Speicher in Computersystemen
Ein Speichergerät ist eine Hardware, die hauptsächlich zum Speichern von Daten verwendet wird. Auf jedem Desktop-Computer, Laptop, Tablet und Smartphone befindet sich eine Art Speichergerät. Außerdem können Sie eigenständige externe Speicherlaufwerke erwerben, die auf mehreren Geräten verwendet werden können.
Speicher ist nicht nur erforderlich zum Speichern von Dateien, aber auch zum Ausführen von Aufgaben und Anwendungen. Jede Datei, die Sie auf Ihrem Computer erstellen oder speichern, wird auf dem Speichergerät Ihres Computers gespeichert, ebenso wie alle von Ihnen verwendeten Anwendungen sowie das Betriebssystem, auf dem Ihr Computer ausgeführt wird.
Da die Technologie im Laufe der Zeit Fortschritte gemacht hat, werden Daten gespeichert Speichergeräte haben sich ebenfalls erheblich weiterentwickelt. Heutzutage gibt es Speichergeräte in vielen Formen und Größen, und es gibt einige verschiedene Arten von Speichergeräten, die unterschiedliche Geräte und Funktionen erfüllen.
Ein Speichergerät wird auch als Speichermedium oder Speichermedium bezeichnet. Der digitale Speicher wird in Megabyte (MB), Gigabyte (GB) und heutzutage in Terabyte (TB) gemessen.
Einige Computerspeichergeräte können Informationen dauerhaft speichern, während andere nur Informationen speichern können vorübergehend. Jeder Computer verfügt sowohl über einen Primär- als auch einen Sekundärspeicher, wobei der Primärspeicher als Kurzzeitspeicher eines Computers und der Sekundärspeicher als Langzeitspeicher eines Computers fungiert.
Primärspeicher: Arbeitsspeicher (RAM)
Arbeitsspeicher (RAM) ist der primäre Speicher eines Computers.
Wenn Sie an einer Datei auf Ihrem Computer arbeiten, werden Daten vorübergehend darin gespeichert Ihr RAM. Mit RAM können Sie alltägliche Aufgaben wie das Öffnen von Anwendungen, das Laden von Webseiten, das Bearbeiten eines Dokuments oder das Spielen von Spielen ausführen und schnell von einer Aufgabe zur nächsten springen, ohne Ihren Fortschritt zu verlieren. Je größer der Arbeitsspeicher Ihres Computers ist, desto reibungsloser und schneller können Sie Multitasking ausführen.
RAM ist ein flüchtiger Speicher, dh er kann Informationen nach dem Ausschalten des Systems nicht mehr speichern. Wenn Sie beispielsweise einen Textblock kopieren, Ihren Computer neu starten und dann versuchen, diesen Textblock in ein Dokument einzufügen, werden Sie feststellen, dass Ihr Computer den kopierten Text vergessen hat. Dies liegt daran, dass es nur vorübergehend in Ihrem RAM gespeichert wurde.
RAM ermöglicht es einem Computer, in zufälliger Reihenfolge auf Daten zuzugreifen, und liest und schreibt daher viel schneller als der Sekundärspeicher eines Computers.
Sekundärspeicher: Festplattenlaufwerke (HDD) & Solid-State-Laufwerke (SSD)
Zusätzlich zum RAM, Jeder Computer verfügt außerdem über ein anderes Speicherlaufwerk, auf dem Informationen langfristig gespeichert werden. Dies wird als Sekundärspeicher bezeichnet. Jede Datei, die Sie erstellen oder herunterladen, wird im Sekundärspeicher des Computers gespeichert. Es gibt zwei Arten von Speichergeräten, die als Sekundärspeicher in Computern verwendet werden: Festplatte und SSD. Während Festplatten die traditionellere der beiden sind, überholen SSDs die Festplatte als bevorzugte Technologie für den Sekundärspeicher schnell.
