DDR DRAM: FAQs und Problemlösungen

DRAM ist vermutlich die am wenigsten verstandene Komponente in Computern. Hier sind einige Antworten auf die am häufigsten gestellten Fragen unserer Leser über Arbeitsspeicher.

Was ist DRAM?

Fragen, Argumente und Diskussionen entstehen ebenso wie Mythen und Missverständnisse. Deshalb soll dieser Artikel regelmäßig gestellte Fragen beantworten und so einige weit verbreitete Mythen entlarven. Mit Sicherheit sind Teile des Artikels subjektiv und diskussionswürdig, weshalb entsprechende Kommentare willkommen sind. Wir werden versuchen, einige gängige Behauptungen zu untersuchen. Einige Punkte enthalten auch Vorschläge und Anleitungen.

Dieser Artikel begann einmal als einfacher Text und wuchs dann immer weiter, sodass wir ihn letztlich zweiteilen mussten. Der erste Teil geht auf häufig gestellte Fragen ein. Der zweite betrachtet hauptsächlich Mythen, die oft als Tatsachen angesehen werden. Die meisten können beim Bau eines neuen Rechners sowohl technisch als auch finanziell Probleme bereiten.

Wir vermuten, dass einige Leser den Artikel nur auszugsweise lesen, sodass einige Informationen wiederholt werden. Sollte es darüber hinaus noch weitere Fragen geben, können diese gern im Kommentarbereich gestellt werden. Wir werden dieses Dokument regelmäßig ergänzen und somit aktuell halten.

Im Vorfeld sprachen wir mit Foren-Nutzern, Kunden, DRAM- und Motherboard-Herstellern, IT-Fachleuten und anderen Bastlern. Außerdem erhielten wir bereits im Rahmen des Artikels DDR3 Memory: What Makes Performance Better? Leserfeedback. Das Folgende findet sich in Teil 1 dieser Artikelreihe. Sie beginnt mit einigen Grundlagen und steigt dann tiefer in die Materie ein.

  1. Was ist DRAM?
  2. Physischer Speicher gegenüber virtuellem Speicher?
  3. Was ist CAS Latenz?
  4. Niedrige CAS Latenz oder hohe Datenrate?
  5. Was sind XMP, AMP, DOCP und EOCP?
  6. Wieso hat XMP zwei Profile?
  7. Was ist der Flex Mode?
  8. Funktioniert Quad-Channel DRAM in Dual-Channel Mainboards?
  9. Warum zeigt CPU-Z an, dass das DRAM nur mit Geschwindigkeit X läuft?
  10. Wieso zeigt CPU-Z nur eine maximale Bandbreite von X an?
  11. Wieso zeigt CPU-Z Single-Channel Modus mit zwei DIMMs?
  12. Wieso wird nicht das gesamte DRAM angezeigt/Warum wird es nicht verwendet?
  13. Wieso läuft DRAM nicht mit der beworbenen Geschwindigkeit?
  14. Wie stelle ich DRAM so ein, dass es laut Spezifikation läuft?
  15. Wie übertakte ich DRAM?

Was ist DRAM?

DRAM steht für Dynamic Random Access Memory. Das Lexikon Merriam-Webster definiert es als "eine Art RAM, das stetig mit Strom versorgt und neu beschrieben werden muss, um die Daten zu behalten." Oft wird es auch einfach als Speicher bezeichnet. Dies führt leicht zu Verwechslungen mit Festplattenspeicher, der ebenso als Speicher bezeichnet wird. DRAM hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt. Eine genauere Beschreibung der Geschichte des DRAMs gibt es im 2007 erschienenen Artikel unserer US-Kollegen: "PC Memory: Just The Facts".

Austauschbares DRAM ist modular und ein DIMM (Dual Inline Memory Module) ist mit Abstand die am häufigsten in PCs anzutreffende Form. Diese unterscheiden sich von den alten SIMMs (Single Inline Memory Module) dadurch, dass sie auf beiden Seiten unabhängige Datenpfade haben und außerdem mit 64 Bit einen doppelt so breiten Datenbus verwenden. Die zweithäufigste Bauform sind SO-DIMMs (Small Outline DIMM). Diese werden häufig auf besonders kleinen Mainboards und in Notebooks verwendet.

DRAM wird oft anhand der Datenrate kategorisiert, die angibt wie oft pro Sekunde Daten übertragen werden.

Die bedeutendsten aktuellen DRAM-Arten sind DDR3 und DDR4 - die dritte und vierte Generation der DDR DRAM-Technologie. DDR steht für "Double Data Rate" und überträgt, wie der Name impliziert, zwei Mal pro Taktzyklus. So hat DDR3-1600 eine Datenrate von 1600 MT/s (1600 Millionen Transfers pro Sekunde) und eine Taktrate von 800 MHz.

