I. Einleitung
Im Zusammenhang mit der Leistungsfähigkeit eines Computers in Bezug auf Schnelligkeit und Fehlerfreiheit der Programmausführung fällt die Diskussion schnell an bestimmte Hardwarekomponenten.
Mit einer dieser Komponenten, nämlich mit dem RAM (Random Access Memory), habe ich mich beschäftigt.
Während der Bearbeitung dieses Themas erschlossen sich mir interessante Aspekte der Konfigurationsbewertung eines PCs, wobei sich mir zwei Grundsätze schon nach sehr kurzer Zeit eingeprägt haben: "Arbeitet ein PC zu langsam, so ist in erster Linie die Größe des RAM zu überprüfen!" und "Es gibt nie zuviel RAM!".
Mit diesem Referat möchte ich Sie weitgehend über den RAM informieren. Dabei beginne ich mit einem kleinen Rückblick in die Anfänge der RAMs, erläutere den Aufbau und die Unterschiede der gebräuchlichsten RAM-Varianten und biete Ihnen zum Ende der Ausarbeitung eine grobe Marktübersicht an.
Nachdem Sie dieses Referat aufmerksam verfolgt haben, sollen Sie in der Lage sein Ihren eigenen PC leistungsmäßig besser einordnen und unter Umständen auch aufrüsten zu können.
Für eventuelle Wortverständnissfragen benutzen Sie bitte den unter V. angelegten Glossar.
Unter VI. finden Sie die Zusammenstellung der von mir verwendeten Quellen, die mir bei der Erstellung dieses Referates sehr nützlich waren.
Auf den folgenden Seiten wünsche ich Ihnen viel Vergnügen beim Lesen und bedanke mich für Ihr Interesse.
II. Was ist ram?
Dieser Schreib-/Lesespeicher ist aus Chips aufgebaut und verliert in der Regel bei Ausfall der Betriebsspannung die gespeicherte Information (=flüchtiger Speicher). Bei jedem Einschaltvorgang muss der Inhalt neu geladen werden. Der Arbeitsspeicher, in dem die aktuell bearbeiteten Programme und Daten stehen, besteht aus derartigen RAM-Bausteinen.
Um Kosten zu sparen werden häufig zu langsame RAM-Bausteine mit schnelleren Prozessoren kombiniert. Das hat zur Folge, dass die Zugriffsgeschwindigkeit auf den Arbeitsspeicher regelmäßig geringer ist, als die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Prozessors. Der Prozessor muss für die Weiterverarbeitung regelmäßig auf Daten aus dem Arbeitsspeicher warten, was dazu führt, dass die effektive Rechnerleistung entscheidend herabgesetzt ist.
Selbstverständlich übt auch die Kapazität des Arbeitsspeichers enormen Einfluss auf die Rechnerleistung aus. Denn je mehr Programme (scheinbar) parallel ablaufen, je mehr Speichervolumen diese also benötigen, desto bedeutsamer wird der Umfang des Arbeitsspeichers. Genauer gesagt steht der Abarbeitung der Programme mehr Prozessorzeit zur Verfügung, wenn nicht ständig zeitaufwendige Ein-/Ausgabevorgänge zum Transfer von Daten nötig werden.
Bei zu geringem Speichervolumen muss auf die deutlich langsameren Festwertspeicher (Festplatte, CD, Diskette.) zurückgegriffen werden.
II.a geschichtlicher abriss
Der Erfindung des Transistors im Jahre 1947 ist es zu verdanken, dass die Mikroelektronik einen solch bedeutsamen Siegeszug angetreten hat:
Mitte der 90er Jahre wurden dann in Massenproduktion 16 MBit-Speicherchips für Arbeitsspeicher hergestellt, während die Fertigung von 64 MBit-Chips angelaufen ist.
Die Speichertechnik der RAM-Varianten ist grundsätzlich die gleiche geblieben. Lediglich die Integrationsdichte unterliegt einem rasanten Wandel. So ist es zu erklären, dass sich die Kapazität der Speicherbausteine alle drei bis vier Jahre vervierfacht hat und einem raschen Preisverfall unterliegt.
