Sollte man in mehr RAM investieren beim Kauf eines Macs?

Oder, wieso es sich lohnt bei den neuen Macs mehr in Festplattenspeicher als in Arbeitsspeicher zu investieren.

Wenn man sich zu einem neuen Computerkauf beraten lässt, wird häufig empfohlen etwas mehr RAM (Arbeitsspeicher) dazu zu kaufen. Das mag vor wenigen Jahren auch noch für Macs eine sinnvolle Empfehlung gewesen sein, wobei macOS schon immer weniger RAM benötigt hat als PCs mit Windows. Das liegt zum einen daran, dass macOS den benötigten Speicher dynamischer und intelligenter managet, zum Beispiel in dem gerade nicht gebrauchte Prozesse komprimiert werden und zum anderen wird nur so viel Arbeitsspeicher genutzt wie wirklich benötigt wird. 

Ein Beispiel: Angenommen, man schaut ein Youtube Video in Safari, welches 1 GB Arbeitsspeicher benötigt und überdeckt dieses Video mit einem anderen Programmfenster zu 50%, dann wird nur noch 500 MB Arbeitsspeicher benötigt, also die Hälfte die das Video ansonsten benötigt hätte, während unter Windows auch weiterhin 1 GB benötigt werden würde, auch wenn es vollständig durch ein anderes Programmfenster abgedeckt wird.

Wer den Mac nur für einfache Arbeiten und Surfen benötigt, kommt generell mit der kleinsten verfügbaren Arbeitsspeichergrösse die es für ein Modell gibt sehr gut aus, dank der cleveren Mechanismen die den verfügbaren Speicher effizient ausnutzen.

Nun ist Apple mit den neuen SoC (System-on-a-Chip = Ein-Chip-System), Apple Silicon bzw. M1 und M2, noch einen Schritt weiter gegangen und macht den Bedarf für grössere Arbeitsspeicher weiter überflüssig. Um das genauer zu erklären, muss man erst einmal verstehen, was der Arbeitsspeicher ist und was er tut.

Was ist der Arbeitsspeicher?

Der Arbeitsspeicher ist eine Hardwarekomponente der als Zwischenspeicher dient zwischen Prozessor und Festplatte. Im Prinzip ist ein Arbeitsspeicher mit einer Festplatte vergleichbar, aber im Gegensatz zu einer Festplatte ist der Arbeitsspeicher sehr viel schneller, dafür ist der Arbeitsspeicher im Gegensatz zur Festplatte nicht für die lange Speicherung von Daten ausgelegt. Anders gesagt: Der Arbeitsspeicher löst die Nachteile einer Festplatte in Form von Geschwindigkeit und die Festplatte löst die Nachteile des Arbeitsspeicher in Form von Speicherdauer. Diese beiden Komponente ergänzen sich.

Noch heute besteht noch das Vorurteil, dass moderne Festplatten (Flashspeicher wie SSD und NAND) eine geringe Lebensdauer haben. Je öfter sie mit Daten überschrieben werden, desto kürzer wird die verfügbare Lebenszeit. Im Gegensatz zum Arbeitsspeicher, welcher viel häufiger beschrieben werden kann. Das muss er natürlich auch können, da ja keine Daten lange auf dem Arbeitsspeicher gespeichert werden, sondern ständig neu geschrieben werden. Es mag heute noch stimmen, dass der Arbeitsspeicher eine wesentlich längere Lebensdauer hat als eine moderne SSD-Festplatte, aber die kurze Lebensdauer die heute noch bei SSDs nachgesagt wird sind überholt.

Kommen wir zurück zum Apple Silicon: Bei einem SoC sind alle Komponente, wie Arbeitsspeicher, Prozessor, Grafikkarte usw. auf einem Chip vereint und teilen sich die verfügbaren Ressourcen. Das äussert sich durch einen effizienteren Ressourcenverbrauch, was gleichzeitig weniger Stromverbrauch und Wärme bedeutet, ausserdem lässt sich so alles viel kleiner bauen, was auch bedeutet, dass die Kommunikationswege der Daten kürzer ist und sich durch höhere Geschwindigkeiten bemerkbar macht. Ein Nachteil ist jedoch, dass sich später einzelne Komponente wie den Arbeitsspeicher nicht einfach aufrüsten lässt, man muss den ganzen SoC ersetzen.

