RAM-Timings: Einfach erklärt

Die Abkürzung RAM steht für den englischen Term “Random Access Memory” und bedeutet auf Deutsch ganz unspektakulär Arbeitsspeicher. Er ist neben dem Hauptprozessor und der Grafikkarte einer der wichtigsten Bestandteile, die die Leistung und die Geschwindigkeit deines PCs beeinflussen. Je höher also die Leistung des Arbeitsspeichers, desto schneller lassen sich Daten verarbeiten? Das ist im Grunde genommen nicht ganz richtig. Eine Rolle dabei spielen nämlich auch die RAM-Timings, denn diese geben an, wie schnell der Arbeitsspeicher in der Lage ist, auf Anfragen zur Durchführung von Aktionen zu reagieren. Was das alles genau bedeutet, erfährst du hier.

Die Frequenz ist wohl die am meisten beworbene Spezifikation des Arbeitsspeichers. Mittlerweile weißt du aber bereits, dass die Leistung des RAMs nicht nur davon abhängt, sondern auch von den sogenannten RAM-Timings. Sie sind nämlich wichtige Kenngrößen, um die wahre Performance des Arbeitsspeichers zu ermitteln.

Erklärungsversuch: Darum sind RAM-Timings so wichtig für die Performance

Stell dir vor, dass der Arbeitsspeicher ein Auto wäre. Dabei spiegeln die Megahertz die reine Leistung des Motors wider. Im Stillstand wird der Antrieb jedoch nicht von allein in Gang gesetzt. Erst durch den Fahrer werden Impulse an das Aggregat gesendet, sodass die Leistung auch abgerufen werden kann. Hier liegt der springende Punkt: Je feiner die Mechanik des Fahrers mit dem Motor im Einklang ist, desto mehr kann man auch aus dem Motor selbst herauskitzeln. Das ist im Übrigen auch der Grund, weshalb leistungsschwächere Fahrzeuge ihren performanten Pendants manchmal überlegen sind. Was hier zählt ist also das Timing.

Was bedeuten die Abkürzungen CL, tRCD, tRP und tRAS?

Zugegeben, auf den ersten Blick können diese Abkürzungen ziemlich abschreckend auf jemanden wirken, der sich mit dem Thema bisher nicht befasst hat. Dabei verstecken sich hinter den Kurzbezeichnungen verständliche Begriffe.

CAS (Column Address Strobe) Latency (CL)

Der CL-Wert beschreibt die Zeitspanne, in der der Speicher eine Anweisung vom Prozessor empfängt, bis er Daten an den Prozessor zurückgibt. Es ist ziemlich offensichtlich, dass diese Reaktionszeit einer der ausschlaggebendsten Eigenschaften des Timings darstellt. Speicher mit einem CL-Wert von 7 reagieren demnach schneller als Speicher mit einem Wert von beispielsweise 9 oder 11. In anderen Worten: Je kleiner die Latenzzeit, desto schneller der Zugriff auf die Daten. Das ist jedoch nicht immer der Fall. Doch dazu später.

Row Address to Column Address Delay (tRCD)

RAM-Module nutzen ein Grid-basiertes Design für die Adressierung. Dabei wird die gebildete Schnittmenge aus Zeilen- und Spaltennummern einer eindeutigen Speicheradresse zugeordnet. Jetzt kommt das tRCD-Timing ins Spiel. Der Wert gibt die minimale Latenzzeit zwischen der Eingabe einer neuen Zeile und den Zugriff auf die darin enthaltenen Spalten an. Mit anderen Worten, es ist die Zeit, die der Arbeitsspeicher benötigt, um die Adresse auszulesen.

Row Precharge Time (tRP)

Nach einer erfolgreichen Extraktion von Daten aus dem Speicher muss die Leitung, über die auf die Daten zugegriffen wurde, geschlossen werden. Dies muss geschehen, damit auf eine neue Zeile zugegriffen werden kann. Die RAS-Vorladung ist die Zeit, die zwischen dem Zeitpunkt, an dem der Befehl zum Schließen der Reihe gegeben wird, und dem Zeitpunkt, an dem eine neue Reihe verfügbar ist, vergeht. Dies hat weniger Auswirkungen auf die Leistung als CL.

