RAM - Random Access Memory

RAM bezeichnet einen Speichertyp dessen Speicherzellen über ihre Speicheradressen direkt angesprochen werden können. In diesem Zusammenhang wird auch von "wahlfrei" gesprochen, was sich auf "random" bezieht und nichts mit "Zufall" oder "zufälligem Zugriff" zu tun hat. In diesem Zusammenhang spricht man von "Speicher mit wahlfreiem Zugriff" oder "Direktzugriffsspeicher". Auf andere Speicherarten (zum Beispiel Flash) kann man nur blockweise zugreifen. RAM erlaubt den Zugriff auf jede einzelne Speicherzelle. Bei ROM (Read-Only-Memory, Nur-Lese-Speicher) funktioniert das genauso. Bei RAM funktioniert es lesend, wie auch schreibend. Doch wird die Stromversorgung abgeschaltet gehen die Daten im RAM verloren.

Speicherarchitektur (Primär- und Sekundärspeicher

RAM wird in Computer- und Mikrocontroller-Systemen als Arbeitsspeicher eingesetzt. Weil in der Regel nur RAM als Arbeitsspeicher verwendet wird, wird RAM gerne als Abkürzung für Arbeitsspeicher verwendet.
In diesem Arbeitsspeicher werden Programme und Daten von externen Speicherträgern und Festplatten geladen. Zur schnellen Verarbeitung kann der Prozessor darauf zugreifen, verarbeiten und danach wieder in den Arbeitsspeicher schreiben.

Prinzipiell unterscheidet man zwischen statischem RAM und dynamischem RAM. SRAM und DRAM sind flüchtige Halbleiterspeicher. Sie verlieren nach dem Ausschalten ihren Speicherinhalt.

  • SRAM - Static Random Access Memory (Statisches RAM)
  • DRAM - Dynamic Random Access Memory (Dynamisches RAM)

SRAM - Static Random Access Memory

SRAM ist ein statischer Halbleiterspeicher, was bedeutet, dass der Speicherinhalt mittels Flip-Flops gespeichert wird und so nach dem Abruf des Speicherinhaltes erhalten bleibt. Dadurch ist der Stromverbrauch sehr hoch, was aber zu einem schnellen Arbeiten innerhalb des Speichers führt.
Aufgrund seines hohen Preises und des großen Stromverbrauchs wird SRAM nur als Cache- oder Pufferspeicher mit geringen Kapazitäten verwendet.

  • Speicherung erfolgt in Flip-Flops
  • sehr schnell
  • kein Refresh nötig
  • hoher Stromverbrauch
  • Einsatz als L1-, L2- und L3-Cache

DRAM - Dynamic Random Access Memory

DRAM ist der einfachste und billigste Speicher. Im Computer-Bereich ist DRAM als Arbeitsspeicher bzw. Hauptspeicher der bevorzugte Halbleiterspeicher, den es in verschiedensten Varianten und Weiterentwicklungen gibt. Heute ist der SDRAM der am weitesten verbreitete Halbleiterspeicher in der Computertechnik. Es gibt zwar auch noch andere Typen, wie zum Beispiel FRAM oder MRAM, die in der Computertechnik aber nur eine geringe Rolle spielen und in Spezialsystemen vorkommen.

  • Kondensator als Speicherelement
  • Speicherhaltung durch Refresh der Speicherzellen
  • langsam
  • geringer Stromverbrauch
  • Einsatz als Arbeitsspeicher oder Hauptspeicher

Eine DRAM-Speicherzelle besteht aus einem Transistor und einem Kondensator (1T1C), der das eigentliche Speicherelement ist. In einer DRAM-Speicherzelle wird ein Bit durch die Ladung des Kondensators gespeichert. Die Messung der Spannung am Speicherkondensator (Lesen) und dessen anschließende Aufladung (Schreiben) benötigen eine gewisse Zeit.

Alternativen zu SRAM und DRAM

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