Wenn von Speichertypen gesprochen wird, handelt es sich dabei meistens um den Speicherchip. Vielleicht kennen Sie Sprüche der Kategorie "Ich verwende 256MB SDRAM.". Diese Aussage wird meistens ausreichen, damit der Gesprächspartner weiß, worum es sich handelt. Wenn es aber um genaue Spezifikationen geht - und die sind bei der Anschaffung von Arbeitsspeicher gefragt -, reicht so eine Definition nicht aus. Aus dieser Beschreibung geht nämlich beispielsweise nicht hervor, dass es sich um Notebookspeicher handelt. Außerdem gibt es vier verschiedene Arten von SDRAM, nämlich SDR, DDR, DDR2 und DDR3, wobei SDRAM dann meistens als Synonym für SDR-SDRAM genutzt wird.

Um einen Einstieg in dieses Thema zu finden, möchten wir zunächst zwei Dinge, die wie aus einem Grundsatz zusammen in einen Topf geschmissen werden, ganz klar voneinander trennen:

1. Der Typ des Moduls

   Wie kommuniziert das Mainboard mit dem Speicher? Natürlich stellt sich die Frage, ob die Kommunikation nicht unmittelbar mit den Chipsätzen verbunden ist. Diese Annahme ist auch korrekt, da die Chips nun einmal unmittelbar auf einer Platine befestigt sind, aber hierbei geht es um die Organisation der Kommunikation. Ferner ist es wichtig hier korrekt zu differenzieren, damit Sie später überhaupt wissen welchen Arbeitsspeicher Sie tatsächlich benötigen. Es handelt sich hier um das Aussehen allgemein, die Maße eines Speichermoduls, die benötigte Versorgungsspannung, Anzahl der Kontakte und Hardwarevoraussetzungen.

2. Der Typ der Chips auf den Modulen

   Wie kommuniziert der Prozessor mit dem Arbeitsspeicher und wie funktionieren die Chips? Hier wird erläutert, wie überhaupt auf die Informationen im Arbeitsspeicher zugegriffen wird. Dazu gehört natürlich der technische Aspekt, bei dem das Verfahren an sich beschrieben wird, aber auch diverse Kennzahlen, die häufig für Verwirrung sorgen.

In der Praxis lässt sich so eine klare Trennung nicht vornehmen, weil fast niemand eine einfache Platine ohne entsprechende Speicherchips erwirbt. Die Konsumenten haben hier glücklicherweise den Vorteil, dass Platinen- und Chiparchitektur häufig zusammengehören, was die Dinge vereinfacht, aber eben nicht immer. Einen Arbeitsspeicher mit unbekannter Platinenarchitektur zu kaufen, ist ungefähr so sinnvoll, wie einen Schreibtisch zu kaufen, ohne seine Maße zu kennen und nicht zu wissen ob er überhaupt ins Arbeitszimmer passt. Ähnliches gilt andersherum mit der Chiparchitektur. Im ungünstigen Falle, haben Sie später ein Modul erworben, das zwar von der Chiparchitektur und Leistung zu Ihrem System passt, welches Sie aber wegen der Größe oder Form gar nicht einbauen können.

RAM-Module sind empfindliche Komponenten, die mit sehr viel Sorgfalt zu behandeln sind. Setzen Sie sich mit einem Experten in Verbindung, falls Sie nicht sicher sind, ob Sie richtig vorgehen oder korrekt informiert sind. Unser Team steht Ihnen zur Beratung gerne telefonisch oder auch per Email kostenfrei zur Verfügung.

In diesem Kapitel werden wir nur auf die Modultypen, nicht aber auf die Chips eingehen.

Vorab - einige Begriffsklärungen

• Pin

  Diese Zahlen haben im Zusammenhang mit Arbeitsspeicher nichts mit Geheimnummern zu tun, sondern geben die Anzahl der Kontakte an der Kontaktleiste des Speicherriegels an. Damit ist die Leiste gemeint, mit der der Speicherriegel in die Bank auf dem Mainboard eingesteckt wird. Dabei ist zu beachten, dass bei DIMMs die tatsächlichen Kontakte doppelt so hoch sind, wie bei SIMMs mit gleichvielen Pins.

