Warum ist RAM Takt niedriger als Prozessortakt?
- Ersteller eberbacc
- Erstellt am
F
Freak-X
Gast
Und weil man sonst auch noch RAM aktiv kühlen müsste
@ oSes
Naja, wirklich sinnlos ist die Frage nicht.
@ eberbacc
Die Frage ist nicht trivial. Es liegt an der Betrachtung. RAM hat die Notwendigkeit möglichst viel Daten möglichst schnell zu speichern, die CPU hat die Aufgabe möglichst viel Daten möglichst schnell zu bearbeiten. Damit der Prozessor dies tun kann, benötigt er eine Speichereinheiten (Register und Caches). Schneller speicher ist jedoch extrem teuer, weswegen z.B. GDDR RAM (also sehr schneller RAM, Einsatz primär für Grafikkarten) eben viel teurer ist, als regulärer DDR RAM und das alles richtig günstig im Vergleich zu den Caches und Register auf dem ("jeden") Prozessor.
Die Frage könnte auch lauten: warum ist eine Festplatte nicht so schnell wie RAM? Wie du siehst ist die Frage leicht anders, aber stellt etwas ganz anderes. Takt bedeutet nämlich nicht zwangsweise, dass etwas schneller oder langsamer ist, sondern es ist sehr wichtig, wie viel Taktzyklen man benötigt um ein Ziel zu erreichen. Die Taktraten zu vergleichen ist schon prinzipiell zum Scheitern verurteilt.
Ach und noch etwas: die Latenzen am RAM Modul bleiben seit Jahren in etwa relational zum Takt. Das bedeutet, der Takt steigt zwar, die Operationsdauer angegeben in Taktzyklen steigt jedoch ebenfalls kontinuierlich, sodass die Latenz in Zeiteinheiten in etwa identisch bleibt.
Naja, wirklich sinnlos ist die Frage nicht.
@ eberbacc
Die Frage ist nicht trivial. Es liegt an der Betrachtung. RAM hat die Notwendigkeit möglichst viel Daten möglichst schnell zu speichern, die CPU hat die Aufgabe möglichst viel Daten möglichst schnell zu bearbeiten. Damit der Prozessor dies tun kann, benötigt er eine Speichereinheiten (Register und Caches). Schneller speicher ist jedoch extrem teuer, weswegen z.B. GDDR RAM (also sehr schneller RAM, Einsatz primär für Grafikkarten) eben viel teurer ist, als regulärer DDR RAM und das alles richtig günstig im Vergleich zu den Caches und Register auf dem ("jeden") Prozessor.
Die Frage könnte auch lauten: warum ist eine Festplatte nicht so schnell wie RAM? Wie du siehst ist die Frage leicht anders, aber stellt etwas ganz anderes. Takt bedeutet nämlich nicht zwangsweise, dass etwas schneller oder langsamer ist, sondern es ist sehr wichtig, wie viel Taktzyklen man benötigt um ein Ziel zu erreichen. Die Taktraten zu vergleichen ist schon prinzipiell zum Scheitern verurteilt.
Ach und noch etwas: die Latenzen am RAM Modul bleiben seit Jahren in etwa relational zum Takt. Das bedeutet, der Takt steigt zwar, die Operationsdauer angegeben in Taktzyklen steigt jedoch ebenfalls kontinuierlich, sodass die Latenz in Zeiteinheiten in etwa identisch bleibt.
Zuletzt bearbeitet:
@andy_0
Danke für die Antwort, aber verstehen tu ich das nicht so ganz.
Bei heutigen Speicher ist es ja glaube ich so, dass er grössere Mengen Daten auf einmal an Prozessor sendet oder empfängt, aber dafür weniger oft, während der Prozessor weniger Daten auf einmal verarbeitet, aber dafür öfter.
Der Arbeitsspeicher ist aber unabhängig davon, wie oft er die Daten nun sendet und empfängt, offenbar in der Lage genug Daten bereitzustellen um einen höheren Takt zu gewährleisten.
Danke für die Antwort, aber verstehen tu ich das nicht so ganz.
Bei heutigen Speicher ist es ja glaube ich so, dass er grössere Mengen Daten auf einmal an Prozessor sendet oder empfängt, aber dafür weniger oft, während der Prozessor weniger Daten auf einmal verarbeitet, aber dafür öfter.
