Seite 2: Arbeitsspeicher: Art, Ausbau, Channel und Spannung

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Wofür braucht das Mainboard Arbeitsspeicher?

Der Arbeitsspeicher eines Computersystems wird auch RAM (Random Access Memory) genannt und dient als Kurzzeitgedächtnis, der mit temporären Daten des Betriebssystems und von aktuell ausgeführten Programmen gefüllt wird, damit der Prozessor schnellen Zugriff auf wichtige Daten zur Ausführung des Programms und des Betriebssystems erhält.

Welche Arbeitsspeicher-Art wird aktuell verwendet?

In der Vergangenheit gab es viele RAM-Technologien. Sei es der EDO-RAM, der SD-RAM oder auch der DDR(1)-RAM, DDR2-RAM und DDR3-RAM. In aktuellen Computersystemen wird der DDR4-SDRAM-Standard genutzt. Dies steht für "Double Data Rate (4. Generation) Synchronous Dynamic Random Access Memory". Das "Double Data Rate" sagt dabei aus, dass die effektive RAM-Taktfrequenz doppelt so hoch ausfällt, als die real anliegende RAM-Taktfrequenz (auch physikalischer Takt genannt). 

Wenn das DIMM (Dual Inline Memory Modul) also mit realen 1.333 MHz arbeitet, liegt die effektive Taktfrequenz bei 2.666 MHz. Tools wie CPU-Z zeigen stets den realen Takt an, sodass dieser Wert also mit der Zahl 2 multipliziert werden muss. Wichtig ist außerdem, dass in den Desktop-Mainboards fast ausschließlich UDIMMs akzeptiert werden, sprich Unbuffered-DIMMs.

In professionellen Umgebungen, wie bei Workstation- oder Server-Mainboards kommen dagegen in der Regel RDIMMs (Registered DIMMs) oder LRDIMMs (Load Reduced DIMMs) mit ECC-Unterstützung (Error Correcting Code) zum Einsatz. Letzteres Feature stellt eine Fehlerkorrektur dar und muss zudem vom eingesetzten Prozessor unterstützt werden. Für den Einsteiger reicht es allerdings aus, sich die UDIMMs zu merken.

Wieviel Arbeitsspeicher passt auf ein Desktop-Mainboard?

Dies hängt davon ab, wieviele DIMM-Steckplätze auf dem Mainboard vorhanden sind, wieviel der Memory-Controller im Prozessor stemmen kann und welche DIMMs verwendet werden. Auf einem aktuellen Mainstream-Mainboard mit vier DDR4-DIMM-Steckplätzen, wie dem MSI MEG Z390 Godlike, können in jedem Fall bis zu 64 GB an Arbeitsspeicher verbaut werden. Nimmt man stattdessen das MSI X299 Gaming Pro Carbon AC mit acht DDR4-DIMM-Slots, sind es hingegen bis zu 128 GB. Stehen lediglich zwei RAM-Steckplätze zur Verfügung, wie auf einem Mini-ITX- oder einem Einstiegs-Mainboard, beträgt die maximale Arbeitsspeicher-Kapazität schlicht die Hälfte.

Eine Ausnahme besteht jedoch mit den neuen Samsung-32-GB-DDR4-UDIMMs oder mit den Double-Capacity-Modulen. Lässt man den hohen Anschaffungspreis einmal außer Acht, würde sich die Arbeitsspeicher-Kapazität pro Slot verdoppeln, sodass wir mit einem Mainstream-Mainboard mit vier RAM-Steckplätzen bei 128 GB und bei einer High-End-Platine mit acht DIMM-Slots bei 256 GB liegen würden. Je nach Entwicklung der Speicherkapazitäten kann es in diesem Kapitel natürlich zukünftig zu Abweichungen kommen.

Was bedeutet "Dual-Channel" und "Quad-Channel"?

Ein einzelnes DIMM auf einem Mainboard arbeitet im Single-Channel-Mode und bietet beispielsweise eine Speicherbandbreite von 15 GB/s. Mit einem zweiten DIMM auf dem zweiten Kanal wird schließlich der Dual-Channel-Mode aktiviert, wodurch sich die Speicherbandbreite auf 30 GB/s verdoppelt. Unterstützen das Mainboard und der Prozessor schließlich Quad-Channel, vervierfacht sich die ursprüngliche Speicherbandbreite mit vier DIMMs auf 60 GB/s.

Generell ist zu beachten, dass nahezu jedes aktuelle Mainstream-Mainboard das Dual-Channel-Interface und so ziemlich jedes High-End-Mainboard (Intel X299 und AMD X399) den Quad-Channel-Mode unterstützt. Neben dem Mainboard muss allerdings auch der Memory-Controller im Prozessor den jeweiligen Modus unterstützen. Ferner ist wichtig, dass bestenfalls identische DIMMs mit derselben Speicherkapazität verbaut werden. Dadurch erhält man die beste Performance und Stabilität.

Für den professionellen Server-Bereich gibt es aktuell sogar Hexa-Channel- und Octa-Channel-Mainboards. In der Vergangenheit gab es zu Zeiten des Sockel LGA1366 das Triple-Channel-Interface.

Mit welcher Spannung arbeiten die DDR4-DIMMs?

Die Standard-Spannung für DDR4-DIMMs liegt bei niedrigen 1,2 Volt. Diese gilt in der Regel bis zu einer effektiven Taktfrequenz von 2.800 MHz (DDR4-2800). Oberhalb davon beträgt die RAM-Spannung (VDIMM) in der Regel 1,35 Volt. Bei extrem schnellen RAM-Kits sind auch 1,4 Volt und 1,45 Volt nicht unüblich.

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