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Synchronous Dynamic Random Access Memory engl kurz SDRAM dt synchrones DRAM ist eine Halbleiterspeicher Variante die bei

Synchronous Dynamic Random Access Memory

Synchronous Dynamic Random Access Memory (engl., kurz SDRAM, dt. „synchrones DRAM“) ist eine Halbleiterspeicher-Variante, die beispielsweise als Arbeitsspeicher in Computern eingesetzt wird.

PC-133-SDRAM-Modul
SDRAM-Speichermodule auf einer Hauptplatine

Die Kurzform SDRAM kann auch eine mit SDRAM-Chips bestückte DIMM- bzw. SO-DIMM-Leiterplatte bezeichnen.

SDRAM ist eine getaktete DRAM-Technologie. Der Takt wird durch den Systembus vorgegeben, ggf. auch durch einen separaten, am Systembus angeschlossenen Speicherbus. Die Taktung erfolgt über die Verwendung von Registern für Adresseingänge, Steuerinformationen sowie die Ein-/Ausgabedaten, indem Wertänderungen in den Registern nur mit den Taktflanken durchgeführt werden. Durch die Verwendung eines Taktes zur Synchronisierung entfällt die bei asynchronen Verfahren notwendige Kommunikation (etwa über Handshake-Verfahren). Zudem können durch die Verwendung der Register Puffer- und Pipelining-Techniken genutzt werden, so dass sich insgesamt ein deutlicher Zeitgewinn ergibt. SDRAM ist etwa doppelt so schnell wie die Vorgängertechnologie EDO-DRAM. In PCs wurde die erste Generation der SDRAM-Module von etwa 1996 bis 2001 eingesetzt. Danach wurde sie durch DDR-SDRAM ersetzt, bei dem durch Ausnutzung beider Taktflanken die Datenrate nahezu verdoppelt werden konnte.

Verschiedene Typen Bearbeiten

Die als Arbeitsspeicher verbreiteten Typen sind:

  • PC-66-SDRAM: Von Intel definierter Standard, bei welchem das SDRAM idealerweise mit einer Geschwindigkeit von 66 MHz betrieben wird. Die aufgelöteten Speicherchips haben eine Zugriffszeit von 12 ns (selten) oder 10 ns.
  • PC-100 SDRAM: Von Intel definierter Standard, bei welchem das SDRAM idealerweise mit einer Geschwindigkeit von 100 MHz betrieben wird, abwärtskompatibel zu PC-66-Hauptplatinen (Betrieb mit 66 MHz ist möglich). Die aufgelöteten Speicherchips haben eine Zugriffszeit von 8 ns.
  • PC-133-SDRAM: Mit der Takterhöhung des Front Side Bus auf 133 MHz forcierte VIA das mit derselben Geschwindigkeit operierende PC-133-SDRAM, um den Geschwindigkeitsvorteil der Takterhöhung voll auszunutzen. Abwärtskompatibel zu PC-66/-100-Hauptplatinen (Betrieb mit 66 MHz oder 100 MHz möglich). Die aufgelöteten Speicherchips haben eine Zugriffszeit von 7,5 ns (Kennzeichnung auf den Chips selten -7.5, meist aber etwas irritierend -75) oder 7,0 ns.
  • PC-150/166-SDRAM: Besonders leistungsfähiges SDRAM, das sich je nach Herstellerangaben in den namensgebenden MHz-Bereichen betreiben lässt.

PC-66, PC-100 und PC-133 sind vom zuständigen JEDEC-Gremium als Standards spezifiziert worden. Demgegenüber sind die PC-150- und PC-166-Module lediglich übertaktete PC-133-Module, die vom Hersteller für den Betrieb mit 150 bzw. 166 MHz freigegeben wurden.

SDRAM-Module wurden in den Speicherkapazitäten 16 MiB, 32 MiB, 64 MiB, 128 MiB, 256 MiB, 512 MiB und 1024 MiB (selten) produziert; meist wurden vier, acht oder sechzehn Chips pro DIMM verwendet. 16-MiB-Module kommen praktisch nur als Single-sided-Module vor, 32-MiB- und 1024-MiB-Module praktisch nur als Double-sided-Module. Alle anderen Größen gibt es sowohl als Single-sided- als auch als Double-sided-Module.

