Wie finde ich den richtigen Speicher? Alles über DDR4 und DDR5-RAM

Der Arbeitsspeicher ist eine gerne unterschätzte Komponente eures PCs. Als Kurzzeitgedächtnis für die Arbeiten des Prozessors hängt die Leistung der CPU auch von der des Arbeitsspeichers ab - zu wenig ein- oder ausgehende Daten bremsen schnelle CPUs aus. Es kommt also nicht nur auf die reine Größe vom RAM an sondern auch auf andere Qualitäten. Worauf ihr beim Kauf neuer RAM-Riegel achten solltet und wie sich DDR4 von DDR5 unterscheidet, erfahrt ihr in diesem Artikel.

Generationswechsel von DDR4 zu DDR5

Arbeitsspeicher ist eigentlich eine gemächlich evolvierende Komponente im PC - von DDR3 zu DDR4 dauerte es 7 Jahre (von 2007 bis 2014) und von DDR4 erfährt seine Ablösung im Jahre 2022 nach 8 Jahren Dienstzeit. Wie schon beim letzten Generationssprung vollzieht sich der Wechsel nicht abrupt. So könnt ihr aktuelle Intel-Prozessoren (je nach Mainboard) entweder mit DDR4 oder DDR5 nutzen. AMD hingegen hat den harten Schnitt gewagt und erlaubt Ryzen 7000 mit Sockel AM5 nur den neueren Standard während DDR4-Nostalgiker AM4 nutzen müssen.

In diesem Artikel soll es um Basiswissen zu Arbeitsspeichern gehen, wenn ihr aber vor dem Kauf neuer RAM-Riegel steht haben wir hier eine kleine Abkürzung zu unser Kaufberatung für die besten DDR4-Module:

Unsere DDR4 Empfehlungen

DDR4 RAM 16GB oder 32GB: Die besten DDR4 Module für euren Arbeitsspeicher - von 3200 Mhz bis 4000 Mhz

von Dennis Ziesecke

Wenn ihr den Schritt zu DDR5 macht, könnt ihr in dieser Kaufberatung für die besten DDR5-Riegel nach den empfehlenswertesten RAM-Modulen stöbern - beide Beratungen werden natürlich regelmäßig aktualisiert.

Unsere DDR5 Empfehlungen

32GB DDR5 RAM: Der beste Arbeitsspeicher für euren Gaming PC - von 5200 Mhz bis 7200 Mhz

von Dennis Ziesecke

RAM, was ist das eigentlich?

Klar, RAM, das sind diese kompakten Riegel, die irgendwie in den PC gesteckt werden müssen. Und da war noch etwas mit Dualchannel oder so.

Das stimmt so natürlich, lässt aber das eine oder andere Detail aus. Random Access Memory, RAM, ist ein schneller und im PC üblicherweise modularer Speicher, der Schreib- und Lesevorgänge ermöglicht. Im Gegensatz zum ROM, dem Read Only Memory, das nur gelesen aber nicht beschrieben werden kann. Eine Blu-ray-Disc aus eurer Filmsammlung beispielsweise ist ein ROM.

Im Gegensatz zu Festspeicher wie Magnetfestplatten oder SSDs ist Arbeitsspeicher deutlich schneller, sowohl bei den effektiven Datenraten als auch bei der Zugriffszeit. Schon bei SSDs besteht der größte Vorteil gegenüber Magnetfestplatten in der mit nur wenigen Millisekunden sehr geringen Zugriffszeit. RAM rennt aber selbst PCIe Gen5-SSDs problemlos davon, die Zugriffszeiten hier liegen im Nanosekundenbereich.

Warum das wichtig ist? Der Prozessor eures PCs verarbeitet pro Sekunde viele Milliarden Befehle und braucht daher eine Möglichkeit, diese Daten irgendwo zwischenspeichern zu können. Festspeicher wie SSDs sind dafür zu langsam und zu unflexibel. Schließlich bauen viele Daten, die der Prozessor verarbeitet, aufeinander auf und müssen extrem schnell geschrieben und geladen werden können. Zwar gibt es mit dem Prozessorcache noch ein paar sogar noch schnellere Speicheroptionen, selbst AMDs Ryzen 7 5800X3D nutzt aber nur 96 Megabyte L3-Cache. Wir gehen davon aus, dass euer Hauptspeicher deutlich größer ist - gängig sind aktuell 16 bis 32 Gigabyte (96 Megabyte waren hingegen für frühe Pentium3-Systeme eine recht brauchbare Bestückung).