Viele Hersteller sprechen von ihrer Datenrate als Bandbreite. Bandbreitenzahlen entsprechen einem Achtel der Datenrate. Ein DDR3-1600 DRAM-Modul könnte also auch als PC-12800 bezeichnet werden, arbeitet aber dennoch mit einer effektiven Taktrate von nur 800 MHz.

Physischer Speicher gegenüber virtuellem Speicher?

Physischer Speicher ist Speicher, der tatsächlich in Form von DIMMs vorliegt, wohingegen virtueller Speicher (z. B. in Form der Windows-Auslagerungsdatei) auf der Festplatte liegt. Während sich der physische Speicher weiter füllt, lagert das Betriebssystem Daten auf die Festplatte aus, die in nächster Zeit vermutlich nicht benötigt werden. Auf diese Weise kann es schneller auf sie zugreifen, wenn sie dann letztlich doch wieder verwendet werden.

Was ist CAS Latenz?

Dies ist die Anzahl der benötigten Taktzyklen, vom Geben eines Befehls bis zu dessen Ende. Im Regelfall ist eine niedrigere Latenzzeit bei gleicher Datenrate also besser. DRAM mit einer Datenrate von 2133 MT/s hat meist eine CL von 9, 10 oder 11. Das CL9-RAM ist normalerweise schneller.

Latenz ist die Umkehrung der Frequenz. Je schneller sich etwas dreht, desto kürzer dauert eine Drehung. Das heißt, dass ein Zyklus mit jeder Taktratenverdopplung durch eine neue Speichertechnologie nur noch halb so lange dauert. Deshalb brauchen sechs Zyklen bei DDR3-1066 genauso lang wie 12 Zyklen bei DDR3-2133. Niedrigere Latenzzeiten sorgen für schnellere Antwortzeiten des Speichers. Aber die Geschwindigkeitssteigerung hängt von der Frequenz des Speichers ab.

Niedrige CAS Latenz oder hohe Datenrate?

DDR3-2400 CAS 12 hat eine um 50% erhöhte Bandbreite gegenüber DDR3-1600 CAS 8. Dennoch benötigen beide die gleiche Zeit, um einen Transfer zu tätigen. Große Datenpakete werden durch höhere Bandbreite spürbar beschleunigt, aber in vielen alltäglichen Programmen gibt es keine wahrnehmbare Geschwindigkeitssteigerung. In den Bereichen Multitasking, Videobearbeitung, Bildbearbeitung und CAD sowie bei Virtuellen Maschinen und in generell speicherintensiven Programmen wird die höhere Geschwindigkeit von DRAM mit höherer Datenrate spürbar.

Wollen wir das Spiel weitertreiben? Schaue wir uns einige Kombination der zwei Werte an:

1600/7   1866/8   2133/9   2400/10   2666/11   2800/12

Jeder der genannten Werte steht für eine höhere Geschwindigkeit als sein Vorgängerwert. Allerdings gibt es auch Fälle, in denen eine niedrigere Latenz für mehr Geschwindigkeit sorgen kann als eine höhere Datenrate. Zum Beispiel läuft DRAM mit 1866/8 schneller als DRAM mit 2133/10 oder 11.

DRAM mit einer geringeren Taktfrequenz verfügt häufig über eine geringere CL. Allerdings haben auch einige Hersteller 2400er-DRAMs mit CL9 und einige wenige 2133er-DRAMs mit CL8 im Programm.

Was sind XMP, AMP, DOCP und EOCP?

Bei XMP, AMP, DOCP und EOCP handelt es sich um Herangehensweisen von Mainboard-Herstellern, die den Einsatz von DRAM vereinfachen sollen.

Beginnen wir mit XMP (Extreme Memory Profile). Dies ist ein Standard, der von Intel entwickelt wurde, um die Bereitstellung von Daten im SPD (Serial Presence Detect) des Speichers zu erlauben. XMP ermöglicht die Konfiguration von nicht-standardisierten Datenraten, Timings und Voltzahlen mit nur "einem Klick" und ersetzt ältere automatische Übertaktungsmethoden wie zum Beispiel Nvidias EPP 2.0.

AMD hat AMP entwickelt (es wird oft als AMD Memory Profile bezeichnet), das primär bei den Radeon-DRAM-Serien verwendet wird. Der Bedarf nach einer AMD-spezifischen Technologie entstand dadurch, dass viele DRAM-Hersteller die EPP 2.0 Profile zugunsten von Intels XMP fallen ließen.

