SD-, RD- und DDR-RAM – Die aktuellen Top-Speicher Die aktuellen Top-Arbeitsspeicher und was man darüber wissen sollte

SDRAM bedeutet soviel wie Synchronous DRAM. Das heißt, dass es synchron mit dem Speicherbus arbeitet. Das SDRAM besitzt eine sehr schnell getaktete Schnittstelle und liefert Informationen in sehr schnellen Bursts. Deshalb verschwanden mit dem SDRAM die unnötigen Latenzzeiten, da die Signale mit der Hauptplatine synchronisiert sind.
Ein vorrübergehender Nachteil der SDRAM-Bausteine war, dass diese, wie die EDO-RAMs, einen Chipsatz benötigten, der diese Speicherart unterstützt. Dieses Problem konnte aber dank schneller Entwicklung aus der Welt geschafft werden und das SDRAM arbeitete sich zu der am weitesten verbreiteten Speicherart hinauf. Mit dem damals noch schnellen Pentium-II-Prozessor gelang dieser Speicherart dann der Durchbruch.
Das SDRAM hat gegenüber den Vorgängern FPM- und EDO-RAM eine deutliche Leistungssteigerung zu verzeichnen. Durch den Aspekt, dass SDRAM immer noch eine Art von DRAM ist, sind die anfänglichen Latenzzeiten genau dieselben. Jedoch ist die Zykluszeit sehr viel kürzer als bei den Vorgängern. Das Timing eines SDRAM-Chips beträgt 5-1-1-1. Das heißt, dass hier der Lesevorgang in 8 Zyklen abgeschlossen ist. Bei den älteren Versionen waren dazu noch 11 bzw. 14 Zyklen nötig.
Ein weiteres Plus dieser Bausteine ist der, dass SDRAM Systembusse von bis zu 100 MHz unterstützt. Das entspricht ca. 10 ns und wurde kurz nach seinem Erscheinen zum Standard für Systemgeschwindigkeiten. Auch heute findet man in vielen PCs, um genau zu sein sogar noch in fast allen die SDRAM-Bausteine. Aber man merkt trotz allem, dass die Zeit der SDRAMs am ablaufen ist, da immer öfter auf DDR-RAM zugegriffen wird. Aber dazu später.
Da SDRAM-Bausteine als DIMM-Module verkauft werden, wird die Geschwindigkeit meistens in Megahertz anstatt in Nanosekunden angegeben. Deshalb heißt es zum Beispiel bei den 100 MHz-Modulen nicht 10ns-Module. Wegen dieser hohen Geschwindigkeit wurde der Standard PC/100 (heute auch oft schon PC/133) eingeführt. Dieser Standard definiert ein zuverlässiges Funktionieren in einem 100-MHz-System. Um den Modulen einen Spielraum zu lassen, arbeiten die meisten davon mit 8 ns bzw. 125 MHz. Das heißt, dass diese Speicher auch Taktfrequenzen von 125 MHz verkraften würden. Sie sind aber trotzdem auf PC/100 „zertifiziert“. Selbst wenn 10 ns völlig ausreichend wären, könnte es dazu führen, dass das System nicht mehr so zuverlässig arbeitet, weil man zu nahe an dessen Grenzen kommt.
SDRAM-Bausteine konnten sich auf dem Markt so schnell durchsetzen, weil das Preis-Leistungs-Verhältnis besser war als bei den Vorgängern. SDRAM war schneller und zugleich nur wenig teuerer als der Vorgänger.

Der Nachfolger von SDRAM, war das sogenannte RDRAM für Rambus DRAM. Dieser Speicherbaustein wurde anfangs nur für den High-End-Bereich gebaut, hat sich aber mit Pentium4 als dessen Standard durchgesetzt.
Der Datenbus bei den RDRAMs beträgt 16 Bit und dessen Taktfrequenz 800 MHz. Die Spitzenbandbreite liegt dabei bei 1,6 GByte/s. Für diese unglaubliche Leistungssteigerung wurde das Busprotokoll so verändert bzw. verbessert, dass die Steuerinformationen nicht mehr im Multiplex-Verfahren über den Datenbus freigeben werden musste. Dafür besitzt der Rambus einen Steuer- sowie einen Adress-Bus, die für die Zeilen- und Spaltenbefehle in zwei Gruppen von Pins aufgeteilt sind. Die Daten werden währenddessen über einen 2 Byte breiten Datenbus übertragen. Eine Synchronisation wird durch ein Senden von Paketen bei einer fallenden Flanke des Signals erreicht.
Von dieser Architektur werden mehrere, gleichzeitige, einander überschneidende Transaktionen unterstützt. Innen findet man ein 64-Bit-Baustein, der eine insgesamt 128 Bit breite Datenleitung bei einer Taktfrequenz von 100 MHz nutzt. Dabei werden alle 10 ns 16-Byte-Transfere von / zum Kern geführt. RDRAMs verfügen über vier Abschaltemodi und schalten am Ende einer jeden Transaktion in den Standby-Modus. Trotz allem ist der Energieverbrauch geringer als bei den SDRAM-Bausteinen.
Ein Unterschied zum Vorgänger ist der, dass RDRAM-Bausteine in RIMM-Modulen (Rambus Inline Memory Modul) installiert werden. RIMM-Module sehen gleich aus wie die normalen DIMM-Module, können jedoch nicht durch diese ersetzt werden.
Ein einziger RDRAM-Controller ist in der Lage, mit einem einzigem Rambus-Channel bis zu drei RIMM-Module zu unterstützen. D.h. bei einem 64-MBit-Chip wären das 256 MByte pro RIMM. Neue Hauptplatinen unterstützen neuerdings schon mehr wie nur einen Rambus-Channel, so dass die Speicherkapazität in künftigen Jahren stark ansteigen wird.
Die Firma Rambus hat nichts mit dem alten DRAM bzw. den nötigen RIMMs zu tun, sondern entwickelt die Chips nur und stellt nichts dafür her. Für die Herstellung werden Lizenzen vergeben, damit andere Firmen diese Chips herstellen können. Die Lizenzen wurden an 13 Firmen vergeben, die ich aber hier nicht aufzählen werde. Diese Firmen bauen die RDRAM-Bausteine sowie die dazu passenden RIMM-Module.

Jetzt zu den DDR-RAM-Bausteinen.
DDR-SDRAM bedeutet soviel wie Double Data Rate SDRAM, und stellt eine Weiterentwicklung des alten SDRAM dar. Der Unterschied liegt darin, dass die Daten doppelt so schnell übertragen werden. Dafür wurde aber nicht die Taktfrequenz verdoppelt, sondern es werden zweimal Daten übertragen, nämlich bei der fallenden und bei der steigenden Flanke des Taktsignals einmal. Deshalb werden hier doppelte Werte bei gleicher Taktfrequenz und gleichen Timing-Signalen erzielt.
Die DDR-SDRAM-Bausteine wurden von Prozessorherstellern produziert. Andere Firmen, die mit diesen zusammenarbeiten, nutzen diese Speicherart für ihre Arbeiten. DDR-Speicher ist heute in allen neuen PCs eigentlich schon fast als Standard festgelegt. Dieser Standard wurde offiziell vom DDR-Konsortium festgelegt. Dieses Konsortium ist ein Gremium, dem einige berühmte Hersteller von PC-Hardware angehören.
DDR-SDRAM hat sich heute meistens in den AMD-Computern behauptet, da Intel mit den RDRAM-Bausteinen arbeitet.

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