Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory Was ist DDR-SDRAM?

DDR-SDRAM ist ein flüchtiger Halbleiterspeicher. Er wird als Computerarbeitsspeicher genutzt und erzielt im Vergleich zu herkömmlichem SDRAM deutlich höhere Datentransferraten. Installiert wird DDR-SDRAM in Form von DIMM- (Desktop) oder SO-DIMM-Modulen (Laptop), die als kleine Speicherriegel auf das Mainboard gesteckt werden. Die Speichermodule sind in verschiedenen Generationen als DDR-, DDR2-, DDR3-, DDR4- oder DDR5-SDRAM verfügbar.

Ausgeschrieben bedeutet die Abkürzung DDR-SDRAM „Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory“. DDR-SDRAM ist ein flüchtiger Halbleiterspeicher. Er wird in Computern, aber auch in anderen elektronischen Geräten wie Netzwerk- und Kommunikationssystemen, Unterhaltungselektronik, medizinischen Geräten oder in der Kfz-Elektronik als Arbeitsspeicher verwendet.

Erste DDR-SDRAM-Speicher kamen Ende der 1990er-Jahre als Weiterentwicklung von SDRAM auf den Markt und setzten sich im Desktop-, Laptop- und Server-Umfeld schnell als Standardtyp für Arbeitsspeicher durch. Über die Jahre wurde DDR-SDRAM hinsichtlich der Leistungsfähigkeit stetig weiterentwickelt. Es gibt ihn daher in verschiedenen Generationen als DDR-, DDR2-, DDR3-, DDR4- und DDR5-SDRAM mit unterschiedlichen Eigenschaften, beispielsweise hinsichtlich Datentransferraten, Taktraten und Anzahl an Kontakten. Die fünfte Generation des Speichertyps wurde 2019 spezifiziert und erschien circa ab 2021 auf dem Markt.

Eigenschaften und Merkmale von DDR-SDRAM

DDR-SDRAM ist ein getakteter Speicher, der das sogenannte DDR-Verfahren (Double-Data-Rate-Verfahren) verwendet. Mithilfe des DDR-Verfahrens lassen sich Daten sowohl bei aufsteigenden als auch bei absteigenden Flanken des Taktsignals übertragen. Dadurch können im Vergleich zu herkömmlichem SDR-SDRAM doppelt so viele Daten pro Taktzyklus übertragen werden. Installiert sind die DDR-SDRAM-Speicherbausteine zusammen mit anderen Bauteilen auf kleinen Trägerplatinen, den sogenannten Dual-Inline-Memory-Modulen (DIMMs). Sie werden als Speicherriegel auf das Mainboard eines Rechners gesteckt werden.

Für Laptops existiert mit den SO-DIMMs (Small-Outline-Dual-Inline-Memory-Module) eine miniaturisierte Form der Speicherriegel. Die Bauform und die Abmessungen der DIMMs sind vorgegeben. Je nach DDR-SDRAM-Generation besitzen sie eine unterschiedliche Anzahl an Kontakten und an unterschiedlichen Stellen platzierte Kerbungen. Diese Kerbungen verhindern, dass untereinander nicht kompatible DDR-Speichertypen installiert werden können.

Die verschiedenen DDR-SDRAM-Generationen

DDR-SDRAM wurde stetig weiterentwickelt. Die verschiedenen Generationen unterscheiden sich beispielsweise hinsichtlich Taktung oder Betriebsspannung und sind untereinander nicht kompatibel. Die DIMM-Module sind, was die Anzahl an Kontakten oder die Kerbung angeht, physisch unterschiedlich gestaltet.

Anzahl an Kontakten der verschiedenen DDR-SDRAM-Generationen:

• DDR-SDRAM – DIMM: 184 Kontakte, SO-DIMM: 200 Kontakte,

• DDR2-SDRAM – DIMM: 240 Kontakte, SO-DIMM: 200 Kontakte,

• DDR3-SDRAM – DIMM: 240 Kontakte, SO-DIMM: 204 Kontakte,

• DDR4-SDRAM – DIMM: 288 Kontakte, SO-DIMM: 260 Kontakte,

• DDR5-SDRAM – DIMM: 288 Kontakte, SO-DIMM: 262 Kontakte.

Mit jeder neuen DDR-SDRAM-Generation stiegen die Datentransferraten und die Energieeffizienz der Speicherbausteine kontinuierlich. DDR2-SDRAM reduziert im Vergleich zu DDR-SDRAM die Versorgungsspannung von 2,5 Volt auf 1,8 Volt und erzielt eine Verdopplung der Datentransferrate. DDR3-SDRAM benötigt nur noch eine Versorgungsspannung von 1,5 Volt und verdoppelt die Datentransferrate nochmals. Bei DDR4-Speicher beträgt die Versorgungsspannung nur noch 1,2 Volt. Auch bei dieser Speichergeneration ist die Datentransferrate im Vergleich zur Vorgängergeneration circa verdoppelt. Die aktuelle DDR-SDRAM-Generation, DDR5-SDRAM, benötigt nur noch eine Versorgungsspannung von 1,1 Volt und steigert die Datentransferrate im Vergleich zu DDR4-SDRAM erneut deutlich auf bis zu 8.800 MT/s (Megatransfers pro Sekunde).

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