Gigabit oder Gigabyte bei Speichermodulen und -chips

Ich stolpere immer wieder über die Kapazitätsangaben von Speicherchips. Manchmal liest man etwas von Gigabyte, dann wieder von Gigabit. Was stimmt?​

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Ich stolpere immer wieder über die Kapazitätsangaben von Speicherchips. Manchmal liest man etwas von Gigabyte, dann wieder von Gigabit – und die Abkürzungen GB, Gb, GBit und GByte machen es nicht besser. Was stimmt?

Im IT-Branchenjargon hat es sich eingebürgert, die Kapazität einzelner Speicherchips in Gigabit anzugeben, bei kompletten Modulen, Komponenten und Systemen jedoch in Gigabyte. Gigabit wird oft mit GBit oder Gb (mit kleinem "b") abgekürzt, Gigabyte hingegen mit GByte oder GB. Entsprechendes gilt für Megabit, Terabit und Petabit.

Diese Konvention hat einen technischen Hintergrund. Acht Bit ergeben ein Byte (also 1 GByte = 8 GBit) und einzelne Chips können unterschiedlich viele Signalleitungen haben. DDR5-SDRAM-Chips gibt es beispielsweise mit 4, 8 oder 16 Datenleitungen (abgekürzt x4, x8, x16), bei LPDDR5 und GDDR5 sind 16 oder 32 üblich. Pro Taktschritt überträgt ein solcher Chip unterschiedlich viele Daten, je nach Anzahl seiner Datenleitungen.

Ein Dual Inline Memory Module (DIMM) für PCs und Server kann wiederum zwar mit unterschiedlich vielen Chips bestückt sein, hat aber stets 64 Leitungen für die Nutzdaten. Pro Taktschritt überträgt es also stets 8 Byte (64 : 8 = 8). Kennt man die Übertragungsrate, ergibt sich durch Multiplikation sofort die theoretisch maximale Datentransferrate. Bei einem DDR5-5600-Modul sind es also 44,8 GByte/s (5,6 Gigatransfers pro Sekunde · 8 Byte). Auch die kleineren Small-Outline-DIMMs (SO-DIMMs) für Notebooks haben 64 Nutzdatenleitungen.

Im Grunde ist es sogar noch etwas komplizierter, weil es auch DRAM-Chips gibt, die mehrere einzelne DRAM-Siliziumplättchen enthalten, sogenannte Dies. Auch die Gesamtkapazität solcher Multi Chip Packages (MCPs) wird üblicherweise in Gigabit angegeben.

Die unterschiedlichen Bezeichnungen sind auch bei NAND-Flash-Speicher üblich, ein 1-TBit-Chip fasst umgerechnet 128 GByte. Eine 512-GByte-SSD kann beispielsweise 16 Chips mit je 256 GBit enthalten oder auch acht mit je 512 GBit oder nur vier mit je 1 TBit.

Ein Speichermodul (DIMM) hat stets 64 Nutzdatenleitungen, kann aber trotz gleicher Kapazität mit unterschiedlich vielen SDRAM-Chips bestückt sein. Es ist üblich, die Kapazität kompletter Module in Gigabyte (GByte, GB) anzugeben, die einzelner Chips hingegen in Gigabit (Gb, GBit).
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(ciw)