Allerdings hat RAM gegenüber einer SSD einen gravierenden Nachteil: Der Speicher ist flüchtig und löscht daher seine Inhalte, wenn kein Strom mehr anliegt. Einfach eine SSD aus RAM-Modulen bauen wäre also keine sehr zielführende Idee.

Arbeitsspeicher gibt es schon fast so lange, wie es PCs gibt, anfangs nur wenige Kilobyte, später dann Mega- und Gigabyte. Auch die Geschwindigkeit ist mit der Zeit stark angestiegen. So konnte EDO-RAM, wie er in den 486 und frühen Pentium-Systemen genutzt wurde, maximal 300 Megabyte pro Sekunde übertragen. Der danach eingeführte SD-RAM, der aktuellen DDR4/DDR5-Modulen schon sehr ähnlich sah, kam auf maximal 1,06 Gigabyte pro Sekunde, DDR1-Speicher erreichte 1,60 Gigabyte pro Sekunde und guter DDR2-RAM kam bereits auf bis zu 8,5 Gigabyte pro Sekunde.

Vielleicht nutzt der eine oder andere von euch sogar noch einen PC mit DDR3-RAM, einige beliebte Prozessorreihen wie Intels Haswell setzen schließlich auf diesen bis zu 17 Gigabyte pro Sekunde schnellen Speichertyp. Deutlich weiter verbreitet dürfte aber wohl DDR4 sein, der als DDR4-4800 die Messlatte auf 38,4 Gigabyte pro Sekunde anhebt. DDR5 hingegen erreicht in der Wald-und-Wiesen-Ausführung als DDR5-4800 ebenfalls 38,4 Gigabyte pro Sekunde - wer mehr will, muss auf höher taktenden DDR5-RAM setzen und das dazu passende Mainboard besitzen.

Was RAM-Geschwindigkeit ausmacht - von Takt und Latenzen

Wenn DDR5-4800 genauso schnell ist wie DDR4-4800 sollte das in vielen Fällen doch schon reichen, oder? Nicht ganz, denn neben der reinen Taktrate gibt es noch ein weiteres Kriterium, das für die effektive Leistung verantwortlich ist: Die Latenz. Die immer höheren Taktraten erkaufen sich die RAM-Entwickler mit ebenfalls ansteigenden Latenzen, weshalb die neue Plattform bei gleichem Takt erst einmal langsamer arbeitet als der Vorgänger.

Der im Zusammenhang mit RAM-Latenzen am meisten genannte Wert ist die CAS-Latenz (Column Address Strobe Latency). Dieser CL-Wert gibt an, wie viele Taktzyklen der RAM benötigt, um auf eine Datenoperation mit der CPU zu bearbeiten. Höher ist aus wohl nachvollziehbaren Gründen schlechter.

Weitere Latenzwerte von denen ihr im UEFI eures PCs und den Datenblättern der RAM-Module begegnet, wären tRCD (Row Column Delay), tRP (Row Precharge Time) sowie tRAS (Row Active Time). All diese Timingwerte gibt das Datenblatt der Speichermodule an, üblicherweise in einer Reihenfolge wie 16:20:20:38 bei DDR4-Speicherriegel oder 40:40:40:77 bei DDR5.

Ihr seht schon, dass die Werte teils mehr als doppelt so hoch ausfallen. Trotzdem ist der DDR5-RAM bei gleichem Takt nicht etwa nur halb so schnell wie DDR4, weitere Architekturveränderungen sorgen (wie schon bei vorherigen RAM-Generationswechseln) dafür, dass gleichschnell getaktete Module trotz höherer Latenzwerte etwa gleichschnell arbeiten.

Entsprechend bekommt ihr mehr Leistung aber auch erst mit höheren Taktraten und/oder niedrigeren Latenzen. Einen Highend-DDR4 gegen Wald-und-Wiesen-DDR5 zu tauschen wird euch rein was die RAM-Geschwindigkeit betrifft wenig helfen. DDR5 ist aber entworfen worden, um höhere Taktraten und damit Bandbreiten zu erreichen als DDR4. Während DDR4 bei 4.800 MHz an seine Grenzen gerät, fängt DDR5 dort erst an. Legt ihr Wert auf eine hohe RAM-Geschwindigkeit, solltet ihr aber aus oben genannten Gründen eher etwas schnellere Module kaufen.

