Speicher

Speicherhierarchie

Aus technischen Gründen sind schnelle Speicher viel teurer als langsame Speicher. Ausserdem sind schnelle Speicher flüchtig, sie benötigen eine Stromzufuhr, um den Speicherinhalt bewahren zu können.

Das führt dazu, dass schneller Speicher in viel kleineren Mengen und nur wo unbedingt nötig eingesetzt wird. Es ergibt sich in Computersystemen eine Hierarchie von verschiedenen Speichern. Je näher der Speicher beim Prozessor ist, desto schneller muss er sein.

Beispiel: Word-Dokument bearbeiten

Auf einem Computer soll ein Word-Dokument bearbeitet werden. Zunächst ist das Dokument in der Cloud (z.B. OneDrive) gespeichert. Die Word-Anwendung ist auf dem Massenspeicher des Geräts (Festplatte oder SSD) gespeichert.

1. Beim Starten der Word-Anwendung wird die Programm-Datei in den Arbeitsspeicher (RAM) geladen.
2. Das zu bearbeitende Word-Dokument wird auf das Gerät heruntergeladen und dort im Massenspeicher gespeichert.
3. Das Word-Dokument wird in den Arbeitsspeicher geladen.
4. Die nächsten auszuführenden Befehle des Word-Programms werden in den Prozessorcache geladen.
5. Der aktuell bearbeitete Abschnitt des Word-Dokuments wird in den Prozessorcache geladen.
6. Der aktuell ausgeführte Befehl des Word-Programms wird in das Befehlsregister des Prozessors geladen.
7. Das aktuell bearbeitete Zeichen des Word-Dokuments befindet sich in einem Prozessorregister.