DDR SDRAM

steht nicht für "DDR Sozialistischer Druckraum-ArbeitsMemory" oder so, sondern für "Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory", ist also ein Typ von Arbeitsspeicher bzw. RAM.

Während die dekadenten (also nicht-DDR) SDRAM-Module bei einer Taktung von 133 MHz eine Datenübertragungsrate von 1,06 GB/s schaffen, leisten die arbeitsamen DDR-SDRAM Module fast die doppelte Datenrate. Ermöglicht wird dies durch einen relativ einfachen Trick: Die Datenbits werden bei der ab- und aufsteigenden Flanke des Taktsignals übertragen, statt wie bisher nur bei der aufsteigenden.

Damit das Double Data Rate Verfahren zu der Beschleunigung führt, muss die Zahl der zusammenhängend angeforderten Daten (Burst-Length) gleich oder größer die doppelte Busbreite sein. Da das nicht immer der Fall ist, ist DDR-SDRAM im Vergleich zu einfachem SDRAM bei gleichem Takt nicht exakt doppelt so schnell.

Erste Speicherchips sowie Mainboards mit Unterstützung für DDR-SDRAM kamen Ende 1999 auf den Markt.

DDR2-SDRAM: bessere Datenrate bei weniger Strombedarf

ist eine Weiterentwicklung des DDR-SDRAM, bei dem statt mit einem Zweifach-Prefetch mit einem Vierfach-Prefetch gearbeitet wird. DDR2-SDRAM Speichermodule (DIMM) besitzen 240 (bzw. 200, 214 oder 244) Kontakte/Pins (DDR-SDRAM DIMM: 184, SDRAM DIMM: 168 Kontakte).

Bei DDR2-SDRAM taktet der I/O-Puffer mit der zweifachen Frequenz der Speicherchips. Hier erhält man wie beim DDR1-Standard jeweils bei steigender und fallender Flanke des Taktsignals gültige Daten. Beim DDR1 werden mit einem Read-Kommando (mindestens) zwei aufeinanderfolgende Adressen gelesen, beim DDR2 aber vier.

Aus einem 128 Bit breiten DDR1 Modul werden also pro Read 256 Bit gelesen, aus einem vergleichbaren DDR2-Modul dagegen aber 512. Die absolute Datenmenge bleibt bei gleichem I/O-Takt von zum Beispiel 200 MHz aber identisch, da das DDR2-Modul zwei anstelle von einem Takt benötigt, um die Daten zu übertragen. DDR2 unterstützt nur 2 mögliche Burst-Längen (Anzahl an Datenwörtern die mit einem einzelnen Kommando gelesen oder geschrieben werden können), nämlich 4 (bedingt durch Vierfach-Prefetch) oder 8, DDR hingegen unterstützt 2, 4 oder 8.

Zur Erhöhung der Taktraten und zur Senkung der elektrischen Leistungsaufnahme wurde die Signal- und Versorgungsspannung von DDR2-SDRAM auf 1,8 Volt verringert (bei DDR-SDRAM sind es 2,5 oder 2,6 Volt). Nebenbei führt die verringerte Spannung zu einer geringeren Wärmeentwicklung. Die elektrische Leistungsaufnahme sinkt auf für den Mobilbereich akkufreundlichere 247 mW (statt bisher 527 mW).

Dual Core Prozessoren

Kurzfassung für Eilige:

Dual Core Prozessoren bestehen aus zwei Hauptprozessoren, die sich die Rechenaufgaben teilen. Da die Leistungssteigerung durch Erhöhung der Taktfrequenz aufgrund des Abwärmeproblems (zu heiß -> Fehler, Abstürze) kaum mehr möglich ist, werden fast alle neuen, leistungsfähigen Prozessoren Dual Core Prozessoren oder andere Multi Core Prozessoren (d.h. noch mehr Prozessoren) sein.

