Benötigte Zeit zur Ausführung eines Datenzugriffsbefehls Was ist die Zugriffszeit (Access Time)?

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Die Zugriffszeit ist neben der Datenübertragungsrate eine wichtige Kenngröße zur Beurteilung der Performance bei der Nutzung flüchtiger oder nichtflüchtiger Speichermedien wie Arbeitsspeicher, Festplatten, Flash-Speicher, optischen Speichermedien oder Bandmedien. Sie ist die Zeit, die ein Speichermedium für die Ausführung eines Datenzugriffsbefehls benötigt. Je nach Speichermedium liegt die Zeit zwischen wenigen Nanosekunden bis zu mehreren Sekunden oder mehr.

Der englische Begriff für Zugriffszeit lautet Access Time. Zusammen mit der Datenübertragungsrate ist die Access Time eine wichtige Leistungskenngröße bei der Nutzung flüchtiger oder nichtflüchtiger Speichermedien. Es handelt sich um die Zeit, die ein Speichermedium zur Ausführung eines Datenzugriffsbefehls beim Lesen oder Schreiben von Daten benötigt.

Je nach Speichermedium kann die Access Time sehr unterschiedlich sein. Während schnelle Speicher wie Arbeitsspeicher (RAM) Zugriffszeiten im Nanosekundenbereich haben, kann die Access Time bei Speichermedien wie Festplatten mehrere Millisekunden oder bei Bandmedien auch mehrere Sekunden und mehr betragen.

Zugriffszeiten bei verschiedenen Speichermedien

Zugriffszeiten sind wichtige Leistungskenngrößen von Speichermedien wie:

• Prozessor-Cache,

• Arbeitsspeicher (RAM),

• Festplatten,

• Flash-basierten Halbleiterspeichern wie SSDs, Speicherkarten oder USB-Sticks,

• optischen Speichermedien wie CDs, DVDs oder Blu-rays,

• magnetischen Bandmedien.

Die Access Time eines Speichermediums hängt von mehreren Faktoren wie der Organisation der Daten auf dem Speichermedium oder der Art des Zugriffsverfahrens ab. Bei einigen Speichermedien wie Festplatten oder optischen Speichermedien müssen Schreib-/Leseköpfe mechanisch an eine bestimmte Stelle über eine mit einer definierten Geschwindigkeit rotierenden Scheibe bewegt werden. Andere Speichermedien wie Halbleiterspeicher benötigen für den Datenzugriff entsprechende elektrische Signale auf den Adress- und Datenleitungen. Diese Speichermedien weisen kürzere Zugriffszeiten auf. Sie liegen zum Teil im Bereich von nur wenigen Nanosekunden.

Sobald Schreib-/Leseköpfe positioniert werden müssen, sind die Datenzugriffszeiten deutlich länger. Festplatten haben Zugriffszeiten von wenigen Millisekunden, optische Laufwerke teilweise von mehreren hundert Millisekunden. Bei diesen Medien ist die Access Time auch von der Rotationsgeschwindigkeit des Speichermediums abhängig.

Die längsten Datenzugriffszeiten haben Bandlaufwerke. Bei diesen muss das Band unter dem Magnetkopf erst an die richtige Stelle gespult werden. Zugriffszeiten von mehreren Sekunden oder sogar Minuten sind keine Seltenheit.

Die Average Access Time

Die schnellste und langsamste Zugriffszeit kann bei Speichermedien stark variieren. Sie ist beispielsweise von der Ausgangsposition eines Schreib/-Lesekopfs oder der Spulposition eines Bands abhängig. In der Regel ist es daher üblich, eine mittlere Zugriffszeit (Average Access Time – AAT) als Leistungskenngröße anzugeben.

Zusammenspiel zwischen Access Time und Datenübertragungsrate bei der Performance einer Speichertechnologie

Die Datenübertragungsrate (Data Transfer Rate – DTR) ist neben der Zugriffszeit eine wichtige Leistungskenngröße einer Speichertechnologie. Es handelt sich um die Zeit, die benötigt wird, um eine bestimmte Datenmenge innerhalb eines Zeitintervalls zu übertragen beziehungsweise zu schreiben oder zu lesen. Eine hohe Datenübertragungsrate verkürzt die Zeit für das Übertragen, Lesen oder Schreiben großer Dateien, während eine kurze Datenzugriffszeit sich vorteilhaft beim Lesen oder Schreiben vieler kleiner Dateien auswirkt.

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