Ein Computer braucht auch die Komponenten wo die Programme und Daten gespeichert werden. Entsprechend dem modularen Baukastensystem wie Computer aufgebaut sind hat die Hauptplatine Stecksockel für die jeweiligen Speicher wo diese eingesteckt werden können bzw. stellt Steckverbindungen zur Verfügung wo die peripheren Speicher wie Laufwerke und Speichermodule verbunden werden können.
Read Only Memory. Dieser Datenspeicher wird vom Computer nur ausgelesen und kann nicht geändert werden. Er ist der wichtigste Speicher denn er wird gleich nach dem Einschalten des Computers ausgelesen. Hier kommt man zu den Grundeinstellungen eines Computer welche man anpassen kann durch die Aufforderung: „Press F2 to enter Setup“ oder so ähnlich. Normalerweise kann man das überspringen da diese Voreinstellungen des Computer durch Windows sowieso angepasst werden sobald es läuft. Wichtig kann aber die Auswahl des Laufwerkes (select boot device) sein wenn Windows mal nicht funktioniert und man zum Beispiel von einem Wiederherstellungslaufwerk starten muss um überhaupt was richten zu können – heute ist das ein USB-Stick auf den man von Zeit zu Zeit mit dem momentanen Zustand von Windows sichern sollte.
Und was das ROM noch macht ist auf dem eingestellten Laufwerk nach einem funktionierenden Betriebssystem zu suchen und dieses zu laden. Das Rom befindet sich in einem integrierten Speicher also nicht in einer Steckkarte, es hat ja keinen Sinn es auszutauschen.
Das ROM stellt also das erste Betriebssystem zur Verfügung auf das der Computer gleich beim Starten zugreift. Und das letztendlich die Programmmodule beinhaltet auf die auch das aufgesetzte Betriebssystem wie Windows angewiesen ist. Man nennt es das Basic Input / Output System BIOS.
Ohne das BIOS im ROM startet also kein Computer. Die Firmware von Computer ähnlichen Geräten entspricht dort diesem Steuerprogramm.
Bei meinen ersten Computern musste ich bei jedem Start Datum und Uhrzeit einstellen. Spätere Geräte hatten ein sogenanntes EPROM. Das ist ein Speicher welcher sehr wohl zum Beispiel beim Einstellen von Datum und Uhrzeit beschrieben werden kann. Im Gegensatz zum RAM verliert er aber nicht die Daten bei Ausschalten des Computer. Es war eine kleine Batterie auf der Platine die zur Laufzeit des Computer geladen wurde und dann dieses EPROM soweit mit Strom versorgt hat dass die paar Daten erhalten blieben. Heute dient dazu wohl ein Speicher der dem an SD-Karten oder USB-Sticks entspricht.
Den CPU-Cache habe ich oben schon erwähnt. Den gab es Anfangs noch nicht, er wurde geschaffen um die Geschwindigkeit der Programmabläufe zu erhöhen. Er ist wohl in der CPU oder in ihrer unmittelbaren Nähe integriert. Es wird das abzuarbeitende Programm soweit es hineinpasst in diesen Cache = Zwischenlager geladen während die CPU noch mit den vorherigen Codes beschäftigt ist, sie kann dann sehr schnell auf den folgenden Code zugreifen. Wenn aber ein Programmsprung erfolgt, das heißt der nächste Code steht nicht anschließend im Programm, dann wird dieser Cache gelöscht und von dem nunmehr relevanten Code her neu geladen. Er bringt also keinen nennenswerten Vorteil wenn ein kompliziertes Programm mit vielen Sprüngen abzuarbeiten ist. Ein Fehler ist ein großer CPU-Cache nicht, bei einfachen Büroarbeiten ist er nicht so wichtig. Er ist also ein Argument solange er den Preis nicht zu sehr hochtreibt.
Random-Access Memory = Read and Output Memory. Ein Speicher den man auslesen aber auch verändern kann. Normalerweise steckt er in einem der dafür vorgesehenen Schächte der Hauptplatine, bei kompakten Geräten wie Tabletts kann er auch in der Hauptplatine integriert sein.
