Bij hacken denken we vaak aan software die op een computer draait, maar er draait ook heel wat software in allerlei andere elektronische apparaten, zoals ESP8266- of ESP32-microcontrollerbordjes, een bluetooth-beacon of een Apple AirTag. Hoe haal je daar gevoelige informatie uit of pas je de werking van het apparaat aan?

Hardware-hacken is een heel breed domein en in deze ene masterclass kunnen we daar helemaal geen recht aan doen. Maar we tonen je enkele voorbeelden van wat er zoal mogelijk is. We hopen dat je daardoor geïnspireerd raakt om zelf op onderzoek uit te gaan.

Laten we beginnen met iets eenvoudigs. In PCM hebben we al vaak gewerkt met ESP8266- en ESP32-microcontrollerbordjes. Je schreef je code daarvoor, compileerde die en schreef die dan naar het ontwikkelbordje. Dat deed je bijvoorbeeld met:

- Arduino IDE;

- Arduino IoT Cloud;

- PlatformIO;

- ESPHome;

- esptool.

Wifi-wachtwoorden ontfutselen

Met een ESP8266 of ESP32 wil je bijna altijd met een wifi-netwerk verbinden. In je code geef je dus de SSID en het bijbehorende wachtwoord op van het gewenste wifi-netwerk. Dat wordt door esptool naar het flashgeheugen van je microcontroller geschreven. Vaak is dit gewoon onversleuteld, zodat iedereen met toegang tot de microcontroller je wifi-wachtwoord kan uitlezen. De ESP32 ondersteunt wel flash-encryptie met een sleutel die zich in de registers van de microcontroller bevindt. Maar dit wordt nog niet al te vaak gebruikt.

Je mag er dus van uitgaan dat heel wat ESP8266- en ESP32-bordjes, ook degene die jij in je huis hebt ingezet, je wifi-wachtwoord onversleuteld hebben opgeslagen. Iemand die een van je ontwikkelbordjes steelt, kan hier dus je wifi-wachtwoord uit ontfutselen en zo in je netwerk inbreken. Dit is ook iets om mee rekening te houden als je een defect ontwikkelbordje weggooit: hier kunnen nog allerlei gevoelige gegevens uitgehaald worden. Als je het flashgeheugen niet kunt overschrijven of vernietigen, dan zit er niet anders op dan het bordje bij je te houden tot je je wifi-wachtwoord hebt veranderd.

Flashgeheugen uitlezen

Het flashgeheugen van een ESP8266 of ESP32 uitlezen is even eenvoudig als er firmware naar schrijven. Dat doe je met het programma esptool. Als je de programmeertaal Python hebt geïnstalleerd en de bijbehorende pakketbeheerder pip, dan installeer je esptool eenvoudig met de opdracht:

pip3 install esptool

Sluit nu je ESP8266- of ESP32-ontwikkelbordje via een usb-kabel op je computer aan en identificeer de chip met:

esptool.py flash_id

Je krijgt dan iets te zien als:

esptool.py v3.1

Found 1 serial ports

Serial port /dev/ttyUSB0

Connecting....

Detecting chip type... ESP8266

Chip is ESP8266EX

Features: WiFi

Crystal is 26MHz

MAC: 2c:3a:e8:10:db:a3

Uploading stub...

Running stub...

Stub running...

Manufacturer: ef

Device: 4016

Detected flash size: 4MB

Hard resetting via RTS pin...

Je ziet dat het hier om een ESP8266EX gaat en dat die 4 MB flashgeheugen heeft. Dat laatste is belangrijk als je het hele flashgeheugen wilt uitlezen. Dat doe je nu met de volgende opdracht:

esptool.py read_flash 0x0 0x400000 esp8266.bin

Deze opdracht leest het flashgeheugen van adres 0 tot 0x400000 (hexadecimaal voor 4 MB) uit en slaat dit op in het bestand esp8266.bin.

©PXimport

Firmware analyseren

Je hebt nu een kopie van de firmware die op je ESP8266 draait en deze kun je verder op je computer analyseren. Als je op een Linux-computer werkt, is de tool strings meestal standaard geïnstalleerd (onderdeel van het pakket binutils): die toont je alle leesbare tekenreeksen in een binair bestand. In Windows maakt een gelijknamig en bijna identiek programmaonderdeel uit van Windows Sysinternals.

