0. Inhaltsangabe
1. Über diese FAQ
2. Mainboards
3. CPUs
4. CPU-Kühlung
5. Schnittstellen
6. IRQs
7. BIOS
8. RAM
8.1 RAM-Grundl...
8.2 Terminolog...
8.3 Bauformen
8.4 Kennzahlen...
8.5 Test von R...
8.6 Was man be...
9. Übertakten
10. Fehlersuche
11. Treiber
12. Montage
13. Links
14. Schlusswort
Anhang: 2 Grafikkarten im PC |
8. Arbeitsspeicher/Hauptspeicher - RAM
8.2
Terminologie
Einige Betriffe tauchen in diesem Kapitel immer wieder auf.
- IC: Integrated Circuit, integrierter Schaltkreis. Bauteil, das
mehrere "klassische" Bauteile (Kondensatoren, Transistoren, ...)
zusammenfasst. Ohne ICs wären heutige PCs gar nicht denkbar. Hier in
Kapitel 8 sind damit die Speicherchips gemeint.
- ROM: Read Only Memory, Speicher, der im Gegensatz zu RAM nur gelesen
werden kann. Wird z.B. für das BIOS des PCs (siehe Kapitel 7)
benutzt.
- DRAM: Dynamic RAM: Speicher, der seinen Inhalt nur behält, wenn er
regelmässig "aufgefrischt" wird (Refresh), da er aus Kondensatoren
aufgebaut ist und seine Ladungen ohne Refresh relativ schnell verlieren
würde. Eine DRAM-Zelle besteht nur aus einem Transistor (Transfergate zur
Auswahl des Kondensators) und einem Kondensator.
- SRAM: Static RAM: Speicher, der keinen Refresh braucht; wesentlich
schneller als DRAM, in verschiedenen Variationen typischerweise für Cache
(siehe Kapitel 2.2.3 und 3.3.3) auf 386er-, 486er- und
Sockel-5/7-Motherboards eingesetzt. Auch heute noch wird so ziemlich
jeder (Prozessor-) Cache damit aufgebaut, nur dass der eben nicht mehr
OnBoard verlötet, per Slot-Karte steckbar (COAST-Module = Cache On A
Stick) oder auf einem Prozessormodul aufgelötet ist, sondern in der CPU
drin sitzt. Warum kommt SRAM ohne Refresh aus? SRAM besteht aus
Flip-Flops. Diese FFs fallen in einen definierten Zustand und verweilen
dort so lange, bis der Zustand "mit Gewalt" geändert wird (oder der Strom
abgeschaltet wird). SRAM besteht somit aus 6 Transistoren (gegenüber 2
bei DRAM): 2 gegengekoppelte Inverter (1 nMOS, 1 pMOS) und 2
Transfergates für die Bitleitung und invertierte Bitleitung zum Setzen
und Auslesen.
- Parity: Aus 8 Datenbits wird die Quersumme gebildet und diese in
einem 9. Bit abgespeichert. Stimmt sie nicht, wird das dem Betriebssystem
mitgeteilt, das dann entweder eine Fehlermeldung ausgibt - oder gar
nichts tut. Speichermodule mit Parity, die man typischerweise an ihrer
Datenbusbreite erkennt (Vielfache von 9 statt 8 Bits, also 9 Bits, 36
Bit, 72 Bits) waren früher (386er/486er-Zeiten) gängig, kamen dann aber
aus der Mode; heute findet man sie v.a. in Rechnern, bei denen es auf
hohe Datensicherheit ankommt, zusammen mit dem nachfolgend beschriebenen
ECC. Im übrigen gibt es auch den mittlerweile recht betagten
Parity-Boot-Virus, der beim Start des Rechners "Parity Error" ausgibt -
ein Relikt aus einer anderen Ära ;).
- ECC: Dies ist eine verbesserte Variante von Parity-Erkennung; bei ECC
ist die Korrektur eines 1-Bit-Fehlers und die Erkennung eines
2-Bit-Fehlers möglich. ECC muss durch den Chipsatz des Motherboards
unterstützt werden (heutige Chipsätze unterstützen entweder ECC oder gar
keine Fehlererkennung, Parity allein kommt nicht mehr vor), und es müssen
logischerweise geeignete Speichermodule zum Einsatz kommen (wieder 36
bzw. 72 Bit statt 32 bzw. 64 Bit breit). Siehe auch Kapitel 8.4.4.