Sekundärspeichergeräte sind häufig austauschbar, sodass Sie den Speicher Ihres Computers ersetzen oder aktualisieren oder Ihren Speicher verschieben können Speicherlaufwerk auf einen anderen Computer. Es gibt jedoch bemerkenswerte Ausnahmen wie MacBooks, die keinen Wechselspeicher bieten.
Festplattenlaufwerke (HDD)
Das Festplattenlaufwerk (HDD) ist die ursprüngliche Festplatte. Hierbei handelt es sich um magnetische Speichergeräte, die es seit den 1950er Jahren gibt, obwohl sie sich im Laufe der Zeit stark weiterentwickelt haben.
Ein Festplattenlaufwerk besteht aus einem Stapel sich drehender Metallplatten, die als Platten bezeichnet werden. Jede sich drehende Scheibe hat Billionen winziger Fragmente, die magnetisiert werden können, um Bits darzustellen (1s und 0s im Binärcode). Ein Aktuatorarm mit einem Lese- / Schreibkopf scannt die sich drehenden Platten und magnetisiert Fragmente, um digitale Informationen auf die Festplatte zu schreiben, oder erkennt magnetische Ladungen, um Informationen von dieser zu lesen.
sowie Laptop- und PC-Speicher Festplatten werden für TV- und Satellitenrekorder und -server verwendet.
Solid-State-Laufwerke (SSD)
Solid-State-Laufwerke sind in den 90er Jahren weitaus jünger geworden. SSDs sind nicht auf Magnete und Festplatten angewiesen, sondern verwenden einen Flash-Speicher namens NAND. In einer SSD speichern Halbleiter Informationen, indem sie den elektrischen Strom der im Antrieb enthaltenen Schaltkreise ändern. Dies bedeutet, dass SSDs im Gegensatz zu Festplatten keine beweglichen Teile benötigen, um zu funktionieren.
Aus diesem Grund arbeiten SSDs nicht nur schneller und reibungsloser als Festplatten (Festplatten benötigen aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften länger, um Informationen zu sammeln Platten und Köpfe) halten im Allgemeinen auch länger als Festplatten (bei so vielen komplizierten beweglichen Teilen sind Festplatten anfällig für Beschädigungen und Verschleiß).
Außerhalb neuerer PCs und High-End-Laptops finden Sie SSDs in Smartphones, Tablets und manchmal Videokameras.
Externe Speichergeräte
Zusätzlich zu den in einem Computer enthaltenen Speichermedien gibt es auch digitale Speichergeräte, die extern von sind Computers.Diese werden häufig verwendet, um die Speicherkapazität zu erweitern, wenn auf einem Computer nur noch wenig Speicherplatz zur Verfügung steht, um mehr Portabilität zu ermöglichen und um einfache Dateiübertragungen von einem Gerät auf ein anderes zu ermöglichen.
Externe Festplatten und SSDs
Sie können sowohl HDD- als auch SSD-Geräte als externe Laufwerke erwerben. Diese bieten im Allgemeinen die größte Speicherkapazität unter den externen Optionen, wobei externe Festplatten bis zu 20 TB Speicher und (preiswerte) externe SSDs bis zu 8 TB Speicher bieten.
Externe Festplatten und SSDs funktionieren in genau so wie ihre internen Kollegen. Die meisten externen Laufwerke können an jeden Computer angeschlossen werden. Sie sind nicht an ein Gerät gebunden, daher sind sie eine gute Lösung für die Übertragung von Dateien zwischen Geräten.
Flash-Speichergeräte
Wir haben den Flash-Speicher bereits erwähnt, als wir über SSDs gesprochen haben . Ein Flash-Speichergerät enthält Billionen miteinander verbundener Flash-Speicherzellen, in denen Daten gespeichert werden. Diese Zellen enthalten Millionen von Transistoren, die beim Ein- oder Ausschalten Einsen und Nullen im Binärcode darstellen, sodass ein Computer Informationen basierend auf dem elektrischen Strom der Transistoren lesen und schreiben kann.
