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Elektronische Speicher

Einleitung

Was ist ein Halbleiterspeicher?

Das einzelne Speicherelement ist zumeist ein Halbleiterspeicher. Daten werden hierbei entweder eingelesen, zwischengespeichert, oder ausgelesen.

Welche Typen von Halbleiterspeichern gibt es?

Man unterscheidet zwischen zwei verschiedenen Typen von Halbleiterspeichern. Den flüchtigen und den nicht flüchtigen Speichern.

Die Funktion der flüchtigen Speicher!

Ein flüchtiger Speicher, engl. Volatile Memory, speichert Daten/Byts nur solange die Stromversorgung nicht unterbrochen wird. Umgangssprachlich bezeichnet man diesen auch als RAM, engl. Random Access Memory.

Die Funktion der nicht flüchtigen Speicher!

Ein nichtflüchtiger Speicher, engl. Non-Volatile Memory (NVM), ist ein programmierbarer Schaltkreis, der seine einmal eingegebenen Daten permanent und ohne zusätzliche Energiezufuhr speichert. Die Daten können nur mit spez. Gerät gelöscht und erneut gespeichert werden.

Varianten von RAM

  • DRAM (Dynamisches RAM): Daten werden durch eine gespeicherte elektrische Leitung (Kondensator) dargestellt. Er verliert seine Daten (Ladungsabfluss) wenn nicht regelmäßig in Refresh-Zyklus die elektrische Ladung erneuert wird.
  • SRAM (Statisches RAM): Es ist kein Refresh-Zyklus nötig. Es ist sehr schnell, teuer und hat einen komplexen Aufbau.

Varianten ROM

  • PROM (Programmable ROM): Einmal programmierbar mit speziellem Programmiergerät
  • EPROM (Erasable ROM): Mit UV-Licht löschbarer ROM
  • EEPROM (Electricaly Erasable ROM): Elektrisch löschbarer programmierbarer EPROM
  • Flash-EEP (spezielles EEPROM): wird Seitenweise geschrieben

Speicherzelle der nicht flüchtigen Speicher (Nor und Nand)

  • NOR-Flash-Speicher sind besonders für Anwedungsgebiete geeignet die eine hohe Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit voraussetzen. Diese Art von Speicherzelle werden oft zur Speicherung des BIOS verwendet. -> Schnelle Zugriffszeiten

  • NAND-Flash-Speicher sind für große Mengen an Daten geeignet da die einzelnen Speicherzellen in größeren Blöcken hintereinander geschaltet sind. Diese Struktur erlaubt es auch Speicherzellen zu stapeln oder auch dreidimensional anzuordnen um die Speicherkapaziät weiter zu erhöhen. -> Langsame Zugriffszeiten

Keysentence

Grundsächlich unterscheidet man die einzelne Speichermedien (flüchtig/nicht flüchtig) in folgenden Punkten:

  • Datenrate ( Geschwindigkeit mit der die Daten geladen/geschrieben werden)
  • Zugriffszeit (Dauer bis auf die Speicherzelle zugegriffen werden kann)
  • Speicherkapazität (gibt die vorhandenen Speicherzellen in Byte an)
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