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Definition Was ist ein Halbleiterspeicher?

Von Erik1 2 min Lesedauer

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Zadara Ltd.
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Für die Speicherung von Daten, Programmen, Zuständen und Informationen benötigt man elektronische Datenspeicher. In PCs und vielen weiteren Anwendungen greift man auf Halbleiterspeicher zurück. Wodurch zeichnen sich diese aus?

Grundlagenwissen zum IT-Business(Bild: © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)
Grundlagenwissen zum IT-Business
(Bild: © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)

Halbleiterspeicher funktionieren auf der Basis von Halbleitertechnologie. Halbleiter sind Stoffe, die Merkmale von Isolatoren und Leitern in sich vereinen. Bei hohen Temperaturen agieren sie als Leiter, bei tiefen Temperaturen als Isolatoren. Ein typisches Beispiel für einen Halbleiterstoff ist Silizium. Bei einem Halbleiterspeicher greift man im Grundprinzip auf eine elektronische Kippschaltung mit ein oder zwei Zuständen zurück. Die Daten werden dabei als binäre elektronische Schaltzustände in Schaltungen gespeichert. Es ist sowohl eine zeitlich begrenzte als auch eine unbegrenzte Aufnahme von Daten möglich.

Das waren die Vorgänger von Halbleiterspeichern

Bevor Halbleiterdatenspeicher den Markt eroberten, erfüllten Kernspeicher die Aufgabe der Datenspeicherung. Diese arbeiteten magnetisch auf der Grundlage von Drähten, die auf Ringkernen aufgefädelt wurden.

Seit den 70er Jahren sind Halbleiterdatenspeicher aus der elektronischen Datenspeicherung in Unternehmen, Maschinen und Institutionen nicht wegzudenken. Die Leistungskapazität der Speicher vervielfachte sich im Lauf der Zeit enorm. Halbleiterspeicher werden heute in den meisten Datenverarbeitungsanlagen eingesetzt - und zwar sowohl als Zentral- wie auch als Arbeitsspeicher.

Kombiniert man sie mit der kompakten Bauweise integrierter Schaltungen, ermöglicht die Halbleitertechnologie die Integration von schier unendlichen Datenmengen auf einem Chip. Je nach Speicherzellentyp lassen sich die verwendeten Halbleiterspeicher in zwei Typen unterteilen: flüchtige und nichtflüchtige Halbleiterspeichertypen. Bei flüchtigen Speicherzellen gehen die Daten bei Nicht-Auffrischung oder bei einem Stromausfall verloren. Bei nichtflüchtigen (permanenten) Speicherzellen ist dies nicht der Fall. Sie bleiben unverändert.

Verschiedene Typen von Halbleiterspeichern

Neben der Unterscheidung in nichtflüchtige und flüchtige Halbleiterspeicher hat sich eine weitere Kategorisierung bzw. Bezeichnung durchgesetzt: ROM- und RAM-Speicher. ROM-Speicher sind flüchtige Speicher, die als Nur-Lesespeicher zum Einsatz kommen. RAM-Speicher sind flüchtige oder nichtflüchtige Speicher, die Inhalte sowohl lesen als auch schreiben können (Lese-/ Schreibspeicher)

Die verschiedenen Arten von Halbleiterspeichern unterscheiden sich auf vielfältige Weise:

  • flüchtig oder nichtflüchtig
  • Lesespeicher vs. Lese-/ Schreibspeicher
  • Unterscheidung nach der Art des Zugriffs (seriell vs. wahlfrei)

Bei Halbleiterspeichern mit seriellem oder sequentiellem Zugriff kann nur nacheinander auf den Inhalt des Speichers zugegriffen werden. Anders bei Halbleiterspeichern mit wahlfreiem Zugriff: Hier sind die Speicherzellen in einer Matrix angeordnet. Sie lassen sich somit direkt ansprechen.

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