Aktuelle Version vom 19. Mai 2023, 11:59 Uhr

RAM (Random-Access Memory), auch Arbeitsspeicher

Was ist RAM?

Der Arbeitsspeicher ist ein kurzzeitiger Speicher, in dem das Betriebssystem alle laufenden Prozesse und Programme zwischenspeichert.
Lesen Sie diesen Artikel gerade im Browser, belegt dieser ebenfalls etwas Arbeitsspeicher.
Seit einigen Jahren wird der klassische DDR3-RAM durch DDR4-RAM ersetzt. DDR4 bringt einige Vorteile mit sich[[1]].

Charakteristik

Die Bezeichnung des Speichertyps als „wahlfrei“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass jede Speicherzelle über ihre Speicheradresse direkt angesprochen werden kann.
Der Speicher muss also nicht sequenziell oder in Blöcken ausgelesen werden.
Bei großen Speicherbausteinen erfolgt die Adressierung jedoch nicht über die einzelnen Zellen, sondern über ein Wort, dessen Breite von der Speicherarchitektur abhängt.
Das unterscheidet das RAM von blockweise zu beschreibenden Speichern, den sogenannten Flash-Speichern.
Es gibt weitere Speicherarten mit wahlfreiem Zugriff, insbesondere Nur-Lese-Speicherbausteine, sog. ROMs .
Da die Bezeichnung RAM missverständlich ist, wurde zeitweise versucht, den Namen memory (RWM, Lese-Schreib-Speicher) zu etablieren, der sich jedoch nicht durchsetzen konnte.

Geschichte

Die Entstehung des Begriffs geht in die Anfangszeit der modernen Computer zurück, bei denen alle Daten auf sequentiell zu lesenden Speicherformen wie Lochkarte oder Magnetbändern vorlagen.
Zur Verarbeitung werden die Daten in schnelle Register geladen.
Um Zwischenergebnisse schneller bereitzuhalten, wurden zeitweise Verzögerungsleitungen für Zwischenwerte eingesetzt, bis dann die Ferritkernspeicher eingeführt wurden.
Diese beschreibbaren Speicher hatten schon die gleiche Form des Matrixzugriffes wie heutige RAMs.
Zu jener Zeit waren die schnellen Speichertypen alle beschreibbar und die wesentliche Neuerung bestand im wahlfreien Zugriff der magnetischen Kernspeicher und der nachfolgend auf Halbleiterspeichern aufsetzenden RAM-Bausteine.

Arten von RAM

Random-Access Memory (RAM) ist ein flüchtiges (volatiles) RAM
Static random-access memory (SRAM)
Dynamic Random Access Memory (DRAM)
Synchronous Dynamic RAM (SDRAM, DDR-SDRAM usw.)

Technische Umsetzungen

„flüchtig“ (volatil),
- Daten gehen nach Abschaltung der Stromzufuhr verloren.

Synchroner dynamischer RAM (SDRAM)

SDRAM ist der mit am häufigsten genutzte Arbeitsspeicher bzw. Hauptspeicher in Computersystemen.
Zudem hat SDRAM die Eigenschaft, dass er seine Schreib- und Lesezugriffe am Systemtakt orientiert.
Das bedeutet, er arbeitet synchron mit dem Speicherbus.
Die synchrone Arbeitsweise vereinfacht und beschleunigt die Ansteuerung des Speichers.
SDRAM kann programmiert und so die Art des Zugriffs gesteuert werden.
Auf die Weise lässt sich SDRAM an jede Anwendung anpassen.

NVRAM

Kann Information auch ohne Stromzufuhr erhalten (nicht volatil)

Dynamisches RAM (DRAM)

DRAM Speicherzellen werden aus einem Transistor und einem Kondensator aufgebaut
DRAMs haben eine höhere Integrationsdichte als SRAMs und erlauben daher größere Speicher auf gleicher Chipfläche.
DRAM Speicher muss in regelmäßigen Abständen (<2 ms) aufgefrischt werden, da die Kondensatoren sich ständig (dynamisch) entladen
DRAMs sind mit Lese- und Schreibzeiten im Bereich von 10-100 ns deutlich langsamer als SRAMs
DRAM Speicher ist wegen der hohen Integrationsdichte und des einfacheren Aufbaus wesentlich billiger als SRAM Speicher
DRAM Speicher werden vorwiegend als Standardspeicherbausteine wie z. B. als Hauptspeicher eingesetzt

