SIMM SA LA DIMM oder welche Speicherchips taugen wofür?

02.06.1998

HAMBURG: Wer hat sie nocht nicht gehört? Begriffe wie SIMM, DIMM, SDRAMs oder gar Chipsatz? Autor Michael Thedens* erläutert in diesem Artikel auf verständliche Weise, was hinter diesen kryptischen Begriffen steht. Denn mal ehrlich: Wer versteht schon das ganze Fachchinesisch, welches sich hinter den ganzen neuen Produkten und Entwicklungen verbirgt.RAM steht für Random Access Memory. Hiermit ist der Hauptspeicher im Rechner (oder Drucker) gemeint, welcher die Daten nur solange hält, wie der Rechner an ist. Daher sagt man, daß die Daten im Haupspeicher flüchtig sind.

Wozu braucht man RAM?

Beim Hochfahren des Rechners (Booten) werden sämtliche für den Computereinsatz benötigten Daten von der Festplatte in den Arbeitsspeicher geladen. Wenn man z. B. innerhalb von Word ein neues Verzeichnis öffnen will, werden die entsprechenden Daten von der Festplatte in dem Arbeitsspeicher geladen und erst da dem Benutzer zur Verfügung gestellt. Ein Zugriff auf die Festplatte ist mit 9 - 16 ms relativ langsam, wogegen der Zugriff auf den Arbeitsspeicher bei gebräuchlichen EDO- und FPM-Modulen bei 60 - 70 ns liegt. (Zum Verständnis: Eine ms entspricht einer Millisekunde; also eintausendstel. Der Begriff Nano steht für Million. Eine Nanosekunde ist daher der einmillionstel Teil einer Sekunde.)

Wichtig ist, daß der Arbeitsspeicher, im Gegensatz zur Festplatte, seine Daten nur erhalten kann, wenn eine gewisse Grundspannung im Speicher vorherrscht. Wird also ein neu geschriebener Text nicht auf der Festplatte abgespeichert, geht er beim Abschalten des Gerätes verloren.

Je mehr Arbeitsspeicher zur Verfügung steht, um so mehr Anwendungen (Textverarbeitungen, Kalkulationen oder Grafiken) können gleichzeitig bearbeitet werden. Es ist nicht erforderlich, daß bestimmte Programme erst wieder geschlossen werden müssen, was unnötig Zeit in Anspruch nehmen würde.

Daher kann man generell sagen: Je mehr Arbeitsspeicher zur Verfügung steht, um so schneller und effektiver kann Ihr Rechner arbeiten!

Abgrenzungen

Die Entwicklungen im Speichermarkt stehen in einem engen Zusammenhang mit den Entwicklungen bei den Prozessoren, Boards und Chipsätzen.

Zu einer Zeit, wo die 8088/286-Prozessoren Standard waren, reichten die sogenannten 30-Pin Simms aus (Single Inline Memory Module). Diese Art von Modulen sind sogenannte 8-Bit-Module.

Das heißt, der Datenbus kann diese Module mit einem 8-Bit breiten Signal ansprechen. Aber schon der 286er besaß einen 16-Bit breiten Datenbus. Daher mußte man bei den Simms paarig aufrüsten.

Als IBM mit seiner PS/2-Serie 1987 auf dem Markt kam, setzte IBM mal wieder einen Standard; den sogenannten PS/2-Sockel. In diesen Sockel können SIMMS mit einem 32-Bit breiten Datenbus angesprochen werden. Diese Datenbusbreite besaß damals nur der 386DX-Prozessor. Von da an wurden die PS/2-Module immer bedeutender, wohingegen die 30-Pin-Simms mehr und mehr an Bedeutung verloren haben.

Als jedoch 1995 der Pentium-Prozessor vorgestellt wurde, war klar, daß es wieder einen neuen Standard geben müsse. Da der Datenbus von dem neuen Prozessortyp jetzt 64 Bit breit ist, wurde es Zeit, diesmal einen offiziellen Industriestandard zu definieren. Dies war die Aufgabe der JEDEC. JEDEC steht für Joint Electron Device Engineering Council. Die

JEDEC versteht sich als der Teil der EIA (Electronic Industrie Association), der die technischen Standards im Halbleiterbereich definiert.

