SDRAM


SDRAM
SDRAM-Modul
SDRAM-Speichermodule auf einer Hauptplatine

SDRAM ist die Abkürzung für „Synchronous Dynamic Random Access Memory“, eine Art des Arbeitsspeichers in Computern.

Die Kurzform SDRAM wird häufig verwendet und bezeichnet eine mit SDRAM bestückte DIMM-Leiterplatte. SDRAM (Synchroner DRAM) ist eine getaktete DRAM-Technologie. Der Takt wird durch den Systembus vorgegeben, ggf. auch durch einen separaten, am Systembus angeschlossenen Speicherbus. Die Taktung erfolgt über die Verwendung von Registern für Adresseingänge, Steuerinformationen sowie die Ein-/Ausgabedaten, indem Wertänderungen in den Registern nur mit den Taktflanken durchgeführt werden. Wenn Wertänderungen sowohl bei positiven wie auch bei negativen Taktflanken möglich sind, so spricht man auch von DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM). Durch die Verwendung eines Taktes zur Synchronisierung entfällt die bei asynchronen Verfahren notwendige Kommunikation (etwa über Handshake-Verfahren). Zudem können durch die Verwendung der Register Puffer- und Pipelining-Techniken genutzt werden, so dass sich insgesamt ein deutlicher Zeitgewinn ergibt. SDRAM ist etwa doppelt so schnell wie EDO-DRAM und wird dabei mit 3,3 Volt betrieben.

Inhaltsverzeichnis

Verschiedene Typen

Die als Arbeitsspeicher verbreiteten Typen sind:

  • PC-66 SDRAM: Von Intel definierter Standard, bei welchem das SDRAM idealerweise mit einer Geschwindigkeit von 66 MHz betrieben wird. Die aufgelöteten Speicherchips haben eine Zugriffszeit von 12 ns (selten) oder 10 ns.
  • PC-100 SDRAM: Von Intel definierter Standard, bei welchem das SDRAM idealerweise mit einer Geschwindigkeit von 100 MHz betrieben wird. Abwärtskompatibel zu PC-66-Hauptplatinen (Betrieb mit 66 MHz ist möglich). Die aufgelöteten Speicherchips haben eine Zugriffszeit von 8 ns.
  • PC-133 SDRAM: Mit der Takterhöhung des Front Side Bus auf 133 MHz forcierte VIA das mit derselben Geschwindigkeit operierende PC-133 SDRAM, um den Geschwindigkeits-Vorteil der Takterhöhung voll auszunutzen. Abwärtskompatibel zu PC-66/-100-Hauptplatinen (Betrieb mit 66 MHz oder 100 MHz möglich). Die aufgelöteten Speicherchips haben eine Zugriffszeit von 7,5 ns (Kennzeichnung auf den Chips selten -7.5, meist aber etwas irritierend -75) oder 7,0 ns.
  • PC-150/166 SDRAM: Besonders leistungsfähiger SDRAM, das sich je nach Herstellerangaben in den namensgebenden MHz-Bereichen betreiben lässt.

PC-66, PC-100 und PC-133 sind vom zuständigen JEDEC-Gremium als Standards spezifiziert worden. Demgegenüber sind die PC-150 und PC-166 Module lediglich übertaktete PC-133 Module, die vom Hersteller für den Betrieb mit 150 MHz bzw. 166 MHz freigegeben wurden.

PC-133 SDRAM aus jüngerer Produktion ist jedoch oft inkompatibel zu älteren Mainboards. So kommt es öfter vor, dass neuere PC-133-Module auf älteren Mainboards nicht funktionieren, obwohl die Module von ihrer Speicherkapazität, Organisation und Anzahl der aufgelöteten Chips innerhalb der Speicherspezifikationen des Mainboards liegen. Ein typisches Beispiel sind 256 MB PC-133-Module, doppelseitig bestückt mit acht Chips pro Seite und double-sided organisiert, auf Super-Sockel 7-Mainboards. Während baugleiche ältere Module auf diesen Mainboards fehlerfrei arbeiten, funktionieren neuere Module gar nicht oder werden nur als 128 MB-Module erkannt. Single-sided-256 MB-Module sowie 512 MB- und 1024 MB-Module funktionieren auf Super-Sockel-7-Mainboards normalerweise gar nicht.

SDRAM-Module wurden in den Speicherkapazitäten 16 MB, 32 MB, 64 MB, 128 MB, 256 MB, 512 MB und 1024 MB (selten) produziert. 16 MB-Module kommen praktisch nur als single-sided-Module vor, 32 MB- und 1024 MB-Module praktisch nur als double-sided-Module. Alle anderen Größen gibt es sowohl als single-sided- als auch als double-sided-Module.

Zudem gibt es Module mit einer CAS Latency von zwei (CL2) und einer von drei (CL3), wobei Letztere geringfügig langsamer arbeiten. CL3-Module erlauben außerdem oft einen Betrieb mit CL2 bei niedrigerer Taktfrequenz. So können dafür geeignete PC-100-CL3-Module bis maximal 66 MHz Taktfrequenz mit CL2 betrieben werden, entsprechend PC-133-CL3-Module bis maximal 100 MHz Taktfrequenz mit CL2. PC-133-CL2-Module sind meist mit Speicherchips mit einer Zugriffszeit von 7,0 ns bestückt.

Eine technische Weiterentwicklung von SDRAM ist DDR-SDRAM.

Registered SDRAM

Dies hat nichts mit der Registrierung der SDRAM DIMM Daten Spezifikation im SPD-EEPROM (Serial Presence Detect) auf dem Speichermodul zu tun, mit dessen Funktion "registered" häufig verwechselt wird. Mehr dazu siehe unter Registered-Modul.

Als Registered SDRAM werden SDRAM-Module bezeichnet, die mit einem Register für die Adress- und Steuerleitungen ausgestattet sind. Registered SDRAM DIMMs verringern somit die Last (Fan-Out), die DIMMs für das Motherboard bewirken, so dass größere und mehr DIMM-Module auf einem Mainboard verwendet werden können. Dies ist eine bei Servern weit verbreitete Technik, um die maximal mögliche Arbeitsspeichergröße zu erhöhen. Auf ein Registered SDRAM DIMM kann etwas langsamer zugegriffen werden, als auf entsprechende, ungepufferte Module (unbuffered).

Buffered / unbuffered SDRAM

SDRAM DIMMs höchster Leistung enthalten eine Vielzahl von Bausteinen (Chips) und besitzen aus diesem Grunde bei den heute üblichen hohen Taktraten höhere kapazitive und induktive Lasten auf den Adress- und Steuerleitungen im Vergleich zu SDRAM DIMMs mit kleinerer Speichergröße. Daher setzten einige Platinen-Designer doppelte Treiberpuffer auf das SDRAM-DIMM-Modul, um so die Signale auf den Leitungen zu verstärken und die Systemlast im Vergleich zu sonst gleichen Speichermodulen mit diesen zusätzlichen Ausgangspuffern zu verringern. Diese Puffer verursachen aber eine kleine Zeitverzögerung der elektrischen Impulse, so dass das Hinzufügen solcher Puffer zu einem normal dicht besetzten Modul ohne Puffer zu einer Verlangsamung der Signale im Vergleich zum gleichen Modul mit Ausgangspuffern führt. Dies ist eine ebenfalls hauptsächlich im Bereich der Server verbreitete Technik, um die maximal mögliche Arbeitsspeichergröße auf einer Systemplatine (Mainboard) zu erhöhen.

Siehe auch

Weblinks


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