Der Arbeitsspeicher ist aber unabhängig davon, wie oft er die Daten nun sendet und empfängt, offenbar in der Lage genug Daten bereitzustellen um einen höheren Takt zu gewährleisten.
C
c137
Gast
eberbacc schrieb:
Weil er's nicht verpackt. Selbst mit Spannungserhöhung, die den RAM schrottet.
Die Antwort von oSes ist nicht sinnlos, eher deine Bemerkung über den Wikipediaartikel. Da exisieren durchaus Links, die weiterführend insgesamt das Thema beleuchten. (Stichwort: Zusammenhang" Rechenleistung"-Takt-Stromstärke/Spannung-Elektromigration)
Vereinfacht: Man kann Halbleitertransistoren halt je nach Qualität (z.B. wegen Fertigungsprozess, korrelliert mit Preis) nur begrenzt hoch takten bei einer gewissen Spannung. Die Spannung kann man aber auch nicht beliebig erhöhen, da sonst der Halbleiter kaputtgeht.
Und wenn der RAM mit einer gewissen Anzahl von Operationen für die CPU Informationen bereit stellt, bedeutet das ja nicht, dass die CPU auch genau so viele Operationen (gemessen z.B. in Taktzyklen) für die Verarbeitung braucht.
Zuletzt bearbeitet:
Pict
Lt. Commander
- Registriert
- Apr. 2008
- Beiträge
- 1.356
Wo willst du denn mehr Leistung mit schnelleren Ram rausholen ? Bei Spielen, also der Grafik beschleunigung, ist der Vram um ein vielfaches Schneller als Ram, eben auch wegen der nähe zur GPU. Wenn ein Spiel Daten die zur Grafik beschleunigung gedacht sind im Ram ablegt dann macht es eher sinn mehr Vram zu haben.
Davon abgesehen könnten einige deine Frage als Sinnlos bezeichnen weil schnellerer Ram im praktischen für Spieler eher Sinnlos ist. Da kann man mehr über die Architektur rausholen, wie es z.B. bei Sandy Bridge und Ivy Bridge der Fall ist das der Ram eine schnellere Anbindung zur CPU hat.
Zum anderen hängt der Ram takt auch immernoch mit dem FSB zusammen. Sprich, 1. Muss das Mainboard stabil die Taktung mitmachen und 2. Muss der RAM die Taktung aushalten. Vieleicht ist dir aufgefallen das 1333 Ram kaum Heatspreader hat, aber desto höher du mit der Taktung gehst, desto größer werden die Heatspreader. Wie schon beschrieben, müsstetst du bei Ram der auf 4GHZ läuft wohl eine krasse Spannung (bei welcher dir wohl langsam die Chips um die Ohren fliegen) und zum anderen aktive Kühler einsetzen.
Guck dir doch mal diesen Test von CB an. Dort sieht man wie ineffizient eine Steigerung des Ram taktes im Vergleich zum Leistungsgewinn ist. Um in einen Ram hungrigen Spiel wie BF3 einen Unterschied in den Frames zu erkennen muss man auf 640x480 spielen (weil halt alles andere eher limitiert) und selbst dann gibt es keinen Sinn 210 fps bei 2133mhz oder 200fps bei 1333 mhz zu haben.
Das sollte die Sache geklärt haben. (Und nein, theoretische Tests sind nicht relevant)
Davon abgesehen könnten einige deine Frage als Sinnlos bezeichnen weil schnellerer Ram im praktischen für Spieler eher Sinnlos ist. Da kann man mehr über die Architektur rausholen, wie es z.B. bei Sandy Bridge und Ivy Bridge der Fall ist das der Ram eine schnellere Anbindung zur CPU hat.
Zum anderen hängt der Ram takt auch immernoch mit dem FSB zusammen. Sprich, 1. Muss das Mainboard stabil die Taktung mitmachen und 2. Muss der RAM die Taktung aushalten. Vieleicht ist dir aufgefallen das 1333 Ram kaum Heatspreader hat, aber desto höher du mit der Taktung gehst, desto größer werden die Heatspreader. Wie schon beschrieben, müsstetst du bei Ram der auf 4GHZ läuft wohl eine krasse Spannung (bei welcher dir wohl langsam die Chips um die Ohren fliegen) und zum anderen aktive Kühler einsetzen.