Möglicherweise der bekannteste Typ von Flash-Speichergerät ist das USB-Flash-Laufwerk. Diese kleinen, tragbaren Speichergeräte, die auch als USB-Stick oder einfach als „USB“ bezeichnet werden, sind seit langem eine beliebte Wahl für zusätzlichen Computerspeicher. Bevor es schnell und einfach war, Dateien online zu teilen, waren USB-Flash-Laufwerke für eine einfache Verwendung im Wesentlichen unerlässlich Verschieben von Dateien von einem Gerät auf ein anderes.
Heutzutage kann ein USB-Flash-Laufwerk bis zu 2 TB Speicherplatz aufnehmen. Sie sind pro Gigabyte teurer als eine externe Festplatte Es ist unwahrscheinlich, dass jemand USB-Sticks verwendet, um alle seine persönlichen Daten zu speichern. Sie haben sich als einfache und bequeme Lösung für das vorübergehende Speichern und Übertragen kleinerer Dateien durchgesetzt.
Neben USB-Laufwerken enthalten Flash-Speichergeräte auch SD und Speicherkarten, die Sie als Speichermedium für Digitalkameras erkennen.
Optische Speichergeräte
CDs, DVDs und Blu-Ray-Disks werden für verwendet viel mehr als nur Musik und Videos abzuspielen – sie fungieren auch als Speichergeräte und werden zusammen als optische Speicher bezeichnet Geräte oder optische Datenträger.
Auf diesen Datenträgern wird Binärcode in Form winziger Unebenheiten entlang einer Spur gespeichert, die sich von der Mitte des Datenträgers nach außen windet. Wenn die Festplatte in Betrieb ist, dreht sie sich mit konstanter Geschwindigkeit, während ein im Festplattenlaufwerk enthaltener Laser die Unebenheiten auf der Festplatte abtastet. Die Art und Weise, wie der Laser eine Unebenheit reflektiert oder abprallt, bestimmt, ob es sich um eine binäre 0 oder 1 handelt.
Eine DVD hat eine engere Spiralspur als eine CD, sodass sie trotz ihres Seins mehr Daten speichern kann Die gleiche Größe und ein feinerer roter Laser wird in DVD-Laufwerken als in CD-Laufwerken verwendet. DVDs ermöglichen auch die doppelte Schichtung, um ihre Kapazität weiter zu erhöhen. Blu-Ray hat die Dinge auf eine andere Ebene gebracht und Daten auf mehreren Ebenen mit noch kleineren Unebenheiten gespeichert, für deren Lesen ein noch feinerer blauer Laser erforderlich ist.
CD-ROM, DVD-ROM und BD-ROM beziehen sich auf optische Speicherplatten, die schreibgeschützt sind, dh die darauf geschriebenen Daten sind permanent und können nicht entfernt oder überschrieben werden. Diese werden häufig für Softwareinstallationsprogramme verwendet, können jedoch nicht als persönliches Speichergerät verwendet werden.
Festplatten im CD-R-, DVD-R- und BD-R-Format können aufgezeichnet, jedoch nicht überschrieben werden . Alle Daten, die Sie auf einer leeren beschreibbaren Festplatte speichern, werden dann dauerhaft auf dieser Festplatte gespeichert. Sie können also Daten speichern, sind jedoch nicht ganz so flexibel wie andere Speichergeräte.
CD-RW, DVD-RW und BD-RE sind wiederbeschreibbar, sodass Sie kontinuierlich neue Daten schreiben können Daten auf ihnen und löschen Sie unerwünschte Daten von ihnen. Während sie von neueren Technologien wie Flash-Speicher weitgehend überholt wurden, waren CD-RWs lange Zeit die erste Wahl für externen Speicher – die meisten Desktop-Computer und viele Laptops verfügen über ein CD- oder DVD-Laufwerk.
