Was sind die Unterschiede zwischen Speicherstandards?

Der Systemspeicher oder RAM war bisher am unschuldigsten, wenn es um die Benennung und das Verständnis davon ging, welche Art von RAM wir für unseren Computer benötigen. Wahr ist aber auch, dass sich der Status quo seit langem nicht drastisch verändert hat. Wir haben DDR5, aber es hat nicht viel an der Art und Weise geändert, wie wir RAM auswählen. Uns ging es immer noch hauptsächlich um Geschwindigkeiten, Latenzzeiten und Kompatibilität mit dem System, das wir bauen/kaufen wollten. Beispielsweise unterstützt die AM4-Plattform von AMD kein DDR5, sodass die einzige Lösung ein Upgrade auf das neuere AM5 ist. Bei Intel muss man allerdings darauf achten, dass man mindestens einen Chip der 12. Generation oder neuer gekauft hat.

Form und Design des Moduls, das wir RAM nennen, haben sich jedoch schon lange nicht verändert. Hier kennen wir mehrere Begriffe: DIMM, UDIMM, SODIMM, RDIMM... Dieses Jahr haben wir eine andere Bezeichnung bekommen – CUDIMM.

Lassen Sie uns zunächst klären, was die uns bereits bekannten Bezeichnungen bedeuten.

Was ist ein DIMM (Dual In-line Memory Module)?

DIMM steht für Dual In-line Memory Module und ist eigentlich die offizielle Bezeichnung für das, was die meisten von uns als Speichermodul bezeichnen. Ein DIMM ist ein rechteckiger Schaltkreis mit eingebauten Speicherchips und einer mit Stiften bedeckten Verbindungskante, die für den Anschluss an das Motherboard vorgesehen ist.

Der Grund dafür, dass es als DIMM und nicht als SIMM (Single In-line Memory Module) bezeichnet wird, liegt darin, dass sich die Metallkontakte (Pins) auf beiden Seiten des Moduls befinden und unterschiedliche Schaltkreise darstellen, die einen 64-Bit-Datenpfad bereitstellen. DDR5- und DDR4-DIMMs haben 288 Pins, aber die Kerbe ist an eine etwas andere Stelle verschoben, sodass Sie keine DDR5-DIMMs in einen DDR4-RAM-Steckplatz einsetzen können oder umgekehrt.

Der Begriff DIMM bezieht sich also auf die physikalische Beschaffenheit des Speichermoduls, sagt uns aber nichts über die Kapazität oder Leistung des Speichers. Beispielsweise kann ein DIMM Speicherchips nur auf einer Seite des Moduls haben, oder sie können sich auf beiden Seiten befinden. Aus Kompatibilitätsgründen halten sich DIMMs in der Regel an die Spezifikationen der JEDEC-Standardisierungsorganisation, was bedeutet, dass DIMMs mit den meisten heutigen Systemen und Plattformen kompatibel sind.

Was ist ein UDIMM?

Ungepufferter RAM oder UDIMM (Unbuffered Dual In-Line Memory Module) ist die häufigste Art von Systemspeicher. Einfach ausgedrückt handelt es sich lediglich um eine Art DIMM, und in den meisten Fällen wird diese Bezeichnung nicht einmal in den RAM-Spezifikationen angezeigt, da die Namen DIMM und UDIMM austauschbar sind. „Unbuffered“ bedeutet, dass UDIMMs kein Register zwischen dem Speichercontroller und den Speicherchips haben. Der im Prozessor befindliche Controller kommuniziert direkt mit den Speicherchips.

Dieses Design hat seine Vor- und Nachteile. Da es keinen Zwischenhändler gibt, ist die Latenz geringer, was eine schnellere Leistung bedeutet. Auch die Herstellung ist einfacher und damit günstiger. Wie bereits erwähnt, sind sie die am weitesten verbreitete Art von Speichermodulen und erfreuen sich großer Beliebtheit in Gaming-Computern und Computern, auf denen Benutzer intensive Aufgaben ausführen. Da jedoch keine Schnittstelle zwischen Controller und Chips vorhanden ist, ist die Signalzuverlässigkeit im Vergleich zu Modulen, die ein Register verwenden, schlechter.