Statisches RAM (SRAM)

Statisches RAM (SRAM) bezeichnet meist kleinere elektronische Speicherbausteine im Bereich bis zu einigen MiBit.
Als Besonderheit behalten sie ihren Speicherinhalt, welcher in ihnen gespeichert wird, ohne laufende Auffrischungszyklen.
Es genügt das Anliegen einer Versorgungsspannung.
Von diesem Umstand leitet sich auch die Bezeichnung ab, da es selbst spannungslos über Jahre seinen Zustand nicht ändert.
SRAM benötigt deutlich mehr Bauelemente (und Chipfläche) als DRAM
Konkret sechs bis acht Transistoren je Speicherbit gegenüber einem (plus einem Speicherkondensator) in einer DRAM-Zelle.
Ist daher für große Speichermengen zu teuer.
Es bietet jedoch sehr kurze Zugriffszeiten und benötigt keine Refresh-Zyklen wie bei DRAM.
Anwendungen liegen beispielsweise im Computer als Cache und bei Mikrocontrollern als Arbeitsspeicher vor.
Sein Inhalt ist flüchtig, d.h. die gespeicherte Information geht bei Abschaltung der Betriebsspannung verloren.
In Kombination mit einer Pufferbatterie kann aus dem statischen RAM eine spezielle Form von nicht flüchtigem Speicher NVRAM realisiert werden.
SRAM-Zellen ohne Zugriffzyklen haben nur einen sehr geringen Leistungsbedarf und die Pufferbatterie kann über mehrere Jahre den Dateninhalt im SRAM halten.
Die Lesezeit beträgt ~1-10 ns

Ansteuerung von RAM-Chips

Je nach Typ von RAM-Baustein erfolgt die Ansteuerung synchron zu einem Taktsignal oder asynchron ohne Takt.
Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass bei der asynchronen Variante die Daten erst nach einer bestimmten, bausteinabhängigen Laufzeit zur Verfügung stehen bzw. geschrieben sind.
Diese, unter anderem materialabhängigen, zeitlichen Parameter weisen Exemplarstreuungen auf und sind von verschiedenen Einflüssen abhängig, weshalb bei asynchronen Speichern der maximale Durchsatz stärker limitiert ist als bei synchronen Speicheransteuerungen.
Bei synchronen Speichern wird die zeitliche Ausrichtung der Steuersignale durch ein Taktsignal festgelegt, wodurch sich deutlich höhere Durchsatzraten ergeben.
Synchrone RAMs können sowohl statische als auch dynamische RAMs sein.
Beispiele für synchrone SRAMs sind Burst-SRAMs oder ZBTRAMs.
Bei den dynamischen RAMs sind die seit Ende der 1990er Jahre üblichen synchronen SDR-SDRAM und deren Nachfolger, die DDR-SDRAMs als Beispiel zu nennen, während die
Davor übliche stellen DRAMs wie Extended Data Output Random Access Memory (EDO-DRAMs) asynchrone DRAM-Bausteine dar.
Ein RAM-Chip weist mindestens eine bidirektionale (nämlich durch den R/W-Pin gesteuerte) Datenleitung auf.
Oft findet man auch 4, 8 oder 16 Datenpins, je nach Auslegung.
Die Kapazität eines Chips in Bit ergibt sich dann durch die Datenbusbreite mal der Anzahl der möglichen Adresswerte .

Spannungversorgung

Die Versorgungsspannung von SDRAMs zeigt folgende Tabelle:

Typ	Spannung (V)
SDRAM	3,3
DDR-SDRAM	2,5
DDR2-SDRAM	1,8
DDR3-SDRAM	1,5
DDR3-SDRAM LV	1,25
DDR4-SDRAM	1,20
DDR4-SDRAM LV	1,05