Je past het als volgt toe in een opdrachtvenster:

strings esp8266.bin

Toen we dit toepasten op ESPHome-firmware in onze ESP8266, vonden we onmiddellijk de SSID en wachtwoord van ons wifi-netwerk. Die kwamen zelfs bij herhaling voor in het bestand.

De opdracht strings is ook handig om te weten te komen met wat voor soort firmware je te maken hebt. Je ziet er snel functieaanroepen, versienummers en zelfs volledige html-code van een ingebouwde webinterface.

Binwalk

Als je wat meer informatie te weten wilt komen over de structuur van het firmwarebestand, is het programma binwalk handig. Dit scant de inhoud van een firmwarebestand op bepaalde signatures, en zo kan het bestandssystemen of bestanden in de firmware detecteren en zelfs uitpakken.

Stel dat je binwalk uitvoert op een firmwarebestand en je krijgt het volgende te zien:

2837765 0x2B4D05 JPEG image data, EXIF standard

Dan weet je dat op adres 0x2B4D05 een jpeg-bestand start. Hoe haal je dit nu uit de firmware? Je kunt eenvoudig alle herkende bestandstypes extraheren met de opdracht:

binwalk -e firmware.bin

Je kunt het extraheren ook beperken tot een specifiek type data waarin je geïnteresseerd bent:

binwalk -D jpeg firmware.bin

Een andere nuttige functie van binwalk is de berekening van entropie (wanorde):

binwalk -E firmware.bin

Dit toont een grafiek met op de horizontale as de geheugenadressen en op de verticale as de entropie van 0 tot 1.

Entropie is een maat voor wanorde of willekeur. De geheugengebieden waar de entropie 0 is, zijn gebieden waar dezelfde byte (bijvoorbeeld 0x00 of 0xFF) herhaald wordt. Gebieden waar de entropie 1 is, bevatten volledig willekeurige bytes. Meestal is dat een teken dat deze gebieden versleuteld zijn. Licht de entropie dicht tegen 1 en schommelt die wat, dan is het gebied waarschijnlijk gecomprimeerd. En zie je dat een specifiek gebied een merkelijk lagere entropie heeft dan andere gebieden, dan weet je dat hierin veel herhaling voorkomt. De entropiegrafiek is dus een handige manier om te onderzoeken welke geheugengebieden in de firmware extra aandacht verdienen.

©PXimport

ImHex

Een grafisch programma om firmware te analyseren is ImHex, het is een hexeditor voor reverse-engineering. Het programma is te downloaden voor Windows, Linux en macOS. Open je firmwarebestand in ImHex en vink in het menu View de weergaven aan die je wilt zien.

Met Hex editor krijg je de data in het bestand te zien, met links de hexadecimale waardes van de bytes en rechts de overeenkomstige leesbare tekens die deze bytes als hun ASCII-code hebben. Met Strings kun je ImHex laten zoeken naar leesbare tekenreeksen van een opgegeven minimumlengte.

©PXimport

Chips identificeren

Niet alle elektronica heeft een eenvoudige seriële aansluiting via usb. Vaak moet je specifieke pinnen of testpunten op een printplaatje verbinden om het geheugen van de microcontroller uit te lezen. Als je geen technische documentatie over het product vindt, dien je eerst de chip te identificeren. Een vergrootglas of een digitale microscoop kan hierbij helpen. Zelf proberen we dit uit met een bluetooth-beacon dat we op AliExpress hadden gekocht.

Wanneer we de chip onder de microscoop leggen, zien we duidelijk dat het om een nRF51822 van Nordic Semiconductor gaat, een populaire ARM-chip met bluetooth-ondersteuning. Er lopen ook duidelijke sporen van de pinnetjes aan de zijkant van de chip naar een rij met testpunten. We willen vervolgens te weten komen waarvoor die testpunten dienen, en of ze ons kunnen helpen om het geheugen van de processor uit te lezen.

©PXimport

Testpunten identificeren

Om de pinnetjes van een microprocessor te identificeren, moeten we in de datasheet van de processor duiken. We zoeken in het InfoCenter van Nordic Semiconductor naar de product specification van de nRF51822. Op pagina 11 vinden we de pinnen van de QFN48-uitvoering van de nRF51822. De labels op de chip begint met QF, net zoals bij ons exemplaar.

