[PLUS] Wissen: Wie Arbeitsspeicher aufgebaut ist und wie RAM funktioniert
PCGH Plus: Arbeitsspeicher zählt zu den Kernkomponenten jedes PCs. Wir beleuchten, wie RAM aufgebaut ist und wie er funktioniert. Der Artikel stammt aus PC Games Hardware 05/2020.
Auf dieser Seite
- 1 Von Röhren und Magneten
- 2 SRAM
- 3 DRAM
- 4 DRAM-Funktionsweise
- 5 Enter the Matrix
- 6 Speicherbänke
- 7 Memory Ranks
- 8 Bitbreite
- 9 Packungsdichte
- 10 Lesen und schreiben
- 11 Auffrischung
- 12 Skalierungsprobleme
- 13 Timings
- 14 Initialisierung
- 15 Training macht den Meister
- 16 Server-Module
- 17 ECC für weniger Fehler
Wie RAM funktioniert
RAM, also "Random Access Memory" zeichnet sich dadurch aus, dass jede beliebige, also zufällig gewählte Speicherzelle in exakt gleicher Zeit angesprochen und ausgelesen werden kann. Umgangssprachlich wird zwar häufig zwischen RAM und ROM ("Read-only memory", nur lesbarer Speicher) unterschieden, technisch handelt es sich bei den meisten ROM jedoch genauso um RAM. Das gilt auch für Flash-Speicher in USB-Sticks oder SSDs: Auch hier kann jeder beliebige Block in konstanter Zeit ausgelesen werden. Der Fokus dieses Artikels liegt allerdings auf RAM, der als Arbeitsspeicher genutzt wird.
Von Röhren und Magneten
Bereits in den 1920er-Jahren machten sich Wissenschaftler Gedanken darüber, wie Werte elektronisch gespeichert werden können. Nach den ersten Trommelspeichern in den 1930er-Jahren, einer Art Vorläufer der Festplatte, dauerte es aber noch bis 1946, ehe Daten auch in Speicherröhren abgelegt werden konnten. Diese waren jedoch sehr fehleranfällig und wurden bald durch Kernspeicher ersetzt, für den Magnete an Drähten montiert wurden - anfangs per Hand, später maschinell. In den 1960er-Jahren war es erstmals möglich, Speicherzellen auf der Basis von MOSFETs, also Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren zu bauen.
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Folgende Themen finden Sie im Artikel:
- Von Röhren und Magneten
- SRAM, DRAM und Funktionsweise
- Wie ein Speichermodul aufgebaut ist
- Wie Daten aus einem Speicherchip gelesen werden
- Speicherbänke und Memory Ranks
- Bitbreite und Packungsdichte
- Was hinter DDR steckt
- Lesen, schreiben und Auffrischung
- Skalierungsprobleme, Timings und Initialisierung
- Server-Module und ECC
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