Zudem gibt es Module mit einer CAS Latency von zwei (CL2) und einer von drei (CL3), wobei letztere geringfügig langsamer arbeiten. PC-133-CL2-Module sind meist mit Speicherchips mit einer Zugriffszeit von 7,0 ns bestückt.

Registered SDRAM Bearbeiten

Registered SDRAM hat nichts mit der Registrierung der SDRAM-DIMM-Datenspezifikation im SPD-EEPROM (Serial Presence Detect) auf dem Speichermodul zu tun, mit dessen Funktion „registered“ häufig verwechselt wird. Mehr dazu siehe unter Registered-Modul.

Als Registered SDRAM werden SDRAM-Module bezeichnet, die mit einem Register für die Adress- und Steuerleitungen ausgestattet sind. Registered-SDRAM-DIMMs verringern somit die Last (Fan-Out), die sie für die Hauptplatine verursachen, so dass größere und mehr DIMM-Module verwendet werden können. Das ist eine bei Servern weit verbreitete Technik, um die maximal mögliche Arbeitsspeichergröße zu erhöhen. Auf ein Registered SDRAM-DIMM kann etwas langsamer zugegriffen werden als auf entsprechende ungepufferte Module (unbuffered).

Buffered/unbuffered SDRAM Bearbeiten

SDRAM-DIMMs hoher Speicherkapazität verursachen mit ihrer großen Zahl an Speicherzellen bei den heute üblichen hohen Taktraten im Vergleich zu SDRAM-DIMMs kleinerer Speicherkapazität höhere kapazitive und induktive Lasten auf den Adress- und Steuerleitungen. Daher setzten einige Platinen-Designer doppelte Treiberpuffer auf das SDRAM-DIMM-Modul, um so die Signale auf den Leitungen zu verstärken und die Systemlast im Vergleich zu sonst gleichen Speichermodulen mit diesen zusätzlichen Ausgangspuffern zu verringern. Diese Puffer verursachen aber eine kleine Zeitverzögerung der elektrischen Impulse, so dass das Hinzufügen solcher Puffer zu einem normal dicht besetzten Modul ohne Puffer zu einer Verlangsamung der Signale im Vergleich zum gleichen Modul mit Ausgangspuffern führt. Dies ist eine ebenfalls hauptsächlich im Bereich der Server verbreitete Technik, um die maximal mögliche Arbeitsspeichergröße auf einer Systemplatine (Mainboard) zu erhöhen.

Betriebsspannung Bearbeiten

SDRAM-Speicherchips benötigen eine Betriebsspannung von 3,3 V.

Technische Weiterentwicklung Bearbeiten

Wenn Wertänderungen sowohl bei positiven als auch bei negativen Taktflanken möglich sind, so spricht man von DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM). DDR-SDRAM stellt die Weiterentwicklung der SDRAM-Technologie dar. Zur sprachlichen Abgrenzung wird die erste Generation der SDRAM-Technologie heute auch SDR-SDRAM (Single Data Rate SDRAM) genannt. Während SDR-SDRAM-DIMMs nur 168 Pins besitzen, haben DDR-SDRAM-Module bereits 184 Pins.

Siehe auch Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. SDRAM – Synchronous DRAM. Elektronik-Kompendium.de, abgerufen am 9. September 2016.
  2. Geschichte vom Arbeitsspeicher: SDRAM, RDRAM, DDR, DDR2, DDR3. ComputerBild.de, abgerufen am 9. September 2016.
  3. Robert Köhring, Mirko Wünsch: 4. Speichertechnologie – DRAM-Speichermodule In: IBM-PC Speichertechnologie -- RAM-Speicher, Ausarbeitung zum Proseminar IBM-PC (SS 1998), Technische Universität Chemnitz, Fakultät für Informatik.
  4. SDRAM-Tutorial – Generations of SDRAM