Die Latenz selbst macht ebenfalls einen Unterschied, wenngleich einen kleineren als ein kräftiger Dreh an der Taktschraube. Für besonders hohe Taktraten müsst ihr zudem oft die Latenz erhöhen, damit der Speicher noch stabil läuft - hier gilt es zu messen, ob das letzte Megahertz dadurch nicht mehr Leistung kostet als es bringt. Kauft für OC daher besser gleich Module mit geringen Latenzen. Wer nicht aufs letzte Frame im Benchmark achtet, wird aber keine drastischen Leistungseinbußen sehen, wenn der gekaufte Speicher keine (teuren) Traumwerte auf dem Typenschild stehen hat.

Leistung verschenkt ohne XMP-Profil

Wenn ihr den neuen Arbeitsspeicher einfach nur einsteckt, den PC startet und ohne weitere Aktionen nutzt, habt ihr zwar neuen Speicher aber noch nicht unbedingt auch mehr Leistung. Eine potentiell größere Menge RAM als vor dem Upgrade wird problemlos erkannt, beim Takt des Speichers sieht es aber unter Umständen anders aus.

Das BIOS/UEFI eures PCs erkennt den Speicher, spricht ihn aber üblicherweise nicht mit seiner vollen Leistung an. Das liegt auch daran, dass die CPU-Hersteller eher konservative maximale RAM-Taktraten vorgeben und die Mainboardhersteller sich bei Standardeinstellungen daran halten. Früher in der finsteren Gamingzeit der Jahrtausendwende mussten erst einmal unzählige Parameter im BIOS angepasst werden - die ideale Spannung zum Takt, Latenzen und weitere Details. Das ist heute deutlich einfacher geworden: Die RAM-Hersteller hinterlegen all diese Daten in einem kleinen Zusatzspeicher auf dem RAM-Modul und das BIOS/UEFI kann darauf zugreifen um die Idealeinstellungen zu nutzen.

Das entsprechende Profil nennt sich XMP. Bei DDR5 ist bereits die aktuellste Version XMP 3.0 dabei, die den Herstellern auf die neue Speichergeneration angepasste Möglichkeiten bietet. Eines ist aber bei DDR4 und DDR5 identisch: Die maximale Leistung vom Typenschild des neu gekauften Arbeitsspeichers erzielt ihr nur, wenn ihr auch das XMP-Profil aktiviert. Keine Sorge, falsch machen könnt ihr da nichts.

Optisches: Heatspreader und RGB

Gamer-RAM ohne Headspreader scheint undenkbar, die schlichten und unbedeckten Module wirken schon optisch nicht nach Highspeed. Schließlich wird so ein Speicherchip recht warm, da sollte der Headspreader schon einiges bringen.

Das stimmt allerdings nicht immer so, gerade bei günstigen Speicherriegeln hat der Heatspreader nicht einmal zwingend überhaupt Kontakt zu den RAM-Chips. In diesem Falle kann das Wärmeblech sogar kontraproduktiv wirken: Wenn sich Hitze darunter staut, arbeitet der Chip mit höherer Temperatur als wäre kein Heatspreader vorhanden.

Bei hochgezüchteten OC-Modulen hingegen kann ein Heatspreader sich zumindest ein wenig positiv auf die Speichertemperatur auswirken. Die exotischen Modelle mit integrierter Wasserkühlung bieten dann aber doch zu wenig Mehrwert für den Aufpreis.

RGB-Beleuchtung hingegen sorgt nicht für mehr FPS sondern nur für ein bunteres Erscheinungsbild. Hier sind eure persönlichen Vorlieben gefragt - wer ohne leuchtende Farben auf dem Speicher auskommt, kann problemlos sparen.

Kanalrundfahrt - Dual Channel und Dual Rank

Erinnert ihr euch noch an Zeiten, als Speichercontroller nicht in der CPU sondern im Mainboardchipsatz steckten und Nvidia eine neue leistungssteigernde Option namens Dual Channel etablierte? Glückwunsch, ihr seid alt. Damals wurde es Zeit für deutlich mehr RAM-Geschwindigkeit als die Hüter der Speicherspezifikationen (JEDEC) kurzfristig vorgesehen hatten. Statt nun auf durch OC deutlich höher taktende Speicher zu setzen, schaltete Nvidia einfach zwei Speicherkanäle mit je 64 Bit zu einem mit 128 Bit zusammen.

