Zugriffspeicher

Zugriffspeicher, im Englischen oft als Random Access Memory (RAM) bezeichnet, bezeichnet eine Form von Computerspeicher, der Daten an beliebigen Adressen direkt zugänglich macht. Er ist in der Regel flüchtig: bei Unterbrechung der Stromzufuhr gehen die gespeicherten Daten verloren. Als Arbeitsspeicher dient er zur Aufnahme laufender Programme, Betriebssystemkomponenten, Zwischen- und Hilfsdaten, die schnell gelesen oder geschrieben werden müssen.

In modernen Systemen wird der Zugriffspeicher vor allem als Hauptspeicher (Haupt- oder Arbeitsspeicher) genutzt. Er besteht überwiegend aus dynamischem RAM (DRAM), während Cache-Speicher des Prozessors oft als SRAM implementiert ist. Der Zugriff erfolgt über Adressleitungen und einen Speichercontroller; die Geschwindigkeit des Zugriffs, die Bandbreite und die Latenz bestimmen die Leistungsfähigkeit von Anwendungen. Im Gegensatz zum nichtflüchtigen Sekundärspeicher dient RAM als schneller, aber teurer temporärer Speicher.

Zugriffspeicher zeichnet sich durch Random Access aus: Jede Zelle kann unabhängig von ihrer physischen Lage adressiert werden. Größenordnungen reichen heute von mehreren Gigabyte bis hin zu Terabytes in großen Systemen. Typische Standards sind DDR4 und DDR5; die innere Organisation nutzt DIMMs. DRAM muss regelmäßig refreshen, wodurch zusätzliche Energie und Komplexität entstehen; SRAM benötigt keine Refresh-Strom, ist aber kostengünstiger. Es existieren auch nichtflüchtige oder speichernahe, persistente Varianten, die jedoch eigenständige Kategorien bilden.

Die Stellung des Zugriffspeichers in der Speicherhierarchie beeinflusst Rechengeschwindigkeit, Multitasking und Systemleistung. Betriebssysteme nutzen virtuelle Speicherverwaltung, um RAM mit langsamerem Speicher zu koppeln, wodurch Programme einen größeren, scheinbar verfügbaren Speicher erhalten. Insgesamt bildet der Zugriffspeicher die zentrale Brücke zwischen CPU und dauerhaftem Speicher.