RAM

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Kurz: “Random Access Memory” — der flüchtige Arbeitsspeicher eines Computers, in dem aktuell laufende Programme und Daten für den schnellen Zugriff durch die CPU liegen.

Genauer: Im Gegensatz zu SSDs/HDDs verliert RAM seinen Inhalt beim Ausschalten (flüchtiger Speicher), ist dafür aber um ein Vielfaches schneller. Mehr RAM erlaubt mehr gleichzeitig geöffnete Programme, ohne dass das System auf den langsameren Massenspeicher auslagern muss.

Im Detail

Warum RAM flüchtig ist

RAM speichert Daten in einer riesigen Matrix winziger Kondensatoren (bei der gängigen DRAM-Bauart), die jeweils entweder geladen (1) oder entladen (0) sind — genau das macht RAM sowohl schnell als auch flüchtig: Ein Kondensator lässt sich elektrisch extrem schnell auslesen und beschreiben, verliert seine Ladung aber ohne ständige Auffrischung (“Refresh”, mehrere tausend Mal pro Sekunde) innerhalb von Millisekunden von selbst. Ohne Dauerstromversorgung findet diese Auffrischung nicht mehr statt, weshalb der Inhalt beim Ausschalten unwiederbringlich verloren geht. Das unterscheidet DRAM vom selteneren, teureren SRAM (Static RAM, u. a. für CPU-Cache verwendet), das ohne ständiges Refresh auskommt und dadurch noch schneller ist, aber pro Bit deutlich mehr Chipfläche braucht.

Wahlfreier Zugriff als Geschwindigkeitsvorteil

Der entscheidende Geschwindigkeitsvorteil gegenüber SSDs/HDDs liegt im “wahlfreien Zugriff” (Random Access, daher der Name): RAM kann auf jede beliebige Speicherzelle in praktisch konstanter, extrem kurzer Zeit zugreifen, unabhängig davon, wo im Speicher sie liegt — Massenspeicher ist dagegen selbst bei SSDs spürbar langsamer bei sehr vielen kleinen, verstreuten Zugriffen. Reicht der verfügbare RAM nicht aus, lagert das Betriebssystem selten genutzte Daten in eine “Auslagerungsdatei” (Swap/Pagefile) auf dem langsameren Massenspeicher aus — ein System mit zu wenig RAM wird dadurch spürbar langsamer, da ständig zwischen RAM und Massenspeicher hin- und hergetauscht werden muss (“Thrashing” im Extremfall).

Generationen und Taktraten

Wie bei vielen Hardwarekomponenten haben sich auch RAM-Generationen stark weiterentwickelt: DDR3 (ab ca. 2007, typisch 1333-2133 MT/s), DDR4 (ab 2014, typisch 2133-3200 MT/s, lange der Standard) und DDR5 (ab 2021, typisch 4800-6400+ MT/s, mit höherer Effizienz durch interne Aufteilung in zwei unabhängige Kanäle pro Modul). Die Generationen sind elektrisch und physisch inkompatibel zueinander — ein DDR4-Modul passt nicht in einen DDR5-RAM-Slot und umgekehrt, die Kerben in den Kontaktleisten sind bewusst an unterschiedlichen Positionen platziert, um Fehlbestückung zu verhindern.

Dual-Channel und Kapazität

Die meisten modernen Mainboards unterstützen “Dual-Channel”-Betrieb: Werden zwei (oder vier) identische RAM-Module statt einem einzelnen großen Modul verwendet, kann die CPU parallel auf beide Kanäle zugreifen und die effektive Speicherbandbreite nahezu verdoppeln. Deshalb wird oft empfohlen, z. B. 2×8 GB statt 1×16 GB zu kaufen. Bei der Kapazität gilt grob: 8 GB gelten mittlerweile als knappes Minimum, 16 GB als solider Alltagsstandard, 32 GB und mehr sind für Videobearbeitung, virtuelle Maschinen oder sehr speicherhungrige Anwendungen sinnvoll.

Siehe auch: RAM-Slots, SSDs, CPU, Motherboard/Mainboard