... eine Seite mit einer Auflistung sämlicher Arbeitsspeicher (Geschichte)
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Re:Arbeitsspeicher (Geschichte), Teil 1
04.12.2002, 19:10:55
Wie gestern nachts versprochen. Vorweg: Das Folgende ist eine grobe Verkürzung der Entwicklung und auch der Wahrheit. Viele Arbeitsweisen/Vort- und Nachteile bleiben nicht erwähnt. Geht auch nicht - aus Zeit und Seitenmangel.

In den Anfängen des Computers waren wechselbare RAM-Speicher ziemlich unbekannt. ;-)

Großanlagen in den Sechzigern entdeckten dann diese flexible Lösung. Die Speicherkarten waren damals - verglichen mit heutigen PCI-Karten - riesengroß (30x30cm und größer) und verfügten über eine Vielzahl handverlöteter Bauteile. Jeder Kontakt im Steckerteil, der die handgeätzten Platinen mit dem Rechner verbanden, war 1-2mm breit. Die Größe der Speicherkarten war damals nicht so das Problem, Mini-Tower-Gehäuse waren damals unüblich; ein halbwegs leistungsfähiger Computer belegte ohnehin ganze Zimmerfluren.

Eher war die Kapazität der Speicher etwas, was ein wenig knapp bemessen war: Zuerst kamen, soweit ich mich zurückerinnere an die alte Cyber, Karten mit 2kB Speicher, später dann immerhin schon Speicherriesen mit 8kB RAM. Eine kleine Unannehmlichkeit dieser Karten war allerdings nicht von der Hand zu weisen: Sie waren recht erschütterungsempfindlich. Bei jedem Schütteln ein paar Bytes weniger - das hat ihnen den Spitznamen "Schüttelspeicher" eingetragen.

Die nächste wichtigere Speicherart, die mir einfällt, waren DRAMs, die entweder als Käfer (so genannt wegen seiner Optik, sieht ähnlich aus wie ein BIOS-EEPROM) fix verlötet oder auf Sockeln gesteckt waren. Diese Art der Speicherbestückung - 16 Pins pro Käfer, je 8, 16, 32, 64, später auch 128, 256kB und sogar vereinzelt1MB - blieb uns bis in die Zeit der 286er erhalten. Verschiedene bankweise Bestückungen waren in einer Zeit der individuellen Computer (IBM XT/AT, aber auch Atari 800 bis ST und TT, Commodore 64, Commodore Amiga, Archimedes und viele mehr) üblich.

Die FPM (Fast Page Mode)-DRAM-SIMMs der Frühzeit beglückten 386er und höher und waren mit 32 Pins ausgestattet. Bis zu stolze 4MB wurden im Laufe der Zeit auf einen solchen Riegel gepackt. Erstaunlich, wenn man bedenkt, dass sich IBM einmal zu der Aussage hinreissen ließ, kein Mensch würde jemals mehr als 1MB RAM benötigen oder auch nur in Erwägung ziehen.

Die kleinen SIMMs wurden bankweise eingesetzt, d.h. immer paarweise zu einer Speicherbank verbunden.

Gleichzeitig sollten die kleinen "Käfer" nicht vergessen werden, mit denen vom 286er bis in die Pentium-Ära hinein die Level2-Chaches mit Speicher bestückt wurden (Aussehen ähnlich wie BIOS-EEPROM).

Nachdem MS-DOS auch ein Geschwisterl namens Windows bekommen hatte, war es aus mit Resourcensparender Programmierung, wurden bald auch 16MB RAM mehr als knapp. Da musste was Neues her. In den Zeiten der 486er war es soweit. Entsprechend der jetzt aktuellen 64Bit-Prozessoren wurde FPMs auf neue Platinen mit doppelter Kontaktzahl verfrachtet: 72Pins waren jetzt gefragt. Auch sie wurden meist paarweise eingesetzt.

Teil 2 folgt sogleich...

GrummelGrumpf
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Re:Arbeitsspeicher (Geschichte), Teil 1
04.12.2002, 19:11:26
Teil 2

Schon bald stieg der Hunger nicht nur nach Quantität, sondern auch nach Qualität: "schneller" hieß das Zauberwort. VDRAMs (Video-DRAM, Käferform) trieben als Grafikspeicher die Benchmarkzahlen hoch, erwiesen sich aber als zu teuer für den Einsatz als PC-Arbeitsspeicher. Dasselbe galt in noch größerem Maß für SyncRAMs, die auch schon wieder vom Markt verschwunden sind.