Früher war es nahezu unmöglich den RAM zu erweitern, denn die Speicherchips wurden direkt aufs mainboard gelötet (üblicherweise 36 Chips).
Heutzutage verfügt ein Schreibtisch-PC in der Regel über vier Steckplätze für Arbeitsspeichermodule, von denen meist zwei vorbelegt sind und die restlichen für eine nachträgliche Aufrüstung der Kapazität zur Verfügung stehen.
Solche Speichermodule sind als SIMM (Single Inline Memory Module) oder DIMM (Dual Inline Memory Module) Bauform erhältlich. Der Unterschied dabei liegt an der ein- oder doppelseitigen Bestückung mit Speicherchips und an der unterschiedlichen Zahl von Anschlüssen (Pins oder "Beinchen") mit oder ohne unterstützte Paritätsbits. Unter Paritätsbits (Prüfbits) versteht man ein oder mehrere zusätzliche Bits, die erkennen lassen, ob ein Bit durch einen Hardwarefehler verfälscht worden ist. Dazu wird einmalig festgelegt, dass die Summe aller Bit mit dem Wert 1 entweder gerade oder ungerade sein muss (even bzw. odd parity).
Um die Arbeitsgeschwindigkeit des PCs weiterhin zu steigern und weil, wie wir bereits wissen, die größten Leistungseinbußen zwischen der Kommunikation von Arbeitsspeicher und Prozessor auszumachen sind, sollen die Arbeitsspeicherbausteine geschwindigkeitsmäßig an die Prozessoren herangeführt werden. Künftig wird sich der Markt für Speicherbausteine stärker ausdifferenzieren, so dass es für jeden Speichertyp speziell geeignete Chips geben wird.
Derzeit geht man davon aus, dass 2002 die bereits als Labormuster realisierten 1-GBit-DRAM (1 Milliarde Bits) in nennenswerten Zahlen auf den Markt kommen werden.
Mit der nachfolgenden 4-GBit-Generation, für welche Strukturbreiten von 0,12 Mikrometern nötig werden, stößt man an Grenzen der derzeit verwendeten Foto-Lithographie (UV-Licht).
Im Bereich der Siliziumtechnik bedeutet dies einen Übergang zur Röntgen-, Elektronen- oder Ionenstrahl-Lithographie. Wenn auch noch in weite Ferne gerückt, aber dennoch diskutiert, ist eine Ablösung der Siliziumtechnik durch Biotechnik, mit der extrem kleine Strukturen möglich werden würden.
ii.b wie funktioniert ram?
Wenn Daten aus dem Speicher angefordert werden, übermitteln beim handelsüblichen SDRAM 14 Adressleitungen die Speicheradresse. Einmal gibt es das RAS (Row Access Signal) für die Reihe und einmal das CAS (Column Access Signal) für die Spalte. Hat der Speicher die Anforderung verstanden, schickt er die Daten von dieser Position, und allen anderen Spalten aus der gleichen Zeile, auf den Speicherbus.
Je nach Programmierung schickt der Speicherbaustein so lange Daten, bis er ein Stopp-Signal erhält. Der Vorteil dieses Burst-Modus ist, dass nebeneinander liegende Daten nicht Stück für Stück angefordert werden müssen, sondern 'in einem Rutsch' geliefert werden. Hierdurch wird viel Zeit gespart.
Trotzdem fallen zwischen den einzelnen Anforderungssignalen noch Wartezeiten an. Diese lassen sich in drei unterschiedliche Stufen einteilen:
RCD (Row to Column Delay): Zeit, die das RAM braucht um von der Reihenadresse zur Spaltenadresse zu wechseln;
CS (Column Access Signal Latency): Zeit, die nach der Adressübermittlung verstreicht, bis der Datentransfer gestartet wird;
RPT (Row Access Signal Precharge Time): Beim Lesen von Daten werden durch die Übertragung der Adresse die Zeilen quasi 'frei geschaltet', was zur Folge hat, dass deren Inhalt schonmal vorsorglich in kleine Zwischenspeicher geschrieben wird. Folgt nun ein weiterer Zugriff auf eine andere Zeile, muss zuerst der Inhalt des Zwischenspeichers in den eigentlichen Speicher zurück geschrieben werden. (Wir erinnern uns: Beim Auslesen gehen die Daten verloren)
III. WELCHE ARTEN VON RAM GIBT ES?
Es gibt grundsätzlich zwei Arten von RAM: DRAM und SRAM.