Let op het zwarte bolletje in de linkerbovenhoek op de afbeelding met de pintoewijzing (zie boven/onder/plaatsaanduiding). Dit komt overeen met het bolletje op de chipbehuizing op je printplaatje. Oriënteer de chip hetzelfde. Je ziet dan in de afbeelding dat de pin rechtsonder in de onderste rij SWDCLK is en links ernaast SWDIO. Helemaal links zie je VSS, wat de negatieve spanning is (GND). In het rijtje pinnen links zie je twee keer VDD, de positieve spanning. Met deze vier pinnen weten we genoeg om verder te gaan. We hoeven alleen de sporen van die pinnen naar de overeenkomende testpunten te volgen. Voor SWDCLK en SWDIO is dat eenvoudig te zien: dat zijn de twee testpunten aan de rechterkant van de rij.

©PXimport

Serial Wire Debug (SWD)

De nRF51822 is een ARM Cortex-M0 32bit-processor, uitgerust met Serial Wire Debug (SWD). Dit is een debugpoort waarover kleinere ARM-processoren wel vaker beschikken. Ze bestaat uit twee pinnen (SWDIO en SWDCLK of ook wel SWCLK), en dan uiteraard nog een voedingspin en GND. Via SWDIO worden de data uitgewisseld, terwijl SWDCLK het kloksignaal vervoert.

Er is geen algemeen geldende standaardlay-out voor de SWD-pinnen, dus die zul je moeten uitzoeken. Op de meeste printplaatjes in commerciële producten zullen er geen labels bij de pinnen afgedrukt zijn. Zo ook bij het bluetooth-beacon dat we onderzochten. Maar als je de testpunten eenmaal geïdentificeerd hebt, is het een kwestie van een SWD-debugger op de correcte testpunten aan te sluiten.

Positieve en negatieve spanning identificeren

De SWDIO- en SWDCLK-testpunten hebben we al geïdentificeerd, terwijl VDD en GND moeilijker te identificeren zijn. Daarvoor heb je een multimeter nodig. Maar eerst moet je het printplaatje goed fixeren, zodat je er eenvoudig met meetpennen spanningen op kunt meten. Wij zijn zelf fan van de PCBite Kit van Sensepeek. Je plaatst twee of meer standaarden magnetisch op een metalen onderplaat, en bovenaan de standaarden klem je het printplaatje vast.

Plaats de batterij nu in het bluetooth-beacon. Het apparaatje start op en begint bluetooth-signalen uit te zenden. De SWD-testpunten hebben we al geïdentificeerd, dus nu is het enkel belangrijk om VDD en GND te vinden. Stel je multimeter in op een gelijkspanningsbereik rond 3 V, leg de zwarte meetpen van de multimeter op één testpunt en de rode op een ander testpunt. Zodra je een continue spanning van 3,3 V tussen beide punten meet, weet je dat het testpunt met de zwarte meetpen GND is en het testpunt met de rode meetpen VDD. Je hebt nu alle vier de benodigde testpunten geïdentificeerd.

©PXimport

SWD-debugger aansluiten

Om met deze testpunten te verbinden, heb je een SWD-debugger nodig. Wij gebruiken de Black Magic Probe, een JTAG- en SWD-debugger voor ARM Cortex-microcontrollers (Cortex-M en Cortex-A). In tegenstelling tot vele andere SWD-debuggers heb je hiervoor geen speciale software nodig, alleen gdb uit de GNU Arm Embedded Toolchain. Deze kun je op de website van ARM downloaden voor Windows, Linux en macOS.

Voor dit soort bewerkingen op printplaatjes met testpunten is de combinatie van de Black Magic Probe met de testnaalden van de PCBite Kit ideaal. Deze testprobes hebben een heel dunne naald die je op het kleinste testpunt laat rusten en die dan door het gewicht op de juiste plaats blijft liggen. De arm blijft magnetisch op de metalen onderplaat bevestigd. Aan de kop met de testnaald zijn twee pinnen te vinden waarop je jumperwires kunt aansluiten. De andere kant van de jumperwires sluit je aan op de overeenkomstige pinnen van het 7-pins JTAG-adapterbordje waarmee de Black Magic Probe wordt geleverd. Sluit SWDIO aan op TMS/SWDIO, SWDCLK op TCK/SWCLK, VSS op GND en VDD op VCC/tVref.

