Speicher

Ein Speicher ist nach DIN 44 300 eine Funktionseinheit in einem digitalen Rechensystem, die Daten und Befehle aufnimmt, aufbewahrt oder abgibt. Von der Speichertechnologie her unterscheidet man zwischen flüchtigen und nichtflüchtigen, dynamischen und statischen Speichern.

Bei einem flüchtigen Speicher gehen die Daten bei Ausschalten der Versorgungsspannung verloren. Eine Sicherung des Speicherinhaltes kann durch die Versorgung mit einem Akku erfolgen. Im Gegensatz dazu werden die Daten in einem nichtflüchtigen Speicher auch nach Abschalten der Versorgungsspannung weiter gespeichert, ohne dass dafür spezielle Maßnahmen erforderlich wären.

Dynamische Speicher haben einen wahlfreiem Zugriff; jede Speicherzelle ist unmittelbar ansprechbar, wobei der Speicherinhalt durch ständiges Refreshing erhalten wird. Im Gegensatz dazu arbeiten statische Speicher mit festen Speicherzuständen, die nur durch Zuführung von Signalen oder bei Ausfall der Versorgungsspannung verloren gehen.

Datenspeicher unterscheidet man hinsichtlich ihres Speichermaterials in Halbleiterspeicher, magnetische Speicher und optische Speicher.

Byte-Angaben mit Präfix: KB, MB, GB, TB und deren Anwendung

Die Aufnahmekapazität von Speichern wird in Byte (B) angegeben. Bei der Angabe der Speicherkapazität benutzt man die Präfixe Kilobyte (KB), Megabyte (MB), Gigabyte (GB) und Terabyte (TB). Allerdings basieren die Präfixe auf dem Dualsystem und weichen daher von den Präfixen des Dezimalsystems, die im Falle von "M", "G", "T" genauso geschrieben werden, erheblich ab.

Von der Hierarchie her können Speicher der Schnelligkeit und dem Zugriff nach in Primärspeicher unterteilt werden, zu denen Register, Caches und Hauptspeicher gehören, in Sekundärspeicher, zu denen die Wechselplatten- und Festplatten-Laufwerke zu zählen sind, und in Tertiärspeicher, wie Magnetbänder oder Bandbibliotheken. Das Ziel der Speicherhierarchie ist die Geschwindigkeitsanpassung des jeweils größeren und langsameren Speichers an den schnelleren und kleineren Speicher.

Speicherhierarchie

Von der internen Organisation her unterscheidet man wortorganisierte und blockorganisierte Speicher und vom Einsatzgebiet her zwischen zentralen, lokalen und externen Speichern.

Der zentrale Speicher ist der Arbeitsspeicher oder Hauptspeicher, eine Speichereinheit mit ständig wechselndem Speicherinhalt. Diese Speichereinheit ist RAM-basierend. Lokale Speicher befinden sich in der Zentraleinheit (CPU), als Register mit teilweise speziellen Funktionen, als Befehlszähler, Index- oder Universalregister. Daneben gibt es die Zwischen- und Pufferspeicher, bekannt als Cache.

Übersicht über lokale, zentrale und Hintergrundspeicher

Daten, die nicht ständig verfügbar sein müssen, werden in peripheren Speichereinheiten oder Massenspeichern, so genannten Hintergrundspeichern abgelegt. Hierzu zählen Disketten-Laufwerke, Plattenspeicher und Bandlaufwerke, HVD- und DVD-Laufwerke. Diese Speichereinheiten, die sich durch hohe Speicherkapazitäten auszeichnen, können sowohl mit festen Speichermedien als auch mit wechselbaren Speichermedien ausgestattet sein.