• Platinenarchitektur

  Mit diesem Begriff ist das Design des Speichermoduls gemeint. Die Architektur beschreibt den Aufbau des Moduls, ohne dabei die Chips zu berücksichtigen. Kennzeichnend für unterschiedliche Architekturen sind unterschiedlich viele Pin- oder Kerbenzahlen in der Kontaktleiste, Rasterkerben und die Maße einer Platine.

DIMM

Allgemeines zu DIMM

DIMM steht für Dual Inline Memory Module, wobei das Dual ausschlaggebend ist. Es bedeutet, dass jeder Pin nicht nur eine Einheit bildet, sondern zwei elektronisch getrennte Einheiten, die zu den beiden Seiten der Steckbank separat kommunizieren. Der wesentliche Unterschied zwischen SIMM und DIMM Modulen ist daher, dass DIMM-Module bei gleich vielen Pins, über doppelt so viele Kontakte zur Steckbank verfügen. Die logische Konsequenz ist, dass DIMM Module auch doppelt so viele Daten zur gleichen Zeit verfügbar machen können. Damit können DIMM-Module 64 Bit zu einem Zeitpunkt liefern.

RIMM ist DIMM

RIMM bedeutet Rambus Inline Memory Module und wird häufig als Nachfolger oder Alternative zu DIMM zitiert. Diesen Trugschluss möchten wir an dieser Stelle aus der Welt schaffen, tatsächlich sind RIMMs nämlich DIMMs. Sie benutzen genau die Technologie, die ein DIMM definiert. RIMM ist lediglich ein von der “Rambus Inc” eingetragener Markenname und bezeichnet DIMMs, die die Direct Rambus Chiptechnologie einsetzen. Daher definieren wir RIMM als Spezifikation einer Chipklasse, wie es auch SDRAM ist. Aus diesem Grund finden Sie diese Module hier unter den DIMM-Modulen und nicht separat nach DIMM. Es gibt zwei Arten von RIMM, nämlich 16Bit-Rambus und 32Bit-Rambus, was im weitesten Sinne mit DDR und DDR2 verglichen werden kann.

Weil es auch ältere Rambus-Technologien gibt und Direct Rambus nur die aktuelle Version ist, möchten wir zwei Dinge festhalten:

1. Alle RIMMs verwenden Rambus, aber nicht jede Version von Rambus finden Sie auf RIMMs. Dort finden Sie nämlich nur den Direct Rambus.
2. RIMM bedeutet nichts anderes, als dass es sich um ein DIMM mit Rambus als Chiptechnologie handelt.

Wir haben darauf verzichtet die älteren Varianten von Rambus zu dokumentieren, weil sie sich bis auf minimale Modifikationen nicht von den aktuellen Modulen unterscheiden.

Kapazitäten und Chiparchitekturen

DIMMs können Kapazitäten zwischen 8MB und 1024MB fassen, weshalb praktisch ausschließlich SDRAM- und RIMM-Chiptechnologien für DIMM verwendet werden. Allerdings gibt es auch Ausnahmen, so gibt es einige Speicherriegel für Apple, deren DIMMs tatsächlich mit EDO- oder sogar FPM-Technologie betrieben werden. Aufgrund von Unterschieden bei den Formmerkmalen, unterscheiden wir acht Chiparchitekturen, die auf DIMMs verwedent werden:

• FPM
• EDO
• SDRAM mit
  • SDR
  • DDR
  • DDR2
  • DDR3
• RIMM mit
  • 16-Bit Direct Rambus
  • 32-Bit Direct Rambus

Die Module sind im Folgenden allerdings nicht nach der Chiptechnologie, sondern nach Pin-Zahl und nach Bauweise sortiert. Aber keine Angst, Sie sehen schon bei der jeweiligen Überschrift, welche Chiptechnologien zu dem Modul gehören. Obwohl es sich bei allen Modulen um DIMMs handelt, sind sie nicht austauschbar. Bis auf wenige Ausnahmen bei den Mainboards können Sie nur einen der hier aufgeführten Modultypen in Ihr System einbauen.