Wenn man einen ausreichend schnellen Computer haben will sollte man zuerst auf ein ausreichendes RAM achten. Hatten die ersten Computer noch 32 Kilobyte (KB) RAM und der Commodore 64 dann in der teureren Version schon beachtliche 64 KB, so gibt man heute die Größe in Gigabyte (GB) an! Für einfache Büroanwendung ist nach meinem Dafürhalten 4 GB das Minimum, so werden die billigeren PCs auch angeboten. Für ein kommodes Arbeiten habe ich dann gleich auf 8 GB aufgerüstet, 16 wären inzwischen wünschenswert. Wenn man ein Gerät kauft mit der Option dann aufzurüsten sollte man auf freie RAM-Schlitze an der Hauptplatine achten oder man nimmt in Kauf dass man die mitgekauften Speicherkarten komplett austauscht. Auch ist auf die Reihenfolge zu achten wie die alten und neuen Karten in den Schlitzen stecken und sollten die nachgekauften möglichst die gleiche Speicherkapazität haben wie die vorhandenen, viele PCs sind da heikel und starten sonst nicht mehr.
In das RAM wird das Programm geladen also in der heutigen Zeit das Betriebssystem englisch Organisation System OS. Also die momentan gebrauchten Teile (Module) davon. Und Module des Anwendungsprogramms, dieses ist eine Erweiterung des Betriebssystems auf englisch Application. Das Programm mit dem ich hier schreibe ist eine Applikation, der Browser in dem ihr es sehen könnt auch. Dazu kommen die Daten die man bearbeitet und die welche als Ergebnis entstehen. Wenn man den Strom abschaltet dann sind sie alle weg. Man muss sie daher auf einen externen Speicher wie zum Beispiel die Harddisk (HD) speichern, momentane Betriebssysteme fordern dies auch wenn man eine Datei oder das Programm schließen will. Das ist auch der Grund warum die „großen“ Programme immer wieder in zeitlichen Abständen eine Sicherungsdatei beschreiben mit welcher man zum Beispiel bei plötzlichem Stromausfall die bearbeitete Datei zumindest zum Zeitpunkt der Sicherung wiederherstellen kann und nicht stundenlanges Arbeiten das ja oft mit Recherchieren einhergeht von vorne wiederholen muss sondern erst ab der letzten automatischen Sicherung.
Wenn das RAM zu klein wird – und lasst euch durch den Unterschied von den KB damals zu den GB heute nicht täuschen die Betriebssysteme und Anwendungen sind auch „Hardwaregierig“ geworden – dann wird der Inhalt auf einen externen Speicher wie die HD erweitert. Indem man die momentan nicht gebrauchten Programmmodule hinaus lagert um das aktuell gebrauchte herein laden zu können. Ich erinnere mich dass ich in Word eine Funktion (einen Menüpunkt) praktisch in Echtzeit zur Verfügung hatte, dann eine Stunde nicht brauchte und als ich sie wieder aufrief dauerte es bis sie wieder funktionierte und die HD lief einige Zeit auf Hochtouren. Deshalb meine ich das RAM sollte eine entsprechende Größe haben um wenigstens Meist die durch den Computer zu bewältigenden Daten möglichst alle gleichzeitig aufnehmen zu können. Klar muss man für den Bürogebrauch nicht so viel haben wie bei Rechen-intensiverer Anwendung da hier dieses Austauschen der Module - englisch swap daher Swap-Datei deren Größe man übrigens auch einstellen kann – seltener vorkommt und daher noch verkraftbar ist. Reicht auch die Swap-Datei nicht aus denn werden Module gelöscht und müssen wenn man sie wieder braucht überhaupt neu geladen werden. Bedenke dass Computerarbeit sehr schön sein kann aber auch eine der heutigen Ursachen für psychische Beeinträchtigungen der Anwender sein kann.
Seit es Computer gibt hat sich die mögliche Geschwindigkeit der Manipulation des RAM mehrfach gesteigert. Die anderer Speicher wie SD-Karten, USB-Sticks, HD-Laufwerke und andere auch. Das RAM dürfte dabei zur Zeit noch der schnellere Speicher sein so dass es eben ausreichend vorhanden sein sollte, dass man alles speichern sollte bevor man ausschaltet nimmt man in Kauf. Die neuesten Computer haben SSD-Karten statt der Laufwerke aber trotzdem ein noch ausreichendes RAM.
Letzte Zeitungsmeldung (Jänner 2022): es ist ein Speicher in Entwicklung der CPU-Cache, RAM und Massenspeicher in einem darstellen wird und er soll auch robust und langlebig sein. Wird wohl in einiger Zeit bei teureren Computern verbaut werden.