Dem meisten Hochleistungsspeicher fehlt AMP. Aber das heißt nicht, dass XMP-Profile nutzlos sind. Viele Mainboardhersteller nutzen erfolgreich  XMP-Profile auf AMD-Mainboards. Ein Problem ist allerdings, dass diese Intel-Technologie für Intels Speichercontroller optimiert ist: Seit diese besser geworden sind, funktionieren höhere Frequenzen und knappere Timings der XMP-Profile auf AMD-Mainboards oft entweder instabiler oder gar nicht mehr.

Der Mainboardhersteller Asus scheint dies vorhergesehen zu haben und nannte sein XMP für AMD "DOCP" (DRAM Overclock Profiles). Gigabyte stieß mit EOCP (Extended Overclock Profiles) dazu. Diese Mainboards verwenden XMP-Profile im SPD, um sich an AMD-Hardware anzupassen. Das BIOS wird oft so programmiert, dass es höhere Timings als die im SPD verwendet. So verwendet beispielsweise ein Asus Crosshair Formula  2400 MT/s DRAM mit XMP-Profilen von 2400 10-12-12-31 oder 11-13-13-31 und stellt es auf 11-13-13-35 — etwas vorsichtiger als es Intel-PCs tun.

Hier ist ein Beispiel der DOCP-Einstellungen eines BIOS:

PnP steht für "Plug and Play" und existiert (zumindest für DRAM) erst seit der Einführung der Schnittstelle LGA 1155. Bis vor kurzem hat PnP DRAM komplett ignoriert. Dann kam Kingston mit der DRAM Reihe namens HyperX Fury. Ist PnP-DRAM installiert, konfiguriert es sich beim Start des Geräts automatisch auf die höchste verfügbare Datenrate. Der Link zeigt eine Liste der Chipsätze, die PnP für diese DRAM-Reihe unterstützen.

Wieso hat XMP zwei Profile?

Viele Hersteller liefern zwei DRAM-Profile mit. Das erste, auch Spezifikationsprofil genannt, bezieht sich auf die für den Verkauf gedachten Basis-Timings. Das zweite Profil zielt auf Enthusiasten und ist leistungsorientierter. Allerdings könnten diese Timings in manchen Konfigurationen instabil sein. Oft wird im Rahmen des etwas schärferen Profils eine engere Command Rate geboten. Häufig gilt: Je mehr RAM-Module auf einem Mainboard eingesetzt werden, desto höher muss Command Rate gewählt werden.

Einige DRAMs mit aggressiven XMP-Profilen bringen ein langsameres Zweitprofil mit, um die Kompatibilität zu erhöhen. Dies ist ein Zwischenschritt zwischen den Standardeinstellungen und den Hochgeschwindigkeitseinstellungen.

Was ist der Flex Mode?

Intels Flex Memory Technology stammt aus dem Jahr 2004. Sie erlaubt die Nutzung von mehrkanaligem Speicher selbst bei unterschiedlichen Kapazitäten der einzelnen Module. Dazu kann es kommen, wenn bereits zwei jeweils 2 GByte große Speicherriegel auf dem Mainboard stecken und um ein zusätzliches, 4 GByte großes Modul ergänzt werden sollen. Normalerweise würde der Dual-Channel-Modus nur mit zwei gleich großen Speichermodulen (gewöhnlich Steckplätze 1/3 oder 2/4) funktionieren. Mit dem Flexmodus jedoch können das 4 GByte-Modul in Steckplatz eins und die zwei 2 GByte-Module in die Steckplätze drei und vier platziert werden. Das Mainboard kann dann jeweils 4 GByte pro Kanal ansprechen.

Der Flex Mode kann auch mit unterschiedlichen Kapazitäten in den Kanälen zurechtkommen. Werden zum Beispiel drei 4 GByte-Module verwendet, könnten die ersten zwei im Dual-Channel-Modus laufen und das dritte Modul im langsameren Single-Channel-Modus. Eine andere Möglichkeit wären 8 GByte in Steckplatz 1, 4 GByte in Steckplatz drei und 4 GByte in Steckplatz vier. Das ergibt eine Gesamtkapazität von 16 GByte in Dual-Channel und 2 GByte in Single-Channel. Gewöhnlicher wäre es, 2x 8 GByte und 2x 4 GByte zu nutzen - die dann idealerweise 8-4-8-4 gesteckt wären, sodass 12 GByte in jedem Kanal genutzt werden.

Funktioniert Quad-Channel DRAM in Dual-Channel Mainboards?

Wird ein Vierer-Satz DIMMs als Quad-Channel-RAM beworben, ist das reines Marketing. Der gleiche Satz DRAM kann genauso gut als einzelner DIMM im Single-Channel-Modus, mit zwei DIMMs im Dual-Channel-Modus, mit drei DIMMs im Tri-Channel-Modus oder eben mit allen vier im Quad- oder Dual-Channel-Modus verwendet werden.

