Speicherverfahren

Speicherverfahren sind Verfahren mit denen Informationen auf ein physikalisches Speichermedium gespeichert werden. Es sind physikalische Verfahren, die in den Speichermedien die physikalischen Zustände verändern. Dazu gehören die Remanenz von magnetisierten Partikeln, das Halten eines Spannungspotentials in einem Kondensator oder die Veränderung von Lichtreflektionen. In den Anfangsjahren der Speichertechnik wurden auch mechanische Speicherverfahren eingesetzt. Es wurden beispielsweise Löcher in Lochkarten oder Lochstreifen gestanzt.


Die Remanenz von magnetisierten Metallpartikeln

Magnetspeicher gehören zu den ältesten Speichertechniken. Sie arbeiten mit Magnetbändern auf denen Eisenoxid- oder Chromdioxid-Partikel aufgebracht sind. Die Oxid-Kristalle werden durch ein magnetisches Feld magnetisiert und ausgerichtet und beharren in ihrer Remanenz. Die gespeicherte Information liegt in der Ausrichtung der Oxide und wird von Schreib-/Leseköpfen ausgelesen.

Rechteckförmige Hysterese einer Ferritperle

Rechteckförmige Hysterese einer Ferritperle

Das Remanenz-basierte Speicherverfahren wurde früher auch in Kernspeichern angewandt. Dabei wurden kleinste Ferritperlen, die eine ausgeprägte Hysterese hatten, magnetisiert. Sie beharrten in ihrer Remanenz, die über eine Leseleitung ausgelesen wurde. Jede einzelne Ferritperle konnte zwei Zustände speichern.

Ein weiteres magnetisches Speicherverfahren speichert die Information mittels magnetischer Polarisation. Eingesetzt wird dieses Verfahren in magnetoelektrischen Arbeitsspeichern, den MRAMs. Darüber hinaus gibt es noch das ferroelektrische Speicherverfahren, bei dem die Kristallstruktur von bestimmten Materialien durch elektrische Felder verändert wird.

Speicherverfahren auf Halbleiterbasis

Die ersten Speicherzellen auf Halbleiterbasis waren Kippschaltungen, Multivibratoren bzw. Flipflops. Mit ihnen konnten zwei stabile Spannungszustände abgebildet werden. Später wurden Schalttransistoren mit nachgeschalteten Kondensatoren, in denen der Schaltzustand gespeichert wird, als Speichzelle benutzt. Die weitere Entwicklung führte zu den Flash-Speichern, die mit einer speziellen Elektrode, dem Floating-Gate ausgestattet sind und auf dem die Ladung gespeichert wird. Ähnlich ist der Aufbau von Charge-Trap-Flash (CTF), die in NAND-Flashs eingesetzt werden und eine höhere Speicherdichte haben als Floating-Gate-Speicher.

Magneto-optische Speicherverfahren

Bei magneto-optischen Speichern (MO) wirken beim Speichern von Informationen zwei physikalische Größen: Magnetismus und Licht respektive Wärme. Dem Prinzip nach wird zunächst die einheitlich ausgerichtete magnetische Informationsschicht einem Magnetfeld ausgesetzt, das bei normaler Temperatur keine Änderung bewirkt.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Speicherverfahren
Englisch: storage methode
Veröffentlicht: 06.09.2017
Wörter: 336
Tags: #Speichertechnik
Links: ASP (Arbeitsspeicher), CTF (charge trap flash), Elektrisches Feld, Elektrode, Ferritperle