Allgemein lässt sich vorweg nehmen, dass DRAM, der traditionelle RAM, verbreiteter ist als SRAM, obwohl DRAM langsamer arbeitet als SRAM.
Doch aufgrund des einfachereren Aufbaus ist DRAM auch zu einem weitaus günstigerem Preis zu erwerben.
iii.a dram
Der ursprüngliche DRAM hat von den Anfangstagen des PCs bis in die Neunziger Jahre gute Dienste geleistet. Trotz einiger Geschwindigkeitszuwächse wurde er von schnelleren Weiterentwicklungen abgelöst.
Es lässt sich aber festhalten, dass alle DRAM-Zellen nach dem gleichen Prinzip aufgebaut sind: Sie bestehen aus einem Auswahl-Transistor und einem Speicher-Kondensator. Je nachdem, wie der Transistor geschaltet ist, wird der Kondensator geladen und repräsentiert den Zustand 1 oder er wird entladen und repräsentiert so den Zustand 0.
Die Strukturen sind dabei extrem klein: Bei momentan erhältlichen SDRAM-Zellen beträgt die Strukturbreite nur 20 µm, der Kondensator speichert damit etwa eine halbe Million Elektronen.
Aufgrund der unangenehmen Eigenschaft, dass Kondensatoren beim Auslesen und durch kleine Leckströme entladen werden und somit ihre gespeicherte Information verlieren, muss ihre Ladung alle paar Millisekunden (1-16) nachgeladen werden. Diesen Vorgang nennt man Refresh, dessen verschiedene Arten unter III.A.1. näher erläutert werden. (Abb. 3: Aufbau Speicherzelle)
Da auf einem einzelnen Chip mehrere Millionen Speicherzellen untergebracht sind, ist es unmöglich jede einzelne anzusprechen. Allein der Aufwand wäre zu groß und stünde in keinem sinnvollen Zusammenhang mit dem logischen Nutzen. Denn es werden nie einzelne Bits, sondern immer ganze Byte-Folgen benötigt um eine sinnvolle Information verarbeiten zu können. Diese Tatsache hat zur Folge, dass die Speicherzellen matrixähnlich in Reihen (rows) und Spalten (columns) organisiert werden. Von diesen Matrizen befinden sich mehrere auf einem Silizium-Chip, von denen wiederum mehrere auf einen RAM-Riegel gelötet werden.
Der Chipsatz auf dem Mainboard leitet die Anfragen für bestimmte Datenblöcke über diverse Steuerleitungen an die Chips, die dann zunächst eine Reihen- bzw. Spaltenadresse liefern.
Doch damit nicht genug: Weil alle Datenleitungen optimal genutzt werden sollen, gibt es noch die Seite (page) als Organisationsstruktur. Eine Seite stellt alle Reihen und Spalten mit der gleichen Nummer auf den unterschiedlichen Matrizen und Chips dar. Somit liefert das Modul bei jedem Zugriff auf eine Reihe die parallelen Reihen (auf den anderen Matrizen) gleich mit.