Jeder RAM-Riegel ist ein individuelles 64-Bit-Bauteil und funktioniert als solches. Auf einem Dual-Channel-Mainboard mit zwei oder vier Modulen in den richtigen Steckplätzen sieht der Speichercontroller (MC) das gesamte DRAM als ein einzelnes 128-bit-Gerät. Wenn drei in einem LGA 1366-basierenden Mainboard oder als Tri-Channel-Setup in einem LGA 2011 Mainboard konfiguriert sind, sieht der Speichercontroller das gesamte DRAM als 192-bit-Gerät. Vier DIMMs in den richtigen Steckplätzen eines LGA 2011 Mainboards werden im Quad-Channel-Modus als 256-bit-Bauteil erkannt.

Einige Nutzer kaufen einen Satz aus vier Speicherriegeln, um jeweils zwei Module auf zwei unterschiedlichen Mainboards zu verwenden. Das ist jedoch eine eher seltene Angelegenheit, da Vierersätze gewöhnlich teurer sind als zwei DIMM-Paare. Dies liegt daran, dass der Testaufwand für den Hersteller bei einem Vierersatz höher ist.

Warum zeigt CPU-Z an, dass das DRAM nur mit Geschwindigkeit X läuft?

Die Antwort auf diese Frage hängt davon ab, wo genau in CPU-Z nachgeschaut wird. Zwei Reiter des Programms handeln vom DRAM: SPD und Memory. Den Reiter SPD behandeln wir in Abschnitt 10. Allerdings taucht diese Frage häufig im Memory-Reiter des Programms auf.

CPU-Z zeigt im Memory-Reiter die DRAM-Taktrate, das Timing und weitere Informationen an. Die DRAM-Datenrate wird häufig als die Geschwindigkeit des DRAMs verstanden. Da dies DDR (Double Data Rate) DRAM ist, entspricht die Datenrate dem Doppelten der Frequenz. Wenn DRAM zum Beispiel 1866 oder schneller ist und CPU-Z 667 (=1333), 800 (=1600) oder einen anderen Wert unterhalb der Spezifikationen des DRAM anzeigt, dann liegt eines der folgenden Probleme vor: Der DRAM ist nicht korrekt konfiguriert, Mainboard oder Prozessor können die vom RAM spezifizierte Geschwindigkeit nicht verarbeiten oder es gibt ein anderes Problem.

Hier ein Beispiel:

Abbildung 2AAbbildung 2A

Abbildung 2BAbbildung 2B

Das obige Beispiel zeigt das DRAM nach der erstmaligen Installation. Es ist zu sehen, dass im Memory-Reiter eine Frequenz von 668,9 steht. Laut unserer Formel ist die effektive Datenrate = Frequenz x 2 (668,9 x 2 = 1337,8). Das entspricht in etwa der Mainboard-Voreinstellung von 1333.

Im SPD-Bild sehen wir das XMP-Profil für 2400 MT/s DRAM. Asus verwendet in AMD-PCs DOCP. Dieser wurden in Abschnitt 5 beschrieben. DOCP-taugliche Firmware meldet nicht unbedingt immer die exakten XMP-Timings. Hier steht DDR3-2400 mit 10-13-13-32-Timing obwohl die eigentlichen XMP-Werte 10-12-12-31 sind.

Sobald DOCP eingeschaltet wurde, setzt es die Timings auf 11-13-13-35 für 2400. Nachdem die Timings manuell korrigiert wurden, zeigt es die korrekte Datenrate von 2400 MT/s und die richtig eingegebenen Timings an.

Wieso zeigt CPU-Z nur eine maximale Bandbreite von X an?

Die maximale Bandbreite ist eine Einstellung, die im Reiter SPD zu finden ist und oft missverstanden wird. Viele nehmen sie wörtlich.

SPD wird innerhalb des DRAM-Moduls gespeichert und enthält Informationen über Modulgröße, Geschwindigkeit, Voltzahl, Modellnummer, Hersteller, XMP-Informationen und so weiter. Was in CPU-Zs Bereich Max Bandwidth auftaucht ist tatsächlich die voreingestellte Bootgeschwindigkeit des DRAM. Dieser wird also beim Starten des Systems zunächst ohne die Verwendung von XMP, AMP, DOCP oder EOCP angesprochen.

Oben befindet sich ein Beispiel in Abbildung 2A, in dem die maximale Bandbreite von PC3-10700 667 (oder eine Datenrate von 1333 - die Voreinstellung des Mainboards) zu sehen ist. Es handelt sich allerdings um 2400er DIMMs, die über eine entsprechend höhere Datenrate bzw. Taktfrequenz verfügen (siehe Abbildung 2B).