Die kürzeren Kommunikationswege und die kleinere Bauweise nutzt Apple auch beim Festplattenspeicher aus. Hier werden sogenannte NAND-Speicher genutzt, die die nächste Stufe der SSD-Flashspeicher darstellen. Beim Mac Studio Ultra erreicht Apple eine Bandbreite von 800 GB/s zwischen SoC und NAND. Bei den günstigeren MacBooks mit kleinerem Festplattenspeicher sind es 200 GB/s. Selbst diese Geschwindigkeit lässt sich sehen.

Warum ist das wichtig zu wissen? Bei Macs ist es üblich, dass wenn der Arbeitsspeicher ausgelastet ist, werden die Prozesse auf die langsamere Festplatte verschoben. Man nennt das virtuellen Arbeitsspeicher. Das war früher vor allem ein Problem, wenn man nur eine langsame Festplatte hatte und mit Programmen gearbeitet hat, die viel Arbeitsspeicher benötigt haben, gab es dadurch enorme Geschwindigkeitseinbussen und jede Änderung die man ausgeführt hat im Programm erzeugten eine spürbare Wartezeit.

Warum sich heute die Investition in viel Arbeitsspeicher kaum noch lohnt

Wir wissen jetzt, dass der Arbeitsspeicher einen Vorteil hat gegenüber dem Festplattenspeicher, wenn es um Schreibgeschwindigkeiten geht. Im Vergleich, ein Arbeitsspeicher mit DDR5 erreicht eine Schreibgeschwindigkeit von ca. 50 GB/s. Die NAND-Festplattenspeicher in den neuen Macs erreichen ca. 2,5 GB/s (bis zu 7.4 GB/s sind jedoch möglich bei grösseren Daten). Das ist 20mal langsamer als beim Arbeitsspeicher, aber bereits wesentlich schneller als was bisher erreicht wurde mit älteren SSDs. Die sehr hohe erwähnte Bandbreite, hat hier auch nochmals einen Einfluss. 2.5 GB/s sind auch nicht ohne, da vor allem viele einzelne Apps selten mehr als 2 GB Arbeitsspeicher benötigen. Ausserdem arbeitet man generell nur mit einer App gleichzeitig. 

Wie eingangs erwähnt, managet macOS den Arbeitsspeicherverbrauch intelligent und effizient. Sollte der Arbeitsspeicher ausgelastet sein und zu viele Apps laufen, dazu vielleicht eine App die viel Speicher benötigt, aber bei der es auf die Schreibgeschwindigkeit nicht so ankommt (z. B. Photoshop, wenn man mit einem sehr grossen Bild arbeitet, dann wird das Bild im virtuellen Speicher abgelegt, weil ein statisches Bild sich nicht ständig verändert), dann lagert macOS die zuletzt verwendeten Apps komprimiert und die App bei der die Schreibgeschwindigkeit weniger von Bedeutung ist, auf den NAND-Speicher um.

Einige Leute werden sagen, dass der virtueller Speicher die Lebensdauer der SSD schnell verkürzt. Wie erwähnt, ist die Schreiblebensdauer der SSD kürzer als eines RAMs, aber die SSD-Technologie die Apple verwendet erreicht eine sehr hohe Lebensdauer. Im Jahr 2014 verwendete Apple eine ältere NAND-Technologie, die bereits Schreibvorgänge von etwa einem Petabyte (1 Mio. Gigabyte) erreichte, was die damalige erwartete Lebensdauer die von SSDs erwartet wurde, stark überschritt. Die neuen SSDs mit neuer NAND-Technologie in den aktuellen Macs sind noch einmal viel besser.

Oder hat jemand schonmal davon gehört, dass jemand das Ende der Lebensdauer einer SSD erreicht hat?

Konklusion

Die Kinderkrankheiten der SSD die zu einer stark verkürzten Lebensdauer geführt haben, gehören schon lange der Vergangenheit an. Sie mag immer noch kürzer sein als beim Arbeitsspeicher, aber bevor man die finale Lebensdauer erreicht hat, wird man sich bereits einen neuen Computer angeschafft haben.

Wenn man sich einen Mac-Neukauf überlegt, sollte man sein Geld lieber in mehr Festplattenspeicher und/oder besseren Chip investieren. Ausser man arbeitet natürlich mit grafikintensiven Programmen, dann ist mehr Arbeitsspeicher auch sinnvoll, aber das betrifft hauptsächlich professionelle Anwender. Wenn man sich jedoch finanziell zwischen Festplattenspeicher und Arbeitsspeicher entscheiden muss, dann investiert man das Geld besser in die Festplatte.