Vergleich von Computerspeichern: Primärspeicher vs. Sekundärspeicher

Autor: Leo Peng

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In der Computernetzwerktechnik ist Computerdatenspeicherung, oft auch Speicher oder Memory genannt, eine Technologie, die aus Computerkomponenten und Aufzeichnungsmedien besteht und zur Speicherung digitaler Daten dient. Sie ist eine Kernfunktion und ein grundlegender Bestandteil von Computern. Computerspeicher werden hauptsächlich in die Kategorien Primärspeicher und Sekundärspeicher eingeteilt.

Was ist Primärspeicher?

Der Primärspeicher (auch Hauptspeicher oder interner Speicher genannt), oft einfach nur Arbeitsspeicher genannt, ist der einzige, auf den die CPU direkt zugreifen kann. Die CPU liest dort gespeicherte Anweisungen kontinuierlich und führt sie bei Bedarf aus. Auch alle aktiv verarbeiteten Daten werden dort einheitlich gespeichert.

Arten von primären Speichergeräten

Es gibt verschiedene Arten von primären Speichergeräten. Arbeitsspeicher (RAM), Nur-Lese-Speicher (ROM) und Cache-Speicher sind gängige Beispiele für primäre Speichergeräte.

Arbeitsspeicher (RAM)

RAM gilt als der schnellste Speicher und erreicht sehr hohe Datenübertragungsraten. Beim Zugriff auf Programme oder Dateien werden die Daten vorübergehend von der Festplatte in den RAM geladen, wo sie problemlos abgerufen werden können. Ist der RAM jedoch voll, passt sich Ihr Betriebssystem an und verschiebt einige der geöffneten Programme und Dateien in die Auslagerungsdatei der Festplatte. Diese Datei ist langsamer als der RAM, da sie sich auf der Festplatte befindet und eine der Ursachen für Computerverzögerungen ist. Aus diesem Grund ermöglicht Ihnen ausreichend RAM für Ihre gesamte Arbeit, mehrere Programme geöffnet zu halten, ohne sich Sorgen um verlangsamten oder nicht reagierenden Speicher machen zu müssen.

Nur-Lese-Speicher (ROM)

Read-Only-Memory (ROM) ist ein nichtflüchtiger Speichertyp, der in Computern und anderen elektronischen Geräten verwendet wird. Im ROM gespeicherte Daten können nur langsam, schwierig oder gar nicht geändert werden. Daher wird ROM hauptsächlich zum Speichern von Firmware (Software, die eng an bestimmte Hardware gebunden ist und wahrscheinlich nicht häufig aktualisiert werden muss) oder Anwendungssoftware in Steckmodulen verwendet.

Cache-Speicher

Cache-Speicher ist in der Regel auf dem Motherboard integriert und im Hauptprozessor oder Haupt-RAM installiert. Er ermöglicht einen schnelleren Zugriff, indem er eine Instanz der Programme oder Daten speichert, auf die der Prozessor regelmäßig zugreift. Mit den Informationen im Cache-Speicher muss der Prozessor nicht auf den RAM oder die Festplatte zugreifen, um die Daten abzurufen, da er sie bereits im Speicher hat. Ein Beispiel hierfür ist die Nutzung des Internets und eines Webbrowsers. Der Cache speichert HTML, Bilder und andere Informationen der Website, sodass eine Seite nach dem ersten Besuch schneller geladen wird.

Andere Arten von Primärspeicher

Zusätzlich zu den oben genannten drei Typen gibt es noch einige andere, z. B. programmierbaren Nur-Lese-Speicher (PROM), löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), Register usw.

Was ist Sekundärspeicher?

Sekundärspeicher (auch externer Speicher oder Zusatzspeicher genannt) unterscheidet sich vom Primärspeicher dadurch, dass er nicht direkt von der CPU angesteuert werden kann. Der Computer nutzt üblicherweise seine Ein-/Ausgabekanäle, um auf den Sekundärspeicher zuzugreifen und überträgt die gewünschten Daten über einen Zwischenspeicher im Primärspeicher. Sekundärspeicher verliert die Daten nicht, wenn das Gerät ausgeschaltet wird – er ist nichtflüchtig. Pro Einheit ist er zudem typischerweise um zwei Größenordnungen günstiger als Primärspeicher. Moderne Computersysteme verfügen typischerweise über zwei Größenordnungen mehr Sekundärspeicher als Primärspeicher, und Daten werden dort länger gespeichert.

Arten von sekundären Speichergeräten

Die herkömmliche Festplatte und das optische Laufwerk sind beides sekundäre Speichergeräte. Darüber hinaus gibt es Magnetbänder, Disketten, USB-Laufwerke, Lochstreifen, Lochkarten und so weiter.