Computerspeicher: Klassifizierung und Eigenschaften

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Computerspeicher sind die primären Speichermedien für Daten und Informationen . Man unterscheidet zwischen flüchtigem und nichtflüchtigem Speicher, die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden. Die gebräuchlichsten Speichertypen sind RAM (Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory) und Flash-Speicher. Weitere Typen sind Festplatten, optische Laufwerke, Bandlaufwerke und Solid-State-Drives (SSDs).

Computerspeicher: Klassifizierung und Eigenschaften

Speicher sind wichtige Geräte zum Speichern von Daten in einem Computer.

Sie können in zwei große Kategorien eingeteilt werden: ROM und RAM. ROM steht für Read Only Memory (Nur-Lese-Speicher), was bedeutet, dass beim Trennen der Stromversorgung keine Informationen verloren gehen.

Im Gegensatz zu ROM ist RAM (Random Access Memory) flüchtig; Dies bedeutet, dass der gesamte Inhalt gelöscht wird, wenn die Stromversorgung durch einen Reset oder einen Fehler unterbrochen wird.

Die am häufigsten verwendeten Computerspeicher sind RAM, ROM, Flash-Speicher und Festplattenlaufwerke.

RAM ist ein flüchtiger Speicher, der Daten temporär speichert. Die im RAM gespeicherten Daten gehen verloren, wenn der Computer ausgeschaltet oder die Stromversorgung unterbrochen wird. Dieser Speichertyp wird hauptsächlich verwendet, um Daten zu speichern, die nur kurzzeitig verarbeitet werden (z. B. während der aktuellen Sitzung). Aus diesem Grund wird er auch als „Arbeitsspeicher“ oder „Cache “ bezeichnet.

ROM steht für Read Only Memory (Festwertspeicher) und ist nichtflüchtig, d. h., er behält seinen Inhalt auch bei Stromausfall. Diese Bausteine ​​enthalten eine Anordnung von Transistoren auf einem einzigen Chip, die durch Anlegen eines elektrischen Stroms mithilfe spezieller Programmierwerkzeuge, sogenannter Sicherungen, bitweise programmiert werden können.

Zu den Speichertypen gehören flüchtiger und nichtflüchtiger Speicher.

Speicher wird in flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher unterteilt. Flüchtiger Speicher verliert seine Daten beim Trennen der Stromversorgung, während nichtflüchtiger Speicher seine Daten auch bei Stromausfall behält. Die beiden Speichertypen sind RAM (Random Access) und ROM (Read-Only).

RAM wird als Systemspeicher in Computern verwendet; Seine Hauptfunktion besteht darin, die Programme und Daten zu speichern, die die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) eines Computers gerade verwendet. ROM speichert Informationen dauerhaft; Sie kann von Benutzern weder geändert noch gelöscht werden und ist zudem nur lesbar, wenn sie bei der Herstellung oder durch ein anderes Gerät, beispielsweise einen USB-Stick, mit Daten programmiert wurde.

Flash-Laufwerke verwenden Flash-Speicherchips, die eine Anordnung von Transistoren enthalten, die in Reihen angeordnet sind, die durch Gates verbunden sind, um Zellen zu bilden, in denen Binärwerte elektronisch gespeichert werden, basierend auf der Strommenge, die zu einem bestimmten Zeitpunkt durch das Gate jedes Transistors fließt.

Flüchtige Computerspeicher erfordern eine konstante Stromversorgung, um die darin gespeicherten Daten zu erhalten.

Wenn Sie Ihren Computer ausschalten, gehen diese Informationen verloren. Nichtflüchtige Speicher verlieren ihren Inhalt nicht, wenn die Stromversorgung unterbrochen oder abgeschaltet wird. Diese bleiben erhalten, bis erneut eine Änderung an ihnen vorgenommen wird (oder sie gelöscht werden). RAM steht für Random Access Memory und speichert Programmbefehle, während sie von einer Anwendung oder einem Betriebssystem verwendet werden. Sobald diese Anwendung jedoch beendet wird, ist alles, was im RAM gespeichert ist, ohne vorherigen Neustart des Computers nicht mehr verfügbar, was bedeutet, dass alle vorgenommenen Einstellungen verloren gehen.

ROM steht für Read Only Memory; Es ist ähnlich, hat aber einen entscheidenden Unterschied: Da auf ROM-Chips keine neuen Informationen geschrieben werden können (wie bei Festplatten), wurde alles, was dort vorhanden ist, bereits irgendwann während der Herstellung geschrieben und kann später nicht mehr geändert werden. Wenn also bei einem dieser Chips etwas schiefgeht, ist möglicherweise alle Hoffnung verloren. Bis Sie anfangen, sich genauer damit zu befassen, wie diese Dinge genau in den einzelnen Geräten zusammenarbeiten, bevor Sie versuchen, etwas selbst zu reparieren.

Nichtflüchtige Computerspeicher müssen zum Speichern von Daten nicht an eine Stromquelle angeschlossen werden.

Nichtflüchtiger Speicher ist ein Speichertyp, der Daten auch dann behält, wenn die Stromversorgung unterbrochen ist. Im nichtflüchtigen Speicher können Daten und Programme auch bei ausgeschaltetem Computer gespeichert werden. Es wird in Computern auf vielfältige Weise eingesetzt, darunter:

• Der BIOS-Chip, der Informationen zur Hardwarekonfiguration und Startreihenfolge des Computers speichert.
• Festplatten, auf denen alle Ihre Dateien und Programme gespeichert sind.

