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Windows 8: Speichermanagement

Windows 8 ist deutlich mehr noch als Windows 7 auf Ökonomie getrimmt. Trotz zusätzlicher Metro-Oberfläche kommt Windows 8 mit weniger Arbeitsspeicher zurecht.

Die technischen Ursachen, warum das so ist, sind auf der Seite Hardware-Voraussetzungen in aller Kürze beschrieben.
Dass es sich nicht nur um leere Versprechen von Microsoft handelt, belegt dieser Vergleich zwischen Windows 7 und Windows 8.

Windows 8 Test: RAM-Verbrauch

Wie unter den Hardware-Voraussetzungen technisch angedeutet, arbeitet unter Windows 8 ein verbesserter Speichermanager. Microsoft’s Ziel ist es, mit dem RAM sparsamer umzugehen als Windows 7 (und dadurch nicht zuletzt auch Strom zu sparen). Was Windows 8 mit seinem Memory Combining (siehe unten), der Optimierung von Systemkomponenten und der Dienste-Reduzierung erreicht, war vor allem in der älteren Developer Preview von 2011 frappierend. In der aktuellen Consumer Preview, die der finalen Version deutlich nähersteht, ist diese Optimierung leider nicht mehr so klar ersichtlich. Windows 8 liegt demnach gleichauf mit Windows 7. Respektabel ist das trotzdem, weil Windows 8 einen erweiterten Unterbau mit einer Reihe zusätzlicher Komponenten mitbringt.

Direkt nach der Systemanmeldung ergibt sich auf dem identischen Rechner mit 2 GB RAM und vergleichbarer Treiber- und Software-Ausstattung folgendes Bild: Das Windows-7-System zeigt eine Speicherbelegung von 40 Prozent, die ältere Windows 8 Developer Preview 27 Prozent, die aktuelle Consumer Preview 40 Prozent – exakt wie Windows 7:

Windows 7, 32 Bit, 2 GB RAM, 40 Prozent
Windows 7 (32 Bit) nach der Anmeldung: 40 Prozent der zwei GB RAM sind belegt.
Windows 8, 32 Bit, 2 GB RAM, 27 Prozent belegt
Windows 8 Developer Preview (32 Bit) nach der Anmeldung: Nur 27 Prozent der zwei GB RAM sind belegt.
RAM-Verbrauch der Windows-Beta (Consumer Preview)
Windows 8 Consumer Preview (32 Bit) nach der Anmeldung: Windows 8 liegt wieder genau beim Wert von Windows 7.

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Ein genauer Vergleich, nämlich des Speicherverbrauchs einzelner Programme, zeigt zweierlei:

1. Microsoft hat Windows-Kernkomponenten wie den Explorer oder den Desktop Window Manager nochmal optimiert und deren Speicherbedarf deutlich verringert.

2. Fast alle Anwendungen, Systemprogramme und Tools profitieren vom verbesserten Speichermanagement, ungeachtet ihrer Herkunft und ihres Alters. Microsoft nennt als wichtigste Maßnahme das „Memory combining“: Viele Windows-Programme nutzen nämlich identische Windows-Bibliotheken. Folglich gibt es im Multitasking bei vielen geladenen Programmen immer redundante Kopien gleichen Inhalts im Arbeitsspeicher. Das Speichermanagement erkennt und beseitigt überflüssige Kopien, stellt aber die Speicherseiten einem Programm umgehend wieder zur Verfügung, sobald dies notwendig ist. Die Software bekommt davon nichts mit und muss auch nicht speziell angepasst werden, um hier mitspielen zu können.

Wie durchschlagend sich das „Memory Combining“ auswirkt, hängt aber offensichtlich stark davon ab, wie viele Funktionen ein Programm aus allgemeinen Windows-Bibliotheken bezieht. So hat etwa ein VLC Media Player unter Windows 8 denselben Speicherbedarf wie unter älteren Systemen, während etwa selbst-kompilierte Autohotkey-Tools, die praktisch komplett auf Windows-Funktionen basieren, unter Windows 8 nur noch die Hälfte des Speichers erfordern.

Folgendes Chart zeigt einige Systemkomponenten und populäre Programme – links der RAM-Verbrauch unter Windows 7, rechts unter Windows 8. Die Unterschiede sind nicht überall dramatisch, aber immerhin deutlich. Die beiden Betriebssysteme waren jeweils 32-Bit-Versionen und liefen auf einem PC mit 2 GB RAM.

