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Was ist ein Arbeitsspeicher (RAM)?
Arbeitsspeicher (RAM) ist eine Art Datenspeicher, der in Computern verwendet wird, die sich im Allgemeinen auf der Hauptplatine befinden. Dieser Speichertyp ist flüchtig und alle im RAM gespeicherten Informationen gehen beim Ausschalten des Computers verloren. Flüchtiger Speicher ist ein temporärer Speicher, während ROM (Nur-Lese-Speicher) nichtflüchtig ist und Daten beim Ausschalten permanent speichert.
Der RAM-Chip kann einzeln auf der Hauptplatine oder in Sätzen von mehreren Chips auf einer kleinen, mit der Hauptplatine verbundenen Platine montiert werden. Ältere Speichertypen waren Chips, die als Dual-In-Line-Package (DIP) bezeichnet wurden. Obwohl heute noch DIP-Chips verwendet werden, besteht der größte Teil des Speichers aus einem Modul, einer schmalen Leiterplatte, die an einem Anschluss auf der Hauptplatine angebracht ist. Die drei Hauptspeicher-Leiterplattentypen, die Chips enthalten, sind RIMMs (Rambus-Inline-Speichermodule), DIMMs (Dual-Inline-Speichermodule) und SIMMs (Single-Inline-Speichermodule). Die meisten Motherboards verwenden heutzutage DIMMs.
Was ist die Verwendung von RAM in einem Computersystem?
Direktzugriffsspeicher (RAM) Die Funktionen von RANDOM ACCESS MEMORY (RAM) sind: • Es handelt sich um einen flüchtigen / temporären Speicher (der Inhalt des Speichers geht verloren, wenn die Stromversorgung des RAM ausgeschaltet wird). • Es wird verwendet zum Speichern von: • Daten, • Dateien oder • Teile des Betriebssystems, die gerade verwendet werden. • Sie können darauf schreiben oder daraus lesen und den Inhalt des Speichers ändern. Im Allgemeinen arbeitet der Computer umso schneller, je größer der Arbeitsspeicher ist. In Wirklichkeit geht dem RAM nie der Speicher aus. es läuft weiter, wird aber immer langsamer. Wenn der RAM voll ist, muss der Prozessor kontinuierlich auf das Festplattenlaufwerk zugreifen, um alte Daten im RAM mit neuen Daten zu überschreiben. Durch Erhöhen der RAM-Größe wird die Häufigkeit verringert, mit der diese Zugriffsoperation ausgeführt wird, wodurch der Computer schneller ausgeführt wird. RAM kann viel schneller beschrieben oder gelesen werden als andere Speichertypen, der Hauptnachteil ist jedoch die Volatilität.
Puffer wurden in Kapitel 4 eingeführt (siehe Abschnitt 4.3). Diese verwenden häufig RAM, da sie ein schneller Speicher sein müssen und die Daten nur vorübergehend gespeichert werden müssen. Wie bereits erwähnt, ermöglichen Puffer dem Prozessor, andere Aufgaben auszuführen, während langsamere Peripheriegeräte Daten an den Computer senden und von diesem empfangen. Derzeit gibt es zwei Arten von RAM-Technologie: • Dynamischer RAM (DRAM) • Statischer RAM (SRAM).
Was sind die 3 Arten von RAM?
Obwohl alle RAMs im Wesentlichen denselben Zweck erfüllen, gibt es heute einige verschiedene Typen, die häufig verwendet werden:
• Statischer RAM (SRAM)
• Dynamischer RAM (DRAM)
• Synchroner dynamischer RAM (SDRAM)
• Synchroner dynamischer RAM mit einfacher Datenrate (SDR SDRAM)
• Synchroner dynamischer RAM mit doppelter Datenrate (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
Virtueller Speicher
Die meisten modernen Betriebssysteme verwenden eine Methode zur Erweiterung der RAM-Kapazität, die als "virtueller Speicher" bezeichnet wird. Ein Teil der Festplatte des Computers ist für eine Auslagerungsdatei oder eine Arbeitspartition reserviert, und die Kombination aus physischem RAM und Auslagerungsdatei bildet den Gesamtspeicher des Systems. (Wenn ein Computer beispielsweise über 2 GB RAM und eine Auslagerungsdatei von 1 GB verfügt, stehen dem Betriebssystem insgesamt 3 GB Arbeitsspeicher zur Verfügung.) Wenn der physische Arbeitsspeicher des Systems knapp wird, können Teile des Arbeitsspeichers auf "ausgelagert" werden die Auslagerungsdatei, um Platz für neue Daten zu schaffen und zuvor ausgelagerte Informationen wieder in den RAM zu lesen. Übermäßige Verwendung dieses Mechanismus führt zu Überlastungen und beeinträchtigt im Allgemeinen die Gesamtsystemleistung, vor allem, weil Festplatten deutlich langsamer als RAM sind.
RAM-Disk
Die Software kann einen Teil des Arbeitsspeichers eines Computers "partitionieren", so dass er als viel schnellere Festplatte fungiert, die als RAM-Disk bezeichnet wird. Eine RAM-Disk verliert die gespeicherten Daten, wenn der Computer heruntergefahren wird, es sei denn, der Speicher verfügt über eine Standby-Batteriequelle.
Schatten-RAM
Manchmal wird der Inhalt eines relativ langsamen ROM-Chips in den Lese- / Schreibspeicher kopiert, um kürzere Zugriffszeiten zu ermöglichen. Der ROM-Chip wird dann deaktiviert, während die initialisierten Speicherplätze auf demselben Adressblock (oft schreibgeschützt) geschaltet werden. Dieser Prozess, der manchmal als Shadowing bezeichnet wird, ist sowohl bei Computern als auch bei eingebetteten Systemen weit verbreitet.
Als übliches Beispiel hat das BIOS in typischen Personalcomputern oft eine Option, die als "Schatten-BIOS verwenden" oder ähnlich bezeichnet wird. Wenn diese Option aktiviert ist, verwenden Funktionen, die auf Daten aus dem BIOS-ROM basieren, stattdessen DRAM-Speicherorte (die meisten können auch die Spiegelung des Grafikkarten-ROMs oder anderer ROM-Abschnitte umschalten). Je nach System führt dies möglicherweise nicht zu einer Leistungssteigerung und kann zu Inkompatibilitäten führen. Beispielsweise kann das Betriebssystem auf einige Hardware möglicherweise nicht zugreifen, wenn Schatten-RAM verwendet wird. Auf einigen Systemen kann der Vorteil hypothetisch sein, da das BIOS nach dem Booten nicht für den direkten Hardwarezugriff verwendet wird. Freier Speicher wird um die Größe der gespiegelten ROMs reduziert