Guck dir doch mal diesen Test von CB an. Dort sieht man wie ineffizient eine Steigerung des Ram taktes im Vergleich zum Leistungsgewinn ist. Um in einen Ram hungrigen Spiel wie BF3 einen Unterschied in den Frames zu erkennen muss man auf 640x480 spielen (weil halt alles andere eher limitiert) und selbst dann gibt es keinen Sinn 210 fps bei 2133mhz oder 200fps bei 1333 mhz zu haben.
Das sollte die Sache geklärt haben. (Und nein, theoretische Tests sind nicht relevant)
Doch ist sie, weil im Artikel selbst nichts dazu steht. Dass wenn ich 20 Wiki Artikel lese oder ein Elektrotechnik Kompendium studiere möglicherweise auf die Antwort stoße, oder überhaupt eine Antwort auf alles finde wenn ich nur genug Zeit investiere mag sein. Aber ich hab eben stattdessen einfach eine Frage gestellt. Wenn du das als sinnlos erachtest, von mir aus..c137 schrieb:
Trotzdem danke für deine Antwort
Die Annahme ist nicht korrekt. RAM stellt nicht genügend Daten für den Prozessor zur Verfügung, genausowenig wie GDDR RAM genügend Daten für die Grafikkarte zur Verfügung stellt. Bei Prozessoren jeglicher Art ist der Daten Zu- und Abfluss sehr wichtig. Der RAM kann aber nicht schneller, was tun? Warum er nicht (beliebig) schneller kann, wurde bereits aufgeführt. Man führt Caches ein. Abhängig davon, wie viel Daten der Prozessor benötigt, mehrere Layer (L1 Cache, L2 Cache, L3 Cache), um zu verhindern, dass dem Prozessor zu oft die zu verarbeitenden Daten ausgehen. Würde der RAM (inkl. Bus) so schnell arbeiten wie z.B. der L1 Cache, würde man keine Caches benötigen.
Da ist ein weiteres, sehr großes Problem: der Datenbus. Die Anbindung zwischen Register und Recheneinheit ist extrem schnell, da extrem kurz (direkt integriert) und die Register extrem kleinen Speicher darstellen (wenige Bit). Zu den Caches wird die "Leitung" länger, was u.a. die Datenraten inkl. Latenz erhöht. Der RAM wird mit einem relativ langen Bus angebunden, der einfach eine maximale Datenrate hat. Man kann nicht ohne diesen Bus, da sonst der gesamte RAM sonst "auf" dem Prozessor sein müsste, der Bus selber hat aber seine Limitierung.
Um es klar auszudrücken: "alles" benötigt einen Bus um Komponenten untereinander anzubinden, die Bus-Geschwindigkeit hat jedoch seine Grenzen. Das führt zum Von_Neumann-Flaschenhals der Von-Neumann-Architektur (http://de.wikipedia.org/wiki/Von-Neumann-Architektur).
Man müsste also folgendes tun:
1. Den RAM DEUTLICH schneller machen. In der heutigen Zeit ist die Geschwindigkeit des RAMs (800MHz, 1600MHz, ...) zwar bis auf wenige Ausnahmen ziemlich egal, damit man den Prozessor jedoch besser auf den extrem schnellen RAM ausrichten kann, müsste der RAM eben viel performanter sein. Wir reden hier wohl um den Faktor 100x oder mehr, das ist aber sehr teuer.
2. Den Bus entsprechend anpassen, was aber extrem kompliziert ist.
3. Den Prozessor mit seinem Cachingverhalten entsprechen modifizieren, dass er weniger cached und sich mehr auf die Daten vom RAM verlässt.
Fazit:
1) Ist zu teuer.
2) Ist nicht realistisch möglich.
3) Entfällt wegen 1) und 2).
Da ist ein weiteres, sehr großes Problem: der Datenbus. Die Anbindung zwischen Register und Recheneinheit ist extrem schnell, da extrem kurz (direkt integriert) und die Register extrem kleinen Speicher darstellen (wenige Bit). Zu den Caches wird die "Leitung" länger, was u.a. die Datenraten inkl. Latenz erhöht. Der RAM wird mit einem relativ langen Bus angebunden, der einfach eine maximale Datenrate hat. Man kann nicht ohne diesen Bus, da sonst der gesamte RAM sonst "auf" dem Prozessor sein müsste, der Bus selber hat aber seine Limitierung.
