Der Arbeitsspeicher gehört zu den Basis-Komponenten, die für den PC-Betrieb unerlässlich sind. Je mehr RAM-Kapazität (Random Access Memory) im Rechner steckt, desto schneller lassen sich Operationen abarbeiten. Darüber hinaus sollte der Speichertakt in Megahertz möglichst hoch sein, damit die Prozessoren ihr volles Potenzial auch ausschöpfen können. Weniger bekannt ist: Die Taktfrequenz entscheidet erst in Kombination mit den sogenannten Timings (oder auch Latenzen) über die wahre Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers.
Am schnellsten finden Sie die Leistungsdaten Ihres Arbeitsspeichers auf der Verpackung. Doch oftmals ist diese nicht auffindbar oder gar nicht vorhanden, da Sie einen Fertig-PC einsetzen. In diesen Fällen können Sie sich die Werte mithilfe eines kostenlosen Tools wie zum Beispiel CPU-Z oder auch über das Uefi/Bios anzeigen lassen. Hier finden Sie die komplette RAM-Bezeichnung beispielsweise in der folgenden Form angegeben: DDR4-3200 (PC4 25600).
So lassen sich die Angaben entschlüsseln: DDR4 beschreibt, zu welcher Generation von DDR (Double Data Rate) der RAM-Riegel gehört. Dabei ist er nicht abwärtskompatibel – weshalb auch das Mainboard diesen DDR-Typ unterstützen muss. Die Zahl nach „PC“ steht ebenfalls für die DDR-Generation.
Der Zahlenwert „3200“ wird oft als der Speichertakt des RAMs bezeichnet. Genau genommen ist das allerdings nicht ganz korrekt. Denn eigentlich verdeutlicht die Zahl die Datenrate, die in Megatransfers pro Sekunde (MT/s) oder 106 Datenübertragungsvorgängen pro Sekunde gemessen wird.
Bei DDR-Arbeitsspeicher beläuft sich die tatsächliche Taktfrequenz auf die Hälfte der angegebenen Datenrate – in unserem Fall ergibt das 1600 MHz. Streng genommen wird auch dieser Wert durch einen nativen, niedrigeren Takt und Multiplikatoren erzeugt – doch das würde an dieser Stelle zu weit führen. Bleibt die Frage, warum die Hersteller mit 3200 anstatt 1600 MHz werben? Die Antwort ist ganz einfach: Die DDR-Technik überträgt zweimal pro Takt. Die effektive Taktfrequenz verdoppelt somit den eigentlichen Takt. Deshalb ist die Datenrate quasi gleichwertig mit der Taktgeschwindigkeit in Megahertz.
Der Wert nach „PC4“, also in unserem Beispiel „25600“, steht für die maximale Transferrate, die in Megabyte pro Sekunde (MB/s) gemessen wird. Sie bestimmen diese, indem Sie die Datenrate (in Megatransfers) mit der Breite des I/O-Busses (64 Bit in sämtlichen modernen Rechnern) multiplizieren: 3200 MT/s x 64 Bit ÷ 8 Bit (pro Byte) = 25 600 MB/s.
Im Prinzip geben alle Werte die Geschwindigkeit Ihres Arbeitsspeichers an. Sie unterscheiden sich lediglich in der jeweiligen Form. Ähnlich gilt das auch für die Timings, die die Latenzzeit zwischen verschiedenen, gängigen Operationen des RAMs angeben. Aus diesem Grund lässt sich hier auch von einer Wartezeit sprechen. Die minimalen Timings sind durch die jeweilige Spezifikation festgelegt, sodass für jede DDR-Generation eine Tabelle mit den schnellstmöglichen RAM-Timings zur Verfügung steht. Die Messung dieser Timings erfolgt in Taktzyklen, die von den Herstellern in vier Zahlenwerten angegeben werden, die jeweils mit einem Bindestrich voneinander getrennt sind – beispielsweise 16-18-18-38. Je niedriger die Werte ausfallen, desto besser.
Die Reihenfolge der Werte verrät außerdem, wofür die Zahlen tatsächlich stehen. Beim ersten Wert (16) handelt es sich um die sogenannte CAS Latency (CL). Dies ist die Dauer, die der Arbeitsspeicher benötigt, um der CPU zu antworten. Die CL lässt sich jedoch nicht allein für sich betrachten. Nachfolgende Formel auf Basis der Transferrate des Arbeitsspeichers wandelt die Angabe in Nanosekunden um: (CL÷Transferrate) x 2000. Infolgedessen kann ein langsameres RAM wirklich eine geringere effektive Latenz aufweisen, wenn es eine niedrigere CL hat. Die zweite Zahl (18) steht für tRCD (Row Address to Column Address Delay). RAM-Module verwenden ein gitterbasiertes Design zur Adressierung. Die Schnittmenge von Zeilen und Spaltennummern zeigt somit eine bestimmte Speicheradresse an. tRCD gibt dabei die minimale Latenzzeit zwischen dem Eingeben einer neuen Zeile in den Speicher und dem Beginn des Zugriffs auf Spalten darin an. Vereinfacht gesagt, handelt es sich hierbei um die Dauer, die das RAM benötigt, um die Adresse zu erreichen. Die Zeit, um das erste Bit aus einer zuvor inaktiven Zeile zu empfangen, wird mithilfe der Formel tRCD + CL kalkuliert.
Die dritte Nummer (18) steht für tRP (Row Precharge Time) und gibt die Latenzzeit beim Öffnen einer neuen Zeile im Speicher an. Technisch gesehen handelt es sich dabei eigentlich um die Latenzzeit zwischen der Ausgabe des Precharge-Befehles, um eine Zeile in den Leerlauf zu versetzen oder zu schließen und den Aktivierungsbefehl zum Öffnen einer anderen Zeile. Die tRP ist oftmals identisch mit der tRCD, weil bei beiden Werten die gleichen Faktoren die Latenzzeit beeinflussen.
Die vierte Zahl (38) steht für die tRAS. Damit wird die minimale Zahl von Zyklen angegeben, die eine Zeile offen bleiben muss, um Daten korrekt zu schreiben. Dieser Wert beschreibt die Latenzzeit zwischen einem Aktivierungsbefehl in einer Reihe wie auch der Ausgabe des Pre-Charge-Befehles in derselben Reihe oder die Mindestzeit zwischen dem Öffnen und Schließen der Reihe.
Zusammengefasst lässt sich feststellen, dass die Timings die Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers einschränken können. Doch keine Angst: Weil der Speicher-Controller der Hauptplatine die RAM-Timings verwaltet, lassen sich die Werte verändern, wenn das Motherboard diese Technik beherrscht. So können Sie dann möglicherweise noch etwas mehr Tempo aus dem Arbeitsspeicher herauskitzeln, indem Sie das RAM übertakten und die Timings um ein paar Zyklen verkürzen.
Beim RAM-Overclocking müssen Sie allerdings sehr vorsichtig vorgehen, da bereits kleinste Justierungen den Rechner einfrieren oder abstürzen lassen. Klappt das Übertakten jedoch, erreichen Sie kürzere Verarbeitungszeiten für RAM-intensive Aufgaben, flottere Render-Zeiten sowie reaktionsfreudigere virtuelle Maschinen.
Tipp: Arbeitsspeicher erweitern und aktivieren: So geht’s Schritt für Schritt