Warum beträgt der Random-Access Memory (RAM) immer 4, 8, 16 etc. GB? Könnte man nicht auch z.B. 6 oder 10 GB einsetzen, sofern es den gibt?
Das ist eine vielschichtigere Frage, als es auf Anhieb den Eindruck hat…
Um das ganze hier halbwegs im überschaubaren Rahmen zu halten, werde ich:
mich weitestgehend auf PCs beschränken
Viele technische Details ignorieren, vereinfachen oder nur sehr oberflächlich ansprechen.
Wenn es um den tatsächlich verbauten Speicher in einem Rechner geht, dann ist die Grundannahme schlicht falsch. Mein Rechner hat z.B. gerade 12GB verbaut (ein 4GB-Modul, mit dem er ausgeliefert wurde, ein 8GB-Modul, das ich nachgerüstet habe).
Das funktioniert erstmal einwandfrei. Allerdings kann es sein, daß der Speicher, oder zumindest Teile davon, nicht im schnellstmöglichen Modus angesprochen werden. Das hängt davon ab, wie flexibel der Speichercontroller auf dem Mainboard ist.
Speicher in PCs kann grundsätzlich im sog. Single-Channel– oder Dual-Channel Mode angesprochen werden. Letzterer ist im Prinzip schneller, da er eine größere Bandbreite nutzt (im Idealfall die doppelte, praktisch immer etwas weniger). Wie groß die Unterschiede in der Praxis sind, hängt allerdings von vielen Faktoren ab, unter anderem vom Design des Prozessors und des Speichercontrollers.
In der Anfangszeit von Dual-Channel-RAM in PCs war das ganze oft eine recht diffizile Angelegenheit, und funktionierte nur mit 2, 4, 6 usw. gleich großen, gleich schnellen, und möglichst auch sonst baugleichen RAM-Modulen einigermaßen zuverlässig. Manche Boards hatten damals sogar Schwierigkeiten, mit unterschiedlich großen RAM-Modulen überhaupt zuverlässig zu laufen, selbst im Single-Channel-Betrieb.
Heutzutage ist das ganze im Normalfall ziemlich unkritisch, da die verbaute Technik deutlich flexibler ist. Praktisch kein moderner PC hat ein Problem damit, unterschiedliche Speicherbausteine zu verwenden. Im schlimmsten Fall läuft dann halt der gesamte Speicher nur so schnell wie das langsamste verbaute Modul.
Auch hat sich über die Jahre gezeigt, daß Dual-Channel– statt Single-Channel-Betrieb in der Praxis für’s Gesamtsystem oft erheblich weniger Performancegewinn bringt, als man allein anhand der theoretischen Bandbreiten annehmen sollte. Es scheint, als würden andere Faktoren einfach häufig erheblich mehr Einfluß haben.
Kurz gesagt: Das sind heute Überlegungen, die eigentlich nur für einigermaßen spezialisierte Rechner, bei denen es auf jedes Bisschen Speicherperformance ankommt, interessant sind. Allerdings hält sich die Tradition immer nur gleich große Speichermodule zu verbauen recht hartnäckig…
Wenn es um die Größe von einzelnen Speichermodulen geht, dann gibt es dafür durchaus technische Gründe. RAM wird für PCs üblicherweise auf Modulen geliefert, die jeweils einzelne RAM-Chips enthalten. Diese wiederum bestehen am Ende aus einzelnen Speicherzellen (die meist wiederum irgendwie gruppiert sind). Jede dieser Zellen enthält ein Bit. Acht Bit sind ein Byte, und das ist die kleinste Einheit, in der moderne Computer üblicherweise mit Speicher umgehen.
Die haben aus Sicht des Computers “Adressen”, mit denen sie angesprochen werden können. Da Computer grundsätzlich im Binärsystem “denken”, kann jede “Stelle” dieser Adresse zwei Werte einnehmen. Daher können mit
n
Stellen
2
n
verschiedene Werte ausgedrückt werden. Ein Kilobyte sind
2
10
Bytes, Ein Megabyte
2
10
Kilobytes oder
2
20
Bytes, und so weiter.
Achtung! Offiziell heißen diese Einheiten seit einiger Zeit Kibibyte(KiB), Mebibyte(MiB) usw., weil sich einige Leute daran störten, daß die traditionellen Einheiten dieselben Vorsilben, die sonst für
10
3
,
10
6
usw benutzt werden, für
2
10
,
2
20
usw. benutzen. Wenn es um RAM-Größen geht, hat sich das allerdings bisher gar nicht durchgesetzt.
Daraus ergibt sich, daß praktischerweise RAM immer in “Portionen” hergestellt wird, die in dieses Schema passen, da man sonst entweder Adressraum verschenken würde, oder ein Teil des Speichers nicht adressiert werden könnte (also verschenkt wäre).
Da moderne RAM-Riegel intern eine Vielzahl solcher “Portionen” enthalten, und diese praktisch nie direkt 1:1 an die Adressleitungen der CPU “anflanschen”, wäre es an sich technisch durchaus möglich auch 6MB- oder 10MB-Riegel herzustellen. Da die Aufteilung in 2er-Potenz-Schritten aber einerseits technisch und logistisch am einfachsten, andererseits auch einfach allgemein üblich ist, macht das halt keiner (oder kaum einer. Es gibt garantiert irgendwelche RAM-Bausteine in “krummen” Größen für irgendwelche mehr oder weniger exotische Anwendungen außerhalb der PC-Welt).
TL/DR:
Daß Speichermodule für PCs in diesen Größenschritten angeboten werden, ist teilweise einfach Tradition/Industriestandard, und hat teilweise logische, logistische, technische und historische Gründe.
Daß PCs meistens Speicher in diesen Größenschritten haben liegt daran, daß sie entweder mit einem solchen Modul bestückt sind, oder mit mehreren gleichen. Letzteres ist heutzutage hauptsächlich Tradition, hatte aber ursprünglich technische Gründe, die teilweise auch heute noch gültig sind, aber für die meisten Anwender im Alltagsbetrieb keine echte Rolle spielen.