Speicherkomponenten

Speicherkomponenten bezeichnet allgemein die Bauteile eines Computers, die Daten speichern oder zwischenlagern. Sie sind Teil der Speicherhierarchie und unterscheiden sich durch Geschwindigkeit, Kapazität, Haltbarkeit und Kosten. Typisch wird zwischen primärem (direkt von der CPU adressierbaren) Speicher und sekundärem Speicher unterschieden, ergänzt durch spezielle Cache- und Registerspeicher.

Der primäre Speicher umfasst flüchtigen Hauptspeicher (RAM) und nichtflüchtigen Speicher wie ROM. RAM dient als Arbeits- und Zwischenablage der CPU; er ermöglicht schnellen Zugriff auf laufende Programme und Daten. Der am häufigsten eingesetzte Typ ist DRAM, der aufgrund der Kapazität flüchtig ist und regelmäßige Auffrischungen benötigt; SRAM wird in Cache-Ebenen genutzt und ist schneller, aber teurer. ROM speichert dauerhaft codierte Firmware und bleibt auch ohne Strom erhalten. CPU-Caches (L1, L2, L3) sind eng mit dem Prozessor verbunden und beschleunigen den Zugriff, indem sie häufig genutzte Daten nahe der Recheneinheit halten.

Der sekundäre Speicher bietet persistenten Speicher mit größerer Kapazität zu geringeren Kosten pro Byte. Beispiele sind Festplattenlaufwerke (HDD) und Solid-State-Laufwerke (SSD) auf Basis NAND-Flash; optische Medien und magnetische Bänder dienen oft der Archivierung. NVMe-SSDs nutzen PCIe-Schnittstellen, um höhere Bandbreiten zu erreichen. Im Vergleich zu RAM sind diese Speicher langsamer, aber deutlich langlebiger bzw. kostengünstiger pro Speichereinheit.

Wichtige Kennwerte sind Kapazität, Zugriffs-/Latenzzeit, Bandbreite und Haltbarkeit. Die Speicherkomponenten beeinflussen Systemleistung, Energieverbrauch und Datensicherheit entscheidend.