Speicher: Unterschied zwischen den Versionen
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Speicherarten einfach erklärt: RAM, ROM, Cache, Flash – Unterschiede, Funktionen und ihre Bedeutung für die Leistung moderner Computersysteme. | |||
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| nichtflüchtig | | nichtflüchtig | ||
| enthält feste, unveränderliche Daten | | enthält feste, unveränderliche Daten | ||
| BIOS/UEFI (früher), Firmware | | [[BIOS]]/[[UEFI]] (früher), Firmware | ||
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| '''Massenspeicher''' | | '''[[Massenspeicher]]''' | ||
| nichtflüchtig | | nichtflüchtig | ||
| große Kapazität, deutlich langsamer als RAM | | große Kapazität, deutlich langsamer als [[RAM]] | ||
| HDD, | | [[HDD]], SATA-[[SSD]], NVMe-[[SSD]] | ||
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| '''[[Cache|Cache]]''' | | '''[[Cache|Cache]]''' | ||
| flüchtig | | flüchtig | ||
| extrem schnell, direkt in der CPU | | extrem schnell, direkt in der [[CPU]] | ||
| L1, L2, L3 | | L1, L2, L3 | ||
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'''Kurz gesagt:''' | '''Kurz gesagt:''' | ||
RAM bestimmt, wie viele Programme und Daten gleichzeitig verarbeitet werden können. | [[RAM]] bestimmt, wie viele Programme und Daten gleichzeitig verarbeitet werden können. | ||
=== [[ROM|ROM (Read Only Memory)]] === | === [[ROM|ROM (Read Only Memory)]] === | ||
[[ROM|ROM]] ist ein '''nichtflüchtiger Speicher''' mit fest eingespeicherten Daten. | [[ROM|ROM]] ist ein '''nichtflüchtiger Speicher''' mit fest eingespeicherten Daten. | ||
Früher: BIOS war echtes ROM | Früher: [[BIOS]] war echtes [[ROM]] | ||
Heute: UEFI liegt meist in einem ''Flash-ROM'' (umschreibbar) | Heute: [[UEFI]] liegt meist in einem ''Flash-ROM'' (umschreibbar) | ||
* enthält Firmware zum Starten des PCs | * enthält Firmware zum Starten des PCs | ||
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* kann über Updates („Flashen“) erneuert werden | * kann über Updates („Flashen“) erneuert werden | ||
=== Massenspeicher (HDD, SSD) === | === Massenspeicher ([[HDD]], [[SSD]]) === | ||
==== [[HDD|HDD (Hard Disk Drive)]] ==== | ==== [[HDD|HDD (Hard Disk Drive)]] ==== | ||
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==== [[SSD|SATA-SSD]] ==== | ==== [[SSD|SATA-SSD]] ==== | ||
* keine Mechanik → schneller und leiser als HDD | * keine Mechanik → schneller und leiser als [[HDD]] | ||
* über SATA angebunden | * über SATA angebunden | ||
* limitiert durch SATA-Standard (max. 600 MB/s) | * limitiert durch SATA-Standard (max. 600 MB/s) | ||
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! Bemerkung | ! Bemerkung | ||
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| L1-Cache | | [[Cache|L1-Cache]] | ||
| ~1000 GB/s | | ~1000 GB/s | ||
| extrem schnell, sehr klein | | extrem schnell, sehr klein | ||
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| RAM | | [[RAM]] | ||
| ~30–70 GB/s | | ~30–70 GB/s | ||
| schnell, aber flüchtig | | schnell, aber flüchtig | ||
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| NVMe-SSD | | NVMe-[[SSD]] | ||
| 3–7 GB/s | | 3–7 GB/s | ||
| sehr schnell | | sehr schnell | ||
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| SATA-SSD | | SATA-[[SSD]] | ||
| ~0,5 GB/s | | ~0,5 GB/s | ||
| deutlich schneller als HDD | | deutlich schneller als HDD | ||
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| HDD | | [[HDD]] | ||
| 0,1–0,2 GB/s | | 0,1–0,2 GB/s | ||
| sehr langsam, mechanisch | | sehr langsam, mechanisch | ||
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Weil jeder Speicher andere Stärken hat: | Weil jeder Speicher andere Stärken hat: | ||
* CPU braucht extrem schnellen Cache | * [[CPU]] braucht extrem schnellen [[Cache]] | ||
* Programme brauchen viel, aber schnellen RAM | * Programme brauchen viel, aber schnellen [[RAM]] | ||
* Daten müssen dauerhaft im Massenspeicher bleiben | * Daten müssen dauerhaft im [[Massenspeicher]] bleiben | ||
* Firmware muss vor dem Systemstart verfügbar sein | * Firmware muss vor dem Systemstart verfügbar sein | ||
'''Kurz gesagt:''' | '''Kurz gesagt:''' | ||
Kein Speicher kann alles | Kein Speicher kann alles. Deshalb arbeiten mehrere Speicherarten zusammen, um Geschwindigkeit, Kapazität und Kosten auszugleichen. | ||
=== Zusammenfassung === | === Zusammenfassung === | ||
* RAM ist flüchtiger Arbeitsspeicher für laufende Programme. | * [[RAM]] ist flüchtiger Arbeitsspeicher für laufende Programme. | ||
* ROM enthält Firmware und wichtige Startinformationen. | * [[ROM]] enthält Firmware und wichtige Startinformationen. | ||
* Massenspeicher wie HDD | * [[Massenspeicher]] wie [[HDD]] und [[SSD]] speichern Daten dauerhaft. | ||
* Geschwindigkeit nimmt ab: Cache → RAM → SSD → HDD. | * Geschwindigkeit nimmt ab: [[Register]] → [[Cache]] → [[RAM]] → [[SSD]] → [[HDD]]. | ||
* Moderne Systeme nutzen vor allem NVMe- | * Moderne Systeme nutzen vor allem NVMe-[[SSD]]s für hohe Leistung. | ||
Aktuelle Version vom 1. Dezember 2025, 11:44 Uhr
Speicher
Unter Speicher versteht man alle Komponenten, die Daten im Computer halten – entweder flüchtig (gehen beim Ausschalten verloren) oder nichtflüchtig (bleiben dauerhaft gespeichert). Sie unterscheiden sich stark in Geschwindigkeit, Kapazität und Zweck.