CD kann bis zu 700 MB Daten speichern, DVD-DL kann bis zu 8,5 GB speichern und Blu-Ray kann zwischen 25 und 128 GB Daten speichern.
Disketten
Obwohl sie zu diesem Zeitpunkt größtenteils veraltet sind, können wir Speichergeräte nicht diskutieren, ohne zumindest die bescheidene Diskette zu erwähnen. Disketten waren die ersten weit verbreiteten tragbaren Wechseldatenträger. Sie funktionieren genauso wie Festplattenlaufwerke, allerdings in viel kleinerem Maßstab.
Die Speicherkapazität von Disketten überschritt nie 200 MB, bevor CD-RW- und Flash-Laufwerke zum bevorzugten Speichermedium wurden. Der iMac war der erste Personal Computer, der 1998 ohne Diskettenlaufwerk veröffentlicht wurde, und von hier aus ging die über 30-jährige Regierungszeit der Diskette sehr schnell zurück.
Cloud-Speicher
Cloud-Speicher ist zwar an sich kein Gerät, aber der neueste und vielseitigste Speichertyp für Computer. „Die Cloud“ ist kein Ort oder Objekt, sondern eine riesige Sammlung von Servern, die in Rechenzentren auf der ganzen Welt untergebracht sind. Wenn Sie ein Dokument in der Cloud speichern, speichern Sie es auf diesen Servern.
Da alles online gespeichert ist, verwendet der Cloud-Speicher keinen Sekundärspeicher Ihres Computers, sodass Sie Platz sparen können.
Der Cloud-Speicher bietet erheblich höhere Speicherkapazitäten als USB-Sticks und andere physische Optionen, sodass Sie nicht jedes Gerät durchsuchen müssen, um zu der gewünschten Datei zu gelangen.
Während externe Festplatten und SSDs früher wegen ihrer Portabilität bevorzugt wurden, Auch sie sind im Vergleich zum Cloud-Speicher nicht ausreichend. Es gibt nicht viele taschenfreundliche externe Festplatten, und obwohl sie natürlich kleiner und leichter als das interne Speicherlaufwerk eines Computers sind, sind sie dennoch greifbare Geräte, um die Sie sich kümmern müssen. Die Cloud hingegen kann Sie überall hin mitnehmen, ohne physischen Speicherplatz zu beanspruchen und ohne die physischen Schwachstellen eines externen Laufwerks.
Externe Speichergeräte waren auch als schnelle Lösung beliebt Für die Übertragung von Dateien sind sie natürlich nur dann nützlich, wenn Sie physisch auf jedes Gerät zugreifen können. Cloud Computing ist in einer Zeit angestrebt, in der viele Unternehmen jetzt remote arbeiten. Sie würden wahrscheinlich kein USB-Laufwerk in Übersee veröffentlichen, nur um eine große Datei an einen Kollegen zu senden. Daher fungiert der Cloud-Speicher als Brücke zwischen Remote-Mitarbeitern und macht die Zusammenarbeit aus der Ferne zum Kinderspiel.
Wenn Sie Vergessen Sie, eine Festplatte mit wichtigen Dokumenten zu einem Meeting mitzubringen. Sie können nur zurückgehen und sie sich schnappen. Wenn Sie eine Festplatte beschädigen oder ganz verlieren, ist es unwahrscheinlich, dass Sie diese Daten jemals zurückerhalten. Diese Risiken bestehen für den Cloud-Speicher nicht. Ihre Daten werden gesichert und sind jederzeit und überall verfügbar, solange Sie Zugriff auf das Internet haben.
Mit Dropbox Smart Sync können Sie auf jede Datei in zugreifen Ihre Dropbox direkt von Ihrem Desktop aus, so dass Ihre Dateien lokal gespeichert werden – nur verbrauchen sie keinen Speicherplatz. Wenn Sie alle Ihre Dateien in Dropbox speichern, sind sie immer nur einen Klick entfernt, können von jedem Gerät mit Internetverbindung auf sie zugreifen und sofort freigegeben werden.