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Arbeitsspeicher

Auf der Wissensseite "Informationsverarbeitung" kannst du nachlesen, dass der Computer ein Verarbeiter von Informationen ist. Genau das erkennt man auch an seinem Aufbau. Der Computer besteht im Wesentlichen aus fünf Einheiten:

1. Eingabegeräte
2. Arbeitsspeicher
3. Prozessor
4. Ausgabegeräte
5. Adress- und Datenbus

Auf dieser Wissensseite erfährst du, wie der Hauptspeicher arbeitet.

AN oder AUS - 1 oder 0 

Abb Die Aufgabe des Arbeitsspeichers ist es, die Informationen für das laufende Programm (zum Beispiel ein Schreibprogramm) zu speichern.

Informationen werden im Arbeitsspeicher in Form von elektrischen Signalen abgespeichert. Ein elektrisches Signal kann immer nur AN oder AUS sein. Das ist vergleichbar mit einem Lichtschalter, der auch nichts anderes sein kann, als an oder aus. In der Computersprache nennt man diese kleine Information Bit. Ein Bit wird in einer sogenannten Speicherzelle abgelegt. Der Einfachheit halber bezeichnet man den Zustand AN mit der Ziffer 1 und den Zustand AUS mit der Ziffer 0.

Natürlich wäre das viel zu wenig, wenn sich der Computer nur eine 0 und eine 1 merken könnte. Das Wort "BAUM" zum Beispiel könnte sich der Computer damit nicht merken, denn mit nur einem Bit wäre der Computer höchstens in der Lage zu sagen, ob ein "B" da sein soll oder nicht. Andere Buchstaben würde er aber gar nicht kennen.

 

Das Computer-Alphabet 

Abb Deshalb verfügt der Hauptspeicher des Computers über sehr sehr viele Bits, mit denen er sich auch sehr viel mehr merken kann. Am einfachsten wird das am sogenannten Computer-Alphabet deutlich:

Beim Computer-Alphabet wird jeder Buchstabe durch mehrere Bits dargestellt. Die Zustände AN und AUS werden hier mit "1" und "0" bezeichnet. Schau dir die Zahlenkombinationen zu den Buchstaben einmal genau an! Du wirst erkennen, dass keine Kombination doppelt vorkommt. Obwohl also der Computer nur die "1" und die "0" kennt, kann er alle Buchstaben voneinander unterscheiden.

Wenn sich der Computer nun zum Beispiel das Wort "Baum" merken soll, dann merkt er sich ganz einfach "110010 110001 010100 100100". Allein für das Wort "Baum" benötigt der Computer also 24 Bits.

Bits und Bytes 

Die ersten Computer konnten sich wirklich nicht viel mehr merken als 24 Bits. Doch im Laufe der Zeit wurden immer leistungsstärkere Hauptspeicher gebaut. Sie besaßen mehr und mehr Bits, so dass man schnell dazu überging, andere Einheiten als das Bit einzuführen:

1 Byte = 8 Bit
1 KiloByte = 1.000 Bytes = 8.000 Bits
1 MegaByte = 1.000.000 Bytes = 8.000.000 Bits
1 GigaByte = 1.000.000.000 Bytes = 8.000.000.000 Bits

(Wichtiger Hinweis: Die Zahlen vergrößern sich in dieser Ansicht um den Faktor 1000. Das ist nicht ganz richtig, denn der Faktor ist eigentlich 1024. Dadurch würde die Ansicht aber etwas schwieriger zu erkennen sein.)

Heutzutage gibt es Computer mit Arbeitsspeichern von mehreren 100 Gigabyte und in Zukunft werden auch diese Zahlen aller Voraussicht nach noch deutlich gesteigert, so dass unsere Computer immer leistungsfähiger werden.

 

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