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Arbeitsspeicher
Als Arbeitsspeicher wird der Speicher eines Computers bezeichnet, der die aktuell ausgeführten Programme bzw. Programmteile sowie die vom Anwender im Rahmen einer Sitzung erstellten Daten enthält. Andere

Bezeichnungen für diese Rechnerkomponente sind „Hauptspeicher“ und „RAM“ (Abkürzung für: Random Access Memory, zu Deutsch: Speicher mit wahlfreiem Zugriff). Wie die Übersetzung der englischen Bezeichnung ausdrückt, sind Lese- und Schreibzugriffe an jeder beliebigen Speicherstelle möglich.

Wie bereits ausgeführt, befindet sich im Arbeitsspeicher eines Rechners eine Reihe von Informationen. Zunächst werden die für den Betrieb des Systems benötigten Komponenten des Betriebssystems dort abgelegt. Sobald ein Anwendungsprogramm gestartet wird, werden die Teile des Programms in den Arbeitsspeicher kopiert, die zur Durchführung der jeweiligen Aufgabe erforderlich sind. Zusätzlich nimmt der Arbeitsspeicher auch noch Daten auf, die Benutzer im Rahmen einer Arbeitssitzung erstellen, z. B. den Text eines Briefes, den Inhalt einer Datenbankdatei oder eine Grafik.

Leistungsfähigkeit und Größe eines Arbeitsspeichers beeinflussen nachhaltig die Systemleistung eines Rechners. Faktoren für die Bewertung der Leistungsfähigkeit des Arbeitsspeichers sind die Zugriffsgeschwindigkeit (Zeitraum, bis die angefragten Daten gelesen werden) sowie die Datenübertragungsrate (Geschwindigkeit, in der die Daten gelesen bzw. geschrieben werden). Die Größe eines Arbeitsspeichers wird in Gigabyte (GB) angegeben. Je höher der Wert, je leistungsfähiger das System.

Der Hauptspeicher eines Rechners ist ein so genannter flüchtiger Speicher, der Daten nur während der Verarbeitung aufnimmt und auch nur für die Dauer einer Arbeitssitzung eines Programms aufbewahrt. Aufgabe des Hauptspeichers ist es nicht, Daten auf Dauer zu sichern. Grund hierfür ist die simple Technik der zurzeit eingesetzten Speichermodule (DRAMs, s. weiter unten).

Diese klare Aufgabenstellung des Arbeitsspeichers hat Folgen. Wird nämlich die Arbeit in einem Anwendungsprogramm unterbrochen, etwa durch Verlassen des Programms, Ausschalten des PCs, einen Stromausfall oder durch einen Fehler im Programmablauf, geht der Inhalt des Arbeitsspeichers verloren, und zwar unwiederbringlich. Daher der eindringliche Hinweis: Sichern Sie zur Vorbeugung von Datenverlusten Ihre Arbeit häufig und regelmäßig!

Den in den Arbeitsspeicher geladenen Teilen des Betriebssystems bzw. des Anwendungsprogramms passiert in der Regel nichts. Im Arbeitsspeicher liegen lediglich Kopien der Daten. Die Originale sind sicher auf einem Datenträger, üblicherweise einer Festplatte, untergebracht. Allerdings ist nicht auszuschließen, dass bei besonders schweren Systemabstürzen auch diese Programme in Mitleidenschaft gezogen werden.

Trotz des möglicherweise drohenden Datenverlustes gibt es einen guten Grund dafür, Daten in den Arbeitsspeicher zu laden. Dort werden Werte in elektrischen Bauelementen gespeichert, die einen besonders schnellen Zugriff auf Daten erlauben. Der Preis für die schnelle Verfügbarkeit von Daten ist genannt: Beim Ausschalten des Rechners oder Verlassen eines Programms gehen die darin befindlichen Daten verloren.

Ein Blick auf ein Mainboard zeigt, dass an der Stelle, wo der Arbeitsspeicher sich befinden soll, leere Speicherbänke sitzen. Speicherbänke sind spezielle Steckplätze für Speicherbausteine. Um Arbeitsspeicher bereitzustellen, sind die Speicherbänke mit Speicherchips aufzufüllen.

Wenn vom Arbeitsspeicher die Rede ist, sind damit in der Regel DRAM-Bausteine gemeint. Hinter der Abkürzung DRAM verbirgt sich der Begriff Dynamic Random Access Memory, zu Deutsch „dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff“. Dröseln wir diesen Bandwurm einmal auf:

  • „Wahlfreier Zugriff“ bedeutet nichts anderes, als dass Lese- und Schreibzugriffe auf den Speicher an beliebiger Position erfolgen können.
  • Diese Chips werden als „dynamisch“ bezeichnet, weil sie ihren Inhalt bereits nach sehr kurzer Zeit verlieren. Daher muss er regelmäßig aufgefrischt werden, wobei das im Millisekunden-Abstand erfolgt. Dieser Vorgang wird als „Refresh“ bezeichnet. Der Grund liegt im Aufbau der Speicherbausteine. Die sind nämlich recht simpel konstruiert und bestehen nur aus Transistoren und Kondensatoren. Die Kondensatoren entladen sich ziemlich schnell, so dass ihr Gedächtnis permanent aufgefrischt werden muss.

Allerdings hat das simple Design der DRAMs auch eine höchst erfreuliche Seite: Sie lassen sich sehr preiswert herstellen.

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