DDR4-RAM im Porträt
Nach unserem Blick auf die DDR3-Generation sind wir nun bei einem aktuell weit verbreiteten Standard angekommen: dem DDR4-Server-RAM. Wann wurde DDR4 eingeführt? Wie unterscheiden sich DDR3 und DDR4? Und welche Server-Modelle nutzen DDR4-ECC-Module? Wir werfen in diesem Blogbeitrag einen umfassenden Blick auf die Technik, Einsatzbereiche und die Entwicklung dieser RAM-Generation.
Technische Spezifikationen und Infos
Einführungs- und Nutzungszeitraum
- 2012 erstmals für PCs angekündigt, 2014 begann der Marktstart für High-End-PCs mit DDR4-RAM
- Ab 2015/16 waren die Systeme mit DDR4-RAM auch im Mainstream-Bereich stark vertreten (z. B. mit Skylake- und Kaby-Lake-CPUs)
- 2014 erschienen zudem die ersten Server mit DDR4-Arbeitsspeicher
Technische Eigenschaften
- Standard: DDR4 SDRAM
- Taktraten: 1600 MHz bis 3200 MHz (z. B. DDR4-2133, DDR4-2400, DDR4-3200)
- CAS-Latenzen: typischerweise CL15 bis CL22
- Datenraten: 2133–3200 MT/s (höhere Werte bis 5100 MT/s über OC- oder XMP-Profile möglich)
- Übertragungsrate: bis zu 25,6 GB/s pro Modul
- Spannung: 1,2 V (niedriger als DDR3 mit 1,5 / 1,35 V), DDR4L (Low Voltage) sogar nur 1,05 V
- Kapazitäten im Serverbereich: von 4 GB DDR4 RAM bis zu 256 GB DDR4 RAM pro Modul (RDIMM / LRDIMM)
- Typen (Bauform/Varianten): DDR4 ECC UDIMM (für Workstations), DDR4 RDIMM (Registered DDR4 DIMM für Standardserver), DDR4 LRDIMMLoad-Reduced DIMM für maximale Speicherauslastung),DDR4 3DS DIMM (3D Stacked DIMM, für extreme Kapazitäten)
- Ranks: Single Rank, Dual Rank, Quad Rank, Ocatal Rank (bei 3DS)
- Formfaktor: 288-Pin DIMM (nicht abwärtskompatibel zu DDR3 oder vorwärtskompatibel zu DDR5)
Besonderheit der DDR4-Generation
- 3DS-Technologie ermöglicht bis zu 256 GB pro Modul durch gestapelte Chips
- Optimiert für moderne Plattformen wie Systeme mit Intel XEON Scalable oder AMD EPYC Prozessoren
- Verbesserte Fehlerkorrektur
- Signalstabilität durch neue Register-Architektur
- Ideal für komplexe und anspruchsvolle Workloads, z. B. Virtualisierung, Datenbanken oder KI
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DDR4 vs. DDR3 – Vorteile von DDR4 gegenüber dem Vorgänger DDR3
Der DDR4-Standard hat Tür und Tor für moderne Technik geöffnet – KI-Anwendungen, Datenbanken, Virtualisierung, HPC: Der Standard meistert mühelos auch rechenintensive und anspruchsvolle Anwendungen. Dabei arbeitet er mit nur 1,2 V Betriebsspannung und ist durch diese Energieeffizienz ideal für Rechenzentren. Im Vergleich zu DDR3 hat DDR4 auch eine deutlich höhere Bandbreite, durch 8-Bit-Prefetch und höhere Taktraten – und ist somit wesentlich schneller als die Vorgängerversion.
Zudem können mit DDR4-Modulen höhere Kapazitäten realisiert werden – bis zu 2 TB RAM pro Server sind möglich. Und DDR4 hat einen geringeren Stromverbrauch bei mehr Leistung. Durch die bessere Skalierbarkeit ist DDR4 auch für Virtualisierung und Cloud-Umgebungen sehr gut geeignet – durch die größere Kapazität pro Modul auch für speicherintensive Anwendungen.