©PXimport

Continuïteit testen

SWD in GDB

Sluit nu de usb-poort van de Black Magic Probe aan op je computer en kijk welke COM-poort (in Windows) of welk TTY-apparaat (in Linux of macOS) eraan wordt toegekend. De Black Magic Probe geeft zich uit voor twee seriële apparaten: een voor SWD en een voor UART. Start nu de ARM-versie van gdb en verbind met de gdb-server op de Black Magic Probe met de opdracht:

arm-none-eabi-gdb -ex "target extended-remote /dev/ttyACM0"

Gebruik het juiste apparaatbestand voor jouw situatie. Scan daarna in de debugger naar een SWD-apparaat:

monitor swdp_scan

Als je het volgende ziet in het opdrachtvenster, dan heb je geen correcte verbinding met een of meer van de testpunten:

Target voltage: 0.0V

SW-DP scan failed!

Kijk alles dan nog eens na. Mogelijk ligt een van de testnaalden net naast een testpunt.

Je zou iets moeten zien als:

Target voltage: 3.1V

Available Targets:

No. Att Driver

1 Nordic nRF51 M0

Verbind dan met doel 1:

attach 1

De waarschuwing die je dan krijgt, mag je negeren.

Firmware uitlezen via SWD

Je wilt nu de firmware uit het geheugen uitlezen en naar een bestand schrijven. In de productspecificatie van de nRF51822 vinden we dat het flashgeheugen van de microcontroller 256 of 128 KB groot is. Voor de nRF51822-QFAA is dat 256 KB. Dan lezen we de eerste 256 KB van het geheugen uit, omdat de code zich volgens de memory-map in de productspecificatie aan het begin bevindt:

dump binary memory nrf51822-beacon.bin 0x000000 0x040000

Als je een foutmelding krijgt dat je het geheugen niet kunt uitlezen, dan heeft de fabrikant de leesbeveiliging van de nRF51822 ingeschakeld. Er zijn manieren om dit te omzeilen en er bestaan tools die je daarmee helpen, maar dat zou te ver gaan in dit artikel. Zoek maar eens op nRF51822 Read Back Protection Configuration of RBPCONF.

Verlaat nu gdb met quit en bevestig dat je het doel wilt afkoppelen.

Firmware disassembleren met ImHex

Nu kun je het opgeslagen firmwarebestand weer openen met ImHex. In plaats van tekenreeksen te zoeken, gaan we nu de machinecode disassembleren. Kies daarvoor in het menu View de Disassembler View. Vul bij Code region het adresbereik in van 0 tot 3FFFF. Kies bij Settings als architectuur ARM32, Little Endian, Thumb mode en Cortex-M mode.

Klik op Disassemble, waarna je de firmware te zien krijgt als assembler, een min of meer leesbare vorm van machinecode. Je kunt hetzelfde overigens ook op de opdrachtregel doen met de opdracht arm-none-eabi-objdump uit de GNU Arm Embedded Toolchain:

arm-none-eabi-objdump -D -bbinary -marm nrf51822-beacon.bin -Mforce-thumb > nrf51822-beacon.s

Het resultaat vind je in het bestand nrf51822-beacon.s.

Een complete analyse van de code gaat te ver in dit artikel, maar in principe kun je hier nu ook code gaan aanpassen, het firmwarebestand opslaan en daarna de aangepaste firmware met de Black Magic Probe via SWD weer naar het flashgeheugen van de chip schrijven.

©PXimport

Apple AirTags reverse-engineeren

Een groot deel van hardware-hacken bestaat uit het reverse-engineeren van de hardware en de firmware/software die erop draait. Een goed voorbeeld hiervan vind je op de webpagina Apple AirTag Reverse Engineering van Adam Catley. Hierop heeft de beveiligingsonderzoeker alle informatie verzameld die hij over de AirTag heeft gevonden, ook van andere onderzoekers.

Interessant aan de AirTag is dat Apple gebruikmaakt van de functie Access Port Protection (APPROTECT) van de nRF52832-chip, een geavanceerdere bescherming tegen het uitlezen van het interne flashgeheugen via de SWD-poort dan RBPCONF bij de nRF51822. Maar net zoals RBPCONF is ook APPROTECT niet onfeilbaar. Hacker LimitedResults vond in 2020 een manier om APPROTECT te omzeilen.