Um es klar auszudrücken: "alles" benötigt einen Bus um Komponenten untereinander anzubinden, die Bus-Geschwindigkeit hat jedoch seine Grenzen. Das führt zum Von_Neumann-Flaschenhals der Von-Neumann-Architektur (http://de.wikipedia.org/wiki/Von-Neumann-Architektur).
Man müsste also folgendes tun:
1. Den RAM DEUTLICH schneller machen. In der heutigen Zeit ist die Geschwindigkeit des RAMs (800MHz, 1600MHz, ...) zwar bis auf wenige Ausnahmen ziemlich egal, damit man den Prozessor jedoch besser auf den extrem schnellen RAM ausrichten kann, müsste der RAM eben viel performanter sein. Wir reden hier wohl um den Faktor 100x oder mehr, das ist aber sehr teuer.
2. Den Bus entsprechend anpassen, was aber extrem kompliziert ist.
3. Den Prozessor mit seinem Cachingverhalten entsprechen modifizieren, dass er weniger cached und sich mehr auf die Daten vom RAM verlässt.
Fazit:
1) Ist zu teuer.
2) Ist nicht realistisch möglich.
3) Entfällt wegen 1) und 2).
Zuletzt bearbeitet:
Raptorchicken
Banned
- Registriert
- Nov. 2012
- Beiträge
- 696
da muss ich eberbacc absolut zustimmen, ein forum ist doch gerade dafür da, um fragen zu stellen. anonsten kann man den betrieb hier einstellen und mit einem grossen link auf google verweisen.
Matze051185
Banned
- Registriert
- Mai 2009
- Beiträge
- 1.666
das ist ganz einfach: weil intel nicht will das amd prozessoren besser laufen wie die eigennen und deswegen sorgen sie dafür das schneller speicher gar nicht erst hergestellt wird.
oSes schrieb:
Danke für diese tolle Antwort. So sollte ein Forum sein, den Fragensteller immer damit konfrontieren das seine Antwort irgendwo steht, und er es hätte nachlesen können. Schon mal daran gedacht, das eine Antwort im Forum häufig wesentlich einfacher und schneller zu verstehen ist als die gesammelte Fachliteratur? Wenn du also die Antwort kennst, aber denkst das der Fragensteller es sich zu Einfach gemacht hat und es besser gegoogelt hätte, warum hast du dann nicht einfach die Finger von der Tastatur gelassen und ihn einfach nicht deiner Grenzenlosen Weisheit ausgesetzt?
Danke jedenfalls an andy_0 für die ausführlichen Antworten, das er sich die Mühe gemacht hat! Ich habe jedenfalls wieder etwas gelernt.
ganz simpel ausgedrückt:
du nimmst wohl an, das der Prozessor zum Arbeiten den RAM benötigt.
dem ist nicht so.
daher ist es auch völlig egal ob die beiden gleich schnell Takten.
die Grafikkarte muss ja auch nicht gleich schnell wie der prozessor takten.
du nimmst wohl an, das der Prozessor zum Arbeiten den RAM benötigt.
dem ist nicht so.
daher ist es auch völlig egal ob die beiden gleich schnell Takten.
die Grafikkarte muss ja auch nicht gleich schnell wie der prozessor takten.
minustaurusrex
Banned
- Registriert
- Mai 2009
- Beiträge
- 735
Deine Frage zeigt das du überhaupt keine Ahnung hast was du da eigentlich gefragt hast, und wenn man so wie bei dir bei Adam und Eva anfangen muss, sprengt das jeden Rahmen hier im Forum. Du solltest vieleicht das tun was alle anderen auch tun nämlich lesen ;-)
Tu ich doch. Sogar Sachen die mir nichts bringen, wie beispielsweise deinen Post.minustaurusrex schrieb:
Und dafür dass meine Frage so blöd war und angeblich jeden Rahmen hier im Forum sprengt, gab es doch ganz zufriedenstellende Antworten und genug Leute, die sich dafür interessiert haben.
Zumindest hier im CB Forum sprengt die Frage aber tatsächlich den Rahmen an blöden und sinnlosen Antworten.
