Speicherformen

Speicherformen bezeichnen in der Informatik die verschiedenen Arten, wie Daten in Computersystemen gespeichert werden. Sie unterscheiden sich nach Persistenz, Zugriffszeit und Kosten. Die grundlegende Einteilung erfolgt in flüchtige (volatile) Speicher und nicht-flüchtige Speicher: Flüchtiger Speicher verliert Daten bei Stromunterbrechung; Beispiele sind Arbeitsspeicher (RAM), CPU-Cache und Register. Nicht-flüchtiger Speicher behält Daten ohne Strom; Beispiele sind Festplatten, Solid-State-Drives (SSD), ROM, Flash-Speicher, optische Medien und magnetische Bänder.

Speicherformen lassen sich in eine Hierarchie einordnen. Primärer Speicher (Hauptspeicher) umfasst RAM und Cache, ist sehr schnell, aber begrenzt. Sekundärer Speicher dient der dauerhaften, größeren Datenspeicherung und umfasst typischerweise HDDs und SSDs; er ist langsamer, aber kostengünstiger pro Gigabyte. Tertiärer oder archivierter Speicher umfasst Bandlaufwerke, Langzeitarchive und Cloud-Speicher und wird für Backups oder Archivierung genutzt.

Weitere Unterformen umfassen spezielle Speicherebenen wie CPU-Cache (L1/L2/L3) und Grafikspeicher (VRAM), sowie nicht-flüchtige Speichertechnologien wie EEPROM, NOR-Flash, NAND-Flash und NVMe-SSDs. Wichtige Kriterien bei der Beurteilung von Speicherformen sind Zugriffszeit, Bandbreite, Lebensdauer, Energieverbrauch, Kosten pro Gigabyte und das Zugriffsmuster (random versus sequenziell).

In der Systempraxis unterstützen Betriebssysteme Speicherverwaltung, Paging, Caching und Speichervirtualisierung, um eine effiziente Nutzung der verfügbaren Speicherformen zu erreichen.