Wieso zeigt CPU-Z Single-Channel Modus mit zwei DIMMs?

Wenn das DRAM im Memory-Reiter von CPU-Z als Single Channel angezeigt wird und zwei oder mehr Speichermodule auf einem Dual-Channel-fähigen Mainboard verwendet werden, kann dies mehrere Ursachen haben:

  1. Die Speichermodule sitzen nicht in den richtigen Steckplätzen. Das Handbuch des Mainboards sollte aufführen, welche DRAM-Steckplätze die richtigen sind. Gewöhnlich sollten bei einer Hauptplatine mit vier Speichersteckplätzen Steckplatz eins und drei oder zwei und vier (aus Richtung der CPU gezählt) richtig sein. Meist sind die Steckplätze von Dual Channel Mainboards farbkodiert und haben somit die gleiche Farbe. Wird in einem zweikanaligen Mainboard eine ungerade Anzahl an Speichermodulen verwendet, kann der Flex Mode genutzt werden. Dieser erlaubt die Verwendung unterschiedlicher Modulgrößen und wird in Abschnitt 7 beschrieben.
  2. Wenn es sich um ein AMD Mainboard handelt, gibt es meist eine Einstellung namens Ganged oder Unganged Mode. Hier kann das Mainboard manuell auf "unganged" (im Prinzip Single Channel) oder "ganged" (Dual Channel) gestellt werden. Dabei ist es dann egal, in welchen Steckplätzen die Module sitzen.
  3. Es kann sein, dass das System nicht das ganze DRAM erkennt. Falls weniger DIMMs als vorhanden angezeigt werden oder die Module nur mit halber Größe ausgewiesen werden, kann dies folgende Ursachen haben:
    • Ein DIMM könnte defekt sein. Als erste Hilfe empfiehlt es sich, das Modul herauszuziehen und die Goldkontakte zu reinigen. Hierfür empfehlen sich Reinigungsstäbchen mit Schwammstruktur und Reinigungsalkohol. Wattestäbchen könnten Rückstände auf den Kontakten hinterlassen. Alle DIMMs sollten einzeln geprüft werden um sicherzustellen, dass das System mit ihnen booten kann. Wenn das System mit beiden startet, kann es weiter zum nächsten Vorschlag gehen. Sollte im Falle von Problemen ein zweiter Satz DIMMs vorhanden sein, kann auch ein Komplöettausch schnell Auskunft darüber geben, ob ein RAM-seitiges Problem vorliegt.

    • Ein Steckplatz könnte defekt sein. Nach dem Entfernen der DRAM-Module und dem Auspusten der Steckplätzer auf dem Mainboard mit Druckluft können eventuell freie Steckplätze ausprobiert werden. Falls die Speicherriegel in den Steckplätzen eins/drei steckten, sollten sie in die Bänke zwei/vier umgesteckt werden. Einige Mainboards bevorzugen eine bestimmte Steckplatzkombination. Im Falle des Defekts eines Steckplatzes empfiehlt es sich, sich Herstellergarantie in Anspruch zu nehmen und die Hauptplatine zu tauschen.
    • Der Prozessorkühler ist nicht richtig eingebaut. Häufig ist der Prozessorkühler an einer Seite oder Ecke zu fest angebracht und nicht alle Pins haben Kontakt. Dies kann zu entsprechenden Problemen führen.

    • Möglicherweise wurden Pins an der CPU oder dereb Sockel verbogen oder abgebrochen. Auch könnten sich abgebrochene Teile oder Rückstände der Wärmeleitpaste unter dem Prozessor befinden. Liegt ein derartiges Problem vor, zeigt sich das schnell nach dem Entfernen des Prozessors.

    • In MSCONFIG überprüfen, ob Windows die DRAM-Menge begrenzt. Unter Windows kann auf das Start-Symbol in der Taskleiste geklickt und anschließend MSCONFIG in die Suchleiste eingegeben und durch das Drücken der Enter-Taste gestartet werden. Unter "Start" und "Erweiterte Optionen..." kann nachgeschaut werden, dass "Maximaler Speicher" nicht aktiviert ist.

Wieso wird nicht das gesamte DRAM angezeigt/Warum wird es nicht verwendet?

Diese häufig gestellte Frage wird oben in Abschnitt 11C behandelt.

Wieso läuft DRAM nicht mit der beworbenen Geschwindigkeit?

Dies ist heutzutage vielleicht die am häufigsten gestellte Frage zum Thema DRAM, besonders seit 1600/9 zum Standard für neue Systeme wurde.