UDIMMs verfügen in den meisten Fällen auch nicht über ein ECC-System (Error Correction Code), sodass die Wahrscheinlichkeit einer Datenbeschädigung höher ist.

Auf der anderen Seite der Skala finden wir RDIMMs oder Speichermodule, bei denen bei UDIMMs ein Register fehlt.

Was ist ein RDIMM?

Server, Workstations und ähnliche Geräte erfordern in erster Linie Stabilität und Zuverlässigkeit. Das Fehlen eines Registers oder Puffers (wie bei UDIMM) macht sich bei größeren RAM-Kapazitäten noch deutlicher bemerkbar, weshalb bei Servern am häufigsten RDIMM oder Registered Dual In-line Memory Module verwendet wird. Dieses Zwischenregister hilft, die elektrische Belastung der Speichermodule zu stabilisieren und zu verwalten. Dies hat den Vorteil, dass RDIMMs größere Speicherkapazitäten unterstützen als UDIMMs.

ECC ist die zweitwichtigste Komponente im Stabilitätsmosaik, das Server benötigen. Datenbeschädigung ist bei RAM eine Konstante, aber ECC kann sie erkennen und reparieren und so katastrophale Datenverluste verhindern. Der Preis, den Sie für eine viel bessere Zuverlässigkeit zahlen, ist die Latenz, die für Geräte, die RDIMMs benötigen, nicht so wichtig ist.

Was ist ein SODIMM?

Wenn Sie schon immer den Arbeitsspeicher eines Laptops oder Mini-PCs aufrüsten wollten, haben Sie vielleicht den Anfängerfehler gemacht und ein Standard-DIMM oder UDIMM gekauft und später herausgefunden, dass es eine physische Einschränkung gibt. Sie haben das Handbuch Ihres Computers zur Hand genommen und das SODIMM-Etikett neben der RAM-Spezifikation bemerkt.

SODIMMs (Small Outline Dual In-line Memory Modules) sind speziell für den Einsatz in Computern mit begrenztem Platzangebot wie Laptops und Minicomputern konzipiert. SODIMM-RAM ist etwa halb so groß wie Standard-DIMM-RAM, die Struktur bleibt jedoch ähnlich, ebenso wie die Leistung.

Aber was sind CUDIMMs und CSODIMMs?

CUDIMM steht für Clocked Unbuffered Dual In-line Memory und ist der neueste Speicherstandard. CUDIMM-Module sind darauf ausgelegt, die Speichersignalintegrität zu verbessern, indem sie einen Takttreiber (CKD) in das DIMM-Modul selbst integrieren. Der CKD ist ein kleiner integrierter Schaltkreis, der die Taktsignale wiederherstellt, die für die Synchronisierung des Prozessors, des Speichercontrollers und der Speichermodule unerlässlich sind. Das Timing-Signal wird nun direkt auf dem DIMM und nicht mehr im Prozessor generiert, was die Stabilität bei hohen RAM-Geschwindigkeiten verbessert. Einfach ausgedrückt: Das Vorhandensein eines Takttreibers veränderte das Verhalten von DDR5-RAM bei höheren Geschwindigkeiten.

Möglicherweise ist Ihnen die Ähnlichkeit mit RDIMMs aufgefallen. Der Unterschied besteht darin, dass das RDIMM zusätzlich zum Zeitsignal auch den Befehls- und Adressbus im Puffer speichert, während das CUDIMM nur das Zeitsignal speichert. Daher werden Server weiterhin mit RDIMM-Modulen ausgestattet sein und CUDIMMs werden im Einklang mit klassischen UDIMM-Modulen leben.

JEDEC empfiehlt die Verwendung von CUDIMM-Modulen für Geschwindigkeiten über 6400 MT/s.