Mit nur wenig Aufwand allerdings gaben EDO-RAMs ein bisschen mehr Performance her. Bauform gleich, aber explizite Unterstützung durch das Chipset nötig. Haben sich einige Zeit gehalten, waren auch in Apples zu finden, allerdings mit wesentlich mehr "Haxerln".

SDRAMs-DIMMs, die nächste Generation sozusagen, wie wir sie derzeit noch kennen, haben 168 Kontakte, sind bei den meisten Boards einzeln (1 SIMM = 1 Speicherbank) einzusetzen.

RAMBUS-Speicher wurden ursprünglich für die Ausstattung von Grafikkarten eingesetzt, wo der Hunger nach Speicher-Bandbreite besonders hoch war und ist. Obwohl auch diese Technologie sehr kostenintensiv ist, hat sich Intel der eindeutigen technischen Vorteile wegen entschlossen, diese Technologie mit eigenen Chipsets zu unterstützen.

RAMBUS-Speicher haben nicht nur Performance-Vorteile, die einerseits durch den hohen Bustakt, andererseits aber auch durch beidseitige Flankennutzung, fehlenden Bubble Delay und direktes, punktuelles Ansprechen aktuell leerer Speicherstellen entstehen. Durch die andere Speicherorganisation kann ein Teil des RIMMs versagen, ohne den Rest des Speichers unbrauchbar zu machen. Der Rest wird ausgemapped. So kann der User kann auch ruhig ein paar Tage auf ein Ersatzmodul warten, ohne auf große Speichermengen oder eventuell sogar den kompletten Rechner verzichten zu müssen.

RAMBUS ist eine sehr schnelle Technologie, aber recht kostenintensiv. DDR-RAMs kamen später, sozusagen als Antwort auf den Auftschrei der breiten Masse. Sie verfügen heute über 184 Kontakte, arbeiten über beide Flanken. Ähnlich wie seinerzeit bei EDO-RAMs ist auch hier die Unterstützung des Chipsets nötig, der Performance-Gewinn hält sich - verglichen mit den älteren RAMBUS-RAMs in Grenzen.

Der Vollständigkeit halber: Für Notebooks bzw. die zugehörigen SO-DIMMs, wurden seit FPM: 72, 144 und, bei DDR, 200 Kontakte verwendet.

Eine wichtige Neuerung wurde, wenn ich mich noch richtig erinnere, kurz vor dem Auftauchen der ersten 72Pin-SIMMs entwickelt: zuerst "Parity Check" und dann "ECC" (Error Code Correction). Bei beiden handelt es sich um Sicherheitsmerkmale, die (mittels zusätzlichem Parity Bits) eine Prüfung der übermittelten Daten von CPU an den Arbeitsspeicher Speicher erlaubte (Parity Checking) oder sogar eine Korrektur eines gefundenen Fehlers (ECC, wobei in der Regel nur 1 Bit-Fehler korrigiert werden können). Der Fehlschlag einer korrekten Übermittlung konnte so sofort erkannt und das System gestoppt werden.

Übermittlungsfehler können durch eine lange Reihe von verschiedensten Ursachen ausgelöst werden. Wegen der höheren RAM-Kosten wird ECC heute hauptsächlich im gehobenen Workstation- und im Serverbereich eingesetzt. Dort allerdings ist dieses Feature ein "Must", das zeigt, ob der SysAdmin wenigstens ein bisschen Ahnung von seinem Job hat.

Dieses Feature (ja, it isn't a bug) wurde von vielen Kunden missverstanden. "Wos soi des? Jetzt hob i den teuren Speicher und dann bleibt die Maschine steh, bevur i speichern kann!"

Ja, liebe Freunde, das ist und war auch gut so. Was ist Euch lieber: Ein Rechner, der steht wie ein Bock, sobald ein Speicherfehler auftritt? Oder ein Rechner, der weiterläuft, als wäre nichts geschehen, aber bereits mit fehlerhaften Daten ackert? So mancher Konstrukteur hatte schon Probleme, seine CAD-Zeichnungen nachzubessern, weil er die gespeicherten Fehldaten nicht mehr öffnen konnte. Uiii, das ist teuer! (Namen und Fälle der Redaktion bekannt. ;-))

GrummelGrumpf
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