168 Pin - FPM, EDO und SDR-SDRAM

Wir haben für dieses Modul die drei Kategorien FPM, EDO und SDR-SDRAM zusammengefasst, weil sich die Module optisch ohne weiteres nicht unterscheiden lassen. Das bedeutet jedoch nicht, dass sie beliebig austauschbar sind, im Gegenteil. Die Chiptechnologien haben nichts miteinander zu tun und ein simpler Austausch hätte fatale Folgen.

Wie bereits erwähnt, finden 168-Pin-Module vorrangig Anwendung in Verbindung mit SDR-SDRAM. Dieses Modul benötigt eine Versorgungsspannung von 3,3V. FPM- und EDO-Module benötigen zum Teil 3,3V, zum Teil aber auch 5V, was produktabhängig ist.

Vorsicht: Die Tatsache, dass es unterschiedliche Spannungen gibt, bedeutet keine freie Kompatiblität. Informieren Sie sich zunächst hinreichend darüber, welche Spannung für Ihr Mainboard in Frage kommt.

Weil bei SDRAM-Modulen (sowohl SDR, als auch DDR und DDR2) der Taktzyklus eine wichtige Rolle spielt, findet sich bei diesen Modulen auch eine sogenannte PC-Spezifikation wieder, die die zulässige Taktfrequenz angibt. Bei SDR-SDRAM sind PC100-Module für 100 MHz ausgelegt, PC133-Module für 133 MHz.

184 Pin - DDR-Ram

Dieses Modul weist in der Kontaktleiste zwei bedeutende Unterschiede zum 168-Pin-Modul auf, weshalb eine Verwechselung nicht möglich ist. Zum einen weist die Kontaktleiste bei dem 184-Pin-Modul 16 Pins mehr auf, darüberhinaus aber hat es auch nur eine Kerbe in der Kontaktleiste, statt zwei.

Das Modul wird mit 2,5V statt 3,3V betrieben und wird in der Taktung gängigerweise mit DDR200, DDR266, DDR333 und DDR400 spezifiziert. Eine Erläuterung zu den Taktungsspezifikationen finden Sie bei der Dokumentation der DDR-SDRAM-Technologie.


 

184 Pin - 16Bit Direct Rambus

Obwohl dieses Modul, genau wie das DDR-SDRAM-Modul, 184 Pins aufweist, stellen wir es separat vor. Dieses 16Bit-Rambus-Modul, nachfolgend RIMM genannt, unterscheidet sich nämlich in der Bauweise wesentlich von dem DDR-SDRAM-Modul, welches zuvor beschrieben wurde.

Es hat sich die Meinung breit gemacht, dass ein RIMM, vermutlich nicht zuletzt wegen Pin-Zahl und Modullänge, leicht mit einem DDR-SDRAM-Modul zu verwechseln sei. Allerdings gibt es äußerlich signifikante Unterschiede, die eine Verwechselung bei genauem Hinsehen ausschließen können. So hat ein RIMM zwei Kerben, statt nur einer und verwaltet die Pins in der Kontaktleiste nicht durchgehend, sondern auf zwei Seiten aufgeteilt. Das führt dazu, dass die Kontaktleiste mittig einen pinlosen Raum von etwas über 3cm aufweist. Diesen Raum gibt es bei anderen DIMMs nicht. Darüberhinaus sind viele RIMMs im Gegensatz zu fast allen DIMMs nur einseitig mit Chips bestückt und weisen teilweise einen Aluminiumaufsatz zum Schutz der Chips vor Überhitzung auf.