Row Active Time (tRAS)

tRAS definiert die Zeitspanne, die der Speicher warten muss, nachdem er einen Befehl ausgeführt hat, bevor er einen neuen Befehl annehmen und darauf reagieren kann. tRAS ist nach der CAS-Latenz die zweitwichtigste Auswirkung auf die Leistung.

Darüber hinaus gibt es noch andere Kennzahlen, die noch weitere Informationen beinhalten. In der Regel sind aber gerade diese 4 auf ein ausbalanciertes Zusammenspiel angewiesen. Bei neueren Arbeitsspeichern der Generation DDR 4 wird auch häufig der tRAS-Wert gar nicht mehr angegeben, da er aufgrund neuer Technologien in einem anderen Wert integriert wurde.

RAM-Timings: Wo die Leistungsdaten zu finden sind

In der Regel findest du die Werte auf der Verpackung des Arbeitsspeichers oder auf dem RAM-Riegel selbst. Angegeben sind meistens 4 Zahlen (bei DDR4 nur 3) als Block mit folgendem numerischen Format: 9-9-9-24.

Dabei verrät dir die erste Zahl etwas über CAS Latency, die zweite über Row Address to Column Address Delay, die dritte über Row Precharge Time und die vierte, sofern vorhanden über Row Active Time.

Hast du dir ein fertiges System bestellt und möchtest mehr über deinen RAM erfahren? Hast du aber nicht die Möglichkeit, auf der Verpackung oder am Arbeitsspeicher selbst nachzusehen? Es gibt auch Tools, mit denen du die Timings auslesen kannst, wie zum Beispiel CPU-Z oder SiSoftware Sandra.

CAS-Latenz: Höhere Werte bei aktuelleren Arbeitsspeichern

Wagt man einen Blick hinter die Kulissen, dann wird schnell klar, dass die Faustformel: “Je niedriger der CL-Wert, desto schneller die Reaktionszeit” nicht immer greift. Warum? Naja, eigentlich ist das ganz einfach. CL-Angaben spiegeln nur die Gesamtmenge der einzelnen Taktzyklen wider, nicht aber die Dauer dieser. Innerhalb einer Arbeitsspeicher-Generation kann man also sagen, gilt die Maxime. Jedoch nicht, wenn eine neue Speichertechnologie den Markt erobert. Gerade zwischen DDR3 und DDR4 finden sich nennenswerte Unterschiede der CL-Kennzahl. Diese sagt im direkten Vergleich aber nichts über die Performance aus. Demnach verarbeiten neuere Arbeitsspeicher Taktzyklen deutlich schneller.

Unterm Strich: Wie wirken sich RAM-Timings auf mein System aus?

Für den Otto-Normalverbraucher ist der Unterschied eines Arbeitsspeichers mit optimiertem RAM-Timing kaum spürbar. Die Unterschiede lassen sich hauptsächlich in Benchmarks nachvollziehen, nicht aber im normalen Betrieb.

Vor allem bei Games spielt das Timing des RAMs eine noch mehr zu vernachlässigendere Rolle, da aktuelle Grafikkarten mit integrierten Speichern ausgestattet sind. Dieser Speicher wird auch GDDR (Graphics Double Data Rate) genannt, weil er extra für grafische Anwendungen zum Tragen kommt. Dabei wird der Arbeitsspeicher des PCs quasi kaum in Mitleidenschaft gezogen.

Achtung: Anders ist es, falls du einen Computer besitzt, der auf Onboard-Grafik ausgelegt ist. Diese Chips, die fest auf dem Mainboard sitzen, sind in der Regel auf den Arbeitsspeicher deines PCs angewiesen und profitieren von performanterem RAM. Nicht vernachlässigen sollte man jedoch die Geschwindigkeit des RAMs, die in MHz angegeben wird. Besonders bei AMD-Prozessoren bringt eine höhere Taktrate ordentlich Performance.