Mehr RAM ohne RAM? So konfigurieren Sie ZRAM unter TUXEDO OS - TUXEDO Computers

Angesichts hoher Speicherpreise und einer angespannten Marktlage überlegen viele Käufer neuer Computer, beim Arbeitsspeicher zu sparen. Für viele Aufgaben reicht eine kleinere Ausstattung zwar aus, doch in der Praxis kommt es schnell zu Engpässen. Wird der physische RAM knapp, lagert Linux Daten in den deutlich langsameren Swap-Bereich auf der SSD oder Festplatte aus – spürbar an ruckelnden Programmen, verzögerten Reaktionen und einer insgesamt trägeren Oberfläche.

Hier setzt ZRAM an: Die im Linux-Kernel integrierte Technik richtet ein komprimiertes Blockgerät direkt im Arbeitsspeicher ein, das als zusätzlicher Swap dient. Anstatt Daten sofort auf das langsame Laufwerk zu schreiben, werden sie zunächst komprimiert im RAM abgelegt. Dadurch bleiben mehr Informationen im schnellen Hauptspeicher, und das System muss seltener auf die Festplatte zugreifen. Der Preis dafür ist eine leicht erhöhte CPU-Last durch die Komprimierung – in der Praxis meist gut verkraftbar.

Ausgangszustand: Installation mit Swap-Speicher

Zur Veranschaulichung betrachten wir ein Notebook mit TUXEDO OS. Das Testgerät verfügt über 32 GByte RAM sowie eine ebenfalls 32 GByte große Swap-Datei, die als /swapfile im Root-Verzeichnis liegt. Direkt nach dem Start in den Plasma-Desktop belegt das System rund 7 GByte Arbeitsspeicher, der Swap-Bereich bleibt zunächst ungenutzt. Den aktuellen Status prüfen Sie mit free -m oder swapon -s, alternativ auch grafisch im Systemmonitor von KDE Plasma.

free -m
(out)               gesamt       benutzt     frei      gemns.  Puffer/Cache verfügbar
(out)Speicher:      31834        7112       22974         291        2440       24721
(out)Auslager:      32767           0       32767

swapon -s
(out)Dateiname				Typ		Größe		Benutzt		Priorität
(out)/swapfile                               file		33554428	0		-2

ZRAM installieren und aktuellen Status prüfen

Unter TUXEDO OS – ebenso wie unter Ubuntu – aktivieren Sie ZRAM bequem über das Paket zram-config. Installieren Sie es mit folgendem Befehl. In der Regel ist anschließend ein Neustart erforderlich; eine manuelle Grundkonfiguration ist nicht notwendig, da das System ZRAM automatisch einrichtet.

sudo apt install zram-config

Nach dem Neustart überprüfen Sie mit zramctl, ob das System ZRAM korrekt angelegt hat. Standardmäßig reserviert die Voreinstellung etwa die Hälfte des vorhandenen Arbeitsspeichers für ZRAM. Bei einem Gerät mit 32 GByte RAM erscheint somit zusätzlich zum klassischen Swap-Bereich ein ZRAM-Gerät mit rund 16 GByte. Das Werkzeug free -m fasst ZRAM und Swap zu einem gemeinsamen Auslagerungsbereich zusammen.

swapon -s
(out)Dateiname				Typ		Größe		Benutzt		Priorität
(out)/swapfile                               file		33554428	0		-2
(out)/dev/zram0                              partition	16299324	0		5

zramctl
(out)NAME       ALGORITHM DISKSIZE DATA COMPR TOTAL STREAMS MOUNTPOINT
(out)/dev/zram0 lzo-rle      15,5G   4K   74B   12K      20 SWAP

free -m
(out)               gesamt       benutzt     frei      gemns.  Puffer/Cache verfügbar
(out)Speicher:      31834        6522       23989         128        1845       25312
(out)Auslager:      48685           0       48685

Wann lohnt es sich, die ZRAM-Größe zu ändern?

Die optimale Größe hängt stark von Ihrem Nutzungsszenario ab. Entscheidend ist, wie gut sich Ihre typischen Daten komprimieren lassen und wie stark Ihr System unter Speicherengpässen leidet.

• Multimedia- und Videobearbeitung: Audio- und Videodaten sind häufig bereits komprimiert. Zusätzliche Kompression durch ZRAM bringt hier wenig Vorteil. In solchen Fällen kann es sinnvoll sein, ZRAM kleiner zu dimensionieren und stattdessen den klassischen Swap-Bereich zu vergrößern.
• Datenbanken oder stark komprimierbare Daten: Textlastige oder strukturierte Daten profitieren oft deutlich von Kompression. Eine größere ZRAM-Partition kann hier die Reaktionsfähigkeit des Systems spürbar verbessern.

ZRAM-Größe anpassen

Die Größe von ZRAM wird über das Skript init-zram-swapping im Verzeichnis /usr/bin/ definiert:

#!/bin/sh
modprobe zram

# Calculate memory to use for zram (1/2 of ram)
totalmem=LC_ALL=C free | grep -e "^Mem:" | sed -e 's/^Mem: *//' -e 's/  *.*//'
mem=$((totalmem / 2 * 1024))

# initialize the devices
echo $mem > /sys/block/zram0/disksize
mkswap /dev/zram0
swapon -p 5 /dev/zram0

Öffnen Sie die Datei mit administrativen Rechten in einem Texteditor Ihrer Wahl:

sudo nano /usr/bin/init-zram-swapping

Suchen Sie die Zeile, die mit mem= beginnt. Standardmäßig wird dort die Hälfte des vorhandenen RAM reserviert. Möchten Sie die Größe anpassen, ändern Sie den Multiplikationsfaktor entsprechend:

• Verringern: Ersetzen Sie beispielsweise 1024 durch 512, nutzt ZRAM nur noch ein Viertel des Arbeitsspeichers.
• Erhöhen: Setzen Sie den Faktor auf 1536, verwendet ZRAM etwa drei Viertel des RAM.

Speichern Sie die Datei und starten Sie das System neu, damit die Änderungen wirksam werden.

ZRAM-Kompressionsalgorithmus ändern

Standardmäßig verwendet ZRAM meist LZO oder LZO-RLE. Diese Algorithmen benötigen nur wenig CPU-Leistung und sind daher ein guter Kompromiss. Moderne Prozessoren kommen jedoch oft problemlos mit ZSTD zurecht, das eine höhere Kompressionsrate und damit potenziell mehr effektiven Speichergewinn bietet.

Prüfen Sie zunächst, welche Algorithmen verfügbar sind:

cat /sys/block/zram0/comp_algorithm
(out)lzo-rle lzo lz4 lz4hc zstd deflate 842 

Anschließend passen Sie das Skript init-zram-swapping an. Suchen Sie folgende Zeile:

...
echo $mem > /sys/block/zram0/disksize
...

Fügen Sie direkt darüber eine neue Zeile ein, in der Sie den gewünschten Algorithmus setzen:

...
echo zstd > /sys/block/zram0/comp_algorithm
echo $mem > /sys/block/zram0/disksize
...

Speichern Sie die Datei und starten Sie das System neu. Mit zramctl überprüfen Sie anschließend, ob der neue Kompressionsalgorithmus aktiv ist.