Windows 8 Speichermanager, Programme
Der Speicherbedarf einiger exemplarischer Programme und Systembestandteil, links unter Windows 7, rechts unter Windows 8.

Windows 8: Hardware-Voraussetzungen

Microsoft nennt folgende Mindestvoraussetzungen für Windows 8:

CPU/Prozessor: 1 GHz
RAM: 1 GB für 32-Bit-Variante, 2 GB für 64-Bit-Variante
Grafik: DirectX-9-kompatible Grafikkarte (für Aero)
Auflösung: Mindestens 1024×768 (für Metro-Apps), nicht generell Netbook-tauglich
Festplatte: NTFS-formatiert, mindestens 20 GB frei für Windows 8

Diese Bedingungen sind weitgehend identisch mit dem Vorgänger Windows 7 und geringer als beim älteren Vista. Sie sind aber als absolute Mindestvoraussetzungen zu verstehen, um ein Windows 8 irgendwie zum Laufen zu bewegen.

In der Praxis genügt aber bereits ein PC mit einem 2 GHz-Prozessor für flüssiges Arbeiten mit dem System und mit Standardprogrammen wie Browser, Office, Mail, Media Player oder Bildbearbeitung.

Der Speicherbedarf von Windows 8 liegt trotz zusätzlicher Metro-GUI und der dafür notwendigen Blbliotheken etwa im Bereich des Vorgängers Windows 7, der seinerseits als ökonomisch gilt (siehe dazu auch den Vergleich Windows 7 und Windows 8). Inaktive Modern Apps werden automatisch „angehalten“ („suspended“) und geben ihre Soeicherseiten frei. Mit 2 GB RAM stößt Windows 8 kaum an die Grenzen, sofern Büro- und Standardprogramme sowie die Windows-eigenen System- und Metro-Anwendungen genutzt werden. Somit sind 2 GB für 32-Bit-Architektur, 3 GB für 64 Bit realistische Mindestanforderungen.

Microsoft begründet die Sparsamkeit des Systems vor allem mit folgenden Optimierungsmaßnahmen beim Speichermanager:

  • Viele Windows-Programme nutzen dieselben Windows-Bibliotheken. Folglich gibt es im Multitasking bei vielen geladenen Programmen immer redundante Kopien gleichen Inhalts im Arbeitsspeicher. Das Speichermanagement erkennt und beseitigt überflüssige Kopien, stellt aber die Speicherseiten einem Programm umgehend wieder zur Verfügung, sobald dies notwendig ist. Die Software bekommt davon nichts mit und muss auch nicht speziell angepasst werden, um hier mitspielen zu können. Microsoft nennt diese neue Funktion „Memory combining“
  • Eine weitere einfache Maßnahme ist der sparsamere Einsatz von Services (Windows-Dienste, System-Dienste). Es ist nicht etwa so, dass Windows 8 bewährte Dienste für überflüssig erklären würde. Jedoch werden Dienste, die unter Windows 7 und Vista permanent laufen (siehe in der Dienstekonsole Services.msc „Starttyp: Automatisch“) unter Windows 8 nur noch ad hoc gestartet, also wenn sie wirklich benötigt werden („Starttyp: Manuell“). Der ganz große Schub zur Speicherentlastung ist diese ökonomischere Dienstenutzung aber sicher nicht: Ich zähle auf demselben PC 66 gestartete Dienste unter Windows 7 und 62 unter Windows 8.
  • Aus meiner Sicht eher marginal ist eine dritte Maßnahme: Das Speichermanagement von Windows 8 hat eine verbesserte Priorisierung. Speicheranforderungen mit explizit niedriger Priorität werden umgehend wieder geräumt. Dabei muss allerdings das Programm den Speicher aktiv mit „low priority“ fordern – und das macht die Sache fast akademisch.

Der Platz auf der Festplatte muss deutlich großzügiger ausfallen als es die Mindestanforderungen von Microsoft besagen. Mittelfristig muss genügend Platz sein für Software-Installationen, Systemwiederherstellung, Auslagerungsdatei, Ruhezustand etc. Zum ernsthaften Testen der Windows-8-Preview sollten mindestens 50 GB bereitstehen. Das pure System kommt aber in der Tat zunächst mit knapp 15 GB aus.

Windows 8, Festplatte, Harddisk
Zum Kurztest genügen Windows 8 auf der Festplatte 20 GB, wer mittelfristig testen und installieren will, sollte mindestens 50 GB investieren.