Speicherfehlern

Speicherfehlern bezeichnet in der Informatik Fehler, die in Speichern auftreten und zu falschen oder beschädigten Daten führen können. Sie betreffen sowohl flüchtigen Arbeitsspeicher (RAM) als auch nichtflüchtige Speicherarten wie SSDs sowie Cache-Speicher und können zu Systeminstabilität, Datenverlust oder stiller Datenkorruption führen.

Arten. Hauptunterscheidungen sind Soft Errors (transiente Fehler, oft durch äußere Einflüsse wie kosmische Strahlung, Alpha-Partikel oder thermische Fluktuationen) und Hard Errors (permanente Defekte einer Speicherzelle). Innerhalb von RAM treten häufig Einzelbitfehler (Single-Bit-Error) und Mehrbitfehler (Multi-Bit-Error) auf. Speicherfehler können auch in Caches, Grafikspeicher oder Massenspeichern auftreten.

Ursachen. Neben externen Strahleneinflüssen spielen Spannungsstörungen, Temperatur, Alterung der Bauelemente, Liefer- und Herstellungsabweichungen sowie elektromagnetische Störungen eine Rolle. In großen Systemen erhöhen sich Fehlerdichte und Auswirkungen durch Dichte und Geschwindigkeit der Schaltungen.

Erkennung und Korrektur. ECC-Speicher (Error-Correcting Code) kann einzelne Bitfehler korrigieren und Mehrbitfehler erkennen; SECDED (Single Error Correct, Double Error Detect) ist ein verbreiteter Typ. Paritätsspeicher bietet einfache Fehlererkennung, jedoch keine Korrektur. Zusätzliche Maßnahmen wie Memory Scrubbing, regelmäßige Diagnosen (Memtest, Herstellerwerkzeuge) und ausführliche Logs helfen, Fehler früh zu entdecken.

Gegenmaßnahmen und Folgen. Der Einsatz von ECC-RAM, redundante Systeme, RAID-ähnliche Speicherlösungen und Checksums in Software mindern das Risiko. Unbehandelte Speicherfehler können zu Instabilität, Systemabstürzen, Datenverlust oder stiller Datenkorruption führen. Speicherfehlern bleiben ein relevantes Risiko in modernen Computersystemen, weshalb Fehlererkennung, Korrektur und Redundanz zentrale Bestandteile der Systemarchitektur sind.