Speicher

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.

Zusammenfassung

• RAM ist flüchtiger Arbeitsspeicher für laufende Programme.
• ROM enthält Firmware und wichtige Startinformationen.
• Massenspeicher wie HDD und SSD speichern Daten dauerhaft.
• Geschwindigkeit nimmt ab: Register → Cache → RAM → SSD → HDD.
• Moderne Systeme nutzen vor allem NVMe-SSDs für hohe Leistung.