Links

Intern

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Bildnachweis

https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

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+'''RAM''' ('''R'''andom-'''A'''ccess '''M'''emory), auch Arbeitsspeicher
-=Einfach erklärt: Was ist RAM?=
+=Was ist RAM?=
+* Der Arbeitsspeicher ist ein kurzzeitiger Speicher, in dem das Betriebssystem alle laufenden Prozesse und Programme zwischenspeichert.
+* Lesen Sie diesen Artikel gerade im Browser, belegt dieser ebenfalls etwas Arbeitsspeicher.
+* Seit einigen Jahren wird der klassische DDR3-RAM durch DDR4-RAM ersetzt. DDR4 bringt einige Vorteile mit sich[[https://hardwarevergleich24.de/ddr3-vs-ddr4-was-ist-besser/]].
+== Charakteristik ==
+*Die Bezeichnung des Speichertyps als „wahlfrei“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass jede Speicherzelle über ihre Speicheradresse direkt angesprochen werden kann.
+* Der Speicher muss also nicht sequenziell oder in Blöcken ausgelesen werden.
+* Bei großen Speicherbausteinen erfolgt die  Adressierung  jedoch nicht über die einzelnen Zellen, sondern über ein  Wort, dessen Breite von der Speicherarchitektur abhängt.
+* Das unterscheidet das RAM von blockweise zu beschreibenden Speichern, den sogenannten Flash-Speichern.
+* Es gibt weitere Speicherarten mit wahlfreiem Zugriff, insbesondere Nur-Lese-Speicherbausteine, sog. ROMs .
+* Da die Bezeichnung RAM missverständlich ist, wurde zeitweise versucht, den Namen  memory  (RWM, Lese-Schreib-Speicher) zu etablieren, der sich jedoch nicht durchsetzen konnte.
-Die Abkürzung RAM steht für '''Random-Access Memory''' und ist auf deutsch besser bekannt als Arbeitsspeicher.
+= Geschichte =
-Der Arbeitsspeicher ist ein kurzzeitiger Speicher, in dem Windows alle laufenden Prozesse und Programme zwischenspeichert. Lesen Sie diesen Artikel gerade im Browser, belegt Ihr Browser ebenfalls etwas Arbeitsspeicher. Nur so kann er laufen.
+* Die Entstehung des Begriffs geht in die Anfangszeit der modernen Computer zurück, bei denen alle Daten auf sequentiell zu lesenden Speicherformen wie Lochkarte  oder Magnetbändern vorlagen.
+* Zur Verarbeitung werden die Daten in schnelle  Register  geladen.
-In jedem Computer ist mindestens ein Arbeitsspeicher-Modul verbaut (siehe Bild). Ein RAM-Modul besitzt in der Regel 1, 2, 4, 8 oder 16 Gigabyte Speicher. RAM mit 32 und 64 GB Speicher sind aktuell noch recht teuer. Für den Betrieb normaler Programme reichen 4 Gigabyte Arbeitsspeicher in den meisten Fällen aus. Aufwendigere Programme und Spiele laufen mit 8 GB RAM meist deutlich besser.
+* Um Zwischenergebnisse schneller bereitzuhalten, wurden zeitweise  Verzögerungsleitungen für Zwischenwerte eingesetzt, bis dann die  Ferritkernspeicher eingeführt wurden.
-Öffnen Sie gleichzeitig sehr viele Programme und verfügt Ihr Computer über relativ wenig Arbeitsspeicher, ist er meist überlastet und läuft nur noch langsam. Die Höhe des Arbeitsspeicher trägt demnach ebenfalls zur Schnelligkeit und Belastbarkeit Ihres Computers bei.
+* Diese beschreibbaren Speicher hatten schon die gleiche Form des Matrixzugriffes wie heutige RAMs.
+* Zu jener Zeit waren die schnellen Speichertypen alle beschreibbar und die wesentliche Neuerung bestand im wahlfreien Zugriff der magnetischen Kernspeicher und der nachfolgend auf Halbleiterspeichern aufsetzenden RAM-Bausteine.
-Über den Taskmanager können Sie die aktuelle Auslastung Ihres Arbeitsspeichers prüfen. Hier sehen Sie ebenfalls, welche Programme und Prozesse viel oder wenig Arbeitsspeicher belegen.