Mainboards werden so entworfen, dass sie alle dazu kompatiblen Prozessoren unterstützen. Aber die Speichercontroller der verschiedenen CPU sind sehr unterschiedlich. Deshalb starten alle Mainboards mit neuem DRAM in einer Voreinstellung, die alle Prozessoren und Speichercontroller unterstützen - üblicherweise DDR3-1066, DDR3-1333 oder DDR4-2133. Einige Module geben DDR3-1600 oder DDR4-2400 vor, aber nur wenige Hersteller nutzen diese Optionen. Ist das verwendete DRAM schneller als dieser Standard, muss es entsprechend konfiguriert werden, um in der gewünschten Geschwindigkeit zu laufen. Details dazu gibt es im Abschnitt 5 über XMP, AMP, DOCP und EOCP und die Konfiguration in Abschnitt 14.

Eine Ausnahme ist die neue HyperX Fury Produktreihe von Kingston, die Plug and Play nutzt und bei einer Installation auf einem unterstützten Mainboard (Chipsatz) automatisch die maximal mögliche Datenrate wählen sollte, die in den Spezifikationen angegeben ist.

Gewöhnlich kann DRAM auf zweierlei Art eingestellt werden: Manuell oder automatisch. Die meisten Enthusiasten bevorzugen die manuelle Einstellung, weil sie so die höchste Datenrate und das schnellste Timing herauskitzeln können. Demgegenüber empfiehlt sich die automatische Einstellung über die Nutzung des XMP-Profils (die Fury-Reihe ist eine der wenigen Ausnahmen) für alle, die nicht erst stundenlange Stabilitätstests zum Erreichen der maximal möglichen Performance investieren wollen.

Mit einem Intel-Mainboard und einigen Modellen von AMD kann im BIOS einfach ein XMP-Profil ausgewählt und eingeschaltet werden. Unterstützt die verwendete CPU nun die gewählten Einstallungen, sollte alles direkt wie am Schnürchen laufen. Allerdings können nicht alle CPUs jede Datenrate nutzen. Deshalb könnte es in sehr seltenen Fällen nötig sein, auf manuelle Einstellungen zurückzugreifen.

Auch einige AMD-Mainboards unterstützen XMP. Allerdings ist es wahrscheinlicher, dass es die Option für DOCP oder EOCP hat. Diese nehmen das XMP-Profil und übersetzen es in passende Voreinstellungen im BIOS. Bei diesen Mainboards sollten die Timings überprüft werden, da die Hersteller sie defensiver wählen, also höher als per XMP spezifiziert. Sie näher in Richtung der XMP-Werte zu bringen, könnte zu einer höheren Leistung des Systems führen.

Wie stelle ich DRAM so ein, dass es laut Spezifikation läuft?

Um diese Frage beantworten zu können, müssen wir zwischen AMD und Intel unterscheiden. Betrachten wir zunächst Intel.

DRAM in Intel-Systemen zu installieren ist gewöhnlich sehr einfach. Üblich ist DRAM mit mehr oder weniger als 166 MT/s. Im Handbuch des Mainboards gibt es eine Empfehlung zur Steckplatzbelegung (gewöhnlich Steckplätze eins/drei oder zwei/vier auf Dual Channel Mainboards), zudem sind die Steckplätze oft farblich gekennzeichnet. Ab DRAM 1600 (mit wenigen Ausnahmen) gibt es XMP-Profile im SPD des DRAMS. Bei XMP DRAM geht es einfach ins BIOS, um XMP zu aktivieren und Profil 1 auszuwählen. Abhängig von den XMP-Einstellungen auch auch Profil 2 gewählt werden, um eine etwas höhere Geschwindigkeit zu erzielen.

Falls irgendwelche Probleme auftreten, sind folgende Schritte zu überprüfen:

  1. Ist das aktuellste, verfügbare BIOS auf dem Mainboard installiert?
  2. Unterstützt die CPU die genannten Frequenz/Datenrate des DRAM? Wenn beide Anforderungen erfüllt sind, aber der Speicher nicht stabil läuft, könnte eine leichte Erhöhung der DRAM-Voltzahl oder der Voltzahl des Speichercontrollers (MC) helfen. Bei Intel empfielht sich für gewöhnlich etwa +5mV (0,005 Volt) entweder bei der DRAM Voltzahl, der MC-Voltzahl oder bei beiden. Die MC-Voltzahl versteckt sich hinter den Beuzeichnungen CPUVTT, DDRVTT, QPI/VTT oder VCCIO. Einige Mainboards führen die MC Voltzahl nur als Teil der "System Agent" Voltzahl oder VCCSA. Dies ist häufig bei LGA 2011 der Fall. Bei Änderungen an den Spannungswerten ist wie immer in möglichst kleinen Schritten und sehr vorsichtig vorzugehen.
  3. Wenn keine automatische Konfiguration über XMP möglich ist, kannst versucht werden, das Timing und die Voltzahlen manuell auf die angegebenen Werte zu stellen.
  4. Auch der Hersteller des DRAMs (gewöhnlich die beste Wahl) erkundigen oder unser Forum helfen gern weiter, wenn es um spezifizierte Werte des Speichers oder sonstige Probleme gibt.

