| DRAM ist eine spezielle Bauform beim Arbeitsspeicher. Diese hat sich in der PC-Branche als effektiv erwiesen und wurde über die Jahre immer weiter entwickelt.
Begriffserklärung:
D steht für dynamic bzw. dynamisch
R steht für random bzw. zufällig
A steht für access bzw. Zugriff
M steht für memory bzw. Speicher/ Gedächtnis
Als einfaches Arbeitsprinzip kann man sich in etwa vorstellen, dass über einen Transistor ein Ladekondensator geschaltet wird. Ist der Transistor geschaltet, wird der Kondensator entweder geladen (mit neuem Inhalt beschrieben) oder entladen (ausgelesen). Je nach Zustand des Kondensators wird entweder eine "1" (wenn der Kondensator vorher geladen war) oder eine "0" wenn er entladen war ausgelesen. Der Kondensator dient also als speicherndes Element, der die Information solange behält, bis sie durch den Transistor abgerufen- oder die Spannungsversorgung getrennt wird.
Der Ladekondensator verliert im Laufe der Zykluszeit (Zeit von einer ansteigenden Spannungsflanke zur Nächsten -> Takt) allmählich seine Spannung, weshalb er immer mit neuen Spannungsimpulsen versorgt werden muss. Dies ist recht uneffizient. Deshalb wurde der SDRAM entwickelt:
S steht hier für static bzw. statisch
Hier konnten diese "Leckströme" durch effektivere Bauteile minimiert werden.
In der Entwicklung war es also das Ziel, die Speicherbausteine effizienter und schneller zu machen. Es entstand der DDR-SDRAM.
D steht hierbei für Double bzw. doppelt
DR steht für datarate bzw. Informationsimpulse
Beim DDR-SDRAM wird zur Speicherung/zum Auslesen der Daten nicht nur die steigende Flanke der Spannung sondern auch die Fallende verwendet, was bei gleicher Taktrate die doppelte Arbeitsgeschwindigkeit zur Folge hat. Beo realen 400MHz Takt hat man also eine Datenrate von 800MHz. DDR-SDRAM verwendet allerdings immernoch eine Arbeitsspannung von 2,5 Volt.
DDR2-SDRAM konnte durch eine Verkleinerung der Halbleiterbauelemente und somit der Chipgröße eine Senkung der Arbeitsspannung auf 1,8 Volt erreicht werden. DDR3-SDRAM wird mit 1,5 Volt spezifiziert. DDR2- und 3 SDRAM erhöhen ihre Speichergeschwindigkeit durch eine Erweiterung der Bandbreite (Prefetch-Buffer), über die die Informationen gelesen werden können. DDR-SDRAM arbeitet mit einem zweifach Prefetch (2 Bit), DDR2 mit einem vierfach (4 Bit) und DDR3 mit einem achtfach (8 Bit) Prefetch.
Berechnen lässt sich die effektive Speichergeschwindigkeit also mit folgenden Parametern:
DDR-SDRAM:
2 × Speichertakt [in MHz] × Busbreite/8 (Busbreite = 64 bit) = Datenrate in MB/s
DDR2-SDRAM:
4 × Speichertakt × Busbreite)/8 = Datenrate in MB/s
DDR3-SDRAM:
8 × Speichertakt × Busbreite)/8 = Datenrate in MB/s |