EMZETT.DDR-Arbeitsspeicher: von DDR bis DDR5
Kurz: DDR (Double Data Rate) ist die Bauart heutiger Arbeitsspeicher-Module. Jede Generation (DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5) ist schneller und sparsamer, aber nicht untereinander kompatibel.
Genauer: Der Name beschreibt, dass pro Taktzyklus Daten bei steigender und fallender Flanke des Taktsignals übertragen werden, also doppelt so viele wie bei einfachem Takt. Jede neue Generation erhöht die Datenrate, senkt die Spannung und erweitert die Architektur.
Im Detail
| DDR | DDR2 | DDR3 | DDR4 | DDR5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Jahr | 2000 | 2003 | 2007 | 2014 | 2020 |
| Spannung | 2,5 V | 1,8 V | 1,5 V (1,35 V LV) | 1,2 V | 1,1 V |
| Datenrate (MT/s) | 200 – 400 | 400 – 1066 | 800 – 2133 | 1600 – 3200+ | 4800 – 8000+ |
| Prefetch | 2n | 4n | 8n | 8n | 16n |
| Module | 184 Pin | 240 Pin | 240 Pin | 288 Pin | 288 Pin |
| Typische Größe/Modul | bis 1 GB | bis 4 GB | bis 16 GB | bis 64 GB | bis 128 GB |
| Besonderheit | – | Sparsamer als DDR | Höhere Dichte | Bank-Gruppen, niedrigere Spannung | Spannungsregler auf Modul, zwei Subkanäle, On-Die-ECC |
Vergleich nach den Aspekten der Aufgabe:
- Geschwindigkeit: Pro Generation grob verdoppelt sich die Datenrate. DDR3-1600 liefert 12,8 GB/s, DDR4-3200 25,6 GB/s, DDR5-6400 51,2 GB/s pro Modul. Die Latenz in Nanosekunden bleibt ähnlich, höhere Zahl in Takten (CL) wird durch höheren Takt ausgeglichen.
- Spannung: Sinkt von 1,5 V (DDR3) auf 1,2 V (DDR4) und 1,1 V (DDR5). Weniger Spannung bedeutet weniger Abwärme und Strom, wichtig für Notebooks und Server.
- Architektur: DDR4 führt Bank-Gruppen ein. DDR5 teilt jedes Modul in zwei unabhängige 32-Bit-Kanäle, hat einen eigenen Spannungsregler (PMIC) auf dem Modul (statt auf dem Mainboard) und integrierte Fehlerkorrektur (On-Die-ECC), die Instabilität bei hohen Datenraten abfängt. Burst-Länge steigt auf 16.
Weitere Begriffe:
- Datenrate (MT/s) versus Takt (MHz): DDR4-3200 läuft mit 1600 MHz echtem Takt, überträgt aber 3200 Mio. Transfers pro Sekunde. Die Bezeichnung „PC4-25600” nennt MB/s.
- Timings: CL16-18-18-38 gibt Wartetakte an. Niedriger ist besser, nur im Vergleich bei gleichem Takt.
- XMP/EXPO: Vom Hersteller gespeicherte Übertaktungsprofile, die man im UEFI aktiviert.
- Dual Channel: Zwei Riegel parallel verdoppeln die Bandbreite.
- Kompatibilität: Module sind durch unterschiedliche Kerben gegen falsches Einstecken geschützt. DDR4 passt nicht in DDR5-Boards.
- Mobile Varianten: SO-DIMM (Notebook), LPDDR (verlötet, sehr sparsam).
- Grafikspeicher: GDDR ist verwandt, aber auf Bandbreite statt Latenz getrimmt.
Siehe auch: RAM, RAM, [[rom-(festwertspeicher)|ROM und nichtflüchtiger Speicher]], Zusammenspiel von CPU, Arbeitsspeicher und Mainboard