Die Hauptvorteile von Dual Core Prozessoren sind: Leistungssteigerung, geringer Stromverbrauch und damit geringe Abwärme. Da diese Vorteile bei Laptops besonders wichtig sind, geht die Laptopseite davon aus, dass spätestens 2008 die bisher üblichen Single Core Prozessoren nur noch ein Nischendasein in Billig(st)-Laptops führen werden. Usern, die einen zukunftssicheres System haben möchten, empfiehlt die Laptopseite daher Laptops mit Dual Core Prozessoren. Folgende Typen werden derzeit gefertigt:

* AMD Athlon 64 FX: Dual-Core-Version seit Januar 2006 erhältlich
* AMD Athlon 64 X2: seit Frühjahr 2005 erhältlich
* AMD Opteron: Dual-Core-Version seit dem April 2005 erhältlich
* AMD Turion 64 X2: seit Mai 2006 erhältlich
* IBM POWER4: seit 2001 erhältlich
* IBM POWER4+: seit 2002 erhältlich
* IBM POWER5: seit November 2004 erhältlich
* IBM POWER5+: seit Oktober 2005 erhältlich
* IBM PowerPC 970MP: am 6. Juni 2005 vorgestellt
* Intel Core Duo: seit Januar 2006 erhältlich
* Intel Core 2 Duo: seit Juli 2006 erhältlich
* Intel Core 2 Extreme: seit Juli 2006 erhältlich
* Intel Pentium D: seit Frühjahr 2005 erhältlich
* Intel Pentium Extreme Edition: seit Frühjahr 2005 erhältlich
* Intel Xeon DP: seit Oktober 2005 erhältlich

Weitere Erläuterungen:

Dual Core Prozessoren gehören zur der Gruppe der Multi Core Prozessoren - Prozessoren also, die mehr als einen vollständigen Hauptprozessor auf einem einzigen Chip vereint haben. Dual Core Prozessoren haben dadurch fast alle Ressourcen sind doppelt. Es handelt sich also um zwei vollständige, weitgehend voneinander unabhängige Prozessoren inklusive eigener Arithmetic_Logical_Unit (ALU), Registersätze und (sofern vorhanden) Floating Point Unit (FPU).

Mikroprozessoren mit einem Hauptprozessor bezeichnet man zur Abgrenzung als Single Core (Einzelkernprozessor). Diese Terminologie lässt sich entsprechend fortsetzen. So spricht man bei vier Kernen von einem Quad-Core-Prozessor.

Bis 2005 dominierten bis auf wenige (wenig erfolgreiche) Ausnahmen, Single Core Prozessoren den Laptop Bereich. Die gängige Variante zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit war statt dessen neben neuen Befehlssätzen wie MMX und mehr Transistoren die Erhöhung der Taktfrequenz. Das aber führt bei Frequenzen ab ca. 4 GHz zu einer für Laptops nicht mehr handhabbaren Abwärme, so daß die Einführung von Dual Core Prozessoren so ziemlich der einzig gangbare Weg zur weiteren Leistungssteigerung von Laptops ist.

Schon in der zweiten Hälfte des Jahres 2006 begannen Dual Core Prozessoren daher, das Angebot von hochwertigeren Laptops zu dominieren. Mittlerweile gibt es sogar einige Anbieter (z.B. Apple, Toshiba, Fujitsu Siemens), die bereits ihre Einstiegsmodelle mit Dual Core Prozessoren ausstatten. Somit wird 2006 wahrscheinlich als das Jahr in die Computergeschichte eingehen, als die Abkehr von einem Prinzip mit sich brachte, das seit der Geburtsstunde der Prozessoren Gültigkeit hatte: Die Kraft der zwei Herzen ersetzt das einzelne Superhirn.

Multicore-Prozessoren wurden entwickelt, weil die Kosten für den Einsatz eines einzelnen Chips mit mehreren Ressourcen häufig geringer sind als bei mehreren einzelnen Chips. Anders betrachtet kann mit der gleichen Anzahl an Chip-Sockeln und Chips theoretisch die n-fache Rechenleistung erzielt werden (mit n = 2 bei Dual-Core). Die Praxis erweist, dass ein Dual-Core-Prozessor je nach Anwendung die 1,3- bis 1,7-fache Leistung erbringt.

Die AMD Opteron Dual-Core Prozessoren beispielsweise produzieren nur unwesentlich mehr Abwärme als ein AMD Opteron mit einem Prozessorkern. Damit wurde die Prozessor-Abwärmeleistung für ein Mehrprozessorsystem halbiert.

Die rein theoretische Leistungssteigerung von Dual Core Prozessoren ist vergleichsweise effizient und beträgt gegenüber Single Core Prozessoren maximal 100 % pro zusätzlichem Kern. In der Praxis hängt diese Leistungssteigerung aber stark von dem Parallelisierungsgrad des ausgeführten Programms und des verwendeten Betriebssystems ab. Unix, der SMP-Linux-Kernel und Windows XP unterstützen Multicore-Prozessoren. Dabei verteilt das Betriebssystem Prozesse und Anwendungen auf die einzelnen Prozessoren, die diese dann unabhängig parallel ausführen.