nicht. Für Geräte, bei denen der Preis einer der Faktoren ist, die niedrig gehalten werden müssen, sind 3 GB oder 4 GB RAM ausreichend. Für Flaggschiffe mit Nachfrage von Benutzern, denen der Preis nicht so wichtig ist, würde es nicht schaden, zukunftssicher zu sein. Beachten Sie als Kunde jedoch, dass Sie noch nicht den gesamten Arbeitsspeicher nutzen.

Was halten Sie von Telefonen mit 6 GB RAM? Teilen Sie uns Ihre Meinung in den Kommentaren unten mit!