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Arbeitsspeicher (RAM)

  • RAM-Riegel von OCZ: Das Bild zeigt die gold-farbenen Kontakte und die designten Kühlkörper (Foto: cc-by William Hook).
  • Aufbau eines Standard-Mainboards
Als Arbeitsspeicher oder RAM wird der flüchtige Speicher eines Rechnersystems bezeichnet, in dem die Daten der aktiven Prozesse zur Verarbeitung im Hauptprozessor vorgehalten werden. Durch die direkte Anbindung des Arbeitsspeichers an den Hauptprozessor ist die Größe des Arbeitsspeichers wesentlich für die Leistungsfähigkeit des Computersystems. Arbeitsspeicher ist in Computern modular verbaut und erweiter- oder austauschbar. In Smartphones, Tablets und besonders kompakten Notebooks (Netbooks und Ultrabooks) ist fest verlöteter Arbeitsspeicher zu finden.

Typen von Arbeitsspeicher

Aufgrund der Entwicklung der Computer und der zentralen Rolle des Arbeitsspeichers für die Leistungsfähigkeit der zentralen Recheneinheit gibt es mittlerweile zahlreiche unterschiedliche Typen von Arbeitsspeicher. Dabei wird einerseits nach der Bauform unterschieden, andererseits nach Speichertyp. Die Spezifikationen der RAM-Module legt die JEDEC (Joint Electon Device Engineering Council) fest. Allerdings kommt es auch vor, dass neue experimentelle Speichertypen erst nachträglich spezifiziert werden. Die wichtigsten Bauformen von Arbeitsspeicher sind (chronologisch aufgelistet):

  • SIMM (Single Inline Memory Module): Die Kontakte am Steckplatz sind umlaufend und mit einer Leitung verbunden.
  • DIMM (Dual Inline Memory Module; dt. doppelreihiger Speicherbaustein): Auf jeder Seite des DIMMs sind separate Anschlusskontakte auf Vorder- und Rückseite verbaut.
  • SO-DIMM (Small Outline Dual Inline Memory Module): funktional vergleichbar mit Standard-DIMMs, jedoch in kompakter Bauform für die Verwendung in All-in-One-PCs oder Notebooks.

Die wichtigsten Typen von Arbeitsspeicher waren bzw. sind:

  • SRAM (Static random-access Memory): Die Besonderheit des RAMs ist, dass der Status der Speicherzelle solange unverändert bleibt, solange die Betriebsspannung anliegt.
  • DRAM (Dynamic Random Access Memory): Im Gegensatz zur SRAM-Zelle muss der Status einer Speicherzelle mit jedem Takt erneuert werden.
  • EDO-RAM (Extended Data Output RAM): Der EDO-RAM war eine Evolutionsstufe des RAM, die direkt vom schnelleren SDRAM abgelöst wurde.
  • SDRAM (Synchronous Dynamic Access Memory): Die Speicherzustände einzelner Zellen werden synchron an der aufsteigenden Taktflanke geändert. Maßgeblich für die Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers ist also die Taktfrequenz.
  • DDR-SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory): Die DDR-Module erster Generation erreichen die fast doppelte Datenübertragungsrate gegenüber den SDRAM-Modulen, indem die Datenbits sowohl bei aufsteigender wie auch absteigender Flanke des Taktsignals gelesen bzw. geschrieben werden.
  • DDR2-SDRAM: Beim DDR2-Speicher werden mit einem Read-Kommando vier statt nur zwei Speicheradressen (Bit) ausgelesen.
  • DDR3-SDRAM: Wie beim DDR2-RAM werden mehrere Bits gleichzeitig ausgelesen, jedoch statt in 4-Bit mit einem Achtfach-Read-Kommando (8-Bit).

Arbeitsspeicher: Speichertypen & Kontakte

Kontakte Kerben RAM-Bestückung Bemerkung
72 1 SDRAM  
144 1 SDRAM Auch als SO-DIMM
168 2 SDRAM  
184 1 DDR-SDRAM  
200 1 DDR- und DDR2-RAM Auch als SO-DIMM
204 1 DDR3-SDRAM Nur als SO-DIMM
240 1 DDR2  
240 1 DDR3  

Geschichte des Arbeitsspeichers

In den Anfängen der Computerentwicklung hatten die Rechner spezielle Register in Röhren- oder Relais-Form. Die Programme waren auf Lochkarten, physisch-elektrischen Verbindungen (Verdrahtung) oder auf einem Magnetkernspeicher abgelegt. Erst mit der Einführung der Mikroelektronik wurde auch der Arbeitsspeicher durch Chips ersetzt und leistete mit den kurzen Zugriffszeiten einen wichtigen Beitrag zur Leistungssteigerung von Computersystemen. Die Weiterentwicklung von Arbeitsspeicher ist auf die Steigerung der Datenübertragungsrate vom Arbeitsspeicher an die CPU fokussiert.
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Mainboard

Als Mainboard (dt.: Hauptplatine) wird die zentrale Leiterplatte eines Computers bezeichnet, auf der sich integrale Bauteile wie BIOS-Chip und Steckplätze für Hauptprozessor (CPU), Arbeitsspeicher (RAM) und Erweiterungskarten (Grafik, Sound, Netzwerk) befinden. Um die verschiedenen Komponenten eines Computers zu verbinden, ist auf dem Mainboard ein zweiteiliger Chipsatz aufgebracht. mehr

Cache (CPU)

Cache bezeichnet einen Speicher, der häufig im Arbeitsspeicher nachgefragte Daten und Befehle zwischenspeichert und schneller zur Verfügung stellt. Die im Vergleich um ein Vielfaches geringere Zugriffszeit des Caches entlastet den Arbeitsspeicher und beschleunigt die Ausführung von Programmen. Fordert die CPU einen Befehl oder Daten an, werden diese zunächst im Cache gesucht und erst danach im RAM. mehr

Festplatte

Eine Festplatte (englisch: Hard Disk Drive, kurz HDD) ist ein magnetisches Speichermedium für Daten, das meist in Computern zum Einsatz kommt. Im erweiterten Sinne werden auch die neueren Technologien Flash-Speicher und Solid-State-Speicher als Festplatten bezeichnet; diese unterscheiden sich jedoch in den grundlegenden Funktionsweisen, Eigenschaften und Aufbau. mehr
Zuletzt aktualisiert am 12.01.2016 von
Dieser Lexikonartikel basiert auf dem Artikel Arbeitsspeicher der freien Enzyklopädie Wikipedia.
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