Basierend auf diesen Standards gibt es viele Möglichkeiten der internen Organisation der Speicherzellen und -Riegel. Wichtig ist dabei nur, dass die Zahl der Datenleitungen unterm Strich die richtige ist, bei SD-RAM müssen es 64 Datenleitungen sein. Hier ein Beispiel aus der Praxis:
Möchte man einen Speicherriegel mit 256 MB herstellen, kann man dazu 16 Chips á 128 Mbit verwenden, die jeweils 4 Datenleitungen zur Verfügung stellen (16 Chips * 4 Leitungen = 64 Datenleitungen). Will man dagegen 8 Chips mit 256 MBit nehmen, müssen diese jeweils 8 Datenleitungen haben. So ein 128 MBit-Chip ist intern wiederum in eine bestimmte Anzahl von Bänken und Feldern unterteilt. Wenn er also 8 Bänke hat, die je 8 Felder enthalten die wiederum je 2 MBit groß sind, handelt es sich bei dem Chip um ein '8 banks * 2M * 4 data SDRAM'. Als Kurzversion für die Beschreibung von Modulen hat sich aber die Form 16M*4 etabliert.
Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, dass auf den RAM-Chips nicht nur die Chips für die Datenspeicherung sitzen, sondern etwa 10 % des Siliziums sind für Steuerleitungen und kleine Zwischenspeicher vorgesehen.
iii.a.1 burst refresh
Diese Art des Refresh übernimmt der Chipsatz. Der normale Speicherbetrieb wird unterbrochen, weil ein Refresh für alle Speicherzellen durchgeführt wird.
iii.a.2 cycle stealing
Die Speicher werden schrittweise durchgangen, so dass die Refresh-Zugriffe über einen bestimmten Zeitraum verteilt sind. Dieser Zeitraum muss kleiner sein, als der Entladezeitraum der Speicherkondensatoren und der Chipsatz muss dementsprechend auf den Speicher abgestimmt sein.
iii.a.3 hidden refresh
Damit für den Prozessor keine Wartezeiten entstehen, wird der Refresh-Zyklus so mit dem Prozessortakt syncronisiert, dass er nur auf die Speicherzellen zurückgreift, wenn der Prozessor dies nicht tut.
iii.a.4 self refresh
Unabhängig von der CPU ermöglicht die direkt in den DRAM-Chip integrierte Technologie eine energiesparende Form des Refresh. Vornehmlich wird sie in Laptop-PCs verwendet und ist Merkmal speziell entwickelter DRAM-Komponenten.
iii.b.1 fpm
Fast Page Mode war sehr verbreitet, bevor es EDO RAM gab.
Das besondere an diesem RAM ist der schnelle Zugriff, der erreicht wird, indem das Anlegen der immer gleichen Zeilenadresse gespart wird. Es genügt die einmalige Angabe der Zeilenadresse um die jeweilige Spaltenadresse auszugeben.
iii.b.2 edo
Extended Data Output stellt im Vergleich zum FPM einen Leistungsgewinn von bis zu 5% dar.
Während Daten noch gelesen werden, wird bereits die nächste Adresse an den Speicherbaustein angelegt. Diese Taktik führt zu einer erhöhten Lesezugriffsgeschwindigkeit, wenn mehrere Lesezugriffe direkt nacheinander erfolgen.
iii.b.3 sd
Synchronous Dynamic ist der derzeitige Standard RAM für PCs. Er zeichnet sich dadurch aus, dass er, wenn einmal Daten einer bestimmten Adresse angefordert werden, die daneben liegenden Daten im Burst-Modus hinterherschickt.
Da die Aktionen am Systemtakt orientiert sind, stellt sich die Ansteuerung des Speichers als deutlich erleichtert und beschleunigt dar.
Das hier angewandte Pipeline-Verfahren bringt noch einmal einen Geschwindigkeitsvorteil, ebenso der interne Aufbau aus zwei Speicherbänken, der zur Folge hat, dass die normalerweise benötigte Erholungszeit zwischen zwei Zugriffen entfällt.
Zusätzlich wird der Chipsatz nicht mit der Regelung des Refresh Vorganges aufgehalten, der SD RAM regelt dies eigenständig.
iii.b.4 ddr
Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM ist eine Weiterentwicklung des SD RAM. Durch eine technisch neue Leseroutine wird die Datenübertragungsrate verdoppelt. Hierbei macht man sich nicht nur, wie bisher üblich, die ansteigende, sondern auch die abfallende Flanke eines Taktzyklus zu Nutze.