Vergleich: Arten von Speicher
| Speicherart | Typ | Eigenschaften | Beispiele |
|---|---|---|---|
| RAM | flüchtig | sehr schnell, verliert Daten beim Ausschalten | Arbeitsspeicher |
| ROM | nichtflüchtig | enthält feste, unveränderliche Daten | BIOS/UEFI (früher), Firmware |
| Massenspeicher | nichtflüchtig | große Kapazität, deutlich langsamer als RAM | HDD, SATA-SSD, NVMe-SSD |
| Cache | flüchtig | extrem schnell, direkt in der CPU | L1, L2, L3 |
RAM (Random Access Memory)
Der Arbeitsspeicher speichert Daten und Programme, die die CPU aktuell benötigt. Er ist:
- sehr schnell
- flüchtig (Daten gehen beim Herunterfahren verloren)
- direkt mit der CPU verbunden
Eigenschaften:
- DDR4, DDR5 (aktuelle Generationen)
- Kapazität: 8–64 GB typisch
- Taktrate z. B. 3200–6000 MHz
- Dual-/Quad-Channel für höhere Bandbreite
Kurz gesagt: RAM bestimmt, wie viele Programme und Daten gleichzeitig verarbeitet werden können.
ROM (Read Only Memory)
ROM ist ein nichtflüchtiger Speicher mit fest eingespeicherten Daten.
Früher: BIOS war echtes ROM Heute: UEFI liegt meist in einem Flash-ROM (umschreibbar)
- enthält Firmware zum Starten des PCs
- wird beim Einschalten als Erstes geladen
- kann über Updates („Flashen“) erneuert werden
Massenspeicher (HDD, SSD)
HDD (Hard Disk Drive)
- mechanischer Speicher (Magnetplatten + Schreib-/Lesekopf)
- hohe Kapazitäten (1–20 TB)
- langsam bei Zugriffen
- robust und günstig
Typische Geschwindigkeit: 100–200 MB/s
SATA-SSD
- keine Mechanik → schneller und leiser als HDD
- über SATA angebunden
- limitiert durch SATA-Standard (max. 600 MB/s)
NVMe-SSD (M.2)
- direkte PCIe-Anbindung
- extrem schnelle Zugriffe
- ideal für Betriebssystem & Programme
Geschwindigkeit: 3.000–7.000 MB/s (PCIe 4.0) bis 12.000 MB/s (PCIe 5.0)
Geschwindigkeit im Vergleich
| Speicher | Typische Geschwindigkeit | Bemerkung |
|---|---|---|
| L1-Cache | ~1000 GB/s | extrem schnell, sehr klein |
| RAM | ~30–70 GB/s | schnell, aber flüchtig |
| NVMe-SSD | 3–7 GB/s | sehr schnell |
| SATA-SSD | ~0,5 GB/s | deutlich schneller als HDD |
| HDD | 0,1–0,2 GB/s | sehr langsam, mechanisch |
Warum gibt es verschiedene Speicherarten?
Weil jeder Speicher andere Stärken hat:
- CPU braucht extrem schnellen Cache
- Programme brauchen viel, aber schnellen RAM
- Daten müssen dauerhaft im Massenspeicher bleiben
- Firmware muss vor dem Systemstart verfügbar sein
Kurz gesagt: Kein Speicher kann alles. Deshalb arbeiten mehrere Speicherarten zusammen, um Geschwindigkeit, Kapazität und Kosten auszugleichen.