De truc zit erin om het hardware-initialisatieproces dat de bescherming van het flashgeheugen instelt, tijdens het opstarten uit te schakelen. Dat gebeurt door enkele condensatoren van het printplaatje te verwijderen en op het juiste moment een kleine puls aan te brengen op de juiste pin. Op die manier slaagde hacker Ghidra Ninja erin om het flashgeheugen van de AirTag volledig uit te lezen.

AirTag inbouwen

Adam Catley is nog verder gegaan en hij heeft een AirTag volledig gedemonteerd en in een afstandsbediening ingebouwd. Door de demontage van de behuizing krimpt de diameter van 32 mm tot 26 mm en de hoogte van 8 mm tot 3,3 mm, waardoor het in heel wat apparaten in te bouwen is.

In zijn afstandsbediening krijgt de AirTag stroom via de batterij van de afstandsbediening. De volledige functionaliteit van de AirTag blijft behouden en de ingebouwde microfoon werkt zelfs nog beter omdat de behuizing van de afstandsbediening als diafragma werkt.

©PXimport

BitLocker-decryptiesleutel uit TPM-chip halen

©PXimport

Microsoft Gaming-ceo Phil Spencer en Xbox-directeur Sarah Bond vertrekken bij het Amerikaanse bedrijf.

Dat hebben verschillende media vernomen, en Spencer zelf heeft het inmiddels ook bevestigd via social media. Daarbij publiceerde IGN ook interne e-mails van Microsoft's ceo Satya Nadella, de te vertrekken Spencer en de nieuwe Microsoft Gaming-ceo Asha Sharma en Matt Booty.

Naar verwachting vertrekt Spencer, die bijna veertig jaar bij Microsoft werkzaam was, aanstaande maandag. Xbox-president Sarah Bond - waarvan voorheen werd gedacht dat ze Spencer uiteindelijk zou vervangen - gaat ook weg. Asha Sharma is op dit moment nog de president van Microsofts CoreAI en gaat dus Microsoft Gaming bestieren. Matt Booty, het hoofd van Xbox Game Studios, wordt gepromoot naar chief content officer en zal nauw samenwerken met Sharma.

"Afgelopen najaar deelde ik met Satya dat ik nadacht over mijn vertrek en het beginnen aan het volgende hoofdstuk van mijn leven", zo stelt Spencer in zijn e-mail. "Vanaf dat moment gingen we aan de slag met onze aanpak, met het oog op het behoud van stabiliteit en het versterken van de fundering die we hebben gebouwd. Xbox is altijd meer dan een bedrijf geweest. Het is een levendige gemeenschap bestaande uit spelers, makers en teams die erg veel geven om wat we bouwen en hoe we dat doen. Het verdient een goed doordacht plan voor de toekomst."

"Ik wil Phil bedanken voor zijn uitzonderlijke leiderschap en samenwerking", aldus Nadella in zijn e-mail naar werknemers. "In meer dan 38 jaar bij Microsoft, waaronder 12 jaar aan het hoofd van de gamedivisie, heeft Phil geholpen met het transformeren van wat we doen en hoe we dat doen."

De nieuwe Microsoft Gaming-ceo aan het woord

Sharma, de nieuwe ceo van Microsoft Gaming, meldt in haar e-mail: "Mijn eerste taak is simpel: begrijpen hoe dit werkt en het vervolgens beschermen. Dat begint bij drie verplichtingen. Ten eerste geweldige games - daar begint alles mee. We moeten geweldige games hebben die door onze spelers geliefd worden." Vervolgens vertelt Sharma over het belang van onvergetelijke personages, de macht geven aan ontwikkelstudio's en iconische franchises.

"Ten tweede: de terugkeer van Xbox. We verbinden ons opnieuw aan onze trouwe Xbox-fans en -spelers, die de afgelopen 25 jaar in ons hebben geïnvesteerd, en de ontwikkelaars waar we de uitgebreide universa en ervaringen die onze spelers wereldwijd omarmen mee hebben gebouwd. We zullen onze afkomst eren met een vernieuwde inzet voor Xbox, te beginnen bij de console, die heeft gevormd wie we zijn." Sharma benadrukt daarbij dat games tegenwoordig op meerdere apparaten te vinden zijn, en spreekt uit dat Microsoft zich niet wil limiteren aan één apparaat. "Terwijl we uitbreiden op pc, mobiel en cloud, moet Xbox naadloos, onmiddellijk en waardig voor de gemeenschappen die we serveren voelen."

