Was ist ein Arbeitsspeicher?
Ein Arneitsspeicher ist ein aus Halbleitern bestehendes Speichergerät, das zur Aufzeichnung verschiedener Daten und Programme verwendet wird.
Die meisten Computer bestehen heute aus einer Konfiguration, die als Neumann-Typ bekannt ist. Der Neumann-Typ soll von dem amerikanischen Mathematiker John von Neumann vorgeschlagen worden sein. Die von Neumann vorgeschlagene Methode wird als programmgebundener Computer bezeichnet, bei dem das Programm in einem Arbeitsspeicher auf dem Computer abgelegt wird und die Anweisungen nacheinander ausgeführt werden.
Der Arbeitsspeicher ist ein Gerät, das Daten und Programme speichert und mit der CPU kommuniziert. Er ist ein wichtiger Teil der Computerstruktur, und alle aktuellen elektronischen Geräte verfügen über einen Speicher.
Anwendungen von Arbeitsspeicher
Ein Computer besteht hauptsächlich aus einer CPU (Zentraleinheit), einem Arbeitsspeicher und einer HDD (Festplattenlaufwerk). Zwischen der CPU und dem Arbeitsspeicher werden während der Verarbeitung Programmanweisungen und Daten ausgetauscht. Aus diesem Grund sind fast alle elektronischen Geräte mit einer CPU mit einem Arbeitsspeicher ausgestattet.
Computer haben die folgenden fünf Funktionen:
1. Eingabefunktionen
Die Eingabe erfolgt über eine Maus oder eine Tastatur.
2. Ausgabefunktion
Gibt die Ergebnisse der Verarbeitung durch das Programm auf einem Monitor etc. aus.
3. Speicherfunktion
Speichert Programme, Daten, usw.
4. Arithmetische Funktionen
Führt vier arithmetische Operationen und Vergleichsoperationen aus.
5. Steuerfunktionen
Steuert die Eingabe-, Ausgabe-, Speicher- und Rechengeräte entsprechend dem Programm.
Die Speicherkapazität kann mit der Größe eines Arbeitstisches verglichen werden. Je größer die Speicherkapazität (je größer der Arbeitstisch), desto mehr Aufgaben können parallel ausgeführt werden.
Wenn die Speicherkapazität klein ist, werden Daten, die nicht gespeichert werden können, einmal auf die Festplatte geschrieben, aber das Lesen/Überschreiben von Daten von der Festplatte dauert länger als vom Speicher, was die Gesamtverarbeitungsgeschwindigkeit verringert.
Funktionsweise des Arbeitsspeichers
Ein Arbeitsspeicher ist ein aus Halbleitern bestehendes Speichergerät, das je nach Funktion und Form in RAM und ROM unterteilt wird. Arbeitsspeicher bezieht sich im Allgemeinen auf RAM.
1. RAM
RAM steht für Random Acess Memory und wird als Hauptspeicher verwendet, auf den die CPU häufig zugreift und der zur vorübergehenden Speicherung von Programmen und Daten dient. Er ist der Arbeitsbereich der CPU. RAM wird als flüchtiger Speicher bezeichnet und wird jedes Mal gelöscht, wenn das Gerät ausgeschaltet wird. RAM wird grob in DRAM und SRAM unterteilt.
DRAM steht für Dynamic RAM, das eine höhere Kapazität als SRAM hat, aber etwas langsamer ist und aufgeladen werden muss (Refresh/Precharge), was ein Nachteil ist.
SRAM ist eine Abkürzung für Static RAM (statischer Arbeitsspeicher) – wie bei Static gibt es hier keinen Ladungstransfer; es ist schneller und einfacher zu verwenden als DRAM, hat aber eine geringere Kapazität. SRAM wird aufgrund seiner Hochgeschwindigkeitseigenschaften als Cache-Speicher in CPUs verwendet.
2. ROM
ROM ist eine Abkürzung für Read Only Memory (Nur-Lese-Speicher). Wie der Name schon sagt, handelt es sich um einen Nur-Lese-Speicher. ROM ist ein nichtflüchtiger Speicher, bei dem die Daten auch nach dem Abschalten der Stromversorgung nicht verloren gehen. Er wird daher häufig zur Aufzeichnung interner Firmware verwendet, z. B. für BIOS, Festplatten und Router. Je nachdem, ob er beschreibbar ist oder nicht, wird er in die folgenden Typen unterteilt
- Masken-ROM
Die Daten werden zum Zeitpunkt der Herstellung eingeschrieben und können später nicht mehr überschrieben werden. - EEPROM
Ein ROM, dessen Inhalt wiederbeschrieben werden kann. In letzter Zeit wird der interne Speicher in Smartphones manchmal als ROM bezeichnet, und dieses ROM bezieht sich auf dieses EEPROM. Eine verbesserte Version des EEPROM, die bereits früher entwickelt wurde, ist der Flash-Speicher, der heute in USB und anderen Formaten weit verbreitet ist.