speicherintensiver

Speicherintensiver ist ein aus der deutschen Sprache stammender Begriff aus der Informatik, der Aufgaben, Programme oder Algorithmen beschreibt, die mehr Hauptspeicher (RAM) oder Speicherbandbreite benötigen, als es bei anderen Anwendungen der Fall ist. Im Gegensatz zu rechenintensiven Anwendungen, die vor allem CPU-Zeit benötigen, zeichnen sich speicherintensive Anwendungen durch eine große Speicherauslastung, häufige Speicherzugriffe mit geringer lokaler Nutzung und hohe Bandbreitenanforderungen aus. Die Leistungsfähigkeit hängt dabei stark von der Größe des Arbeitsspeichers, der Speicherbandbreite und der Effizienz der Speicherverwaltung ab. Ein zentrales Problem ist die Working-Set-Größe, also die Menge an Daten, die gleichzeitig aktiv gehalten wird; überschreitet diese Größe den verfügbaren Cache oder den Hauptspeicher, treten häufig Cache-Misses und Paging auf, was die Leistung stark drosseln kann.

Typische Anwendungsgebiete speicherintensiver Programme umfassen große Matrizen- oder Tensoroperationen, In-Memory-Datenbanken, maschinelles Lernen mit großen Modellen oder Batches, Grafik- und Bildverarbeitung, sowie Graph- oder Simulationsverfahren mit umfangreichen Datenstrukturen. In vielen Fällen ist die Optimierung weniger auf Rechenleistung als auf Speicheroptimierung ausgerichtet: Datenstrukturen mit geringer Speicherbelegung, bessere Speicherlocalität, tiling bzw. Blocking von Berechnungen, Streaming statt vollständiger Datenhaltung, sowie Komprimierung oder Out-of-Core-Verarbeitung, wenn der Datensatz zu groß für den RAM ist.

Zur Bewertung werden Metriken wie Peak-Speicherbedarf, durchschnittliche Speichernutzung, Speicherbandbreite und Cache-Misses herangezogen. Profiling-Tools helfen dabei, Engpässe zu identifizieren. Insgesamt beschreibt der Begriff speicherintensiver Zustand oder Ansatz, der vor allem durch hohen Speicherbedarf charakterisiert ist und entsprechende Optimierungsmaßnahmen erfordert.