Was ist RAM?

Obwohl viele Computerkomponenten von etwas kompliziert bis esoterisch reichen, ist RAM vielleicht einer der bekanntesten. Von Memes über dedizierten RAM bis hin zu Systemanforderungen für Videospiele haben viele Leute (oder vielleicht sogar die meisten Leute) den Begriff schon ein paar Mal gehört. Aber wie bei jeder Computerhardware gibt es einiges zu sagen, was RAM ist und was es tut.

RAM: Eine kleine, aber schnelle Art von Speicher für alle Arten von Prozessoren

Random-Access-Memory (RAM) ist eine sehr weit gefasste Kategorie der Speicherdatenspeicherung, bei der Leistung Vorrang vor Kapazität hat, jedoch nicht zu extrem. Es gibt zwei Haupttypen von RAM: dynamisches RAM (DRAM) und statisches RAM (SRAM). Umgangssprachlich meint man mit RAM im Allgemeinen DRAM, da SRAM häufiger als Cache bezeichnet wird. Ich werde mich hier auf DRAM konzentrieren, aber wir haben ein

separate Erklärung zu SRAM/Cache.

Für einen Computer benötigen Sie lediglich zwei grundlegende Komponenten: einen Prozessor und einen Speicher. Doch schon früh in der Computergeschichte erkannten Ingenieure, dass Speichermedien mit großer Kapazität sehr langsam waren und es dem Prozessor nicht ermöglichten, mit voller Leistung zu arbeiten. RAM wurde als Vermittler zwischen permanentem Speicher (wie Festplatten und Solid-State-Laufwerken) und dem Prozessor entwickelt, wobei der Schwerpunkt auf schneller Geschwindigkeit und geringerer Latenz lag. Die Grundidee besteht darin, dass Sie viele Daten, die Sie in naher Zukunft benötigen, im RAM speichern und die Daten im Laufe der Zeit nach Bedarf austauschen.

Die Hauptmerkmale, die verschiedene RAM-Kits unterscheiden, sind Taktrate, Bandbreite, Kapazität und Latenz. Im Allgemeinen kann sich RAM jedoch nur auf ein oder zwei dieser Dinge spezialisieren. Speichertypen mit doppelter Datenrate (oder DDR) verfügen in der Regel über sehr hohe Taktraten und eine hohe Kapazität, wobei das neueste DDR5 zum Einsatz kommt Standardmäßig beginnt es bei 4.800 MHz mit bis zu 512 GB auf einem einzelnen Stick, während DDR4 bei 2.133 MHz beginnt und nur bis zu 128 GB hat pro Stock. Allerdings erhöht jede DDR-Generation die Latenz, und andere Arten von DRAM verfügen möglicherweise über niedrigere Taktraten, aber mehr Bandbreite.

Natürlich muss der Arbeitsspeicher bei aller Geschwindigkeit Abstriche machen. Erstens ist es pro Datenmenge viel teurer als permanente Speichermedien. Heutzutage kosten 32 GB DDR5-RAM etwa 100 US-Dollar, während Sie eine SSD der Spitzenklasse mit 1 TB für 100 US-Dollar bekommen. Darüber hinaus benötigt der RAM kontinuierlich Strom, um seine Daten zu speichern; andernfalls hört es einfach auf zu existieren.

RAM wird jedoch nicht nur in DRAM und SRAM unterteilt, da beide Kategorien ihre eigenen Unterkategorien haben. Der wichtigste DRAM-Typ, der uns am Herzen liegt, ist SDRAM oder synchrones DRAM. Diese Unterkategorie umfasst alle Arten von RAM mit DDR im Namen, wie z DDR5- und DDR4-Speicher für CPUs und Computersysteme im Allgemeinen und GDDR6-Speicher für GPUs. Beide werden von JEDEC gepflegt. VRAM ist ebenfalls eine Unterkategorie von RAM, aber es handelt sich nicht um eine technische Kategorie wie SDRAM, sondern bezieht sich lediglich auf RAM, das für GPUs entwickelt wurde. High Bandwidth Memory (HBM) ist eine Art VRAM wie GDDR6, aber kein SDRAM.

Die Speicherhierarchie und wie sich DRAM von Cache oder SRAM unterscheidet

Es gibt viele verschiedene Arten von Speicher in einem Computer, und die Speicherhierarchie lässt sich am besten mit einer Pyramide zusammenfassen (wie im Bild oben zu sehen). Oben befindet sich die CPU mit ihrem Cache, in der Mitte DRAM als Hauptspeicher und unten weitere permanente Speichergeräte wie HDDs, SSDs und Netzwerkanschlüsse. Es funktioniert ganz einfach: Daten im permanenten Speicher können in den DRAM kopiert werden, und dann kann der Cache in der CPU Daten aus dem DRAM zur sofortigen Verwendung abrufen. Je höher man die Pyramide erklimmt, desto schneller und kleiner werden die Dinge.

