Auswahl der richtigen RAM-Module für Industrie-PCs

RAM steht für Random Access Memory und bezeichnet den Arbeitsspeicher eines PCs. Das RAM hat die Aufgabe, in hoher Geschwindigkeit Daten zu lesen und zu schreiben, die direkt von der CPU verarbeitet werden können. Der Arbeitsspeicher ist volatil, was bedeutet, dass Daten nur temporär gespeichert werden. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass es auch nichtflüchtiges (non-volatiles) RAM gibt, welches aber nicht als klassischer Arbeitsspeicher zum Einsatz kommt.

Das RAM ist somit gewissermaßen die Schnittstelle zwischen dem schnell Arbeitenden Prozessor und dem vergleichsweise langsamen Massenspeicher eines Computers. Fast jede Art von Computersystem verfügt über einen Arbeitsspeicher, um Daten und Befehlssätze zwischenzuspeichern, die für die aktuellen Arbeitsschritte benötigt werden.

Bei der Auswahl der richtigen RAM-Module für Ihren Industrie-PC gibt es eine Reihe von Faktoren zu beachten, die für Performance und Kompatibilität des Rechners entscheidend sind. Diese werden im Folgenden kurz dargestellt.

Begriffsabgrenzung – Verschiedene Arten von RAM:

Obgleich alle RAM-Arten grundsätzlich die gleiche Aufgabe haben, unterscheidet sich ihre Architektur und Funktionsteilweise teils stark voneinander. Die beiden gängigen Formen von flüchtigem RAM sind:

Statisches RAM (SRAM)

Statisches RAM bezeichnet in der Regel kleine elektronische Speicherbausteine, die flüchtiger Natur sind – bei Stromverlust gehen ihre Daten also verloren. Deswegen ist eine konstante Stromzufuhr für die Funktion von statischem RAM erforderlich. Da SRAM über einen schnellen Zugriff, aber eine geringe Datenkapazität verfügt, wird es beispielsweise als Cache in Prozessoren oder Mikrocontrollern eingesetzt.

Dynamisches RAM (DRAM)

Neben SRAM ist DRAM der zweite primäre RAM-Typ und wird vor allem in Computern als Arbeitsspeicher eingesetzt. Sein Inhalt ist ebenfalls volatil, bei Spannungsverlust gehen also auch beim DRAM die gespeicherten Inhalte verloren. Anders als beim SRAM müssen die Inhalte jedoch auch bei bestehender Spannung regelmäßig nachgeladen werden, da sie andernfalls ebenfalls verloren gehen (daher die Bezeichnung dynamisch).

Seit der Einführung des ersten DRAM-Chips im Jahr 1970 hat der dynamische Arbeitsspeicher zahlreiche Entwicklungen durchlaufen. Aktueller Standard ist DDR4-SDRAM mit 288 Kontakten. Der noch schnellere und zugleich energieeffizientere DDR5-Standard wurde bereits erfolgreich getestet und soll ab 2020 in Serienfertigung gehen.

Auswahl des passenden RAM-Moduls:

Für die Auswahl des passenden RAM-Moduls sind neben den grundsätzlichen Faktoren, die im Folgenden beschrieben werden, vor allem diese vier Grundsätze zu beachten:

1. Desktop-RAM passt in der Regel nicht in Notebooks oder oder Embedded PCs mit Mobile-Technologie
2. PCs mit alter Hardware unterstützen gegebenenfalls keine aktuellen RAM-Module
3. RAM ist nicht rückwärtskompatibel (Bsp.: ein DDR2-Riegel kann nicht an einen DDR4-Controller angeschlossen werden)
4. RAM-Module verschiedener Generationen können nicht in einem System zusammen verbaut werden

Unter Einhaltung dieser Grundregeln kann nun die Auswahl des passenden Moduls anhand der folgenden Kriterien erfolgen:

RAM-Typ und Formfaktor

Der erste wichtige Schritt zur Auswahl des passenden Moduls ist die Kompatibilitätsprüfung von RAM-Modul und Mainboard des PCs. Das Datenblatt Ihres Mainboards enthält immer eine Information zum Sockel und dem RAM-Typ, der durch das Mainboard unterstützt wird. So erkennen Sie auf den ersten Blick, welche Art von RAM (z.B. Dual Channel DDR4 1866/2133 MHz) auf welchen Sockeln (z.B. 4 x 288-pin DIMM) durch das Board unterstützt werden.
Die folgenden Formfaktoren sind bei aktuellen Arbeitsspeichern gängig:

• DIMM: eingesetzt in Desktop PCs, Workstation und Servern (früher auch als UDIMM bezeichnet)
• SO-DIMM: eingesetzt in Laptops und anderen mobilen Geräten
• R-DIMM: Registermodule für erhöhte Speicherintegrität, die vor allem in Servern zum Einsatz kommen

Arbeitsspeicherausbau

Nach Eingrenzung des passenden RAM-Typs anhand der Vorgaben durch das eingesetzte Mainboard gilt es, den möglichen RAM-Ausbau zu definieren. Grundsätzlich sorgt mehr Arbeitsspeicher für eine höhere Performance des Systems – doch der Arbeitsspeicherausbau wird sowohl durch Mainboard als auch durch die CPU limitiert.
Beispiel: ein Board unterstützt, wie im oberen Beispiel, 4x 288-pin DIMM mit je 16GB per DIMM. Der maximale RAM-Ausbau liegt damit bei 64GB.
Wenn die eingesetzte CPU aber nur maximal 32GB RAM unterstützt, ist dies der limitierende Faktor und der maximale RAM-Ausbau reduziert sich entsprechend.

Taktfrequenz

Ähnlich wie bei einer CPU gibt die Taktfrequenz beim Arbeitsspeicher die Geschwindigkeit an, in der Kommunikation zwischen RAM und Mainboard stattfindet. Analog zum RAM-Typ und dem Arbeitsspeicherausbau muss auch die Taktfrequenz des Arbeitsspeichers mit Mainboard und CPU kompatibel sein – diese Information lassen sich ebenso den Datenblättern von Board und Prozessor entnehmen. Moderne DDR4-Speicher verfügen über eine Taktfrequenz von bis zu 3200 MHz.