Erkennbar ist dieser RAM an der anderen Bauform und der Anzahl der Pins (anstelle von 164 hier 184). Ansonsten scheinbar baugleich ist der DDR RAM hochwertiger und selbstverständlich auch teurer.
Allerdings führt die Verdopplung der Datenübertragungsrate nicht automatisch zu einer Verdopplung der Geschwindigkeit. Dies ist wohl auch der Grund dafür, warum der DDR RAM noch nicht in direkte Konkurrenz zum SD RAM getreten ist.
iii.b.5 sonstige
Neben den hier etwas ausführlicher beschriebenen RAM Entwicklungen gibt es noch eine Menge anderer, speziell auf einzelne Prozessoren ausgelegte Speicherchips. Sie sind nicht besonders weit verbreitet und da sie nicht massenhaft produziert werden, ist ihr Preis auch in der Regel etwas höher.
iii.c sram
Beim statischen RAM wird die Information nicht als Ladung in einem Kondensator festgehalten, sondern als Zustand in einer so genannten Flip-Flop-Schaltung. Ein Flip-Flop besitzt zwei stabile Zustände (aufgebaut aus zwei Auswahltransistoren und zwei Wiederständen), die durch ein externes Signal umgeschaltet werden können. Im Gegensatz zum DRAM ist aus diesem Grund auch kein Refresh notwendig, die Information wird also solange ohne Verluste gehalten, wie die Betriebsspannung angelegt ist.
Da jedoch SRAM meistens teurer ist und eine geringere Speicherkapazität besitzt, wird er in erster Linie für schnelle und kleine Cache-Speicher eingesetzt.
iii.c.1 rambus
Der Zusammenschluss der Firma RAMBUS mit der Firma Intel brachte den RAMBUS hervor. Er sollte in Konkurrenz zu dem DDR RAM treten, doch da er sich als kaum leistungsfähiger und doppelt so teuer erwiesen hat, konnte er sich bis jetzt auf dem Markt nicht durchsetzen. Vielleicht liegt es an der begrenzten Anzahl von 8 Datenleitungen, die dazu führt, dass das mit bis zu 800 MHz Taktfrequenz arbeitende System seine Vorteile (Fehlerkorrekturen, schneller und sicherer Speicher) nicht vollends unter Beweis stellen kann.
Für die Zukunft lässt der RAMBUS noch viel erwarten, er stellt allerdings auch Ansprüche um einsatzfähig sein zu können. Zu diesen Vorraussetzungen zählt ein abgeschlossener Bus mit gleichlangen Leiterbahnen vom Sockel zum Memory-Controller (Chipsatz).
Seit 1995 findet er Einsatz in Workstations, in Nintendo 64 Spielekonsolen und in einigen Grafikkarten.
Abb. Tabelle zur Übersicht über die
unterschiedlichen Leistungen der Speicherbausteine
iv marktübersicht
Um sich eines leistungsfähigen und sinnvoll ausgelasteten Arbeitsspeichers mit ausreichend Speichervolumen und einer schnellen Datenzugriffsgeschwindigkeit sicher sein zu können, sollten Sie einige Dinge beachten. Unter anderem sollten Sie die Mindestanforderungen der Herstellerempfelungen, was Betriebssysteme und sonstige Programme angeht, überbieten.
Desweiteren müssen sie pingelig genau beachten, dass die zusätzlichen Erweiterungsbausteine für Ihren RAM mit den gegenwärtig genutzten kompatibel sind.
Wenn Sie also Arbeitsspeicher kaufen möchten, sollten Sie auf alle unter II.B: aufgeführten Timing-Parameter achten.
'Anständige' Händler geben nicht nur die Taktfrequenz an, sondern auch CL, RCD und RP, und zwar in genau dieser Reihenfolge. Eine Produktbeschreibung sieht dann etwa so aus: '133 MHz 2-2-2' oder '100 MHz 3-3-3'.
Damit das Mainboard weiß, mit wie schnell der RAM betrieben werden darf, gibt es auf jedem Speicherriegel ein sogenanntes SPD-EEPROM.