Bei der Konfiguration eines AMD-Systems gibt es einige kleine Unterschiede. Während bei Intel-Mainboards im BIOS nach XMP Ausschau gehalten wird, könnte ein AMD-Mainboard ohne XMP stattdessen DOCP, EOCP oder AMP haben. Dies sind alles Wege, um DRAM automatisch zu konfigurieren.

DOCP, EOCP und XMP scheinen auf AMD-Systemen die Intel XMP-Daten aus dem SPD auszulesen und dann zu verwenden, was die BIOS-Programmierer für AMD-Systeme am sinnvollsten halten. Diese Settings sind häufig etwas defensiver gewählt als die Spezifikationen des DRAMs.

Die gleichen Schritte können auch bei der Fehlerbehebung befolgt werden. Grundsätzlöich ist zu prüfen, ob das aktuellste BIOS auf dem Mainboard installiert ist und ob der verwendete Prozessor die Frequenz bzw. Datenrate des Speichers unterstützt. Bei AMD ist es deutlich häufiger erforderlich, die Voltzahl des DRAMs und/oder des Speichercontrollers zu erhöhen (bei AMD-Mainboards gewöhnlich CPU/NB genannt).

Wie übertakte ich DRAM?

Das Übertakten von DRAM unterscheidet sich nicht grundlegend von der Übertaktung einer CPU oder GPU. Die folgende Vorgehensweise hat sich für die meisten Anwender als am einfachsten herausgestellt:

  1. Überprüfen, ob das aktuellste BIOS installiert ist.
  2. Im BIOS die Datenrate des Speichers um eine Stufe. Wenn das DRAM zum Beispiel auf 1600 MT/s steht, kann der Wert auf 1866 angehoben werden. Wenn es auf 1866 steht, kann 2133 probiert werden usw.
  3. Nach der Erhöhung der Datenrate: Erhöhen der Timings um 1-1-1-3. Wenn das DRAM auf 8-8-8-24 steht, kann also 9-9-9-27 ausprobiert werden. Ist 9-9-9-24 eingestellt, 10-10-10-27 usw.
  4. Erhöhung der DRAM-Spannung und der MC-Spannung (MC steht für Speichercontroller) jeweils um +50mv (0,05 Volt).
  5. Neustart des Systems: Verläuft der Startvorgang erfolgreich, stehen Stabilitätstests an. Windows hat einen eingebauten Speicherstabilitätstest und viele unserer Übertakter verwenden den gemischten Modus von Prime95 als Stresstest.

Wenn es nach dem Befolgen der obigen Schritten dennoch zu Problemen kommen sollte, kann die Spannung des DRAMs und des MC erneut um +50mV erhöht werden. Hinweis: AMD CPUs könnten eventuell eine noch höhere MC-Voltzahl brauchen (gewöhnlich CPU/NB). Es läuft immer noch nicht? Dann kann versucht werden, die CPU leicht zu übertakten oder deren Versorgungsspannung geringfügig anzuheben - etwa im gleichen Maße, in dem bereits die Spannung des DRAMs und des Speichercontrollers erhöht wurde (+0,050 Volt).

(Hinweis des Redakteurs: Das 1,65 Volt DRAM-Limit für Intel-CPUs ist nicht völlig unbegründet. Viele erfahrene Übertakter haben herausgefunden, dass die Verringerung der Signalvoltstärke zwischen CPU MC und DRAM die Lebensdauer der übertakteten Prozessoren steigern kann und gehen dieses theoretische Limit von der entgegengesetzten Seite aus an, indem sie die Voltzahl des Speichercontrollers und der CPU in gleichem Maße erhöhen. Kürzliche Tests von DDR4-Speichercontrollern haben ergeben, dass mehrere CPUs oberhalb von 1,37 Volt instabil wurden. DDR4 beginnt anstatt bei 1,50 Volt stattdessen bei 1,20 Volt. Zwei Punkte, die durch Erfahrung gewonnen wurden, sind, dass das Erhöhen um 50 mV auf 1,65 Volt (bei DDR3) oder 1,35 Volt (bei DDR4) die Stabilität nicht erhöht bzw. sogar die Lebensdauer des Prozessors verkürzt. Weil es so viele zu beachtende Variablen gibt, empfehlen wir bei der aktuellen und den zwei vorhergehenden Intel-Generationen vor dem Überschreiten von 1,65 bzw. 1,35 Volt erst mit Übertaktungsprofis zu sprechen.)