Glücklicherweise verfügt der neue CUDIMM-RAM über die gleiche Anzahl an Anschlüssen (288) wie der bestehende DDR5-UDIMM-Standard, sodass die Kompatibilität zumindest unter diesem Gesichtspunkt kein Problem darstellen sollte. Derzeit funktioniert CUDIMM nicht auf den Prozessoren der 7000er-Serie von AMD, und auf den 8000er- und 9000er-Serien funktioniert es in diesem „Bypass“-Modus, in dem CKD nicht funktioniert, sodass es derzeit keinen guten Grund gibt, neuen RAM in einen AMD-Computer einzubauen , außer natürlich, wenn Sie „gelutscht“ sind.

Die neuesten Intel Arrow Lake-Chips sind mit dem blauen Team kompatibel und es sind bereits etliche Module käuflich zu erwerben. Kingston, Crucial, Biwin und G.Skill gehören zu den ersten Herstellern, die bereits CUDIMM-Module mit einer Kapazität von bis zu 48 GB anbieten. Der Preis für eine solche Kapazität liegt bei etwa 400–500 Euro und sie können Geschwindigkeiten von bis zu 9600 Megatransfers pro Sekunde (MT/s) erreichen.

Für Laptops und Mini-Computer sind auch bereits erste CSODIMM-Module erhältlich, die auch einen Takttreiber und alle von uns bereits aufgeführten Vorteile enthalten.

Was sind CAMM2 und LPCAMM2?

DIMM-Module haben eine weitere Konkurrenz bekommen – CAMM2 (Compression Attached Memory Module). Der Hauptunterschied besteht darin, wie das CAMM2 mit dem Motherboard verbunden wird. Die Anschlüsse des CAMM2 sind, ähnlich wie bei neueren Prozessoren und Mainboards, in einem Raster angeordnet und nicht mehr in einer Reihe (bzw. zwei Reihen), wie wir es von DIMMs gewohnt sind. Durch das neue Design von CAMM2 liegt der Speicher flach auf dem Motherboard und nicht mehr senkrecht. Der erste offensichtliche Vorteil ist der gewonnene Platz, was für den Einbau größerer Luftkühler eine gute Nachricht ist. Zumindest im Moment sieht es so aus, als ob Motherboards, die CAMM2 unterstützen, nur Platz für ein CAMM2-Modul bieten – und nicht mehr, als wir es von DIMM-RAM gewohnt sind. Wenn Sie die Kapazität/Geschwindigkeit erhöhen möchten, müssen Sie das gesamte Modul austauschen.

Da der RAM aber näher am Prozessor platziert wird, können wir uns ähnlich wie bei CUDIMM auf eine bessere Signalzuverlässigkeit, höhere Frequenz und geringere Verzögerungszeiten freuen.

Die Zahl 2 am Ende des Etiketts weist auf die zweite Generation dieses Standards hin, der ursprünglich von Dell entwickelt wurde. Wie CUDIMM ist CAMM2 derzeit für die meisten Anwender irrelevant und es ist auch unklar, welcher Standard sich in Zukunft durchsetzen wird. Auf der Seite der DIMM-Module bleibt noch der Preis, der für viele Käufer einer der wichtigsten Faktoren ist.

Nicht zu vergessen: Notebooks erhalten auch einen weiteren Standard – LPDDR5 CAMM2 oder LPCAMM2.

Bei ultradünnen Laptops zählt jeder Millimeter, daher entscheiden sich Hersteller oft dafür, den RAM direkt auf die Hauptplatine zu löten, was für die Portabilität großartig ist, für mögliche Upgrades jedoch problematisch ist. LPCAMM2 ist wie CAMM2 flach, benötigt viel weniger Platz als SODIMMs und ermöglicht dem Benutzer gleichzeitig ein einfaches Upgrade.

Das Lenovo ThinkPad P1 G7 gehört zu den ersten, die mit dem neuesten RAM ausgestattet sind.

Nach langer Zeit steht uns ein großer Sprung im Bereich Systemspeicher bevor. Wir werden mit Interesse verfolgen, welcher Standard bei den Benutzern am besten funktioniert.