Dafür mussten die Speicherriegel nicht unbedingt identisch sein - es half und hilft aus Kompatibilitätsgründen aber durchaus auf baugleiche oder zumindest ähnliche Riegel zu setzen. Eine tatsächliche Verdopplung der RAM-Geschwindigkeit ergibt der Dual-Channel-Betrieb zwar nicht, einige Plattformen sind aber sehr abhängig von hoher RAM-Leistung und profitieren so stärker als andere. AMDs erste Ryzen-CPUs beispielsweise reagierten mit stark einbrechender Performance auf zu langsamen oder gar Single-Channel-RAM und auch bei aktuellen Modellen verschenkt ihr Leistung. Das hindert viele OEM-PC-Hersteller übrigens nicht daran, stur weiter PCs mit nur einem Modul auszuliefern - wenn sich Freunde oder Verwandte also über zu wenig Leistung beklagen, checkt doch einmal kurz aus, ob ein zweites Speichermodul nicht schon Abhilfe schafft.

Neben Dual Channel gibt es noch Plattformen mit Triple- oder Quadchannel um noch mehr Speicherbandbreite bereitzustellen. AMDs Threadripper hatte anfänglich noch Auftritte im Gaming-PC, aktuell reicht es aufgrund hoher Kernzahlen und guter Leistung von günstigeren Desktop-Plattformen auf diese zu setzen statt sich Workstationhardware anzuschaffen. Ausnahmen wären, wenn ihr neben Gaming noch (beruflich) auf die Mehrleistung angewiesen wärt.

Was unterscheidet DDR4 von DDR5?

Eine der Neuerungen, die DDR5-Speicher mitbringt, ist dann auch, dass jeder Speicherriegel automatisch zwei Kanäle bietet. Zwar haben diese zusammen weiterhin die von DDR4 bekannten 64 Bit, durch die interne Aufteilung in zwei mal 32 Datenbits (sowie je acht ECC-Bits für Fehlerkorrekturen, die wir hier für die Leistungsbetrachtung außer Acht lassen können) ergibt sich trotzdem in einigen Fällen ein Geschwindigkeitsplus.

Einseitig bestückte DDR5-Module werdet ihr daher nicht finden, ganz im Gegensatz zu DDR4. Bei DDR5 ist jede Seite ein unabhängiger 40-Bit-Kanal (denkt an die 8 Bit für ECC) inklusive Speicherkorrektur. Diese war bei früheren Generationen wie DDR4 noch optional und nicht jedes Board unterstützte ECC-Speicherriegel. Bei DDR5 ist nur noch die Nutzung der ECC-Funktion für Speicher-Fehlerkorrekturen optional und vom Mainboard und Prozessor abhängig, der Speicher bietet sie auf jeden Fall.

Ein weiterer wichtiger Schritt in die Zukunft durch DDR5 ist die Unterstützung für DRAM-Bausteine mit höherer Kapazität als bei DDR4. Waren beim scheidenden Speicherstandard maximal 16 GBit-DRAM-Bausteine möglich, sind es bei DDR5 schon 64 GBit-Chips. Entsprechend wird es Speicherriegel mit 128 Gigabyte Kapazität für DDR5 geben können, während bei DDR4 (abgesehen von Server-Speichermodulen) 32 Gigabyte die Grenze waren. Apropos Server-RAM: Hier verschiebt sich die Grenze auf ein Terabyte pro Speicherriegel.

Fazit

Wenn ihr euch einen neuen PC zusammenstellt und dabei auf möglichst hohe Prozessor- und Grafikleistung wert legt: Greift am besten gleich zu einer Plattform mit DDR5 und kauft dann nicht den langsamsten Speicher mit hohen Latenzen. Auch wenn immer größere Prozessor-Caches die Relevanz maximaler Speichergeschwindigkeiten senken, wird nicht immer jeder Code in den Cache passen und dann doch der RAM unter Umständen bremsen.

Bei einigen Plattformen ist die Abhängigkeit von schnellem Speicher aber geringer als bei anderen. Während AMD Ryzen lange auf Dual Channel und hohen Speichertakt angewiesen war, damit ihr nicht unnötig Leistung verschenkt, bessert sich die Abhängigkeit bei AMD wieder. Intel-CPUs sind schon seit einiger Zeit weniger wählerisch beim Speicher, auch wenn es sich bei teuren Highend-CPUs natürlich trotzdem lohnen kann, beim RAM nicht zu sehr zu sparen. Luxuspreise für die schnellsten der schnellsten RAM-Riegel müsst solltet ihr aber nur dann zahlen, wenn für euch das letzte Prozent Leistung gerne auch viel Geld wert ist.