RAM (Random Access Memory)

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1 RAM (Random Access Memory)
Von Batuhan Akcay, Benjamin Mayrhofer und Nico Fellner

2 Inhaltsverzeichnis Start Inhaltsverz nuähöheichniss
Physischer und virtueller Arbeitsspeicher Was macht der RAM Geschichte Wie funktioniert das Lesen/Schreiben? Latenze Swappen Statisches RAM (SRAM) Dynamisches RAM (DRAM) Unterschied zw. RAM und Festplatte DDR1 DDR2 DDR3 DDR4 Arbeitsspeicher aufrüsten was beachten Schluss

3 Geschichte Entstehung der RAM: Anfang der Computertechnik
Damals: Lochkarten ⇒ Rechenregister Ferritkernspeicher Neuerung: Wahlfreier Zugriff Wahlfrei: Zugriff auf den magnetischen Kernspeicher Verwendung des Halbleiterspeichers

4 Was macht der RAM? Der Ram ist ein Zwischenspeicher
Speichert alle benötigten Daten einer aktiven Anwendung

5 Swapping (Umlagerung)
bei nahe zu vollen RAM im Hintergrund stehende Anwendungen werden auf die Festplatte geschoben um neuen Speicherplatz für neue Anwendungen zu schaffen

6 DRAM - Dynamic Random Access Memory
Dynamisches RAM Kondensator als Speicherelement Speicherhaltung durch Refresh der Speicherzellen langsam hoher Stromverbrauch Einsatz als Arbeitsspeicher

7 SRAM - Static Random Access Memory
Statisches RAM Speicherung erfolgt in Flip-Flops bleibt nach den Abruf des Speicherinhaltes erhalten sehr schnell kein Refresh nötig hoher Stromverbrauch Einsatz als L1-, L2- und L3-Cache

8 Arbeitsspeicher aufrüsten was beachten?
Die Speichergröße Die Zugriffsgeschwindigkeit Ob das Motherboard den Arbeitsspeicher überhaupt verwenden kann Meist gibt es auf den Motherboard 4 Slots für den RAM wovon je 2 Slots zusammengehören (DualChanneling)

9 DDR1 Halbleiterspeicher Arbeitet mit einer doppelten Datenrate
Daten schneller verarbeitet („ Burst Length“): Zur Beschleunigung >> Anzahl angeforderter Daten gleich oder größer als doppelte Bus. 2,5-2,6 V Takt beträgt 133 MHz 184 Pins

10 DDR2 DDR2 arbeitet wie DDR, aber schneller
Arbeitet mit einem Viererprefetcher Doppelte Datenrate Elektrische Leistungsaufnahme: 1,8 Volt 240 Pins

11 DDR3 Statt mit einem Vierfachprefetcher (Prefetcher == Abrufer) wird es mit einem Achtfachprefetcher gearbeitet 8500 Megabyte pro Sekunde Außerdem schneller als sein Vorgänger 1,25 Volt

12 DDR4 Arbeitet mit einem 8-fach Prefetcher
Keine Vermehrfachung von der Leistung von DDR3 Stattdessen höhere Taktrate Erhöhung der maximalen Speicherkapazität 1,2 Volt

13 Unterschied zwischen Festplatte und RAM
dauerhafter Speicher → funktioniert ohne Strom alle Programme sind auf der Festplatte RAM: schnellere Verarbeitung der Daten flüchtiger Speicher → ohne Strom geht Speicher verloren

14 Wie funktioniert die Adressierung? (Lesen/Schreibung)
Speicherfeld >> Speicherbank(32 Mbit) >> Speicherchip (16 MByte) Ansprechen des richtigen Chips bzw. der Bank Adresse + Zeilendekoder ⇒ Zeile Speicherzeile wird aktiviert Adresse + Spaltendekoder ⇒ Spalte Daten werden an die Bitline weitergeleitet ⇒ So kommt es zum Lesen/Schreiben der Daten

15 Latenzen Pausen zwischen Vorgängen der Lesung bzw. der Schreibung
Vier verschiedene Latenzen: CL-Latenz: gibt Takte an bis die Daten gelesen sein müssen tRCD-Latenz: gibt Zeit an die zwischen des Aktivierens einer Zeile und einer Spalte tRP-Latenz: gibt die Takte an bis der Ladezustand erreicht ist tRAS-Latenz: steht für die Zeit bis zu einem Neuzugriff

16 Physischer und Virtueller Arbeitspeicher
Virtueller Arbeitsspeicher ⇒ Funktion Betriebsystem Arbeitsspeicher-Adressraum Prozessen System unabhängig größer als RAM Teil RAM-Inhalte temporär vom RAM auf Festplatte

17 Danke Für ihre Aufmerksamkeit