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Arbeitsspeicher / RAM

Was ist das überhaupt?

Im Arbeitsspeicher (engl: RAM = Random Access Memory) eines Computers werden alle aktuell ausgeführten Programme, Prozesse und verwendeten Daten zwischengespeichert. Der Arbeitsspeicher ist ein Kurzzeitspeicher, das heißt, alle dort gespeicherten Daten gehen verloren, wenn der Computer ausgeschaltet wird. Um die Daten dauerhaft zu erhalten, müssen Sie vor dem Abschalten auf die Festplatte geschrieben werden.

Dafür ist der Arbeitsspeicher mit Abstand am schnellsten von allen Speicherkomponenten im Computer und kann - im Gegensatz zur Festplatte -  vom Prozessor direkt angesprochen werden. Größe und Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers haben direkten Einfluss auf die Geschwindigkeit des ganzen Computers.

Der heute gängige DIMM-Riegel

Heutzutage wird Arbeitsspeicher nahezu ausschließlich in der Form eines sogenannten DIMMs verbaut. Dabei gibt es verschiedenen Bauformen: DDR, DDR-2, DDR-3, DDR-4 und DDR-5. Diese sind nicht miteinander kompatibel, können also nicht untereinander getauscht werden. Welche Bauform genau in den jeweiligen Rechner passt, wird durch die Spezifikationen des Mainboards fest vorgegeben.

RAM

Abb.1:
Speichermodul der Bauform DDR-3 mit einer Kapazität von 2 Gigabyte (GB)

Abb. 2:
4 entsprechende Steckplätze auf dem Mainboard, 2 davon noch unbesetzt

 

Die aktuell am Weitesten verbreitete Bauform ist DDR-3, diese wird aber zunehmend durch den moderneren und schnelleren DDR-4 RAM abgelöst.

Was ist physischer & virtueller Speicher?

Soweit der Arbeitsspeicher über den Adressbus des Prozessors angesprochen wird oder direkt im Prozessor integriert ist, spricht man von physischem Speicher. Modernere Prozessoren und Betriebssysteme können durch die sogenannte virtuelle Speicherverwaltung mehr Arbeitsspeicher bereitstellen, als tatsächlich im Gerät vorhanden ist. Hierfür werden Teile des Adressraums mit anderen Speichermedien hinterlegt (meistens in Form einer Auslagerungsdatei auf der Festplatte). Dieser zusätzliche Speicher wird virtueller Speicher genannt.

Zur Beschleunigung des Speicherzugriffs – physisch oder virtuell – kommen heute zusätzliche Pufferspeicher zum Einsatz.

Viele Marken, wenige Hersteller

Rund 97% des Marktanteils werden von einigen wenigen Chipherstellern abgedeckt. Die 3 Bekanntesten unter ihnen sind HynixSamsung und Toshiba. Daneben gibt es noch etliche weitere Anbieter, wie z.B. Corsair oder Kingston (sogenannte Third-Party-Hersteller). Diese kaufen die Speicherchips extern zu und löten selbige dann auf ihre eigenen Platinen.

Bedeutet mehr Arbeitsspeicher immer auch mehr Geschwindigkeit?

Die Größe und Leistungsfähigkeit des (physischen) Arbeitsspeichers ist wie oben erwähnt in wesentlichem Maße für die Leistungsfähigkeit des gesamten Systems verantwortlich. Ist der Arbeitsspeicher voll, so erweitert der Computer den verfügbaren Speicherplatz in Form der o.g. Auslagerungsdatei auf die Festplatte.

Bezüglich der Zugriffszeiten ist der RAM nahezu der schnellste Speicher, während die Festplatte einer der langsamsten Speicher im kompletten Computersystem ist. Logisch, dass beim (teils mehrfachen) umschreiben der Daten von RAM auf Festplatte und zurück, ein Großteil der Geschwindigkeit des RAM auf der Strecke bleibt. Dies gilt auch dann, wenn es sich um eine superschnelle SSD-Festplatte handelt.

Somit bedeutet ein zu geringer bzw. voller Arbeitsspeicher immer auch einen erheblichen Geschwindigkeitsverlust der gesamten Computers oder Laptops.

Aber nur, wenn der Arbeitsspeicher regelmäßig randvoll ist, bringt eine Erweiterung auch einen Geschwindigkeitsschub für den Computer mit sich. 

Um einwandfrei funktionieren zu können, benötigt der Computer also immer genau soviel Arbeitsspeicher, so dass er nie auf die Auslagerungsdatei zurückgreifen muss. Wieviel Sopeicher das genau ist, lässt sich nur schwer voraussagen und hängt immer von den benötigten Anwendungen ab.

Als Faustregel gilt: Für einen Office-PC sind 4 GB eine gute Wahl, ein Multimedia- oder gar Spiele-PC sollte mindestens über 8 GB oder sogar 16 GB RAM verfügen. Unsere gebrauchten Notebooks und gebrauchten PCs verfügen daher klassischerweise ebenfalls über wahlweise 4 GB oder 8 GB Arbeitsspeicher.

Wie rüste ich meinen Computer auf?

Arbeitsspeicherriegel sind heutzutage relativ günstig zu bekommen und der Einbau ist in wenigen Sekunden erledigt. Die Aufrüstung mit mehr Arbeitsspeicher ist daher eine beliebte, günstige und zugleich sehr einfache Möglichkeit, einem Rechner zu deutlich mehr Power zu verhelfen.

Wie so eine Aufrüstung genau funktioniert und was man dabei beachten sollte, erklären wir in unseren Artikeln Highspeed für deinen PC - Die ersten 4 Schritte und Ein Blick ins Innenleben deines Computers.

Dual-Channel contra Single-Channel

Werden auf dem Mainboard 2 Steckplätze mit je einem Speicherriegel bestückt, so spricht man vom sogenannten Dual-Channel-Betrieb. Dieser Betriebsmodus ist dem Single-Channel-Betrieb in Sachen Geschwindigkeit deutlich überlegen und sollte daher bevorzugt werden. Da sich die Speichergrößen der einzelnen Riegel addieren, sind beim Dual-Channel-Betrieb geringere Größen pro Einzelriegel ausreichend.

So ergeben 2 Riegel mit jeweils 4 GB Speicher am Ende zwar ebenfalls 8 GB Gesamtspeicher, arbeiten aber erheblich schneller, als 1 einzelner Riegel mit 8 GB Speicherplatz.

Für Dual-Channel-Betrieb sollten nach Möglichkeit annähernd baugleiche Module verwendet werden. Nur so kann sichergestellt werden, dass der Parallel-Betrieb stabil abläuft und nicht aufgrund von Inkompatibilitäten verweigert wird.

Position auf dem Mainboard

In aller Regel befinden sich die Slots für den Arbeitsspeicher (Ziffer 6) in unmittelbarer Nähe des Prozessors (Ziffer 9).

Abb. 3:
Draufsicht eines typischen Mainboards. Unter Ziffer 6 befinden sich 4 Slots für DDR3-RAM