DIMMS unterscheiden sich von SIMMS folgendermaßen:

1. Die Datenbreite von DIMMS sind 64 Bit (ohne Parity) oder 72 Bit (mit Parity).

2. Statt 72 Kontakte besitzen die DIMMs 168 Kontakte. Jedes dieser 168 Pins ist einzeln ansteuerbar. Bei den SIMMs waren dies in Wirklichkeit nur 36 Kontakte. Die Signale wurden an beiden Ende jeweils "durchgeschliffen".

3. Als Konsequenz ergibt sich daraus, daß Sie in einem Pentium statt zwei Simms nur noch ein DIMM einsetzen müssen, wenn ja wenn:

a) Sie auf Ihrem Board entsprechende DIMM-Sockel haben und

b) der Chipsatz dafür ausgelegt ist.

Allein diese Problematik wäre einen Extra-Artikel wert. Jedoch möchte ich nur noch auf die sogenannten SDRAM-DIMMs eingehen. Jeder raunt ja, daß "man unbedingt SDRAMs einsetzten müsse. Wegen der Performance und so."

Doch der Reihe nach. SDRAM steht für Synchronous DRAM. Das heißt nichts weiter, als daß der Hauptspeicher jetzt SYNCHRON zum Prozessortakt des PCs arbeitet. Dieser beträgt immer noch 66 MHz. Ein moderner Prozesser von Intel arbeitet zwar jetzt intern schon mit 333 MHz, die externe Datenbusrate beträgt immer noch 66 MHz.

Dadurch ist auch zwangsweise die Geschwindigkeit des SDRAMs begrenzt. Ein SDRAM DIMM, der für 10 NS ausgelegt ist, könnte zwar theoretisch mit 100 MHz laufen. Jedoch solange der Datenbustakt weiterhin auf 66 MHz limitiert ist, kann man das SDRAM-DIMM mit einem Porsche in der 30 KM/h-Zone vergleichen. Er könnte zwar schnell fahren, aber er darf nicht.

Außerdem müssen die SDRAM-Dimms von dem sogeannten Chipsatz unterstützt werden. Die Aufgabe des Chipsatzes liegt in der Organisation der Datenübertragung zwischen Prozessor, Speicher und zusäztlichen Erweiterungskarten. Grundsätzlich kann man zwischen Chipsätzen für die Pentium-Prozessoren sowie für die Pentium II/Pentium Pro-Prozessoren unterscheiden. Die SDRAM-Unterstützung bieten bei den Pentium-Prozesoren der TX-Chipsatz sowie der Nachfolger der VX-Chipsatz eine SDRAM-Dimm-Unterstützung an. Beide Chipsätze sind technisch nicht mehr auf dem neuesten Stand. So kann z. B. der TXer maximal 64 MB cachen.

Der Cache ist ein Zwischenspeicher, in dem häufig auftretende Daten (redundant) abgelegt werden. Da der Cache-Baustein ein SRAM ist und dadurch wesentlicher schneller auf die Daten zugreifen kann als ein DRAM oder SDRAM, ist ein Cache zwingend erforderlich. Üblich sind derzeit 256 KB. Mehr wäre sinnvoll, aber leider sehr teuer. Besagter TX-Chipsatz kann nur 64 MB cachen. Das heißt, bei 128 MB Hauptspeicher sind nur 64 MB für den Cachespeicher (TagRam) einsetzbar. Ein hoher Performanceverlust ist hier die Folge.

Die Innovationen geschehen allerdings bei den Pentium II/Pentium Pro-Chipsätzen. Der aktuellste Chipsatz ist der 440LX. Dieser unterstützt die SDRAM-Technologie sowie EDO-Chipsätze. Bei 64MBit-Chips können Sie auf maximal 512 MB erweitern (EDO 1 GB).