-Schalten Sie Ihren Computer aus, wird der Arbeitsspeicher wieder geleert. Aus diesem Grund kann ein Neustart ein etwas lahm gewordenes System wieder beschleunigen.
-Seit einigen Jahren wird der klassische DDR3-RAM durch DDR4-RAM ersetzt. DDR4 bringt einige Vorteile mit sich, ist momentan jedoch noch etwas teurer. Hier finden Sie einen Vergleich zwischen DDR3 und DDR4.
-=Arbeitsspeichertypen=
-Man unterscheidet meist zwei große Kategorien von Arbeitsspeichern:
-= Dynamische Speicher =
-* oder DRAM (Dynamic Random Access Memory): Sie sind preiswert und werden
-* hauptsächlich für den Zentralspeicher des Computers verwendet.
-= Statische Speicher =
+= Arten von RAM=
+* Random-Access Memory (RAM) ist ein flüchtiges (volatiles) RAM
+* Static random-access memory (SRAM)
+* Dynamic Random Access Memory (DRAM)
+* Synchronous Dynamic RAM  (SDRAM, DDR-SDRAM usw.)
-* oder SRAM (Static Random Access Memory): Sie sind schnell und teuer und
+== Technische Umsetzungen ==
-* werden insbesondere für die Cache-Speicher des Prozessors verwendet.
+* „flüchtig“ (volatil),
+** Daten gehen nach Abschaltung der Stromzufuhr verloren.
-=Funktionsweise des Arbeitsspeichers=
+[[Datei:Rame.jpg|mini|rechts]]
-* Der Arbeitsspeicher besteht aus hunderttausenden kleinen Kondensatoren, die Ladungen speichern. Wenn er geladen ist, entspricht der logische * * Zustand des Kondensators 1, im gegenteiligen Fall ist er gleich 0, was bedeutet, dass jeder Kondensator ein Bit des Speichers darstellt.
+=== Synchroner dynamischer RAM (SDRAM) ===
+* '''SDRAM''' ist der mit am häufigsten genutzte Arbeitsspeicher bzw. Hauptspeicher in Computersystemen.
+* Zudem hat '''SDRAM''' die Eigenschaft, dass er seine Schreib- und Lesezugriffe am Systemtakt orientiert.
+* Das bedeutet, er arbeitet synchron mit dem Speicherbus.
+* Die synchrone Arbeitsweise vereinfacht und beschleunigt die Ansteuerung des Speichers.
+* '''SDRAM''' kann programmiert und so die Art des Zugriffs gesteuert werden.
+* Auf die Weise lässt sich '''SDRAM''' an jede Anwendung anpassen.
+=== NVRAM ===
+Kann Information auch ohne Stromzufuhr erhalten (nicht volatil)
-* Dieser Artikel|behandelt den Chip. Für den handelsüblichen Arbeitsspeicher siehe [[Speichermodul]]. Zum Musikalbum von ''Daft Punk'' siehe  '''Random Access Memories'''.
+= Dynamisches RAM (DRAM) =
-*'''Random-Access Memory''' (der oder das;<ref, zu [[Deutsche Sprache|Deutsch]]: „Speicher mit [[Wahlfreier Zugriff|wahlfreiem/direktem
+[[Datei:Bundesarchiv Bild 183-1989-0406-022, VEB Carl Zeiss Jena, 1-Megabit-Chip.jpg|mini|DRAM-Chip]]
-* Zugriff]]“ = '''Direktzugriffsspeicher'''), abgekürzt '''RAM''', ist ein [[Datenspeicher]], der besonders bei [[Computer]]n als
-* [[Arbeitsspeicher]] Verwendung findet, meist in Form von mehreren [[Speicherbaustein]]en auf einem [[Speichermodul]]. Die gängigsten Formen
-* gehören zu den [[Halbleiterspeicher]]n. RAM wird als [[integrierter Schaltkreis]] hauptsächlich in [[Silizium]]-Technologie realisiert und in
-* allen Arten von elektronischen Geräten eingesetzt.
-* [[Datei:Bundesarchiv Bild 183-1989-0406-022, VEB Carl Zeiss Jena, 1-Megabit-Chip.jpg|mini|DRAM-Chip [[U61000|U61000D]] mit 1&nbsp;
-* [[Binärpräfix|MiBit]].]]
-== Charakteristik ==
+[[Datei:09-speicher.odp (Read-Only).jpg|mini]]
-[[Datei:DRAM-02.svg|mini|Prinzipielle Anordnung der Speicherzellen in Reihen und Spalten (Matrix) in einem RAM]]
+* DRAM Speicherzellen werden aus einem Transistor und einem Kondensator aufgebaut