Nichtflüchtiger Speicher gibt es normalerweise in zwei Formen: Flash (auch als EEPROM bekannt) oder RAM.

Zentraleinheit

Die CPU, oder Zentraleinheit , ist eine Leiterplatte, die alle Verarbeitungsfunktionen in einem Computer ausführt. Sie ist verantwortlich für die Ausführung von Anweisungen, die Aufrechterhaltung von Aufgaben und die Steuerung anderer Teile des Computers.

CPUs können aus Millionen von Transistoren auf einem einzigen Chip oder aus mehreren Chips bestehen, die als Teil eines System-on-Chip (SoC) zusammenarbeiten. Größe und Komplexität variieren je nachdem, ob es sich um Single- oder Multi-Core-Prozessoren, einen niedrigen oder hohen Stromverbrauch, eingebettete oder Desktop-Prozessoren usw. handelt. Unabhängig von der Form handelt es sich jedoch immer noch um CPUs.

Computerspeicher: Begriff „Speicher“

Der Begriff „Speicher“ bezieht sich sowohl auf die Speicherkapazität als auch auf die Zugriffsgeschwindigkeit auf im Hauptspeicher eines Systems gespeicherte Informationen.

Die Kapazität des Arbeitsspeichers eines Computers wird in Bytes (8 Bit) gemessen. Beispielsweise kann ein 1-Megabyte (MB)-Chip 1024 Kilobyte (KB) oder 1 Million Byte speichern; 2-MB-Chips können 2048 KB speichern; 4-MB-Chips würden 4096 KB fassen; usw., bis zu 128 GB mit 16 Gigabyte pro Chip (16 x 8 = 128).

Die tatsächliche RAM-Menge, die in Ihrem Computer installiert ist, wird geringer sein als diese theoretischen Maximalwerte, da ein Teil des Speicherplatzes für andere Zwecke reserviert werden muss, z. B. für Betriebssystemdateien und Videoanzeigepuffer.

Die Zugriffsgeschwindigkeit wird in Nanosekunden gemessen – wie schnell Daten innerhalb eines Chips von einer Stelle zur anderen verschoben werden können. Sie entspricht der Zeit, die der Prozessor bzw. die Prozessoren Ihres Computers benötigen, um Daten aus dem Hauptspeicher abzurufen, wenn diese von einem auf ihnen laufenden Anwendungsprogramm zu einem bestimmten Zeitpunkt in seinem Ausführungszyklus benötigt werden.

Die Lese-/Schreibgeschwindigkeit der Daten beeinflusst die Systemleistung.

Je schneller der Speicher, desto besser die Gesamtsystemleistung.

Wenn Sie beispielsweise über zwei Computer mit identischen CPUs und anderen Komponenten verfügen, einer aber über einen schnelleren Speicher als der andere verfügt, ist die Leistung besser, da er mehr Anweisungen pro Sekunde (IPS) verarbeiten kann. Dies gilt insbesondere für Spiele, bei denen eine hohe FPS (Bilder pro Sekunde) für ein flüssiges Gameplay erforderlich ist, oder für 3D-Rendering-Anwendungen, die schnelle Bildraten erfordern, um ein Flackern der Bilder auf dem Bildschirm zu vermeiden.

Binäre Informationen

Vereinfacht ausgedrückt speichern Computer Informationen in Binärform mithilfe elektronischer Schaltkreise, den sogenannten Speichereinheiten (MMUs) und Bussen. Binärcode ist eine Folge von Einsen und Nullen, die Datenbits oder Zeichen darstellen.

Eine Speichereinheit kann aus Transistoren und Kondensatoren bestehen, die durch Busse verbunden sind.

Arten von Computermodulen

RAM (Random Access Memory) ist ein Computermodultyp, der als temporärer Speicher fungiert. Der Inhalt des RAM geht verloren, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird oder Sie den Computer ausschalten. Alle Programme laufen im RAM; Dazu gehören Ihr Betriebssystem und alle Softwareanwendungen, die Sie aktuell verwenden.

Auf Daten im RAM kann schneller zugegriffen werden als auf andere Speichertypen, da sie nicht von einem anderen Ort (z. B. einer Festplatte) gelesen werden müssen. Dies bedeutet jedoch, dass sie flüchtig sind: Sie verschwinden, wenn Sie Ihren Computer ausschalten oder die Stromversorgung unterbrochen wird.

Fazit: Computerspeicher: Klassifizierung und Eigenschaften

Computerspeicher sind die Schlüsselkomponenten eines Computersystems und speichern Daten in binärer Form mithilfe elektronischer Schaltkreise, die als Speichereinheiten (MUs) und Busse bezeichnet werden. Der Begriff „Speicher“ bezieht sich sowohl auf die Speicherkapazität als auch auf die Zugriffsgeschwindigkeit auf im Hauptspeicher eines Systems gespeicherte Informationen. Es gibt verschiedene Arten von Computermodulen, die als Speichergeräte fungieren, alle mit unterschiedlichen Eigenschaften.

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