SPD steht für 'Serial Presence Detect'. In diesem kleinen Chip werden unter anderem die Parameter für CL, RCD und RP gespeichert.
In einem unabhängigen Test der Zeitschrift c´t ist allerdings aufgefallen, dass vor allem No-Name Produkte mit der Programmierung dieses Chips geschlampt wird. Zum Einen kann es dazu führen, dass die Chips weniger Leistung anbieten, als sie tatsächlich im Stände wären zu leisten. Dies hat keine weitergehenden Auswirkungen
Im Gegensatz dazu, wenn der RAM durch falsche Angaben zu schnell angesteuert wird, kommt es sehr wahrscheinlich zu Übertragungs-, Schreib- und Lesefehlern. Demnach sind die meißten Windows-Abstürze auf eine fehlerhafte SPD EEPROM Programmierung zurückzuführen, und nicht, wie so oft vermutet, auf inkompetente Microsoft Programmierer.
Das Preisgefüge für RAM-Bausteine erstreckt sich von 30 DM für einen 33 MB SDRAM Baustein bis zu über 1000 DM für einen 512 MB ECC (Error Correcting Code) RAM, der Seltenheitswert besitzt.
Für ausführlichere Preisvergleiche empfehle ich Ihnen die Internetseiten zu www.golem.de.
v. glossar
(1) Konfiguration
(2) Zugriffszeit
(3) Chip
(4) Workstation
(5) Transistor
Auswahl und Zusammenstellung der passenden Hardware um einen reibungslosen PC Betrieb sicherzustellen
Zeit für den Zugriff auf eine definierte Position
Halbleiterplättchen, meist aus Silizium, von 10 bis 300 mm² Fläche und wenigen Zehntel mm Dicke, das Tausende bis Millionen von elektronischen Bauelementen (Widerstände, Dioden und Transistoren) für z.B. Logigfkt. enth.
Ist ein am Arbeitsplatz installierter Hochleistungsrechner für primär technische-wissenschaftliche Anwendungen im Netzverbund
Dienen dem Aufbau von Schaltern, die durch elektr. Impulse aus- oder eingeschaltet werden; hat normalerweise drei Elektroden (Basis, Emitter und Kollektor); durch entspr. Spannung an der Basis ist es möglich, den Widerstand zw. Emitter und Kollektor sehr groß oder verschwindend klein werden zu lassen (Schalter offen/geschlossen);
(6) FlipFlop
(7) Mikroprozessor
(8) Integrationsdichte
(9) Paritätsbit
(10) Siliziumtechnik
(11) Bus
(12) Burst-Modus
Meistegrauchte Speicherelemente für Chips, stabilisieren diesen Zustand durch Kopplung von zwei Transistoren über Widerstände. Wesentliche Aufgabe = Wandlung von elektrischen Impulsen in Dauersignale, die nur durch äussere Einflüsse änderbar sind
Ein vollständiger Prozessor, der auf einem Chip untergebracht ist
Dichte der Schaltungen, die auf einem Chip untergebracht sind
(=Prüfbit) Zusätzliches neuntes Bit, das bei der Übertragung oder Speicherung von Daten auftretende Fehler erkennen soll
Silizium als Trägermaterial, auf dem die Technik basiert
Verbindungssystem, das von allen angeschlossenen Systemen genutzt wird
Art der Datenübertagung, bei der sofort nach Angabe einer Adresse die Inhalte der dahinter liegenden Speicher mit übertagen werden = Zeitersparnis
(13) Kondensator
(14) Strukturbreite
(15) RAM Riegel
(16) Systemtakt
(17) Pipeline-Verfahren
(18) Cache-Speicher
Ein Kondensator kann elektrische Energie aufnehmen, speichern und abgeben
Breite der Strukturen, die auf dem Chip aufgebracht sind