-Die Bezeichnung des Speichertyps als „wahlfrei“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass jede Speicherzelle über ihre [[Speicheradresse]] direkt angesprochen werden kann. Der Speicher muss also nicht sequenziell oder in Blöcken ausgelesen werden. Bei großen Speicherbausteinen erfolgt die [[Adressierung (Rechnerarchitektur)|Adressierung]] jedoch nicht über die einzelnen Zellen, sondern über ein [[Wort (Theoretische Informatik)|Wort]], dessen Breite von der Speicherarchitektur abhängt. Das unterscheidet das RAM von blockweise zu beschreibenden Speichern, den sogenannten [[Flash-Speicher]]n.
+* DRAMs haben eine höhere Integrationsdichte als SRAMs und erlauben daher größere Speicher auf gleicher Chipfläche.
+* DRAM Speicher muss in regelmäßigen Abständen (<2 ms) aufgefrischt werden, da die Kondensatoren sich ständig (dynamisch) entladen
+* DRAMs sind mit Lese- und Schreibzeiten im Bereich von 10-100 ns deutlich langsamer als SRAMs
+* DRAM Speicher ist wegen der hohen Integrationsdichte und des einfacheren Aufbaus wesentlich billiger als SRAM Speicher
+* DRAM Speicher werden vorwiegend als Standardspeicherbausteine wie z.&nbsp;B.&nbsp; als Hauptspeicher eingesetzt
-Der Begriff ''Random-Access Memory'' wird heute immer im Sinne von „Schreib-lese-RAM“ (''{{lang|en|read-write random-access memory}}''&nbsp;– RWRAM) verwendet. Es gibt weitere Speicherarten mit wahlfreiem Zugriff, insbesondere Nur-Lese-Speicherbausteine ([[Festwertspeicher]], ROM). Da die Bezeichnung RAM missverständlich ist, wurde zeitweise versucht, den Namen „{{lang|en|read-write memory}}“ (RWM, Schreib-Lese-Speicher) zu etablieren, der sich jedoch nicht durchsetzen konnte.
+= Statisches RAM (SRAM) =
-== Geschichte ==
+[[Datei:Sram01.jpg|mini]]
-* Die Entstehung des Begriffs geht in die Anfangszeit der modernen Computer zurück, bei denen alle Daten auf sequentiell zu lesenden Speicherformen wie [[Lochkarte]]n oder Magnetbändern vorlagen, die zur Verarbeitung in schnelle [[Register (Prozessor)|Rechenregister]] geladen wurden.
-* Um Zwischenergebnisse schneller bereitzuhalten, wurden zeitweise [[Verzögerungsleitung]]en ({{enS|delay line}}) für Zwischenwerte eingesetzt, bis dann die [[Ferritkernspeicher]] eingeführt wurden.
-* Diese beschreibbaren Speicher hatten schon die gleiche Form des Matrixzugriffes wie heutige RAMs.
-* Zu jener Zeit waren die schnellen Speichertypen alle beschreibbar und die wesentliche Neuerung bestand im wahlfreien Zugriff der magnetischen Kernspeicher und der nachfolgend auf Halbleiterspeichern aufsetzenden RAM-Bausteine.
-== Ansteuerung von RAM-Chips ==
+* ''Statisches RAM'' (SRAM) bezeichnet meist kleinere elektronische Speicherbausteine im Bereich bis zu einigen MiBit.
-[[Datei:RamTypes.JPG|mini|Unterschiedliche DDR-RAM-Speichermodule]]
+* Als Besonderheit behalten sie ihren Speicherinhalt, welcher in ihnen  gespeichert wird, ohne laufende Auffrischungszyklen.
-Je nach Typ von RAM-Baustein erfolgt die Ansteuerung synchron zu einem [[Taktsignal]] oder asynchron ohne Takt. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass bei der asynchronen Variante die Daten erst nach einer bestimmten, bausteinabhängigen Laufzeit zur Verfügung stehen bzw. geschrieben sind. Diese, unter anderem materialabhängigen, zeitlichen Parameter weisen [[Exemplarstreuung]]en auf und sind von verschiedenen Einflüssen abhängig, weshalb bei asynchronen Speichern der maximale Durchsatz stärker limitiert ist als bei synchronen Speicheransteuerungen. Bei synchronen Speichern wird die zeitliche Ausrichtung der Steuersignale durch ein Taktsignal festgelegt, wodurch sich deutlich höhere Durchsatzraten ergeben.