Sie fragen sich vielleicht, warum Cache oder SRAM DRAM nicht vollständig ersetzt haben, da es so viel schneller und direkt auf der CPU ist. Nun, die allgemeine Faustregel für den Speicher lautet: Je schneller er ist, desto teurer ist seine Herstellung, ganz zu schweigen davon, dass auch Größenbeschränkungen ein Problem darstellen. Die Herstellung des Caches ist sehr teuer, insbesondere weil er oft auf demselben Chip wie der Prozessor untergebracht ist Kerne, und viele Unternehmen möchten, dass sich ihre Prozessoren auf dem teuersten und modernsten Knoten befinden möglich. Der Cache nimmt viel Platz ein und das macht die Produktion von Chips mit viel Cache teuer.

Es gibt auch einen großen technischen Unterschied zwischen DRAM und SRAM, und dieser hängt damit zusammen, was „dynamisch“ und „statisch“ in ihren jeweiligen Akronymen bedeuten. Um die Daten beizubehalten, reicht es nicht aus, den DRAM eingeschaltet zu lassen; Alles, was im DRAM gespeichert ist, muss ständig aktualisiert werden, damit es nicht verloren geht. SRAM kann jedoch Daten speichern, solange es eingeschaltet ist. Dieser Vorteil ist jedoch auch einer der Gründe, warum die Herstellung so teuer ist.

Was Sie beim Kauf von RAM für PCs und andere Geräte beachten sollten

Die meisten Menschen müssen sich eigentlich nur um DDR-DRAM kümmern, wie man es für Desktops, Laptops und andere Geräte kauft. Nachdem ich nun alle technischen Aspekte von RAM behandelt habe, ist es an der Zeit, einige häufig gestellte Fragen zum Kauf und zur Aufrüstung von RAM für die Verwendung in PCs, insbesondere Gaming-PCs, zu beantworten.

„Wie viel RAM benötige ich?“ ist eine der am häufigsten gestellten Computerfragen aller Zeiten und es gab nie eine einzige richtige Antwort. Ein Teil des Problems besteht darin, dass der Speicherbedarf für Software mit der Zeit steigt, sodass das, was noch vor fünf Jahren gut war, möglicherweise nicht mehr ausreicht. Darüber hinaus bestimmt die Art und Weise, wie Sie Ihren Computer nutzen, wie viel RAM Sie benötigen. Im Allgemeinen sind 8 GB das Minimum für den reibungslosen Betrieb eines Windows 10- oder 11-PCs, und 16 GB geben Ihnen Spielraum für Spiele und andere intensive Arbeitslasten. 32 GB und mehr sind für Enthusiasten und Benutzer gedacht, die mit kreativer Software arbeiten.

Hinzu kommen leistungsbezogene Aspekte wie Frequenz und Latenz. Höhere Frequenzen und geringere Latenzen sind beide gut für die Leistung, aber es ist schwierig, beides gleichzeitig zu verbessern. Idealerweise möchten Sie diese beiden Dinge ausgleichen und die Hardware berücksichtigen, mit der Sie RAM koppeln. Wir haben Empfehlungen für beides DDR4 Und DDR5 die alle besten Optionen abdecken.

Ein letzter und oft übersehener Aspekt, den es zu berücksichtigen gilt, sind die Speicherkanäle, die die Bandbreite des DDR-Speichers erhöhen können, wenn eine bestimmte Anzahl von Sticks verwendet wird. Die meisten Plattformen bieten im Allgemeinen zwei, vier oder acht Kanäle, und wenn das System über die gleiche Anzahl an RAM-Sticks wie Kanälen verfügt (doppelt geht auch), wird die Bandbreite deutlich gesteigert. Für die meisten Benutzer bedeutet dies, zwei oder vier Speichersticks zu installieren, um den Dual-Channel-Speicher zu aktivieren, den man auf nicht-professioneller Hardware erhält. Sie möchten auf jeden Fall auch Dual-Channel-Speicher, da der Single-Channel-Modus die Leistung bei so ziemlich allem, auch bei Spielen, beeinträchtigt. Wenn Sie beispielsweise 16 GB RAM wünschen, ist es besser, zwei 8-GB-Sticks zu kaufen, anstatt einen einzelnen 16-GB-Stick. Einige professionelle Hardware unterstützt möglicherweise auch Quad-Channel-Speicher.

Die Zukunft sieht für DRAM langweilig aus

Obwohl das Feld für DRAM vor einigen Jahren ziemlich überfüllt war, sind heute nur noch die DDR-Speicher von JEDEC wie DDR5 und GDDR6 von Bedeutung. Von den wenigen Herausforderern von JEDEC in den letzten Jahren, wie beispielsweise Intels Optane, war praktisch keiner erfolgreich. Sogar HBM, das als Projekt zwischen SK Hynix, Samsung und AMD begann, wurde schließlich von JEDEC übernommen, wodurch das gesamte Ökosystem weitgehend vereinfacht und unfragmentiert blieb.

Nichts hält ewig, insbesondere im Computerbereich, aber es sieht so aus, als ob DRAM auf absehbare Zeit ein ziemlich statischer Bereich sein wird. Vielleicht gibt es Raum für neue Speichertypen, die auf die Anforderungen bestimmter Anwendungen zugeschnitten sind, aber es ist äußerst unwahrscheinlich, dass es zu einer größeren Umwälzung kommt. Es ist viel wahrscheinlicher, dass Unternehmen noch über Jahre hinweg DDR-Speicher herstellen.