Kompatible Server, Einsatzbereiche & Anforderungen
Typische unterstützte Prozessoren sind z. B. die Intel XEON E5 v3 (einige Modelle), sowie die Intel XEON E5 v4 Prozessorfamilie, die Generationen 1 bis 3 der Intel Scalable Prozessoren und die AMD EPCY 7001 (Naples), 7002 (Rome) und 7003er (Milan) Familie. Passende Sockel sind z. B. der LGA 2011-3 (z. B. Mainboard HUANANZHI X99 8D4, Supermicro X10SRA-F), LGA 3647 (Mainboards wie: Supermicro X11SPi-TF, GIGABYTE C621-WD12-IPMI oder ASRock SPC621D8-2L2T) oder LGA 4189 (z. B. Mainboard Supermicro X12DPi-NT6).
Serversysteme mit DDR4-Speicher werden z. B. aktuell für Virtualisierung, KI-Workloads, Datenbanken, Analysen oder Cloud-Plattformen eingesetzt. DDR4-Arbeitsspeicher ist momentan nicht nur weit verbreitet, sondern bietet auch eine beeindruckende Bandbreite an Varianten für unterschiedlichste Anforderungen und Anwendungsfälle.
Gängige Kapazitäten (z. B. 16 GB DDR4, 32 GB DDR4, 64 GB DDR4) sind heute Standard in vielen Servern und schaffen ein solides Fundament für anspruchsvolle Workloads. Insbesondere DDR4 ECC-Module mit Fehlerkorrektur sind für den Einsatz in Servern besonders relevant, da sie für mehr Datensicherheit und Stabilität sorgen.
Technisch gesehen kann man DDR4 in die verschiedenen Taktfrequenzen und Übertragungsraten „gruppieren“. Typische Ausführungen sind z. B. PC4-2133 (DDR4-2133, 17,0 GB/s & 2133 MHz), PC4-2400 (DDR4-2400, 19,2 GB/s & 2400 MHz), PC4-2666 (DDR4-2666, 21,3 GB/s & 2666 MHz), PC4-2933 (DDR4-2933, 23,5 GB/s & 2933 MHz) oder PC4-3200 (DDR4-3200, 25,6 GB/s & 3200 MHz). Die Zahl steht dabei immer für die theoretische Transferrate. Je höher die MHz-Zahl, desto höher ist auch die Bandbreite und diese gibt die Fähigkeit des Servers an, große Datenmengen effizient verarbeiten zu können.
Auch die physikalische Bauweise spielt eine Rolle: DDR4 RAM-Module gibt es als Single Rank (1Rx4), Dual Rank (2Rx 4 mit x4 Chips oder 2Rx8 mit x8 Chips) sowie als QuadRank (4Rx8). Die Anzahl und Art der verbauten Speicherchips beeinflussen dabei die Leistungsfähigkeit: Ein 2Rx4-Modul enthält etwa 36 Chips mit je 4 Bit Breite – und ermöglicht damit doppelte Rank-Strukturen für eine bessere Speicherverwaltung. Diese Detailinformationen sind gerade beim Upgraden und Erweitern des Servers wichtig, um die richtigen DDR4 Module zu kaufen.
Marktstatus & Verfügbarkeit
Auch wenn DDR5 langsam Einzug hält, ist DDR4 aktuell der dominierende Standard im Server-RAM-Bereich. Er bietet ein optimales Verhältnis aus Leistung, Effizienz und Zukunftssicherheit. Vor allem refurbished DDR4-Module werden von KMUs stark nachgefragt, da die Auswahl der Speichermodule für viele Firmen auch immer eine Kostenfrage ist. Mit gebrauchten DDR4 RAM Modulen spart man sich nicht nur einiges, sondern handelt gleichzeitig auch nachhaltig.
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