Datenspeicher

Ein Datenspeicher dient zum Speichern von Daten bzw. Informationen. Als Datenspeicher dienen Datenträger. Der Begriff Speichermedium wird auch als Synonym für einen konkreten Datenträger verwendet. Bei der Datenspeicherung geht es darum, Daten jeglicher Art auf Datenträger zu schreiben und von dort auch wieder zu lesen.

Speicher oder Datenspeicher kann viele Bedeutungen haben. Datenspeicher können Datenträger oder Speichermedien sein, die mit Hilfe elektronischer Geräte beschrieben oder gelesen werden können. Genauso können Datenspeicher elektronische Bauteile sein, die innerhalb von Schaltkreisen Daten speichern. Datenspeicher können fest oder wechselbar in elektronischen Geräten eingebaut sein.

Arten von Datenspeicher

• Elektronischer Datenspeicher (Halbleiterspeicher)
  • ROM - Read Only Memory
  • RAM - Random Access Memory
  • SDRAM - Synchronous DRAM
• Magnetischer Datenspeicher
  • Diskette
  • Festplatten
  • Tape
• Optischer Datenspeicher
  • CD-ROM
  • DVD
  • Blu-ray Disc
• Magnetisch-optischer Datenspeicher
• Sonstige Datenspeicher

Vergleich: Datenspeicher

Format	Kapazität	Transferrate
Diskette	1,4 MByte	-
ZIP-Drive	120 MByte	-
CD-R	700 MByte	ca. 4 MByte/s
DVD-R	4,4 GByte	ca. 18 MByte/s
BD-RE	22,6 GByte	9 bis 34 MByte/s
USB-Stick (USB 2.0)	bis 256 GByte	5 bis 34 MByte/s
Externe USB-2.0-Festplatte (2,5“)	bis 1 TByte	ca. 34 MByte/s
Interne SATA-Festplatte (3,5“)	bis 8 TByte	max. 600 MByte/s

So müsste der perfekte Datenspeicher aussehen

• niedriger Energieverbrauch
• geringe Herstellungskosten
• hohe Performance
• hohe Speicherdichte
• nahezu unbegrenzte Lösch- und Schreibzyklen
• geringe Schaltspannung

Zukünftige Entwicklungen

Alle paar Jahre wird ein neuartiger Speicher vorgestellt. Doch zwischen der Präsentation eines Prototyps und marktreifer Produkte klafft eine erhebliche zeitliche Kluft. Auch kommen viele Speichertechniken eher selten zum Einsatz. Manchen bleibt nur ein Nischendasein. Solange es wirtschaftlich vertretbar ist, wird möglichst lange die bestehende Basistechnik eingesetzt und weiterentwickelt.
Zukünftige Speichertechniken werden Molekülspeicher und Biospeicher sein, sowie Einflüssen aus der Nanotechnologie unterliegen. Allerdings wird es sich immer um einen elektronischen Speicher handeln müssen.

Für neue Speicherverfahren bieten sich eine ganze Reihe physikalischer Effekte an:

• optisch
• elektrisch
• magnetisch
• thermo-magnetisch
• thermo-mechanisch
• chemisch
• biologisch

Speicherarchitektur

Ein optimaler Datenspeicher würde aus einem Datenträger bestehen, der große Datenmengen dauerhaft aufnehmen kann und gleichzeitig sehr schnell ist. Leider ist immer eine der Anforderungen in Kombination mit den anderen nie erfüllbar. Entweder ist der Speicher zu klein, zu langsam oder verliert bei abgeschalteter Energieversorgung seinen Speicherinhalt. Aus diesem Grund basieren die meisten Computer auf mindestens einer zweistufigen Speicherarchitektur, die zwischen Primärspeicher und Sekundärspeicher unterscheidet.

• Primärspeicher
  • Pufferspeicher (Cache im Prozessor)
  • Arbeitsspeicher (RAM)
• Sekundärspeicher
  • Festwertspeicher
  • Massenspeicher
  • Wechselspeicher

NVM - Non-Volatile-Memory

Ein Datenspeicher, der sowohl aus nichtflüchtigen UND schnellen Speicherchips besteht ist der Traum eines jeden Speicher-Entwicklers. Das so genannte Non-Volatile-Memory (NVM) vereint diese Eigenschaften, was erhebliche Auswirkungen auf die PC-Architektur hat. Dieser Halbleiterspeicher würde fast alle anderen Arten von Datenspeicher überflüssig machen. Das langwierige Booten würde ebenso entfallen, genauso wie das umständliche hantieren mit unterschiedlichen externen Speichermedien. Das setzt nichtflüchtigen Speicher mit hoher Kapazität, geringer Leistungsaufnahme und schnellen Zugriffszeiten voraus. Ein solcher Halbleiterspeicher ist allerdings noch Zukunftsmusik.