+* Es genügt das Anliegen einer Versorgungsspannung.
+* Von diesem Umstand leitet sich auch die Bezeichnung ab, da es selbst spannungslos über Jahre seinen Zustand nicht ändert.
+* SRAM benötigt deutlich mehr Bauelemente (und Chipfläche) als DRAM
+* Konkret sechs bis acht Transistoren je Speicherbit gegenüber einem (plus einem Speicherkondensator) in einer DRAM-Zelle.
+* Ist daher für große Speichermengen zu teuer.
+* Es bietet jedoch sehr kurze Zugriffszeiten und benötigt keine Refresh-Zyklen wie bei DRAM.
+* Anwendungen liegen beispielsweise im Computer als Cache und bei Mikrocontrollern als Arbeitsspeicher vor.
+* Sein Inhalt ist flüchtig, d.h. die gespeicherte Information geht bei Abschaltung der Betriebsspannung verloren.
+* In Kombination mit einer Pufferbatterie kann aus dem statischen RAM eine spezielle Form von nicht flüchtigem Speicher NVRAM realisiert werden.
+* SRAM-Zellen ohne Zugriffzyklen haben nur einen sehr geringen Leistungsbedarf und die Pufferbatterie kann über mehrere Jahre den Dateninhalt im SRAM halten.
+* Die Lesezeit beträgt ~1-10 ns
-Synchrone RAMs können sowohl ''statische'' als auch ''dynamische'' RAMs sein (siehe unten). Beispiele für synchrone SRAMs sind ''Burst-SRAMs'' oder ''ZBTRAMs''. Asynchrone SRAMs sind meist langsamere ''Low-Power SRAMs'', die beispielsweise bei kleineren [[Mikrocontroller]]n als externer Datenspeicher Anwendung finden. Bei den dynamischen RAMs sind die seit Ende der 1990er Jahre üblichen synchronen [[SDR-SDRAM]]s und deren Nachfolger, die [[DDR-SDRAM]]s, als Beispiel zu nennen, während die davor üblichen DRAMs wie [[Extended Data Output Random Access Memory|EDO-DRAMs]] asynchrone DRAM-Bausteine darstellen.
+= Ansteuerung von RAM-Chips =
+* Je nach Typ von RAM-Baustein erfolgt die Ansteuerung synchron zu einem  Taktsignal oder asynchron ohne Takt.
+* Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass bei der asynchronen Variante die Daten erst nach einer bestimmten, bausteinabhängigen Laufzeit zur Verfügung stehen bzw. geschrieben sind.
+* Diese, unter anderem materialabhängigen, zeitlichen Parameter weisen  Exemplarstreuungen auf und sind von verschiedenen Einflüssen abhängig, weshalb bei asynchronen Speichern der maximale Durchsatz stärker limitiert ist als bei synchronen Speicheransteuerungen.
+* Bei synchronen Speichern wird die zeitliche Ausrichtung der Steuersignale durch ein Taktsignal festgelegt, wodurch sich deutlich höhere Durchsatzraten ergeben.
+* Synchrone RAMs können sowohl ''statische'' als auch ''dynamische'' RAMs sein.
+* Beispiele für synchrone SRAMs sind ''Burst-SRAMs'' oder ''ZBTRAMs''.
+* Bei den dynamischen RAMs sind die seit Ende der 1990er Jahre üblichen synchronen SDR-SDRAM und deren Nachfolger, die DDR-SDRAMs als Beispiel zu nennen, während die
+* Davor übliche stellen DRAMs wie Extended Data Output Random Access Memory (EDO-DRAMs) asynchrone DRAM-Bausteine dar.
+* Ein RAM-Chip weist mindestens eine bidirektionale (nämlich durch den R/W-Pin gesteuerte) Datenleitung auf.
+* Oft findet man auch 4, 8 oder 16 Datenpins, je nach Auslegung.
+* Die Kapazität eines Chips in Bit ergibt sich dann durch die Datenbusbreite mal der Anzahl der möglichen Adresswerte .
-; Steuerleitungen
+== Spannungversorgung ==
