Worin besteht der Unterschied zwischen SDRAM, DDR, DDR2, DDR3, DDR4 und DDR5?

Alle Desktop-Computer, Laptops und Tablets verfügen über einen Arbeitsspeicher (Random-Access-Memory), um die kurzfristig die Daten zu speichern, die sie für ihren Betrieb benötigen. Mit der Weiterentwicklung von Computern verbessert sich auch der Arbeitsspeicher.

Vor 2002 gebaut Computer verwendeten normalerweise ein synchrones DRAM (SDRAM). Doch im Jahr 2021 hat die Speichertechnologie mit dem DDR5-DRAM einen gewaltigen Schritt nach vorn getan. Bis zu diesem Zeitpunkt kamen mehrere RAM-Generationen auf den Markt.

Jede neue RAM-Generation zeichnete sich durch steigende Geschwindigkeiten und Frequenzen sowie geringeren Stromverbrauch aus. Da die Computer-Hardwarekomponenten miteinander verbunden und voneinander abhängig sind, kann ein Upgrade deines Arbeitsspeichers auch andere Komponenten beschleunigen. Deshalb ist dies eine gute Möglichkeit, einen langsamen Computer wieder in Fahrt zu bringen.

Die Unterschiede zwischen den RAM-Generationen können jedoch verwirrend sein. Aus diesem Grund haben wir diese Erklärung mit klar verständlichen Einblicken und fairen Vergleichen erstellt. Sie hilft Ihnen, Ihren eigenen PC zu bauen, ihren Computer aufzurüsten oder einfach nur die Funktionsweise von RAM besser zu verstehen.

Das SDRAM (synchrones DRAM) wurde 1988 als Reaktion auf die wachsenden Geschwindigkeiten anderer Computerkomponenten entwickelt. Die Bezeichnung „synchron“ im Namen sagt es bereits aus: SDRAM-Module wurden konzipiert, um sich automatisch mit dem Timing des Prozessors (CPU) zu synchronisieren.

Wie eine Uhr kennt der Controller des Arbeitsspeichers den exakten Bereitstellungszyklus der angeforderten Daten, sodass der Prozessor präzise und zum richtigen Zeitpunkt auf sie zugreifen kann. SDRAM kann nur ein Mal pro Taktzyklus lesen/schreiben.

DDR ist die Abkürzung für „Double Data Rate“ („doppelte Datenrate“) und wurde 2000 als Nachfolgergeneration von SDRAM eingeführt. DDR nutzt zur Datenübertragung sowohl die fallende als auch die steigende Flanke des Taktsignals an den Prozessor und erzielt auf diese Weise pro Zyklus die doppelte Übertragungsrate. Durch die Verwendung beider Flanken zur Datenübertragung wird der DDR-Arbeitsspeicher deutlich schneller als der SDR-Arbeitsspeicher, der nur eine Flanke zur Datenübertragung nutzt.

Der Vorgang, bei dem das DDR zwei Datenbits vom Speicherarray an den internen Eingangs-/Ausgangspuffer überträgt, wird als 2-Bit-Prefetch bezeichnet. DDR-Übertragungsraten liegen normalerweise zwischen 266 MT/s und 400 MT/s. Hierbei gilt es zu beachten, dass „doppelte Datenrate“ nicht mit Dual-Channel-Arbeitsspeicher gleichzusetzen ist.

Die DDR-Technologie wurde im Laufe der Zeit weiterentwickelt, um die Leistung anderer Komponenten zu verbessern und die gesamte Performance des Computers zu steigern. Als Nächstes betrachten und vergleichen wir die einzelnen DDRAM-Generationen.

DDR2 wurde 2003 eingeführt und arbeitet dank eines verbesserten Bussignals doppelt so schnell wie DDR. DDR2 verwendet die gleiche interne Taktrate wie DDR, bietet jedoch aufgrund des verbesserten Eingangs-/Ausgangsbussignals höhere Übertragungsraten. DDR2 hat einen 4-Bit-Prefetch, der doppelt so hoch ist wie bei DDR. DDR2 erreicht außerdem Datenraten von 533 bis 800 MT/s.

DDR2-Speicher können paarweise installiert werden, um im „Dual Channel-Modus“ zu laufen, was den Speicherdurchsatz noch weiter erhöhen kann.

