Speichertypen

Speichertypen bezeichnet in der Informatik verschiedene Arten von Datenspeichern, die in Computersystemen unterschiedliche Rollen erfüllen. Man unterscheidet flüchtigen Speicher, der bei Unterbrechung der Stromzufuhr seine Inhalte verliert, von nichtflüchtigem Speicher, der Daten dauerhaft sichert. Darüber hinaus erfolgt die Einteilung in Primärspeicher und Sekundärspeicher nach der Nähe zum Prozessor.

Primärspeicher umfasst Arbeitsspeicher (RAM) sowie Cache- und Register-Speicher. RAM ist flüchtig und ermöglicht schnelle Lese- und Schreibzugriffe, dient als Arbeitsfläche für laufende Programme. Cache-Speicher reduziert Latenzen zwischen Prozessor und Hauptspeicher.

Sekundärspeicher dient der langlebigen Datenspeicherung und ist überwiegend nichtflüchtig. Typische Medien sind Festplattenlaufwerke (HDD), Solid-State-Laufwerke (SSD, insbesondere NVMe über PCIe), optische Medien und magnetische Bänder. HDDs bieten hohe Kapazität zu geringeren Kosten; SSDs liefern niedrigere Latenz und höheren Durchsatz. Magnetische Bänder eignen sich für Langzeitarchivierung.

Technologien unterscheiden sich nach Speicherkern: DRAM ist der Standard-Hauptspeicher, während SRAM in Caches vorkommt. Nichtflüchtige Technologien umfassen NAND-Flash, NOR-Flash sowie fortgeschrittene Typen wie MRAM, Phase-Change-Memory oder speichernahe Architekturen, die persistente Daten schnell bereitstellen sollen.

Zugriff und Schnittstellen variieren durch Anschlüsse wie SATA, PCIe/NVMe, USB oder Thunderbolt, und beeinflussen Latenz, Durchsatz und Energieverbrauch. Die Leistungskennzahlen von Speichersystemen umfassen Kapazität, Zugriffszeit, IOPS und Haltbarkeit.

In Systemen wird Speichertypen hierarchisch eingesetzt: schneller, teurer Speicher für laufende Arbeit (Cache, RAM) und kosteneffizienter, langlebiger Speicher für Datenarchivierung (HDD, Band). Zukünftige Entwicklungen fokussieren auf breitbandige NVMe-SSDs, persistent memory und Hybridarchitekturen.