Het derde punt van Sharma is "de toekomst van spelen. We nemen de heruitvinding van spelen waar. Daarom zullen we investeren in nieuwe zakenmodellen en nieuwe manieren om te spelen door gebruik te maken van wat we al hebben: iconische teams, personages en werelden waar mensen van houden. Maar we zullen die werelden niet behandelen als statische IP om uit te melken en geld uit te onttrekken. We bouwen een gedeeld platform en gereedschappen die ontwikkelaars en spelers de macht geven om hun eigen verhalen te creëren en delen."

Over Spencer en de staat van Xbox

Phil Spencer werd in 2014 hoofd van Xbox, toen hij de opdracht had Xbox One van een gebrekkige release het jaar ervoor te redden. Tijdens die consolegeneratie werd onder andere het populaire Xbox Game Pass gelanceerd. Dankzij onder andere die service en zijn veelvuldige interviews werd hij al snel populair onder gamers.

Na de Xbox Series X en S-release in 2020 begon de mening over Spencer om te slaan, vooral gevoed door de veranderingen rondom Xbox als merk. Sinds enkele jaren komen de spellen van Xbox-ontwikkelaar zelfs vaak ook op andere platforms uit - bijvoorbeeld op PlayStation 5 en Nintendo Switch. Tegelijkertijd loopt de verkoop van de huidige Xbox Series X en S-consoles flink terug. Spencer zelf verscheen de afgelopen jaren steeds minder vaak in interviews, en ook de vele ontslagrondes en studiosluitingen binnen de Xbox-divisie zorgden voor reputatieschade.

Tegelijkertijd werden onder Spencers leiding grote aankopen als Bethesda en Activision Blizzard gedaan, bekend van gamefranchises als The Elder Scrolls, Fallout en Call of Duty.

Microsoft heeft eerder laten weten aan een nieuwe console te werken, die de grenzen tussen consoles en pc moet vervagen. Voor zover bekend wordt dit een apparaat die in feite pc-games af gaat spelen, alsmede Xbox-games, en waarop verschillende digitale pc-winkels bereikbaar zullen zijn - en dus niet alleen die van Microsoft zelf.

Het vertrek van twee belangrijke kopstukken binnen Microsofts gamedivisie is opvallend, zeker in combinatie met het feit dat de gametak van het bedrijf schijnbaar in een transitieperiode zit. Ook het feit dat de nieuwe ceo van Microsoft Gaming van CoreAI afkomt, houdt de gemoederen onder gamers bezig. Microsoft zet groots in op kunstmatige intelligentie, maar onder gamers heerst vooral onvrede over de invloed die AI tegenwoordig heeft op hun hobby. Sharma benadrukte in haar interne e-mail echter dat Xbox zich niet gaat richten op "zielloze AI-slop".

Toen je je laptop kocht, keek je waarschijnlijk vooral naar de processor, de grafische chip en hoeveel GB werkgeheugen erin zit. Of dat werkgeheugen DDR4 of DDR5 is, is voor de meeste mensen geen doorslaggevende factor. Toch is het wel handig om te weten wat de verschillen zijn tussen DDR4, dat je vooral in oudere laptops tegenkomt, en DDR5, dat bij nieuwe modellen meestal de standaard is. DDR5 kan per seconde meer data verwerken dan DDR4. Wat dat verschil betekent en wanneer extra gigabytes meer opleveren dan de stap naar DDR5, lees je in dit artikel.

De techniek achter DDR4 en DDR5

Het grootste verschil tussen DDR4 en DDR5 zit in de datasnelheid en bandbreedte. Zie het als een digitale weg: DDR4 is een prima route waar het verkeer netjes doorrijdt, DDR5 is een bredere snelweg waar per seconde meer data overheen kan. Daardoor hoeft de processor bij zware taken waarbij veel data heen en weer gaat (denk bijvoorbeeld aan videobewerking) minder vaak te wachten op nieuwe informatie. Let wel: die extra 'rijstroken' leveren pas winst op als je processor, grafische chip en software er ook echt gebruik van maken. Bij lichte taken, zoals browsen en tekstverwerken, is werkgeheugenbandbreedte zelden de bottleneck. Gaat dat langzaam, dan heeft dat eerder te maken met de processor, opslag, of de browser.