2007 wurde die DDR3-Technologie eingeführt, die nicht nur die doppelte Bandbreite und die doppelten Übertragungsraten im Vergleich zu DDR2 bereitstellte, sondern auch deutlich weniger Energie verbrauchte – etwa 40 % weniger als DDR2.  Die Verringerung von 1,8 auf 1,5 V ermöglichte geringere Betriebsströme und Spannungen, was für batteriebetriebene Geräte eine fantastische Verbesserung bedeutete. DDR3-Übertragungsraten liegen zwischen 800 und 1600 MT/s.

All diese Verbesserungen sorgten für eine höhere Bandbreite und Leistung bei geringerem Energieverbrauch und machten DDR3 zu einem hervorragenden Arbeitsspeicher für Laptops.

Sieben Jahre nach der Einführung von DDR3 kam DDR4 auf den Markt. DDR4 bietet mit 1,2 V eine geringere Betriebsspannung und höhere Übertragungsraten als ältere Generationen, wobei vier Datenraten pro Zyklus verarbeitet werden. Dies bedeutet, dass DDR4 weniger Energie verbraucht und schneller und effizienter als DDR3 ist. Bei dieser neueren Generation wurden außerdem Bankgruppen eingeführt, um einen Prefetch von 16 zu vermeiden, der nicht wünschenswert ist. Jede Bankgruppen verfügt unabhängig von den anderen über eine Verarbeitungsbreite von 8 Bit, sodass DDR4 innerhalb eines Taktzyklus mehrere Datenanfragen verarbeiten kann.

Die DDR4-Übertragungsraten steigen ständig, da DDR4-Module Geschwindigkeiten von 5100 MT/s und bei Übertaktung sogar noch mehr erreichen können. Die Ballistix MAX Module von Crucial brachen im Jahr 2020 zahlreiche Übertaktungsweltrekorde.

DDR5 wurde 2021 eingeführt. Es ist die neueste Generation der Speichertechnologie, und bedeutet für die Speicherarchitektur einen gewaltigen Schritt nach vorn. Es ist vermutlich der größte Fortschritt bei der Speichertechnologie seit SDRAM.

DDR5 ermöglicht eine höhere Kanaleffizienz, ein verbessertes Power-Management sowie eine optimierte Leistung für Multicore-Computersysteme der nächsten Generation. Die DDR5-Geschwindigkeiten bei Markteinführung bieten fast die doppelte Bandbreite von DDR4. Es ermöglicht außerdem die Skalierung der Speicherleistung, ohne die Kanaleffizienz bei höheren Raten zu beeinträchtigen. Diese Ergebnisse wurden nicht nur bei Tests erzielt, sondern auch unter realen Bedingungen.

Der DDR5-Speicherstandard ist ein dichterer Speicherstick, was für Ihr System eine größere Speicherkapazität bedeutet. Im Vergleich dazu blieb DDR4 bei 16-Gigabit-Speicherchips stehen, während DDR5 bis zu 64-Gigabit-Speicherchips bietet. DDR5-Speicher von Crucial wird bei der Markteinführung mit 4800 MT/s arbeiten, das heißt mit der 1,5-fachen Geschwindigkeit des maximalen DDR4-Standards.

Im Allgemeinen sind Motherboards so aufgebaut, dass sie nur einen Speichertyp unterstützen. Man kann SDRAM, DDR, DDR2, DDR3, DDR4 oder DDR5 also nicht auf demselben Motherboard frei miteinander kombinieren, da sie dann nicht funktionieren werden. Sie passen nicht einmal in die gleichen Sockel.

Da RAM-Systeme branchenweit standardisiert sind, müssen Sie die elektrischen Parameter und die physikalische Form der in Ihrem Computer installierten Speicherhardware kennen. Da die elektrischen Parameter für jede Speichergeneration unterschiedlich sind, ändert man die physische Form des Speichers, um zu verhindern, dass in einem Computer der falsche Speicher installiert wird. Zum Beispiel ist es nicht möglich, zwischen SDRAM und DDR5 zu wählen, da Motherboards nur eine bestimmte Speicherspezifikation nutzen können. Manche Arten von Arbeitsspeicher sind übergreifend kompatibel, doch Ihr System wird nur mit dem dafür geeigneten RAM funktionieren.

Verwenden Sie das Crucial® Advisor™ Tool oder das System Scanner Tool, um herauszufinden, welche Art von Arbeitsspeicher Ihr Computer benötigt. So erfahren Sie, welche Speichermodule mit Ihrem Computer kompatibel sind und welche Optionen für Ihre Geschwindigkeitsanforderungen und Ihr Budget in Frage kommen.