Zusammenschluss mehrerer Ram-Chips, die gemeinsam arbeiten die RAM-Größe bilden
Takt, mit dem das System arbeitet, in dem das System einen Befehl abarbeitet
(=Fließbandverarbeitung) Überlappung einzelner Abarbeitungszyklen (z.B. laden/decodieren, ausführen, speichern der Ergebnisse) zur Zeitersparniss
(=Pufferspeicher) sehr schnelle und teure RAM-Speicher, die auf Prozessorgeschwindigkeit abgestimmt sind; Abbildung der jeweils relevanten Bereiche des Arbeitsspeichers
vi. quellenangaben
Meine hier zu Grunde gelegte Ausarbeitung habe ich diversen Büchern, Internetseiten und Fachgesprächen mit Bekannten entnommen. Die Bücher und Internetseiten werde ich Ihnen in der folgenden Aufstellung angeben. Dabei ist die Reihenfolge zufällig bestimmt:
vi.a fachbücher
Hansen, H.R., Wirtschaftsinformatik I, Lucius&Lucius 19987
Frielingsdorf, Lintermann, Schäfer, Schulte-Göcking, Einfache IT-Systeme, Stam 20001
Stahlknecht, Hasenkamp, Einführung in die Wirtschaftsinformatik, Springer 19999
IT-Handbuch, Westermann 20012
vi.b internet
www.computer-tutorial.de, September 2001
www.hardwaregrundlagen.de, September/Oktober 2001
www.e-online.de, September/Oktober 2001
www.ergoguide.dk, September/Oktober 2001
vi.c graphiken
Abb. 12.6.1/1: Hansen, H.R., Wirtschaftsinformatik I, Lucius&Lucius 19987
(10)Bild 1.19: Frielingsdorf, Lintermann, Schäfer, Schulte-Göcking, Einfache IT-Systeme, Stam 20001
(11)Abb. 3: www.computer-tutorial.de
Arbeitsspeicher: (RAM)
Alle Daten, die der PC benutzt werden hierhin geladen
Arbeitsspeicher arbeitet synchron zum Systembus, wenn dieser langsamer ist, muss Arbeitsspeicher ständig warten
RAM besteht aus Chips, folgende Varianten:
RAM-Varianten: (FPM, EDO, ECC, und SD RAM)
RAM-Module (SIMM und DIMM) in versch Versionen
RAM und System Bus
Geschichte:
In den 80ern PCs mit 64KB, 256KB, 512KB und endlich 1MB RAM
Um 1990 Betriebssysteme wie Windows, RAM Wettrennen begann, immer mehr Arbeitsspeicher benötigt T 386er Prozessor konnte mehr RAM handhaben,
1. Windows Rechner konnte 2 MB RAM nutzen, bald darauf 4MB Standard
gegenwärtig: min 32 MB RAM, ambitionierte Anwender 128MB
TJe mehr RAM, desto besser!!!
RAM-Varianten:
traditioneller RAM = DRAM (dynamischr RAM), andere Variante SRAM (statischer RAM)
SRAM
Behält die in ihm abgelegten Informationen von selbst
Aus vielen Schaltern zusammengesetzt
Schneller als DRAM, kurze Reaktionszeit von bis zu 4 Nanosec
DRAM
Muss alles paar milliesec neu beschrieben werden um Inhalt nicht zu vergessen
Besteht aus winzigen Kondensatoren
Billiger herzustellen, aber langsamer
FPM (Fast Page Mode)
v Verbreitet, bevor es EDO-RAM gab
v Wird auf SIMM-Module mit 2, 4, 8, 16, 32 MB gelötet
v Zugriffszeit von 60 oder 70 Nanosec (Befehl des Prozessors, ein Datenpaket zu lesen oder schreiben und der Beendigung)
EDO
v Daten schneller gelesen
v Gewöhnlich mit 60 ns Zugriffszeit
ECC
v Spezielle Variante mit zus Mechanismen zur Fehlerkorrektur
v Hauptsächlich auf Servern
SDRAM
v Neueste RAM-Typ
v Nur in 64 Bit Modulen
v Zugriffszeit von 7 - 12 ns
Haupt | Fügen Sie Referat | Kontakt | Impressum | Nutzungsbedingungen