- Interleaving: Dies ist ein Verfahren zur Erhöhung des
Speicherdurchsatzes. Hierbei werden die Datenworte (z.B. 32 Bit breit)
nicht sequentiell in den Speicher geschrieben, sondern alternierend auf
verschiedene Speicherbänke. Dies hat seinen Grund darin, dass DRAMs nach
dem Schreiben für eine gewisse Zeit nicht ansprechbar sind; diese Zeit
muss bei Einsatz von Interleaving nicht vertrödelt werden, sondern es
wird in der nächsten Speicherbank weitergeschrieben. Theoretisch ist
damit (bei 2X-Interleaving) eine Verdoppelung des Speicherdurchsatzes
möglich; die 32-Bit-Grafikkarten mit Chips wie Tseng ET4000/W32i/p bzw.
S3 805i kamen an dieses Ideal schon recht nahe heran. Beim Hauptspeicher
des PCs bringt Interleaving aber nicht ganz soviel. Erwähnenswert ist
vielleicht noch, dass heutzutage einzelne Speichermodule logisch mehrere
Speicherbänke darstellen, so dass sogar 4X-Interleaving innerhalb eines
Moduls möglich ist. 2-Way-Interleaving geht ab 16MBit ICs,
4-Way-Interleaving ab 64MBit ICs auf den Modulen. Siehe auch Kapitel
8.4.6.
- Fastpage-DRAM, EDO-DRAM: Verschiedene Typen von DRAMs auf
Speicherbausteinen, bei denen weniger Zeit für Refreshzyklen draufgeht
als bei der Urform der DRAMs. EDO-DRAMs sind schneller als
Fastpage-DRAMs, unterstützen aber kein Interleaving.
- SDRAM: SDRAM läuft synchron zum externen Takt des Prozessors
(Synchronous DRAM), ist wieder ein bisschen schneller als EDO-DRAM und
unterstützt auch Interleaving.
- DDR/QDR: Bei DDR (Double Data Rate, hat nichts mit der
deutsch-deutschen Vergangenheit zu tun) werden pro Datentakt zweimal
Daten übertragen, bei QDR (Quad Data Rate) gar viermal. Das Verfahren
tauchte bei PCs erstmals beim EISA-Bus anno 1993 auf (war dort allerdings
kaum in "freier Wildbahn" anzutreffen) und wird u.a. auch beim AGP
eingesetzt.
- Bandbreite: Umgangssprachlich (eigtl. falsch) für die Menge an Daten,
die pro Sekunde von und zum Speicher geschaufelt werden können, damit
äquivalent zum Datendurchsatz. Siehe auch Kapitel 8.4.10.
Hier nicht relevante, aber auch interessante RAM-Typen:
- VRAM: Ein Speichertyp, der vor etwa 5 Jahren auf hochwertigeren
Grafikkarten zu finden war. VRAM besteht aus einem "Kern" auf Fastpage-
oder EDO-DRAM und einem Schieberegister aus SRAM namens SAM (Serial
Access Memory), das einen grösseren Teil einer Bildschirmzeile aufnimmt,
eine Art Cache, wenn man so will. Dadurch müssen nicht die Daten jedes
Pixels einzeln aus dem RAM gelesen werden, was die durch den RAMDAC für
den Bildaufbau in Anspruch genommene Bandbreite um Grössenordnungen
reduziert (somit bleibt mehr für den Grafikchip übrig, was sich gerade in
hohen Auflösungen bei hoher Farbtiefe auswirkt) und höhere
Bildwiederholraten ermöglicht als bei "normalem" DRAM.
- WRAM (Windows RAM): Ähnlich VRAM, nur billiger und schneller. Wurde
nur auf den Millennium- und Millennium-II-Grafikkarten von Matrox
verbaut.
- SGRAM: Synchronous Graphics RAM. SDRAM mit einigen Zusatzfunktionen
für Grafikkarten.
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