-: Eine Steuerleitung gibt dem Chip vor, ob gelesen oder geschrieben werden soll. Meist heißt der Pin ''R/{{Overline|W}}''. Oft gibt es eigene [[Chip Select|Chip-Select]]-Pins ''{{Overline|CS}}'' und/oder Output-Enable-Pins ''{{Overline|OE}}''. Wenn einer dieser Pins den Chip auf inaktiv setzt, werden vor allem die Datenleitungen (s.&nbsp;u.) auf hochohmig ([[Tri-State]]) geschaltet, um die Bussignale der anderen, jetzt aktiven Chips nicht zu stören. Wenn es sich um DRAMs handelt, gibt es einen eigenen Pin zur Unterscheidung zwischen RAS- und CAS-Adressteil (s.&nbsp;u.). Dieser heißt meist ''RAS/{{Overline|CAS}}''.
+[[Datei:Ram SRAM.jpg|mini]]
-; Adressierung
-: Heute haben RAM-Chips meist weniger Datenpins als die ''Wortbreite'' des Prozessors oder seines Speichercontrollers erfordert. Daher fasst man eine entsprechende Anzahl RAM-Chips zu einer „Bank“ zusammen, die dann über ein gemeinsames Chip-Select-Signal angesprochen wird. Ihre Datenleitungen decken dann zusammen die komplette Wortbreite ab. Um Bits in einer Bank zu adressieren, sendet die Speichersteuerung die Adressinformation über entsprechende [[Bus (Datenverarbeitung)|Adressbusleitungen]] an die entsprechende Bank. Bei DRAMs wird der Adressbus normalerweise [[Multiplexer|gemultiplext]] und in zwei Hälften über identische Pins in den Baustein geführt, einmal als [[Dynamic Random Access Memory#RAS|RAS]] ({{enS|row address strobe}}) und einmal als [[Dynamic Random Access Memory#CAS|CAS]] ({{enS|column-address strobe}}). Dagegen wird bei SRAMs zwecks höherer Geschwindigkeit meist der komplette Adressbus an Pins geführt, so dass der Zugriff in einer einzigen Operation erfolgen kann.
-; Datenleitungen
-: Ein RAM-Chip weist mindestens eine bidirektionale (nämlich durch den R/W-Pin gesteuerte) Datenleitung auf. Oft findet man auch 4, 8 oder 16 Datenpins, je nach Auslegung. Die Kapazität eines Chips in Bits ergibt sich dann durch die Datenbusbreite mal der Anzahl der möglichen Adresswerte (2<sup>Adressbusbreite</sup>) bzw. bei DRAMs (2<sup>2×Adressbusbreite</sup>).
-== Versorgungsspannung ==
+Die Versorgungsspannung von SDRAMs zeigt folgende Tabelle:
-Der [[Elektrische Leistung|Energiebedarf]] der flüchtigen RAM-Typen hängt stark ab von ihrer [[Elektrische Spannung|Betriebsspannung]], im Allgemeinen steigt er ''quadratisch'' zu steigender Spannung. Er kann je nach Speichergröße mehrere [[Watt (Einheit)|Watt]] betragen, was sich insbesondere bei Mobilgeräten spürbar auf die [[Akkumulator|Akkulaufzeit]] auswirkt. Daher versuchen die Hersteller kontinuierlich, den Energiebedarf zu senken und eine niedrigere Versorgungsspannung zu ermöglichen.
-Die Versorgungsspannung von ([[JEDEC]]-konformen) SDRAM zeigt folgende Tabelle:
 {| class="wikitable"
 |-
 ! Typ !! Spannung (V)
 |-
 | SDRAM || 3,3
@@ Zeile 91: / Zeile 112: @@
 |}
-== Arten von RAM ==
+= Links =
-Es gibt verschiedene technische Umsetzungen von RAMs. Die heute gängigsten werden hauptsächlich in Computern eingesetzt und sind „flüchtig“ (auch: volatil), das heißt, die gespeicherten Daten gehen nach Abschaltung der Stromzufuhr verloren. Es gibt allerdings RAM-Typen, die ihre Information auch ohne Stromzufuhr erhalten (nicht volatil). Diese werden [[NVRAM]] genannt. Die folgende Auflistung ist nach dem grundlegenden Funktionsprinzip geordnet:
+== Intern ==
-* Random-Access Memory (RAM)
-** flüchtiges (volatiles) RAM
-*** [[Static random-access memory|Statisches RAM]] (SRAM)
-*** [[Dynamic Random Access Memory|Dynamisches RAM]] (DRAM)
-**** [[Synchronous Dynamic Random Access Memory|Synchronous Dynamic RAM]] (SDRAM, DDR-SDRAM usw.)
-**** [[Pseudostatisches RAM]] (PSiRAM)
-** Nichtflüchtiges RAM (''[[NVRAM|{{lang|en|non-volatile}} RAM]]'')
