Speichertechnik
Speicher ordnet sich nach einem einfachen Prinzip: Je schneller ein Speicher ist, desto teurer und kleiner ist er. Aus dieser Speicherhierarchie folgt der gesamte Aufbau eines Rechners — von den Registern im Prozessor über Cache und Arbeitsspeicher bis zu Datenträgern und Archivmedien.
Der Arbeitsspeicher ist flüchtig und wird als DRAM ausgeführt. Seine Entwicklung lässt sich an den Bauformen ablesen, von SIMM über DIMM bis zu den heutigen Modulen; die zugehörigen Generationen von SDR bis DDR5 unterscheiden sich in Taktverfahren, Spannung und Kodierung. Ein SPD-EEPROM auf jedem Modul teilt dem System dessen Kenndaten mit, sodass sich Timings nicht von Hand einstellen lassen müssen. Sonderformen wie FB-DIMM oder RDRAM zeigen Wege, die sich nicht durchgesetzt haben. Welche Bauform in welchem Steckplatz sitzt, ist im Guide zu den RAM-Bauformen ausführlich beschrieben.
Nichtflüchtige Halbleiterspeicher reichen vom klassischen ROM über EEPROM bis zu NAND-Flash, der Grundlage von Speicherkarten, USB-Medien und SSDs. Sie haben eine begrenzte Zahl von Schreibzyklen, was Verfahren zur Verteilung der Last erforderlich macht.
Bei rotierenden Datenträgern bestimmen Aufzeichnungsverfahren wie Perpendicular Recording die Datendichte; SMART liefert Zustandswerte, die einen bevorstehenden Ausfall oft, aber keineswegs zuverlässig ankündigen.
Bandtechnik schließlich ist für die Archivierung weiterhin im Einsatz, weil sie bei großen Datenmengen die günstigste Speicherform bleibt und sich physisch vom Netz trennen lässt — ein Vorteil, der mit Verschlüsselungsangriffen wieder an Bedeutung gewonnen hat.
- Advanced Memory Buffer (AMB) Advanced Memory Buffer (AMB) ist ein Chip auf FB-DIMM-Speichermodulen, der Daten puffert und die Kommunikation zwischen Speicher und Mainboard koordiniert.
- AGP Inline Memory Module (AIMM) Das AGP Inline Memory Module (AIMM) ist ein Speichermodul für den AGP-Slot, das einer Onboard-Grafikkarte zusätzlichen Speicher bereitstellt.
- Arbeitsspeicher Arbeitsspeicher, auch Hauptspeicher genannt, ist der flüchtige Speicher eines Rechners, in dem Programme und Daten zur Ausführung abgelegt werden; er wird heute als Random Access Memory (RAM) mit kurzen Zugriffszeiten realisiert.
- Autoloader Ein Autoloader ist ein Bandlaufwerk mit mehreren Bändern, die automatisch in das Laufwerk eingelegt werden.
- Continuity Rambus Inline Memory Module (CRIMM) CRIMM (Continuity Rambus Inline Memory Module) bezeichnet ein spezielles Modul zur Bestückung freier Speichersteckplätze in der RAMBUS-Architektur, um die elektrische Kontinuität sicherzustellen.
- Datenrettung Datenrettung (auch Datenwiederherstellung) umfasst das Wiederherstellen gelöschter Daten oder von Daten defekter Datenträger, etwa durch spezielle Software oder Hardware.
- Defragmentierung Defragmentierung bezeichnet das Zusammenführen verstreut abgelegter Dateiblöcke auf Datenträgern, um die Zugriffszeiten zu verkürzen. Je nach Dateisystem sind dafür spezielle Tools notwendig.
- Direct Memory Access (DMA) Direct Memory Access (DMA) beschreibt eine Datenübertragung zwischen Arbeitsspeicher und Massenspeicher, bei der ein DMA-Controller die CPU entlastet, indem er den Bustransfer ohne CPU-Hilfe durchführt.
- Double Data Rate (DDR) Double Data Rate (DDR) ist ein Verfahren zur Verdopplung der Transferrate auf einem Datenbus durch Übertragung von Daten bei steigender und fallender Signalflanke.
- Dual Channel RAM Dual Channel RAM steigert die Transferrate zum Arbeitsspeicher durch parallelen Betrieb zweier Speicherbänke, wobei in der Praxis realistische Performancegewinne bis zu 25 Prozent möglich sind.
- Dual Inline Memory Module (DIMM) Dual Inline Memory Module (DIMM) ist eine Bauform für RAM mit beidseitigen, nicht verbundenen Kontakten, erhältlich mit 168, 184 oder 240 Pins.
- DVD-RAM DVD-RAM ist eine wiederbeschreibbare DVD. Ein einseitiges DVD-RAM 2.0 Medium fasst 4,7 GB, eine doppelseitige DVD-RAM 9,4 GB.
- Electrically Eraseable Programmable Read Only Memory (EEPROM) Electrically Eraseable Programmable Read Only Memory (EEPROM) ist ein Speicherchip, der sich elektrisch löschen und erneut beschreiben lässt.