Eine technische Gemeinsamkeit steckt in einem Kommunikationsverfahren zwischen Prozessor und Speicher, das auch bei den DDR-Chiptechniken Verwendung findet. Diese Gemeinsamkeit ist, dass das Modul dem Prozessor sowohl bei steigender als auch bei fallender Flanke des Taktsignals zur Verfügung steht. Aber dieser Unterschied hat in erster Linie etwas mit der Chiptechnologie zu tun, weshalb wir an dieser Stelle auf die enstprechende Dokumentation von Rambus verweisen.

232 Pin - 32Bit Direct Rambus

Dieses RIMM ist der Nachfolger der 16Bit-Ausgabe von Direct Rambus. Die Versorgungsspannung liegt auch hier bei 2,5V, jedoch können Sie ein 16Bit-RIMM nicht gegen ein 32Bit-RIMM tauschen. Denn abgesehen von der unterschiedlichen Pinzahl brauchen Sie ein ganz anderes Board, das das 32Bit-RIMM überhaupt verwalten kann. Momentan unterstützen nur sehr wenige Hersteller überhaupt diese Technologie. Falls Sie sich für diesen Arbeitsspeicher interessieren, können Sie sich gerne bei uns beraten lassen, welche Chipsätze Ihr Mainboard für 32Bit Direct Rambus benötigt.

Optisch ist das Modul sehr leicht zu erkennen, weil alle 32Bit-RIMMs eine Aluschale zum Schutz der Chips vor Überhitzung verwenden. Diese Schalen werden derzeit nur bei RIMM verwendet, weil andere Chiptechnologien ein ungleich geringere Hitzeentwicklung aufweisen. Um dann noch das 32Bit-RIMM vom 16Bit-RIMM zu unterscheiden, prüfen Sie die Anzahl der Kerben in der Kontaktleiste. Das 32Bit-RIMM hat statt der zwei Kerben nur noch eine Kerbe.

240 Pin - DDR2, DDR3

DDR3 1333Mhz, Modul	DDR2 667Mhz, Modul

Trotz der deutlich erhöhten Zahl von Pins im Vergleich zu dem 184-Pin-Modul, sind die beiden Module exakt gleich lang. Dies ist aufgrund verschiedener Konventionen möglich, die bei der Entwicklung von DDR2 und auch DDR3 als Standard durchgesetzt wurden. Die Versorgungsspannung liegt bei diesen Modulen nur noch bei 1,8V (1,5 bei DDR3).

Diese Module können aufgrund der sehr ähnlichen Bauweise leicht mit dem 184-Pin-Modul verwechselt werden. Prüfen Sie vor dem Kauf unbedingt ob Ihr Board tatsächlich DDR2/DDR3-Module unterstützt. Der Einbau eines solchen Moduls auf einer einfachen DDR-Bank zerstört entweder den Speicher, oder die Steckbank. Weiterführende Informationen sind nicht modul-, sondern chipspezifisch, weshalb wir auf die Beschreibung der DDR2-Technologie bzw. Beschreibung der DDR3-Technologie verweisen.

Eine noch größere Verwechselungsgefahr besteht zwischen DDR2- und DDR3-Modulen. Die DDR3-Module lassen sich vom Laien überhaupt nicht von DDR2-Modulen unterscheiden. Hier besteht natürlich die Gefahr, dass Betrüger versuchen DDR2 Module als DDR3-Arbeitsspeicher zu verkaufen. Wird so ein Modul dann eingebaut, kann's im Zweifelsfall einmal knallen und jede direkt am Systembus angeschlossene Hardware ist zerstört. Wer davon absehen möchte, sollte direkt bei seriösen Händlern kaufen. Erstmals wurden DDR3-Module auf der Computex, der zweitgrößten Computermesse der Welt, im Juni 2007 in Taipeh vorgestellt. 

