Video-RAM (VRAM)

Video-RAM beziehungsweise VRAM sind für den Einsatz auf Grafikkarten entwickelte RAM- (Random Access Memory) Bausteine, die Bilddaten für die Ausgabe auf Monitoren zwischenspeichern.

Bei allen Video-RAM-Varianten handelt es sich um für spezielle Anwendungen entwickelte dynamische RAM- (DRAM) Chips. Die Module kommen als Kurzzeitspeicher zwischen dem Prozessor und dem Bildschirm zum Einsatz und werden häufig auch Frame-Buffer oder Bildspeicher genannt. Um Bilder auf dem Monitor darzustellen, liest der Prozessor zunächst die Daten aus einem Hauptspeicher (RAM) aus, die dann in das Video-RAM geschrieben werden. Im nächsten Schritt liest der RAMDAC (RAM Digital Analog Converter  - D/A-Wandler) die im Frame-Buffer abgelegten digitalen Bildinformationen aus, wandelt sie in analoge Signale um und leitet sie für die Ausgabe an den Monitor, beispielsweise einen Kathodenröhrenbildschirm (CRT-Bildschirm) weiter.

Video-RAM-Chips, die auf Grafikkarten verbaut werden, sind gewöhnlich als 1- oder 2-Megabyte-Bausteine erhältlich. Die meisten Video-RAM-Varianten verfügen über zwei separate Ports, so dass sich Lese- und Schreibvorgänge gleichzeitig ausführen lassen. Während der Prozessor über den einen Port neue Bilddaten in das VRAM schreibt, können über den anderen Informationen aus diesem ausgelesen werden, um den Bildschirminhalt zu aktualisieren. Das Dual-Port-Design ist der Hauptunterschied zwischen dem Hauptspeicher und dem Video-RAM.

Für etwas Verwirrung sorgt, dass der Begriff Video-RAM (VRAM) heute für Grafikspeicher unterschiedlichster Couleur Verwendung findet, obwohl es sich in vielen Fällen gar nicht um diesen speziellen Speichertyp handelt. Nur dieser verfügt über zwei Ports, so dass während der Prozessor Daten schreibt, gleichzeitig der Bildschirminhalt auf dem Monitor aktualisiert werden kann.

Zu den Video-RAM-Speicherbausteinen gehören unter anderem:

• Synchronous Graphics RAM (SGRAM): Ein relativ kostengünstiger Videospeicher, der sich mit dem CPU-Bus-Takt synchronisiert. Ausgewählte Daten lassen sich statt in einer Reihe aufeinander folgender Vorgänge (Lesen, Aktualisieren, Schreiben) in einem einzigen Arbeitsgang ändern – dieses Verfahren wird als „maskiertes Schreiben“ bezeichnet. Das blockweise Schreiben ermöglicht zudem, Daten für Hintergrund- oder Vordergrundbilder effizienter zu verarbeiten. SGRAM ist ein sogenannter „Single-Ported“ RAM-Speicher, dies bedeutet, dass gleichzeitige Lese- und Schreibzugriffe nicht möglich sind. Dank seiner speziellen Eigenschaften ist er jedoch ein durchschnittlich schneller Videospeicher. Ein Beispiel für eine Grafikkarte, die den Speichertyp SGRAM verwendet, ist die von dem Unternehmen Matrox angebotene Matrox Mystique.
• Window RAM (WRAM): Ein sehr leistungsstarker ebenfalls mit zwei getrennten Ports für das Lesen und Schreiben ausgestatteter Video-RAM, der in keinem Zusammenhang mit Microsoft Windows steht. Die Durchsatzrate ist um 25 Prozent höher als bei einem VRAM, die Produktionskosten sind hingegen niedriger. WRAM verfügt über Funktionen, dank der sich für das Füllen von Blöcken und Textzeichnungen erforderliche Daten effizienter lesen lassen. Der Speicher, der beispielsweise auf der Matrox Millenium Grafikkarte zum Einsatz kam, unterstützt sehr hohe Auflösungen (zum Beispiel 1.600 x 1.200 Pixel) in Echtfarbe.
• Multibank Dynamic RAM (MDRAM): Ein leistungsstarker von dem Unternehmen MoSys entwickelter RAM-Baustein, der den Speicher in mehrere 32 Kilobyte große Abschnitte oder „Bänke“ aufteilt, auf die einzeln zugegriffen werden kann. Herkömmlicher Video-RAM ist hingegen monolithisch aufgebaut – auf den gesamten Framebuffer wird auf einmal auf einem Adressbus zugegriffen. Auf die voneinander unabhängigen Speicherbänke lässt sich gleichzeitig überlappend zugreifen (Interleave-Technik), dies führt zu einer besseren Gesamtleistung. MDRAM-Bausteine sind kostengünstiger. Dies liegt daran, dass die Aufteilung in Blöcke, flexible Speichergrößen zulässt. Dadurch lassen sich Grafikkarten fertigen, auf denen nur soviel RAM-Speicher verbaut wird, wie für eine bestimmte Auflösung erforderlich. Dies steht im Gegensatz zu allen anderen Video-RAM-Typen, da sich deren Chips nur in der Größe von ganzen Megabytes erstellen lassen und sich dadurch nicht passgenau auf den Speicherbedarf anpassen lassen.
• Rambus Dynamic RAM (RDRAM): Ein von dem US-amerikanischen Unternehmen Rambus Corporation entwickelter und für das Videostreaming optimierter Video-RAM-Speicher. Ein proprietäres Bus-System beschleunigt den Datenfluss zwischen dem Video-RAM und dem Frame-Buffer.

Folgen Sie SearchStorage.de auch auf Twitter, Google+, Xing und Facebook!