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8 Kommentare
    Dein Kommentar
  • SpielerZwei
    Wow, super Artikel! Wird zur Pflichtlektüre für meine Schüler :)!
    1
  • obilixxx
    Ja super Artikel! Hattet ihr nich auch vor gar nicht all zu langer zeit einen Artikel mit "Virtuelle Laufwerk(e) im RAM? das würde hier auch noch gut reinpassen.
    BG
    Obilixxx
    0
  • burner18
    Schließe mich an :-) Klasse Artikel. Sehr informativ!
    1
  • alterSack66
    Sehr guter Artikel :) Allerdings halte ich das Übertakten vom Ram bei neuen System für Blödsinn. Bringt eher wenig und es kann sich ja jeder Ram mit hoher Taktung und niederigen CLs kaufen wenn er mag.
    0
  • zeutan
    Die Erklärung unter 11.2 ist ein wenig zu einfach gefasst.

    Sowohl "ganged" als auch "unganged" sind Dual-Channel-Modi, wobei "ganged" den Zugriff auf die zwei Kanäle synchonisiert und als einzelnen, 128 Bit breiten Zugriff verarbeitet. Für die Software schaut es dann wie ein Kanal aus. Sinn macht das im Alltag eines PCs so gut wie nie. Der "unganged"-Modus bietet dem System darüber hinaus die Möglichkeit, gleichzeitig einen Bereich zu lesen und einen anderen zu beschreiben - sofern es auf unterschiedlichen Kanälen stattfindet.
    0
  • derGhostrider
    Zitat:
    PnP steht für "Plug and Play" und existiert (zumindest für DRAM) erst seit der Einführung der Schnittstelle LGA 1155. Bis vor kurzem hat PnP DRAM komplett ignoriert. Dann kam Kingston mit der DRAM Reihe namens HyperX Fury. Ist PnP-DRAM installiert, konfiguriert es sich beim Start des Geräts automatisch auf die höchste verfügbare Datenrate.

    Das ist so nicht korrekt!
    RAM war eigentlich schon zu Zeiten von EDO und FPM "Plug&Play". Dafür ist schließlich dieser kleine Krümmel auf dem PCB namens "SPD". Der liefert die Daten, die das BIOS kennen muss, um die offiziell zugelassenen JEDEC-Spezifikationen, die das Modul unterstützt, anzusprechen.

    Unterschied zwischen XMP/AMP/etc und den Werten aus dem SPD: Die Werte im SPD sollen sich an die Spezifikationen halten, die anderen Werte sollen möglichst hochgezüchtet sein. Gerne über die Spezifikationen hinaus - und das betrifft dann auch vor allem die Betriebsspannungen.

    Wenn ein Modul seine Wunsch-Taktrate nicht bei einer Spannung erreicht, die zur JEDEC-Norm für diesne Speicher passt, ist die Taktrate eigentlich zu hoch für das Modul.
    Mehr Spannung = Höhere Temperaturen, stärkere Alterung, teilweise auch Mehrbelastung für die CPUs (Speichercontroller sind ja heute in den CPUs verbaut. Nicht vergessen!).
    Wie im Artikel beschrieben, sollte man daher äußerst vorsichtig mit Spannungsanhebungen sein.
    Ich würde sogar mal sagen: Lieber Speicher nehmen, der weniger utopische Werte im Datenblatt stehen hat, dafür aber mit normaler Spannung läuft, als einen super-duper-mega-OC-Speicherriegel verwenden, der dafür jedoch den Speichercontroller in der CPU fast zur Kernschmelze bringt, da die Spannung bis an die Grenze getrieben werden muss.

    Es steht selbstverständlich jedem selbst frei, was er seinem System antuen möchte.
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  • KalleWirsch
    Ja, da ist aus meiner Sicht alles wesentliche drin.
    Bei dieser Art von Überblicksartikel wäre die Verlinkung zu früheren Artikeln wünschenswert.
    - Wieviel Ram ist sinnvoll
    - Ram aufrüsten
    - Einbau tips
    - ...
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  • besterino
    Fehlt nur eine Erläuterung zu ECC, buffered/unbuffereded/registered/lunregistered/load reduced. Ist zwar primär relevant für Server, aber wenn schon ein "Guide", sollten solche Essentialia nicht fehlen. Meine Meinung.
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