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RAM
Random Access Memory (dt. Speicher mit wahlfreiem Zugriff), abgekürzt
RAM, ist ein Speicher, der besonders bei Computern als Arbeitsspeicher
Verwendung findet. RAMs werden als integrierte Schaltkreise hauptsächlich
in Silizium-Technologie realisiert. RAM wird in allen Arten von elektronischen
Geräten eingesetzt.
Wahlfrei bedeutet in diesem Zusammenhang, dass jede Speicherzelle
über ihre Speicheradresse direkt angesprochen werden kann, der Speicher
also nicht sequenziell oder in Blöcken ausgelesen werden muss (bei
großen Speicherbausteinen erfolgt die Adressierung jedoch nicht über
die einzelnen Zellen, sondern über ein Wort, dessen Breite von der
Speicherarchitektur abhängt). Das unterscheidet den RAM von blockweise
zu beschreibenden Speichern, den so genannten Flash-Speichern. Im
Gegensatz zu einem ROM (Read Only Memory) kann RAM sowohl gelesen
als auch beschrieben werden.
Der üblicherweise in Computern eingesetzte RAM ist 'flüchtig' (auch:
'volatil'), das heißt, die gespeicherten Daten gehen nach Abschaltung
der Stromzufuhr verloren. Es gibt allerdings auch RAM-Typen, die ihre
Information auch ohne Stromzufuhr erhalten ('nichtvolatil'). Diese
werden NVRAM genannt. Zur
Übersicht unserer Standard RAM's
FPM-DRAM
(Fast Page Mode) Moderne DRAMs nutzen das sogenannte Paging, dabei
kann auf sämmtliche Speicheradressen in einer Zeile schneller zugegriffen
werden. Die Adresse der Zeile wird beibehalten und nur die Adresse
der Spalte geändert. Dies ist eine einfache aber effektive Methode
die Leistung des Speichers zu verbessern. Er wird dabei in Spalten
von 512 Byte bis zu einen Kilobyte aufgeteilt.
Seit dem 486er gibt es noch eine weitere Verbesserung: den Burst-Modus.
Bei dieser Methode wird die Tatsache genutzt, dass die meisten Speicherzugriffe
nacheinander erfolgen. Es reicht nun aus, die Zeilen- und Spaltenadresse
für einen Zugriffe festzulegen, um auf die folgenden drei Adressen
ohne zusätzliche Latenzzeit bzw. Waitstats zugreifen zu können.
Der Burst-Zugriff ist auf vier Zugriffe beschränkt, Schreibweise:
x-y-y-y die Buchstaben geben die benötigten Zyklen an (Bsp: 5-3-3-3)
DRAM Speicher, der Paging und den Burst-Mode unterstützt wird als
FPM-Speicher bezeichnet, er kam 1987 auf den Markt. Zur
Übersicht FPM-DRAM.
EDO-RAM
(Extended Data Out) Diese Art von Speicher erschien 1995 auf dem Markt
und fand sich kurze Zeit später in allen handelsüblichen Personalcomputern
wieder.
Er ist schneller als seine Vorgänger, da sich die Taktzyklen überschneiden
können. Der Speicherkontroller kann mit einer neuen Spaltenandresse
beginnen, während er noch bei der aktuellen Adresse Daten liest.
Im Burst Modus erreicht EDO-RAM ein Timing von 5-2-2-2. Er wurde auf
Single-Inline-Memory Modulen, den sogenannten SIMMs verbaut. Später
wurden PS/2-Module verwendet. Zur
Übersicht EDO-RAM
SDRAM
Diese sehr erfolgreiche RAM-Technologie wurde 1997 eingeführt. Das
Besonder bei diesen Speicherbausteinen ist die Synchronität zum Systemtakt.
Im Gegensatz zum asynchronen DRAM gibt es nun kaum noch Latenzzeiten.
Es gibt eine deutliche Leistungssteigerung gegenüber dem EDO und FPM
Speicher, das Timing beträgt nur noch 5-1-1-1 (daher vier Leseoperationen
in nur acht Zyklen). Verbaut wurden die Speicherchips auf den Dual-Inline-Memory-Modulen,
den sogenannten DIMMs.
Das JEDEC-Gremium ist zuständig für die standartisierung der Speichertechnologien.
Es hat folgende SDRAM Typen spezifiziert: PC-66, PC-100 und PC-133.
Die Zahl der jeweiligen Norm stellt die ideale Betriebsgeshwindigkeit
in Megahertz (MHz) dar. Übertaktungen könnne zu Hardwaredefekten führen.
Zur Übersicht: SDRAM
PC-100 SDRAM
PC-66 SDRAM
PC-133
DDR-SDRAM
Die Weiterentwicklung des SDRAMs wird als DDR-SDRAM bezeichnet. Das
Taktsignal wird nun auf der steigenden und fallenden Flanke zur Datenübertragung
genutzt. So konnte eine verdopplung der Geschwindigkeit erziehlt werden.
Verbaut werden die DDR-SDRAM Bausteine auf leicht veränderten DIMMs.
(Erkennbar daran, dass das Speichermodul nur eine Kerbe besitzt.)
Zur Übersicht: DDR Arbeitsspeicher
DDR2
Die Weiterentwicklung des DDDR Speichers. Mit einem eigenem Kanal für Lesen und Schreiben. Pro Taktsignal 4-Bit.
Zur Übersicht: DDR2 Arbeitsspeicher
DDR3
Pro Taktsignal sind jetzt 8-Bit möglich, 1,5 Volt. DDR3 Low-Voltage Module können mit 1,35 Volt, Ultra-Low-Voltage Speicher mit nur 1,25 Volt und einer hierfür geeigneten Hauptplatine ausgeführt werden.
Zur Übersicht: DDR3 Arbeitsspeicher
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