- Fully Buffered DIMM (FB-DIMM) Fully Buffered DIMM (FB-DIMM) ist eine Bauform gepufferter Speichermodule mit einem Advanced Memory Buffer auf dem Modul, die vorrangig in Servern und Workstations eingesetzt werden.
- Just a Bunch Of Disks (JBOD) JBOD (Just a Bunch Of Disks) bezeichnet eine Speicherlösung mit mehreren Festplatten oder SSD ohne RAID-Controller, die vom Hostsystem verwaltet werden.
- Landezone Landezone bezeichnet bei Festplatten den speziellen Bereich, in dem die Schreib-/Leseköpfe beim Ausschalten parken; dort werden keine Daten gespeichert. Moderne Festplatten parken die Köpfe auf einer Rampe oberhalb der Plattenoberfläche.
- Mammoth Mammoth ist die Handelsbezeichnung für ein Magnetband-System von Exabyte, dessen Mammoth-2 (M2) eine Speicherkapazität von 60 GB und eine Datenübertragungsrate von 12 MB/sec bietet.
- Multimedia Card (MMC) Die Multimedia Card (MMC) ist ein Format für digitale Speicherkarten mit den Maßen 24 mm x 32 mm x 1,4 mm, das in Digitalkameras und Mobiltelefonen eingesetzt wird.
- NAND-Flash NAND-Flash ist ein nichtflüchtiger Speicher, der die logische NAND-Funktion nutzt und kostengünstig gefertigt wird, jedoch eine geringere Lesegeschwindigkeit als NOR-Flash hat.
- Non Volatile Random Access Memory (NVRAM) NVRAM (Non Volatile Random Access Memory) ist ein nicht flüchtiger Speicher mit wahlfreiem Zugriff, der in Geräten wie Cisco Routern und Switches zur Speicherung von Konfigurationsinformationen dient und heute oft durch Flash emuliert wird.
- Perpendicular Recording Perpendicular Recording ist eine Aufzeichnungstechnik für Festplatten, bei der magnetisierte Abschnitte senkrecht zur Oberfläche liegen und so die Aufzeichnungsdichte wesentlich erhöht wird.
- Rambus Dynamic Random Access Memory (RDRAM) Rambus Dynamic Random Access Memory (RDRAM) ist ein von Rambus entwickelter synchroner DRAM-Typ, der als Rambus In-Line Memory Module (RIMM) oder Small Outline RIMM (SO-RIMM) verbaut wird.
- Read-Only-Memory (ROM) Read-Only-Memory (ROM) ist ein nicht flüchtiger, nur lesbarer Speicher, der seine Daten ohne Stromzufuhr erhält und früher für das BIOS von Computern genutzt wurde, heute aber zunehmend durch Flash-ROMs für BIOS-Updates ersetzt wird.
- Remote Direct Memory Access (RDMA) Remote Direct Memory Access (RDMA) ermöglicht den direkten Speicherzugriff über Hochgeschwindigkeitsnetze und entlastet CPUs durch Datenübertragung zwischen Hauptspeichern etwa bei Infiniband.
- Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology (SMART) SMART (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) ist eine in Festplatten integrierte Diagnosetechnik zur Überwachung wichtiger Parameter, um Ausfälle frühzeitig vor Datenverlust zu erkennen.
- Serial Presence Detect (SPD) Serial Presence Detect (SPD) ist eine Technik zur Speicherung von Hardwareinformationen wie RAM-Typ, Speicherbänken und CAS Latency in einem EEPROM auf Speichermodulen.
- Shared Memory Technologie Die Shared Memory Technologie nutzt keinen eigenen RAM, sondern reserviert einen Teil des Hauptspeichers als Grafikspeicher, was preiswerte Systeme für Office ermöglicht, aber für aufwendige Spiele ungeeignet ist.
- Solid State Disk (SSD) Eine Solid State Disk (SSD) ist eine Festplatte ohne bewegliche Teile, die Daten auf Flash Memory speichert und sich durch Erschütterungsunempfindlichkeit sowie geringen Stromverbrauch und Gewicht auszeichnet.
- Storage Area Network (SAN) Ein Storage Area Network (SAN) verbindet Speichersubsysteme mit Hostsystemen und Servern, trennt Datenströme für LAN und Speicherzugriffe und nutzt häufig Fibre Channel als Medium.
- Ternary Content Addressable Memory (TCAM) Ternary Content Addressable Memory (TCAM) ist eine Speichertechnologie in Netzwerkkomponenten wie Switches und Routern, die schnelle Lookups in großen Tabellen mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht.
- U3 U3 ist ein Standard, der das Starten von Software unabhängig vom Hostsystem von einem USB-Stick ermöglicht.
- Write Once Read Many (WORM) WORM (Write Once Read Many) bezeichnet Speichermedien, die nur einmal beschrieben werden können, aber jederzeit lesbar sind, und werden hauptsächlich zur Archivierung eingesetzt.