SO DIMM und SO RIMM

SO DIMM steht für Small Outline DIMM und wurde eigens für den Einsatz Notebooks entwickelt. Ein technischer Unterschied zu DIMM besteht dabei allerdings nicht. SO DIMM kann mit den SDRAM- und RIMM-Technologie erworben werden. Letztere wird in aller Regel mit SO RIMM bezeichnet. Die Versorgungsspannung ist dabei identisch mit den Spannungen der entsprechenden DIMM-Module. Der einzige Unterschied besteht daher in der Bauweise und Pin-Anzahl.

Micro DIMM

Für Micro DIMM Module gilt das gleiche, wie auch für SO DIMMs. Sie sind allerdings für noch kleinere Noteboooks, sogenannte Sub Notebooks entwickelt worden. Diese Module stehen für SDR-SDRAM, DDR-SDRAM und mittlerweile auch für DDR2 zur Verfügung. Bei Micro DIMMs, die mit DDR2 bestückt sind, ist unbedingt auf die korrekt Anzahl an Pins zu achten.






 

SO DIMM und Micro DIMM in Zahlen

DIP/DIL

Dual Inline Package oder auch nur Dual Inline, dafür stehen DIP oder auch DIL, die allerersten RAM-Speicher, die es überhaupt gab. Sie stammen aus den späten 1960er Jahren und Intels Erfolg begann 1970 mit diesen Speichern. Diese Arbeitsspeicher bestanden lediglich aus den Chips selbst, die direkt auf dem Mainboard aufgelötet, später auch gesockelt wurden.

Obwohl diese Arbeitsspeicher - wie auch ZIPs - gar keine eigenen Platinen hatten, werden sie hier aufgeführt, weil es hier um die Kommunikation zwischen Arbeitsspeicher und Mainboard geht. Die seitlich angebrachten Stifte der DIPs dienten als Kontakt zum Mainboard. Um eine logische Einheit für den Prozessor zu erzeugen, mussten immer neun dieser Chips eingebaut werden, acht als Arbeitsspeicher und der letzte als Paritätseinheit. Aus diesem Umstand kann man ableiten, dass das Mainboard als Platine für die Chips dementsprechend vollgepackt war.

Die Zugriffszeiten lagen - je nach Entwicklungsfortschritt - zwischen über 120ns und 70ns. Die Kapazitäten lagen anfangs bei 1 KBit, später bei bis zu 640 KByte. Im Jahr 1983 wurden dann die SIMM-Platinen erfunden, die das Ende der DIPs besiegelten. Zwar wurden die Steine vorerst noch verwendet, zumal die Kosten für neue Arbeitsspeicher auch noch beträchtlich höher waren als heute, aber die Anforderungen an Kapazität und Geschwindigkeit stiegen immer weiter und die DIPs konnten die erforderlichen Leistungen nicht mehr erbringen.

ZIP

Eine Randerscheinung waren die Zig-Zag Inline Pins. Hierbei handelte es sich um DIPs, die ihre Kontakt aber nicht an den Seiten, sondern unter dem Chip hatten und daher aufgesteckt werden konnten. Sie boten jedoch nur geringfügig bessere Leistung als die DIPs (Zugriffszeit: 60ns) und wurden deshalb auch durch SIMM verdrängt.

SIP/SIL

SIP und SIL steht für Single Inline Package bzw. Single Inline und kamen kurze Zeit nach DIP auf den Markt. SIPs waren eine regelrechte Innovation, weil sie die ersten RAMs waren, die auf einer separaten Platine organisiert waren und durch einfaches Stecken ausgetauscht werden konnten. Auch die Kapazität übertraf die der DIPs um Dimensionen, zumal die SIPs schon von Anfang an 1 MByte bei 80ns Zugriffszeit fassen konnten.

