Random-Access Memory Was ist Memory / Arbeitsspeicher / RAM?

Im Computerumfeld wird der Begriff „Memory“ üblicherweise für den Arbeitsspeicher verwendet. Vom Prozessor zu verarbeitende Daten und Programme werden von einem Massenspeichergerät (Storage) wie einer Festplatte in den Arbeitsspeicher geladen und stehen dort im wahlfreien Direktzugriff zur Verfügung. Die Größe und Zugriffsgeschwindigkeit des Arbeitsspeichers haben wesentlichen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit eines Computers.

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Im Computerumfeld steht der Begriff „Memory“ üblicherweise für den Arbeitsspeicher eines Rechners. Alternative Begriffe sind „Hauptspeicher“, „Primärspeicher“, „Primary Storage“, „Kurzzeitspeicher“ oder „RAM“ (Random-Access Memory). Dieser Speicher ist über Bussysteme (Adressbus, Datenbus und Steuerbus) direkt mit dem Prozessor gekoppelt und nimmt die für die Ausführung der aktuellen Programme und Prozesse benötigten Daten auf.

Es handelt sich um einen flüchtigen Speicher. Permanent gespeicherte Daten müssen zur Verarbeitung von einem langsameren Massenspeichergerät (Storage) wie einer Festplatte in den Hauptspeicher geladen werden.

Die Daten im RAM stehen dem Prozessor im wahlfreien Direktzugriff zur Verfügung. In der Regel ist der Hauptspeicher in Form von mit DRAM-Chips bestückten Speichermodulen realisiert, die in die Hauptplatine des Rechners eingesteckt sind. Größe und Zugriffsgeschwindigkeit des Arbeitsspeichers haben wesentlichen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit eines Computers. Die Kapazität des physischen Arbeitsspeichers lässt sich für Betriebssysteme virtuell erhöhen, indem Massenspeichergeräte zusätzliche Kapazität zur Auslagerung von gerade nicht benötigten Daten des Hauptspeichers (Paging, Swap Space) bereitstellen.

Darüber hinaus existieren Konzepte wie Software-Defined Memory (SDM), mit deren Hilfe sich der Arbeitsspeicher mit schnellem Flash-Storage erweitern lässt.

Abgrenzung zwischen Storage und Memory

Memory und Storage sind zwei grundsätzlich unterschiedliche Speicherarten eines Rechnersystems. Während flüchtiges RAM als schneller Arbeitsspeicher zum Einsatz kommt, handelt es sich bei Storage um nicht-flüchtigen, langsameren Massenspeicher. Storage ist für die permanente Speicherung der Daten vorgesehen und bietet bei gleichem Preis eine deutlich höhere Kapazität als RAM. Zur Verfügung gestellt wird Storage von Speicherlaufwerken wie mechanischen Festplatten oder Flash-basierten Solid State Drives (SSDs). Der Zugriff auf die Daten des Storage ist im Gegensatz zum RAM nicht wahlfrei möglich, sondern erfolgt bei Massenspeichern sequenziell oder blockweise.

Die verschiedenen Arten und Bauformen des Arbeitsspeichers

RAM ist heute in der Regel in Form von nicht-flüchtigem DDR-SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM) realisiert. Es existieren verschiedene Generationen dieses Speichertyps mit jeweils gesteigerter Leistungsfähigkeit. Die Bezeichnungen dieser Speichergenerationen sind „DDR-SDRAM“, „DDR2-SDRAM“, „DDR3-SDRAM“, „DDR4-SDRAM“ und „DDR5-SDRAM“. Die Speicherchips befinden sich auf Speichermodulen wie Dual Inline Memory Module (DIMM), die in Steckplätzen der Hauptplatine eines Rechners montiert sind.

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