Zugriffszeiten

Zugriffszeiten bezeichnen die Zeit, die ein Computersystem benötigt, um eine angeforderte Datenstelle bereitzustellen. Sie beschreiben den Zeitraum vom Beginn eines Datenzugriffs bis zur fertigen Übergabe der Daten an den anfragenden Prozess und hängen stark vom Speichermedium, der Speicherarchitektur und dem Zugriffsmuster ab. Typische Größenordnungen werden in Millisekunden (ms) für magnetische Speichersysteme, Mikro- bis Nanosekunden (ns) für Hauptspeicher und Mikrosekunden bis Nanosekunden für moderne Cache- und Speicherhierarchien angegeben.

Für Speichermedien unterscheiden sich die Ursachen der Zugriffszeiten: Bei Festplattenlaufwerken (HDD) dominieren mechanische Komponenten wie die Suchzeit (Seekzeit) und die Rotationslatenz, beide zusammen bestimmen die durchschnittliche Zugriffszeit. Bei Festplatten liegen typische Werte im Bereich mehrerer Millisekunden, wobei höhere Laufwerksdrehzahlen niedrigere Rotationslatenzen ermöglichen. Solid-State-Drives (SSD) haben keine beweglichen Teile, wodurch die Zugriffszeit deutlich geringer ausfällt; typische Latenzen liegen im Mikrosekunden- bis unter-Mikrosekundenbereich und können je nach Interface (SATA, NVMe/PCIe) variieren. Hauptspeicher (RAM) bietet deutlich schnellere Zugriffszeiten im Bereich von wenigen zehn bis hunderten Nanosekunden; Cache-Speicher auf der CPU-Niveau ist nochmals schneller, oft im Bereich von wenigen Nanosekunden.

Zusammen mit der Latenz bestimmt der Durchsatz (Bandbreite) die Leistung beim Zugriff. Optimierungen zielen häufig auf Reduktion der Zugriffszeiten durch Caching, Vorabrufen (Prefetching, Data Locality) und eine gute Speicherhierarchie- bzw. Datenplatzierung. In der Praxis beeinflussen Zugriffszeiten nahezu alle Leistungskennzahlen von Systemen, insbesondere Reaktionsfähigkeit, Datenbankabfragen und Dateisystemoperationen.