Trotzdem waren die SIPs nur für sehr kurze Zeit erhältlich, weil die Produktion derart teuer war, dass sich der Einsatz nicht rentierte. Dazu kam noch, das die Pins der Platine noch nicht in einer Kontaktleiste verankert waren, sondern einzelne Stifte darstellten, die leicht abbrachen. Die SIPs verschwanden lange vor Auftreten der SIMMs vom Markt. Allerdings kann festgehalten werden, dass die SIMMs nichts anderes als eine verbesserte Reproduktion der SIPs sind. Das Schicksal der SIPs war demnach einfach, dass sie zu früh auf den Markt kamen, als ihre Leistungen noch nicht benötigt und damit auch nicht bezahlt wurden.

SIMM

SIMM steht für Single Inline Memory Module und wird in Speicherbänken auf dem Mainboard eingesteckt. Entscheidend ist dabei die Definition Single. Es bedeutet, dass im Gegensatz zu DIMM, jeder Pin lediglich eine Einheit bildet, die mit der Speicherbank kommuniziert. Bei der SIMM-Architektur wird zwischen 30-Pin und 72 Pin unterschieden.

30 Pin

Die früheren Modelle mit 30 Pins ermöglichten dem Prozessor, acht Bits auf einmal auszulesen, neun Bits bei Parity-Modulen. Mit 30-Pin-Modulen wurde zumeist FPM-DRAM verwendet, die Versorgungsspannung liegt bei 5V.

Die Entwicklung brachte es aber mit sich, dass prozessorseitig ein Auslesen von 32 Bits möglich wurde. Wie DIPs sind 30-Pin-Module danach mehr und mehr in Vergessenheit geraten, weil sie den Prozessoranforderungen nicht mehr gerecht wurden. In manchen Systemen werden als Lösung vier dieser Riegel eingebaut, die vom Prozessor gleichzeitig angesprochen werden können. Auf diese Art und Weise können auch diese Arbeitsspeicher mit einem 32-Bit-Prozessor betrieben werden. Im Gegensatz zu ihren Nachfolgern, den PS/2-Modulen, hatten sie noch keine Kerbe in der Kontaktleiste und waren etwa 1,9cm schmaler.

72 Pin (PS/2-Module)

Die 72-Pin Module werden üblicherweise auch PS/2-Module oder PS/2-SIMM genannt. Der Hintergrund dabei ist, dass diese Module in der Entwicklungszeit für die PS/2-Systeme von IBM entwickelt wurden. PS/2-Module sind sozusagen die Zusammenfassung von vier 30-Pin-Modulen in einem Riegel. Diese leistungstechnische Zusammenfassung bedeutet jedoch nicht, dass die Module einfach austauschbar sind.

Aufgrund der unterschiedlichen Anzahl der Pins, kann ein Austauschen der Module nicht funkionieren, jedoch ist eine Verwechselung schon wegen Unterschieden in der Form ausgeschlossen. PS/2-Module sind nämlich zum einen 1,9cm länger als 30-Pin-Module und weisen darüberhinaus eine Kerbe in der Mitte der Kontaktleiste auf.

Die PS/2-Module verwenden FPM-DRAM und EDO-DRAM und die Versorgungsspannung liegt wie bei den 30-Pin-Modulen bei 5V. Die Kapazität bei den Modulen liegt zwischen 1MB und 128MB, wobei Kapazitäten von 64MB eher unüblich und 128MB Ausnahmeerscheinungen sind. Auch geringe Kapazitäten von weniger als 4MB gehören mittlerweile nicht mehr zum Standardsortiment.
 

Noch Fragen?

Falls Sie Fragen zu den Modultypen oder anderen Speichermedien wie Flash Memory haben, zögern Sie nicht uns zu fragen. Wir stehen Ihnen gerne für Ihre Fragen sowohl am Telefon, als auch per Email zur Verfügung. Ansonsten wird es nun Zeit, dass Sie die verschiedenen Chiptypen kennenlernen. Fahren Sie dazu bei der Dokumentation der Chiptypen fort.

Umfangreiche Informationen zu Flash Memory und vergleichbaren Produkten finden Sie in der separaten Dokumentation über alternative Speichermedien. Die Technologie ist hier nicht aufgeführt, weil es sich bei den Modulen nicht um echte RAMs handelt.