DDR5 kan ook helpen met het energieverbruik, omdat het op een lagere spanning werkt: 1,1 volt in plaats van 1,2 volt bij DDR4. In een laptop kan dat iets schelen, al hangt het effect af van wat je doet en hoe de rest van het systeem is opgebouwd. Daarnaast zit bij DDR5 een deel van de stroomregeling op de geheugenmodule zelf. Dat kan de stroomvoorziening stabieler maken, maar het maakt de module ook wat complexer om te produceren.

Wat biedt DDR5 in de praktijk?

DDR5 komt vooral tot zijn recht bij taken die veel werkgeheugenbandbreedte vragen, zoals 8K videobewerking of complexe simulaties. Daarbij blijft de processor (en soms de GPU) meestal de doorslaggevende factor: die bepaalt of je systeem zo'n klus überhaupt vlot aankan. DDR5 kan helpen om wachttijd te verminderen, maar het maakt een trage CPU niet ineens snel. Een ander voordeel is dat je per module hoge capaciteiten kunt halen. Voor zware desktop-werkstations zijn systemen met 256 GB aan werkgeheugen inmiddels realiteit. Bij laptops ligt die grens doorgaans lager, vaak rond de 128 GB, omdat ze meestal minder geheugenslots hebben. Bovendien is het werkgeheugen bij veel modellen vastgesoldeerd, waardoor je later niet kunt uitbreiden.

©Batorskaya Larisa

DDR5 voor gamers: nodig of niet?

Voor gamers blijft het voordeel van DDR5 vaak beperkt. In veel games gaat het om een klein verschil, en op 1440p of 4K zie je dat meestal nog minder terug omdat je dan eerder tegen de grens van de videokaart aanloopt dan tegen die van het werkgeheugen. Ook hier geldt: de keuze voor CPU en vooral GPU bepaalt je gameprestaties veel sterker dan de stap van DDR4 naar DDR5. Dat verschil tussen DDR4 en DDR5 is onderzocht in een vergelijkingstest van de gezaghebbende site Tom's Hardware. Daarbij ging het bijvoorbeeld om 3% verschil in gameprestaties in Assassin's Creed Valhalla, 2% in Far Cry 6, Tom Clancy's Ghost Recon Breakpoint, Watch Dogs: Legion en Borderlands 3, en 1% in Shadow of the Tomb Raider en Wolfenstein: Youngblood.

©Crystal Dynamics

Is een laptop met DDR4 nog goed genoeg?

Ja, voor de meeste Nederlanders is een laptop met DDR4 nog steeds goed genoeg. Gebruik je hem vooral voor internetten, Netflix kijken, Microsoft Office en af en toe een simpele fotobewerking, dan merk je in de praktijk nauwelijks verschil tussen DDR4 en DDR5. Bij laptops is DDR4 of DDR5 bovendien vaak geen losse keuze: het hangt samen met de generatie processor die in het model zit.

DDR5 kan wel voordeel geven bij zwaardere taken waarbij de computer grote hoeveelheden data tegelijk moet verwerken, maar dat wordt pas echt interessant als je met zware programma's werkt, of als je games zo soepel mogelijk wilt laten lopen - ervan uitgaande dat je CPU en GPU die werklast ook aankunnen. Denk aan situaties waarin je merkt dat je laptop moeite heeft om alles bij te houden, ook al staat de beeldkwaliteit niet eens extreem hoog. In veel situaties blijft het verschil klein. Belangrijker is vaak de hoeveelheid werkgeheugen: 16 GB voelt meestal merkbaar fijner dan 8 GB, ongeacht of het DDR4 of DDR5 is.

DDR4 is niet meer vanzelfsprekend goedkoop

Lange tijd was DDR4 de slimme, goedkope keuze als je vooral op de prijs lette: het verschil met DDR5 was groot. Door de huidige tekorten klopt dat beeld minder. DDR4-geheugen is flink duurder geworden; in sommige gevallen is de prijs zelfs meer dan verdubbeld. DDR5 is ook duurder geworden, maar omdat de productie van DDR4 wordt afgebouwd, kan DDR4 relatief harder in prijs oplopen. Daardoor ligt DDR4 in veel gevallen dichter tegen DDR5 aan dan je zou verwachten. Wie nu een nieuw systeem koopt, is met DDR4 vaak nog steeds het minst kwijt, alleen is 'goedkoop' bij werkgeheugen momenteel een rekbaar begrip.

