Techniklexikon

Speicher

Funktionseinheit zum Speichern von Daten jeglicher Art in der Rechentechnik und Datenverarbeitung (ED VA). Bei digitalen S. werden die Binärziffern 0 oder 1 (Dualzahl) entweder durch Lochmuster auf Papierstreifen (Lochbandspeicher), durch zwei verschiedene Magnetisie-rungszustände (Magnetschichtspeicher, Kernspeicher) oder durch zwei verschiedene elektrische Pegel (L-Pegel, H-Pe-gel) in elektronischen Schaltungen charakterisiert. Bei analogen S., die in der heutigen Rechentechnik fast nicht mehr verwendet werden, werden die zu speichernden Größen meist durch elektrische Ladungsmengen (Spannungsamplituden) oder die Höhe einer bestimmten Magnetisierung gekennzeichnet. Zum Speichern im weiteren Sinn gehören das Einschreiben der Information in das S.medium (Erzeugung der gewünschten Zustände im S.medium), das Aufbewahren (Speichern) und das Auslesen bei Bedarf (Wiederauffinden und Weiterleiten der Information). S. sind das „Gedächtnis" aller informationsverarbeitenden Einheiten. Sie haben die Aufgabe, Programme, einlaufende Informationen (variable Daten), Zwischen- und Endergebnisse usw. zu speichern, damit mit diesen Daten zu einem späteren Zeitpunkt gearbeitet werden kann. Die Anforderungen an die Verfügbarkeit der Daten und die S.dauer sind unterschiedlich (häufig benutzte Daten mit möglichst kurzer Zugriffszeit; selten benutzte Daten, bei denen die Zugriffszeit keine entscheidende Rolle spielt; Zwischenergebnisse, die nach bestimmten Operationen wieder gelöscht werden können, usw.). Da es keinen Univer-sal-S. gibt, der allen Ansprüchen bezüglich Speicherkapazität, Zugriffszeit, Zuverlässigkeit und Kosten genügt, ist man gezwungen, die Daten in Kategorien einzuteilen und S.hierarchien aufzubauen. Eine einfache S.hierarchie besteht aus - Pufferspeicher, Hauptspeicher und Massenspeicher. Die Zugriffszeit und die verfügbare S.kapazität nehmen in der angegebenen Reihenfolge zu. Die der CPU am nächsten liegenden S. haben die kürzeste Zugriffszeit, jedoch auch die geringste S.kapazität. Moderne Puffer- und Haupt-S. sind Halbleiterspeicher, die Massen-S. meist Magnetschichtspeicher. Eine andere Art der Klassifizierung der S., bei der nicht die Zugriffszeit und die S.kapazität, sondern die Art der zu speichernden Daten als Unterscheidungsmerkmal dient, ist die Einteilung in Festwertspeicher und Variablenspeicher. Elektronik, Halbleiterphysik, Halbleiter-Speicher, Speicher-Chip, integrierter Schaltkreis, der zur dauerhaften (Nur-Lese-Speicher ROM) oder zur vorübergehenden (RAM) Aufzeichnung (»Speicherung«) von Daten dient, im Unterschied zu z.B. Logikbausteinen wie Prozessoren.

Ein Speicherbaustein ist, im Gegensatz zu den Logikbausteinen mit intern sehr komplex vernetzten elektronischen Schaltelementen, aus vielen gleichförmig angeordneten elektronischen Schaltelementen (Speicherzellen) aufgebaut. (RAM)

Drei Faktoren bestimmen heute die überragende Bedeutung der Halbleiter-Speicher:

bottom:0cm; margin-left:36.0pt;margin-bottom:.0001pt;text-indent:-36.0pt\'>-          Die Speicherkapazitäten wuchsen in den letzten Jahren durch ständige Technikverbesserungen exponentiell. Diese Kapazität wird in bit angegeben. So waren ca. 1970 noch 1-kbit-Speicher-Chips Stand der Technik, um 1990 waren es bereits 1 Mbit, und 1998 schon 64 Mbit.

-          Die stetig wachsenden Stückzahlen. So wurden weltweit z.B. 1990 etwa 0,5 × 10⁸ 1-Mbit-Speicher-Chips hergestellt.

-          Der immer schneller wachsende Bedarf, der teilweise noch schneller als das Angebot wächst.