Weblinks Bearbeiten

Commons: Synchronous Dynamic Random Access Memory – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
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Synchronous Dynamic Random Access Memory engl kurz SDRAM dt synchrones DRAM ist eine Halbleiterspeicher Variante die beispielsweise als Arbeitsspeicher in Computern eingesetzt wird PC 133 SDRAM ModulSDRAM Speichermodule auf einer HauptplatineDie Kurzform SDRAM kann auch eine mit SDRAM Chips bestuckte DIMM bzw SO DIMM Leiterplatte bezeichnen SDRAM ist eine getaktete DRAM Technologie Der Takt wird durch den Systembus vorgegeben ggf auch durch einen separaten am Systembus angeschlossenen Speicherbus Die Taktung erfolgt uber die Verwendung von Registern fur Adresseingange Steuerinformationen sowie die Ein Ausgabedaten indem Wertanderungen in den Registern nur mit den Taktflanken durchgefuhrt werden Durch die Verwendung eines Taktes zur Synchronisierung entfallt die bei asynchronen Verfahren notwendige Kommunikation etwa uber Handshake Verfahren Zudem konnen durch die Verwendung der Register Puffer und Pipelining Techniken genutzt werden so dass sich insgesamt ein deutlicher Zeitgewinn ergibt SDRAM ist etwa doppelt so schnell wie die Vorgangertechnologie EDO DRAM In PCs wurde die erste Generation der SDRAM Module von etwa 1996 1 bis 2001 2 eingesetzt Danach wurde sie durch DDR SDRAM ersetzt bei dem durch Ausnutzung beider Taktflanken die Datenrate nahezu verdoppelt werden konnte Inhaltsverzeichnis 1 Verschiedene Typen 1 1 Registered SDRAM 1 2 Buffered unbuffered SDRAM 2 Betriebsspannung 3 Technische Weiterentwicklung 4 Siehe auch 5 Einzelnachweise 6 WeblinksVerschiedene Typen BearbeitenDie als Arbeitsspeicher verbreiteten Typen sind PC 66 SDRAM Von Intel definierter Standard bei welchem das SDRAM idealerweise mit einer Geschwindigkeit von 66 MHz betrieben wird Die aufgeloteten Speicherchips haben eine Zugriffszeit von 12 ns selten oder 10 ns PC 100 SDRAM Von Intel definierter Standard bei welchem das SDRAM idealerweise mit einer Geschwindigkeit von 100 MHz betrieben wird abwartskompatibel zu PC 66 Hauptplatinen Betrieb mit 66 MHz ist moglich Die aufgeloteten Speicherchips haben eine Zugriffszeit von 8 ns PC 133 SDRAM Mit der Takterhohung des Front Side Bus auf 133 MHz forcierte VIA das mit derselben Geschwindigkeit operierende PC 133 SDRAM um den Geschwindigkeitsvorteil der Takterhohung voll auszunutzen Abwartskompatibel zu PC 66 100 Hauptplatinen Betrieb mit 66 MHz oder 100 MHz moglich Die aufgeloteten Speicherchips haben eine Zugriffszeit von 7 5 ns Kennzeichnung auf den Chips selten 7 5 meist aber etwas irritierend 75 oder 7 0 ns PC 150 166 SDRAM Besonders leistungsfahiges SDRAM das sich je nach Herstellerangaben in den namensgebenden MHz Bereichen betreiben lasst PC 66 PC 100 und PC 133 sind vom zustandigen JEDEC Gremium als Standards spezifiziert worden Demgegenuber sind die PC 150 und PC 166 Module lediglich ubertaktete PC 133 Module die vom Hersteller fur den Betrieb mit 150 bzw 166 MHz freigegeben wurden SDRAM Module wurden in den Speicherkapazitaten 16 MiB 32 MiB 64 MiB 128 MiB 256 MiB 512 MiB und 1024 MiB selten produziert meist wurden vier acht oder sechzehn Chips pro DIMM verwendet 16 MiB Module kommen praktisch nur als Single sided Module vor 32 MiB und 1024 MiB Module praktisch nur als Double sided Module Alle anderen Grossen gibt es sowohl als Single sided als auch als Double sided Module Zudem gibt es Module mit einer CAS Latency von zwei CL2 und einer von drei CL3 wobei