Arbeitsspeicher

Der Arbeitsspeicher (auch "Hauptspeicher") eines Computers ist der Speicher, in dem Datenobjekte, also Programme und die von diesen im Mikroprozessor verarbeiteten Nutzdaten, abgelegt und zu einem späteren Zeitpunkt (unverändert) abgerufen werden können.

Der Arbeitsspeicher ist ein durch Adressen strukturierter Bereich, der Binärwörter fester Größe aufnehmen kann. Arbeitsspeicher besteht heute meist aus dem Speichermedium RAM, das zwar schnell arbeitet, aber vergleichsweise teuer ist.

Siehe auch:

• Speicherschutz
• Massenspeicher

Arbeitsspeicher eines Computers aus Sicht des Anwenders

Wird oft verwechselt mit Massenspeicher, insbesondere dem Speicher der Festplatte. Die drei wichtigsten Unterschiede:

1. Arbeitsspeicher ist flüchtig. Wenn der Computer ausgeschaltet wird oder bei Stromverlust ist sein Inhalt gelöscht.
2. Arbeitsspeicher wird überwiegend elektronisch, durch RAM realisiert. Massenspeicher wird meist durch magnetische (Festplatten, Disketten, Bandspeicher) oder optische (CD-ROM, DVD) Medien realisiert. Das Prinzip wird allerdings neuerdings durch die Speicherkarte aufgeweicht: Sie ist ein nicht-flüchtiger RAM-Baustein.
3. Auf Arbeitsspeicher wird in kleinen Einheiten, meistens in Byte zugegriffen. Auf Massenspeicher werden die Daten als Dateien, engl. Files gehalten.

Die Grösse des Arbeitsspeichers wird (wie Massenspeicher auch) in Byte gemessen. Dabei unterscheidet man:

1. RAM: Elektronischer (schneller) Teil des Arbeitsspeichers
2. Swapspace: Ein moderner Computer lagert die Teile des Arbeitsspeichers, die zur Zeit nicht gebraucht werden, in die Auslagerungsdatei. Der Zugriff auf Swapspace ist langsam.
3. Adressraum: Maximale Grösse an Arbeitsspeicher, die ein Prozessor ansprechen kann.

Das RAM ist nocheinmal unterteilt in Hauptspeicher-RAM und Cache-RAM. Cache-RAM (oder kurz "Cache") ist besonders schnelles RAM, das Zugriffsengpässe auf den Arbeitsspeicher abmildert.

Die Arbeitsgeschwindigkeit eines Programms variiert also erheblich mit seinem Speicherbedarf, oft viel mehr, als mit dem eingebauten Prozessor. Bei kleinem Speicherbedarf wird nur Cache gebraucht, bei grösserem Bedarf auch das "normale" RAM und bei sehr großem Bedarf muss der Prozessor Teile des RAMs auf die Festplatte auslagern, der PC beginnt zu "swappen".

Zum Adressraum: Man unterscheidet seine Grösse in Bits, die eigentlich die Breite des Adressbus angeben:

1. 16 Bit: Maximal 64K. Generation der s.g. 8-Bit-Computern
2. 20 Bit: Maximal 1 MB. Generation des PC/XT-Standards und der DOS-Ära.
3. 24 Bit: Maximal 16 MB. Bei PC's der Adressraum des 80286, bei Apple der Adressraum der ersten Macintosh-Computer (Motorola 68000)
4. 32 Bit: Maximal 4 GB. Bei PC's der Adressraum von 80386 bis Pentium4/Athlon. Bei Apple Adressraum bis Macintosh G4.
5. 64 Bit: Maximal 16 ExaByte (EB). Bei PC's der Adressraum von AMD64 und Intel Itanium, bei Apple der Adressraum des Macintosh G5.

Der wesentlichste Unterschied der beiden Prozessorgenerationen "32-Bit" und "64-Bit" ist also der maximal ansteuerbare Arbeitsspeicher.