©ronstik

Upgraden: wat wel en niet kan

DDR4 en DDR5 zijn nooit onderling uitwisselbaar, ook niet in een desktop. De inkeping zit op een andere plek en het platform moet het juiste type werkgeheugen ondersteunen. Je kunt dus geen DDR5 plaatsen in een systeem dat voor DDR4 is gemaakt, en andersom ook niet.

Bij laptops betekent dit meestal dat als je wilt overstappen op DDR5 je een nieuwe laptop zult moeten kopen. Veel laptops hebben namelijk geen uitbreidbaar werkgeheugen meer: de geheugenchips zitten voor ruimte- en kostenbesparing op het moederbord gesoldeerd, en bij sommige ontwerpen zelfs in hetzelfde pakket als de processor. Dan kun je later niets meer bijprikken. Dat is ook precies waarom DDR4 vs DDR5 bij laptops zelden de hoofdvraag is: je kiest een model, en daar hoort dit type geheugen bij.

Bij een desktop heb je vaak meer speelruimte, maar ook daar is het geen kwestie van alleen de geheugenmodules wisselen. Wil je van DDR4 naar DDR5, dan heb je een moederbord nodig dat DDR5 ondersteunt, en vaak ook een processor die bij dat moederbord past. Heb je vooral te weinig werkgeheugen (bijvoorbeeld 8 of 16 GB) en merk je dat je pc daardoor traag wordt, dan is extra DDR4 bijplaatsen meestal de goedkoopste verbetering. Pas als je toch al toe bent aan een grotere upgrade van je pc, wordt de stap naar DDR5 logisch.

Wanneer moet je echt upgraden?

Echt upgraden is pas zinvol als je merkt dat je huidige machine niet meer probleemloos werkt bij zware klussen zoals grote fotobestanden bewerken, video's monteren of veel dingen tegelijk doen. Heb je nu een laptop met 16 GB of 32 GB DDR4 die nog vlot werkt? Blijf die dan vooral gebruiken zolang de prijzen zo hoog liggen. Twijfel je, kijk dan eerst wat de oorzaak van de mindere prestaties is: zit je werkgeheugen tegen zijn limiet, of zijn het vooral je processor of GPU die de klus niet bijbenen?

Zo controleer je of je extra RAM nodig hebt

Voordat je besluit om een flinke investering te doen in een nieuw systeem of extra geheugen, is het slim om te kijken hoe je huidige computer presteert onder druk. Je kunt dit eenvoudig zelf testen op zowel Windows als Mac.

Windows

Open eerst de programma's die je normaal gesproken tegelijk gebruikt, zoals je browser met veel tabbladen, Word en een videocall. Druk daarna op Ctrl + Shift + Esc om Taakbeheer te openen. Ga naar het tabblad Prestaties en klik op Geheugen. Kijk vervolgens naar de grafiek en het percentage dat in gebruik is: blijft dat langere tijd rond de 80 tot 90 procent hangen terwijl je gewoon je dagelijkse werk doet, dan zit je tegen de grens van je werkgeheugen aan. Dat merk je vaak aan kleine haperingen, zoals tabbladen die trager laden of apps die later reageren. Zie je tegelijk dat je pc veel met de schijf bezig is, bijvoorbeeld omdat programma's ineens langzamer worden terwijl je opslaglampje blijft knipperen, dan is de kans groot dat Windows tijdelijk data op de SSD parkeert omdat het werkgeheugen volloopt.

Apple

Open je gebruikelijke programma's en druk daarna op Command + Spatiebalk. Typ Activiteitenweergave en druk op enter. Klik bovenin op het tabblad Geheugen en kijk onderaan naar de grafiek bij Geheugendruk. Is die groen, dan is er niets aan de hand. Wordt de grafiek geel of rood, dan heeft je Mac meer geheugen nodig om alles vlot te blijven draaien. Let ook op Gebruikte swap: als dat oploopt tot meerdere gigabytes, dan is je werkgeheugen in de praktijk te krap.