-***[[Ferroelectric Random Access Memory|Ferroelektrisches RAM]] (FRAM, FeRAM)
-*** [[MRAM|Magnetisches RAM (MRAM)]], [[Racetrack-Speicher]], [[Magnetblasenspeicher]]
-*** [[Phase-change Random Access Memory|Phasenwechsel-RAM]] (PRAM, PCRAM)
-*** Resistives RAM (RRAM, ReRAM)
-=== Statisches RAM (SRAM) ===
-''Statisches RAM'' (SRAM) bezeichnet meist kleinere elektronische Speicherbausteine im Bereich bis zu einigen MiBit. Als Besonderheit behalten sie ihren Speicherinhalt, welcher in  gespeichert wird, ohne laufende Auffrischungszyklen – es genügt das Anliegen einer Versorgungsspannung. Von diesem Umstand leitet sich auch die Bezeichnung ab; sie gilt historisch auch für , der selbst spannungslos über Jahre seinen Zustand nicht ändert.
-SRAM benötigt deutlich mehr Bauelemente (und Chipfläche) als DRAM (s.&nbsp;u.) – konkret vier bis sechs Transistoren je Speicherbit gegenüber einem (plus einem Speicherkondensator) in einer DRAM-Zelle – und ist daher für große Speichermengen zu teuer. Es bietet jedoch sehr kurze Zugriffszeiten und benötigt keine Refresh-Zyklen wie bei DRAM.
-Anwendungen liegen beispielsweise in Computer als Cache und bei Mikrocontroller als Arbeitsspeicher. Sein Inhalt ist flüchtig, das heißt die gespeicherte Information geht bei Abschaltung der Betriebsspannung verloren. In Kombination mit einer Pufferbatterie kann aus dem statischen RAM eine spezielle Form von nicht flüchtigem Speicher NVRAM realisiert werden, da SRAM-Zellen ohne Zugriffzyklen nur einen sehr geringen Leistungsbedarf aufweisen und die Pufferbatterie über mehrere Jahre den Dateninhalt im SRAM halten kann.
-=== Dynamisches RAM (DRAM) ===
-''Dynamisches RAM'' (DRAM) bezeichnet einen elektronischen Speicherbaustein, der hauptsächlich in n als  eingesetzt wird. Sein Inhalt ist flüchtig (volatil), das heißt die gespeicherte  geht beim Abschalten der Betriebsspannung verloren. Bei DRAM geht die Information jedoch selbst bei aufrechterhaltener Betriebsspannung (!) rasch verloren und muss deshalb regelmäßig werden – daher die Namensgebung „dynamisch“.
-Die Informationen werden in Form des Ladezustandes eines (Elektrotechnik)|Kondensators]] gespeichert – beispielsweise 'geladen' = '1', 'entladen' = '0'. Ihr sehr einfacher Aufbau macht die Speicherzelle zwar sehr klein (6 bis 10&nbsp;[[Minimum feature size|F²]]), allerdings entlädt sich der Kondensator mit seiner geringen Kapazität durch die auftretenden Leckströme schnell, und der Informationsinhalt geht verloren. Daher müssen die Speicherzellen regelmäßig wiederaufgefrischt werden. DRAM-Module mit eingebauter Steuerschaltung zum Auffrischen können sich nach außen hin wie SRAM verhalten.
-Im Vergleich zum SRAM ist DRAM wesentlich preiswerter pro Bit, weshalb man ihn vor allem dort verwendet, wo eine große Ram-Menge benötigt wird, beispielsweise für den Arbeitsspeicher eines Computers.
-=== PCRAM, PRAM ===
-'''RAM''' (PRAM) befindet sich u.&nbsp;a. bei  noch in der Entwicklung. Er soll als Ersatz von S- und DRAM dienen und Vorteile gegenüber -Speicher haben, zum Beispiel sollen Schreibzugriffe wesentlich schneller sein und die Anzahl der Schreib-/Lese-Zyklen soll um ein Vielfaches höher sein als NOR-Flash-Speicher. Dabei belegt er weniger Fläche und ist einfacher in der Herstellung.
+== Weblinks ==
+# https://de.wikipedia.org/wiki/Random-Access_Memory
+# https://hardwarevergleich24.de/ddr3-vs-ddr4-was-ist-besser/
+==Bildnachweis==
+# https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
-[[Category:Linux]]
+[[Kategorie:Arbeitsspeicher]]
-[[Category:Hardware]]