So verstehen Sie den Speicherrang und seine Rolle bei der Leistung

Wenn Sie sich nicht so sehr mit den Details der PC-Hardware auskennen, gehen Sie vielleicht davon aus, dass die RAM-Struktur im Grunde nur der Anzahl der DDR-Sticks entspricht, die Sie in Ihr Motherboard eingesteckt haben – also zwei Sticks, also zwei Kanäle, oder? Nun ja, nicht ganz. Vielleicht haben Sie schon einmal von Speicherkanälen gehört oder sogar davon, wie Speicherzeilen und -spalten funktionieren, was schon ziemlich genau auf dem richtigen Weg ist. Daten werden in einer Art Raster gespeichert – einem zweidimensionalen Array aus Zeilen und Spalten – und Sie haben mehrere Kanäle, um auf diese Daten zuzugreifen. Das kann ziemlich verwirrend sein, wenn Sie mit der Terminologie nicht vertraut sind.

Aber das ist das Seltsame: Weil Windows natürlich alles komplizierter machen muss als nötig, gibt es tatsächlich *mehr* als nur zwei Dimensionen für die RAM-Organisation. Neben Zeilen und Spalten gibt es drei weitere Dimensionen: Rang, Chip und Bank. Ehrlich gesagt können diese Begriffe ziemlich einschüchternd klingen, insbesondere wenn Sie nur Leistungs- oder Kompatibilitätsprobleme beheben möchten. Zu wissen, was jeder dieser Begriffe bewirkt, hilft Ihnen zu verstehen, warum sich Ihr System auf eine bestimmte Weise verhält oder warum ein RAM-Upgrade die Leistung nicht zu verbessern scheint.

In der Praxis kann jeder Kanal ein oder mehrere DIMMs aufnehmen. Jedes DIMM (das ist Ihr RAM-Riegel) kann ein, zwei, vier oder sogar acht *Ranks* haben – wobei vier und acht meist auf Servern und nicht auf einem durchschnittlichen Desktop-PC zu finden sind. Jeder Rank ist wie eine Gruppierung von DRAM-Chips, die alle gemeinsam gesteuert werden. Stellen Sie sich jeden Rank als eine kleine Teilmenge des Speichers vor, auf die das System unabhängig umschalten kann. Sie können jedoch nicht bestimmte Chips auswählen. Stattdessen steuert die *Chipauswahl* – eine Art Schalter – den gesamten Rank. Wenn Ihr System also Daten liest oder schreibt, zielt es tatsächlich auf eine ganze Gruppe von Chips gleichzeitig ab, nicht auf einzelne.

Was ist ein Rang?

Im Grunde besteht ein Rank aus einer Reihe von DRAM-Chips auf einem DIMM, die alle gleichzeitig aktiviert werden, da sie dasselbe Chip-Select-Signal verwenden. Das ist wichtig, denn es bedeutet, dass alle Chips aus Systemsicht als ein einziges „Objekt“ agieren. Wenn das System Daten anfordert, öffnet es eine bestimmte Bank (einen Teilbereich innerhalb der Chips), dann eine Zeile und schließlich eine Spalte. Die Anfrage erreicht alle Chips dieses Ranks gleichzeitig und alle reagieren gemeinsam – man kann es sich wie ein Team vorstellen, das im Gleichschritt agiert.

Wichtig zu wissen: Auf RAM-Etiketten finden Sie wahrscheinlich Angaben wie 1Rx4 oder 2Rx8 – diese geben die Anzahl der Ranks an. Interessante Tatsache: Dual-Rank-DIMMs haben oft Chips auf beiden Seiten, was aber nicht unbedingt *mehr* Ranks bedeutet, da vieles von der internen Verdrahtung abhängt. Die Anzahl der Ranks beeinflusst beispielsweise die Leistung und die Zugriffsoptimierung Ihres Speichercontrollers – Dual-Rank-Module haben dank Interleaving zwar einen leichten Vorteil, aber das ist in der Regel nicht entscheidend.

Ein Beispiel zur Klärung

Stellen Sie sich ein herkömmliches Single-Channel-System vor. Der Kanal ist oft 64 Bit breit – das ist Ihre Datenautobahn. Sie haben ein DIMM mit nur einem Rank und acht DRAM-Chips. Um diese 64 Bit Breite auszufüllen, stellt jeder Chip 8 Bit bereit. Ganz einfach. Verfügt das DIMM nun über zwei Ranks – beispielsweise für etwas mehr Leistungsflexibilität –, sind es 16 Chips, gruppiert in zwei Gruppen. Es kann immer nur ein Rank aktiv sein, aber das System kann Anfragen so verschachteln, dass, sobald ein Rank fertig ist, der andere einspringen kann. Super praktisch, wenn Sie versuchen, ein wenig mehr Geschwindigkeit herauszukitzeln, auch wenn es nur geringfügig ist.

Also, was ist der wahre Deal?

Die meisten RAM-Riegel für Verbraucher sind Single-Rank-Module, d.h.alle Chips befinden sich auf einer Seite – die Sache ist also ziemlich unkompliziert. Dual-Rank-Module haben Chips auf beiden Seiten des Riegels, was aber nicht immer *mehr* Ranks bedeutet. Aufgrund der Verdrahtung der Chips im Inneren kann ein Riegel mit Chips auf beiden Seiten manchmal trotzdem nur Single-Rank-Module sein. Um sicherzugehen, überprüfen Sie das Etikett, da dort normalerweise die Anzahl der Ranks angegeben ist, z. B.1Rx8 oder 2Rx8. Und ja, mehr Ranks können Ihnen aufgrund der Art und Weise, wie der Speicherzugriff gepipelinet wird, einen kleinen Vorteil beim Multitasking oder bei bestimmten Arbeitslasten verschaffen, aber insgesamt ist der Unterschied gering.

Zusammenfassung

Im Grunde ist ein Memory Rank nicht nur eine elegante Bezeichnung für „Chipgruppe“.Es handelt sich um eine Reihe von DRAMs, die vom Chip Select als Einheit gesteuert werden und im Hintergrund dafür sorgen, dass Ihr RAM reibungslos funktioniert (oder bei Fehlkonfigurationen auch nicht so reibungslos).Das Verständnis davon kann bei Upgrade-Entscheidungen oder Fehlerbehebungsschritten hilfreich sein. Letztendlich ist es zwar etwas verwirrend, aber das Wissen über Ranks und Chips kann viel Kopfzerbrechen ersparen.

Zusammenfassung

• Speicher ist komplexer als nur eingesteckte Sticks
• Ranks sind Gruppen von DRAM-Chips, die gemeinsam gesteuert werden.
• Chip-Select-Signale bestimmen, mit wem das System kommuniziert
• Durch die Überprüfung der RAM-Beschriftungen lässt sich die Anzahl der Ränge ermitteln
• Wenn Sie diese Dinge verstehen, können Sie Probleme beheben oder die RAM-Leistung optimieren.

Zusammenfassung

Wenn man versteht, was die Ränge wirklich bedeuten, wird das ganze RAM-Puzzle weniger mysteriös. Egal, ob Sie ein Upgrade durchführen oder einfach nur versuchen zu verstehen, warum Ihr System manchmal träge reagiert, diese Informationen können hilfreich sein. Hoffentlich erspart dies jemandem ein paar Stunden Kopfzerbrechen. Könnte besonders nützlich sein, wenn Sie mit High-End-RAM-Konfigurationen herumspielen oder einfach nur neugierig sind, wie das Gehirn Ihres PCs funktioniert.