letztere geringfugig langsamer arbeiten PC 133 CL2 Module sind meist mit Speicherchips mit einer Zugriffszeit von 7 0 ns bestuckt Registered SDRAM Bearbeiten Registered SDRAM hat nichts mit der Registrierung der SDRAM DIMM Datenspezifikation im SPD EEPROM Serial Presence Detect auf dem Speichermodul zu tun mit dessen Funktion registered haufig verwechselt wird Mehr dazu siehe unter Registered Modul Als Registered SDRAM werden SDRAM Module bezeichnet die mit einem Register fur die Adress und Steuerleitungen ausgestattet sind Registered SDRAM DIMMs verringern somit die Last Fan Out die sie fur die Hauptplatine verursachen so dass grossere und mehr DIMM Module verwendet werden konnen Das ist eine bei Servern weit verbreitete Technik um die maximal mogliche Arbeitsspeichergrosse zu erhohen Auf ein Registered SDRAM DIMM kann etwas langsamer zugegriffen werden als auf entsprechende ungepufferte Module unbuffered Buffered unbuffered SDRAM Bearbeiten SDRAM DIMMs hoher Speicherkapazitat verursachen mit ihrer grossen Zahl an Speicherzellen bei den heute ublichen hohen Taktraten im Vergleich zu SDRAM DIMMs kleinerer Speicherkapazitat hohere kapazitive und induktive Lasten auf den Adress und Steuerleitungen Daher setzten einige Platinen Designer doppelte Treiberpuffer auf das SDRAM DIMM Modul um so die Signale auf den Leitungen zu verstarken und die Systemlast im Vergleich zu sonst gleichen Speichermodulen mit diesen zusatzlichen Ausgangspuffern zu verringern Diese Puffer verursachen aber eine kleine Zeitverzogerung der elektrischen Impulse so dass das Hinzufugen solcher Puffer zu einem normal dicht besetzten Modul ohne Puffer zu einer Verlangsamung der Signale im Vergleich zum gleichen Modul mit Ausgangspuffern fuhrt Dies ist eine ebenfalls hauptsachlich im Bereich der Server verbreitete Technik um die maximal mogliche Arbeitsspeichergrosse auf einer Systemplatine Mainboard zu erhohen Betriebsspannung BearbeitenSDRAM Speicherchips benotigen eine Betriebsspannung von 3 3 V 3 Technische Weiterentwicklung BearbeitenWenn Wertanderungen sowohl bei positiven als auch bei negativen Taktflanken moglich sind so spricht man von DDR SDRAM Double Data Rate SDRAM DDR SDRAM stellt die Weiterentwicklung der SDRAM Technologie dar Zur sprachlichen Abgrenzung wird die erste Generation der SDRAM Technologie heute auch SDR SDRAM Single Data Rate SDRAM genannt 4 Wahrend SDR SDRAM DIMMs nur 168 Pins besitzen haben DDR SDRAM Module bereits 184 Pins Siehe auch BearbeitenLP SDRAM Halbleiterspeicher Random Access MemoryEinzelnachweise Bearbeiten SDRAM Synchronous DRAM Elektronik Kompendium de abgerufen am 9 September 2016 Geschichte vom Arbeitsspeicher SDRAM RDRAM DDR DDR2 DDR3 ComputerBild de abgerufen am 9 September 2016 Robert Kohring Mirko Wunsch 4 Speichertechnologie DRAM Speichermodule In IBM PC Speichertechnologie RAM Speicher Ausarbeitung zum Proseminar IBM PC SS 1998 Technische Universitat Chemnitz Fakultat fur Informatik SDRAM Tutorial Generations of SDRAMWeblinks Bearbeiten nbsp Commons Synchronous Dynamic Random Access Memory Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien JEDEC das Standardisierungsgremium fur SDRAM Hardwaregrundlagen de Speicher Glossar Memento vom 26 Dezember 2015 im Internet Archive abgerufen am 9 September 2016 RAM Speicher FAQ Noch detaillierte Fragen amp Antworten zu RAMs mit Werbung SDRAM Tutorial Flash website built by Tel Aviv University students Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Synchronous Dynamic Random Access Memory amp oldid 235671132