Arten von Speicher in Computern

Speicher im Computer

Als Speicher bezeichnet man die physischen Komponenten des Computers, die die bei verschiedenen Verarbeitungsvorgängen anfallenden Daten speichern. Er speichert diese Daten entweder dauerhaft oder temporär, wobei sich der Speicher im Computer vom sogenannten Speicherplatz der Festplatte unterscheidet ( auf Englisch: Festplatte).

Speichertypen

Es gibt zwei grundlegende Arten von Speicher in Computergeräten: Der erste ist ein Direktzugriffsspeicher (auf Englisch: RAM), während der andere Nur-Lese-Speicher (auf Englisch: ROM) heißt und jeder von ihnen seine unterschiedlichen Verwendungszwecke und Vorteile hat.

RAM

Dieser Name wurde dem Arbeitsspeicher mit wahlfreiem Zugriff (Random Access Memory) gegeben, da er die Möglichkeit bietet, zufällig auf jedes darin enthaltene Byte zuzugreifen. Auf das erforderliche Byte (auf Englisch: Byte) kann zugegriffen werden, ohne das vorherige Byte durchlaufen zu müssen. Es ist zu beachten, dass der RAM alle darin gespeicherten Informationen verliert, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. Zu den RAM-Typen gehören die folgenden:

• Statischer Direktzugriffsspeicher (englisch: SRAM): Dieser Typ benötigt keine kontinuierliche elektrische Energie, um die Daten darauf zu speichern, und gilt als der schnellste Speichertyp, sein Preis ist jedoch relativ hoch. Zu den Arten von Festspeicher gehören:
  • Asynchroner fester Speicher (auf Englisch: Asynchronous SRAM): Dieser Typ arbeitet mit einer Frequenz, die sich von der Frequenz des Prozessors unterscheidet. Das heißt, es ist nicht synchron damit.
  • Synchroner SRAM: Es handelt sich um einen Speicher, der mit der Prozessorfrequenz synchronisiert wird. Es arbeitet auf der gleichen Frequenz.
• Dynamischer Direktzugriffsspeicher (DRAM): Hierbei handelt es sich um einen nicht permanenten Speicher, der ständig elektrische Energie benötigt, um Daten speichern zu können. Es gibt verschiedene Typen, darunter die folgenden:
  • Dynamischer Einzeldatenübertragungsspeicher (auf Englisch: SDRAM).
  • Dynamischer Speicher mit doppelter Datenübertragung (auf Englisch: DDR RAM): Dieser Typ ist in der Lage, Daten zweimal in einem Taktzyklus (auf Englisch: Clock Cycle) zu übertragen, sodass die Daten einmal zu Beginn des Zyklus und dann noch einmal übertragen werden das Ende. Es gibt vier Versionen dieses Speichertyps: DDR, DDR2, DDR3 bzw. DDR4.

Der Unterschied zwischen statischem Speicher und dynamischem Speicher

Statischer RAM ist in der Regel in der Zentraleinheit (auf Englisch: CPU) eingebettet und besteht aus sogenannten (auf Englisch: Flip-Flops), im Gegensatz zu dynamischem RAM, das hauptsächlich aus Kondensatoren und Transistoren besteht und darauf installiert ist das Motherboard (auf Englisch: Motherboard).

Statischer RAM ist deutlich schneller als dynamischer Speicher; Dies liegt daran, dass im Gegensatz zum dynamischen Speicher, der dies erfordert, die Informationen nicht in jedem bestimmten Zeitraum neu geschrieben werden müssen. Die durchschnittliche Datenzugriffsgeschwindigkeit im Festspeicher beträgt 10 Nanosekunden, während die Datenzugriffsrate im dynamischen Speicher 60 Nanosekunden beträgt.

Preislich ist fester Speicher teurer als dynamischer Speicher. Dies liegt an der Verwendung sogenannter Kondensatoren zusätzlich zu einer größeren Anzahl von Transistoren, und dieser relativ große Einsatz von Transistoren führt zu einer Vergrößerung ihrer physikalischen Größe, da dynamische Speicher sechsmal kleiner sind als feste Speicher. Im Hinblick auf die Energieeinsparung ist der feste Speicher energiesparender, da er im Gegensatz zum dynamischen Speicher die darin enthaltenen Daten nicht von Zeit zu Zeit neu schreiben muss.

Rom

Das Vorhandensein eines Nur-Lese-Speichers ist für den Start des Computers sehr wichtig; Da der Code des Betriebssystems verwaltet wird, kann der Benutzer keine Informationen hinzufügen oder ändern. Daher wird er als schreibgeschützt bezeichnet und seine Informationen gehen nicht verloren, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. Zu den Arten dieses Speichers gehören die folgenden:

• Nur-Lese-Speicher (auf Englisch: ROM): Diese Art von Nur-Lese-Speicher ist nicht umprogrammierbar oder sein Inhalt kann geändert werden. Dies liegt an der Natur seiner Struktur. Die Compact Disc (auf Englisch: CD) ist eines der bekanntesten Beispiele für diese Art von Nur-Lese-Speicher, da sie normalerweise dazu dient, Informationen einmalig zu speichern, ohne Änderungen zu akzeptieren.
• Programmable Read-Only Memory (PROM): Dieser Typ kann einmal programmiert werden und nach dem Speichern der Daten nicht mehr geändert werden.
• Erasable Programmable Read-Only Memory (englisch: EPROM): Es handelt sich um einen programmierbaren Typ, die gespeicherten Daten können jedoch mit einem speziellen Gerät gelöscht werden, das auf ultravioletten Strahlen basiert.
• Elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM): Wird derzeit in den meisten Computern verwendet und benötigt für die Neuprogrammierung spezielle Programme. Probleme, die im Speicher des Motherboards auftreten können, können behoben oder das in diesem Speicher gespeicherte Programm aktualisiert werden Leichtigkeit.

Der Unterschied zwischen RAM und ROM

Der Hauptunterschied zwischen RAM und Nur-Lese-Speicher liegt im Verwendungszweck. Der Direktzugriffsspeicher wird vom Betriebssystem verwendet, um neben der Speicherung verschiedener Informationen auch verschiedene Computeroperationen auszuführen, beispielsweise das Speichern von Programmen bei deren Ausführung Nur-Lese-Speicher, er wird hauptsächlich beim Betrieb des Computers verwendet. Er enthält die notwendigen Befehle, damit das grundlegende Ein- und Ausgabesystem (auf Englisch: BIOS) den Betrieb des Computers aufnehmen kann.

Ein weiterer Unterschied zwischen den beiden Speichertypen besteht in der Geschwindigkeit des Schreibens in diesen Speicher. Der Schreibvorgang in den Zufallsspeicher ist schnell, während der Vorgang des Umschreibens in den Nur-Lese-Speicher (sofern dieser programmierbar ist) langsam ist. Auch die Kapazität ist ein wichtiger Unterschied zwischen den beiden Typen. Die Kapazität von RAM ist im Vergleich zu Nur-Lese-Speichern deutlich größer, da letzterer nur wenige Megabyte speichern kann, während ersterer eine Kapazität von mehreren Gigabyte haben kann.