Was ist Speicherarchitektur?
Obwohl der gängigste Typ von Computerspeicher RAM (Random Access Memory) ist, gibt es viele andere Speichertypen, die auf einem Computer verwendet werden können. Dazu gehören Cache-Speicher, Flash-Speicher und Dateispeicher. Die Speicherarchitektur bezieht sich auf die Kombination verschiedener Speichertypen, um die Leistung eines Computers auszugleichen, ohne die Speicherzuverlässigkeit zu beeinträchtigen oder die Kosten des Computers zu senken. Im Allgemeinen funktionieren die verschiedenen Speichertypen in einer Hierarchie, die von schnell und teuer bis zu langsamer und kostengünstiger reicht. Die Speicherarchitektur sorgt dafür, dass der Computer über eine Mischung aus allen Arten von Speicher verfügt und die Hardware des Computers so ausgewogen und kosteneffizient wie möglich bleibt.
Der Speicher unterscheidet sich nicht nur in Bezug auf Kosten und Geschwindigkeit, sondern auch in Bezug auf die Dauerhaftigkeit. Standard-RAM in einem Computer ist eine dynamische Form des Speichers. Das bedeutet, dass Informationen nur so lange gespeichert werden, wie der Computer eingeschaltet bleibt. Dies stellt ein offensichtliches Problem dar, wenn es darum geht, Informationen nach einem Aus- und Wiedereinschalten auf dem Computer zu behalten, da ohne eine dauerhaftere Form des Speichers alle Informationen auf dem Computer bei einem Stromausfall verloren gehen würden. Der Dateispeicher im Computer - das häufigste Beispiel hierfür ist eine Festplatte - bietet eine relativ langsame, aber stabile Methode, um Informationen über den Computer nach dem Herunterfahren zu erhalten.
Die Prozessorregister und der Cache-Speicher sind im Allgemeinen die schnellsten und teuersten. Durch das Auffinden dieser Speichertypen auf dem physischen Prozessorchip sind die Übertragungszeit und die Latenz für diese Speichertypen äußerst gering. Dies bedeutet, dass Informationen im Handumdrehen zu und von diesen Speichertypen übertragen werden können, sodass Informationen und Variablen effizient gespeichert werden können, während der Prozessor aktiv an einem bestimmten Problem arbeitet.
RAM ist auf der nächsten Ebene, sowohl billiger als auch langsamer als Prozessorregister und Cache-Speicher. Diese ist über den Front-Side-Bus mit dem Prozessor verbunden. Dies bedeutet, dass die Latenzzeit im Vergleich zum Register- und Cache-Speicher zunimmt und die Geschwindigkeit abnimmt. Die Kosten sinken ebenfalls erheblich, wodurch RAM die kostengünstigste Form der dynamischen Speicherung in der Speicherarchitektur ist.
Schließlich werden sowohl der virtuelle Speicher als auch die Dateispeicherorte im Allgemeinen auf der Festplatte gespeichert. Der virtuelle Speicher ist ein Abschnitt der Festplatte, der vom Betriebssystem des Computers als RAM behandelt wird. Hunderte und Hunderte von Gigabyte Festplattenspeicher können für den gleichen Betrag wie nur vier bis acht Gigabyte RAM erworben werden. Dies macht es zum beständigsten Massenspeicherort in der Speicherarchitektur eines Computers.