In der zweiten Jahreshälfte 1998 kommt dann Intel mit dem BX-Chipsatz heraus. Dieser wird ausschließlich SDRAM-DIMMs unterstützen. Spätestens dann werden sich SDRAMs auf dem Speichermarkt endgültig durchsetzen. Bereits jetzt beträgt der Anteil von SDRAM-DIMMS an den verkauften Modulen zum Beispiel bei Samsung zirka 60 Prozent, erklärt Herr Szemjonneth, Pressesprecher von Samsung Deutschland.

Auch soll endlich die Schallmauer von 66 MHz fallen. Der neue Prozessor unterstützt bei den neuen Prozessor Deschutes ab einer Prozessorgeschwindigkeit von 300 MHzeine interne Busrate von maximal 100 Mhz. Dann können endlich auch die SDRAMs so, wie sie gerne würden.

Worauf müssen Sie aber bei dem Einsatz von DIMMs, insbesondere SDRAM-DIMMs, achten? Die DIMMs besitzen Einkerbungen (sogenannte Nodges), welche Sie unbedingt kennen müssen. Wenn Sie nicht wissen, ob ein DIMMS unbuffered sein soll oder buffered, hinterfragen Sie lieber. Was, Sie wissen nicht, was ein Buffer ist? Macht nichts. Hier die Antwort: Ein Buffer ist ein Logik-Baustein, welcher die Signalwege der DRAMs entlasten soll. Anders ausgedrückt, je mehr Chips Sie ein-

zsetzen, um so schwächer werden die Signale (=kapazitive Last). Die Buffer verstärken daher die Signale. Daher ist ein Buffer grundsätzlich zu begrüßen. Jedoch kostet dieser etwas Performance (ca. 4-5 Nanosekunden pro DRAM). Dafür gibt es auch eine Formel; ich verschone Sie jedoch lieber damit.

Wenn dann, wie gesagt, besagter Kunde buffered DIMMs benötigt, brauchen Sie ein DIMM-Modul mit einer mittigen Kerbe auf der linken Nodge. Dieser Art der Kodierung nennt man Connector Keying.

Die rechte Einkerbung definiert die Art der Stromversorgung; 3.3 Volt (Mitte) oder 5 Volt (links). Die linke Einkerbung nennt man daher Buffer Define, die rechte Einkerbung Voltage Define.

Die Buffer Nodge nennt man auch 10er Nodge, weil Sie am Pin 10 plaziert ist. Die Voltage Nodge wird als 40er Nodge bezeichnet.

Ab und zu hört man auch etwas von SPD oder SDP. Keine Angst, die SPD hat das Thema Innovation jetzt nicht so ernst genommen, daß Sie mittlerweile auf den DIMMs vertreten ist. Auch stimmt es nicht daß das SIMM ein CDU-EEprom hat und Sie deswegen im diesen Jahr die Wahl haben zwischen DIMM und SIMM. Nein, SPD/SDP steht für Seriel Present Detected. Dies ist ein 256 Bytes großes EEPROM, in welchem Information wie Speicherorganisation, Refresh Mode sowie Zugriffsgeschwindigkeit entsprechend abgelegt werden. Bei Booten des Rechners werden dann diese Daten über das SDP abgelesen.

Ach und übrigens: Wenn jetzt ein Kunde zu Ihnen kommt und sagt, daß er bitte vergoldete Kontakte haben möchte, dann können Sie lächelnd sagen: Nach JEDEC-Norm haben alle DIMMs vergoldete Kontakte.

Zusammenfassung

Um ein DIMM zu verkaufen, benötigen Sie zwingend folgende Angaben:

1) unbuffered oder buffered

2) 5 Volt oder 3.3 Volt

3) mit oder ohne SDP-EEprom

4) die Art der Speicherorganisation (EDO,FPM oder SDRAM)

5) welchen Chipsatz respektive Prozessor besitzt der Kunde

All diese Kriterien führen dazu, daß das Produkt RAM in Zukunft komplexer wird. Dieses führt dazu, daß Sie sich mehr mit dieser Materie beschäftigen müssen. Jedoch können Sie sich durch eine kompetente Beratung von Ihrer Konkurrenz absetzen.

Unter den Speicherchips der momentane Favorit: SDRAM.

*Michael Thedens ist Marketing Manager bei Simple Technology in Hamburg.

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