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Die unglaubliche Erfindung von Speicherplatz

Wer heute die Beschreibung seines Smartphones, Tablets oder Computers liest, findet dort unter anderem immer eine Angabe über die Größe des vorhandenen Speicherplatzes. Auch viele Geräte, bei denen man zunächst keinen Datenspeicher vermutet, verfügen doch über einen. Dadurch ist der Umgang mit Datenspeicherung für die meisten Menschen unbewusst bereits alltäglich. Was ist aber so ein Datenspeicher eigentlich? Wie hat sich die Speicherung von Daten entwickelt und wohin führt der Weg zu immer mehr Speicher auf immer kleinerem Raum? In diesem Artikel finden Sie Antworten.

Was ist Speicher

Der Arbeitsspeicher von Computern und Smartphones ist ein kleiner elektronischer Chip, der aus Silizium gefertigt wird. Man kann auf ihm eine große Anzahl sogenannter binärer Zustände speichern. Ein binärer Zustand ist vergleichbar mit einem Lichtschalter. Man kann ihn ein- oder ausschalten. Mit einer Vielzahl solcher Speicherzellen kann man dann größere Mengen von Daten kodieren und abspeichern.

Die kleinste Speichereinheit nennt sich Bit. In ihr lässt sich nur der Zustand Ein oder Aus (0 oder 1) speichern.

Bits werden zu größeren Einheiten zusammengefasst. 8 Bits sind beispielsweise ein Byte. Diese größeren Einheiten heißen dann Byte. In einem Byte lassen sich 256 verschiedene Zustände bzw. 2 Möglichkeiten abspeichern.

Binaerdaten auf dem Computerbildschirm
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Heutige Computer oder Tablets haben einen Speicherplatz, der in den meisten Fällen in Gigabyte angegeben ist. Ein Gigabyte entspricht 1 Milliarde Bytes. All das findet auf einem kleinen Siliziumchip Platz, der nicht größer ist als Ihr Fingernagel. In Computern unterscheidet man zudem zwischen Arbeitsspeicher und Festspeicher. Den Arbeitsspeicher verwendet der Computer zum Bearbeiten von Daten.

USB-Stick RS535 USB 3.0 Schnittstelle USB-Stick RS546 USB 3.0 Schnittstelle

Der Festspeicher ist als Festplatte oder auch Harddisk genannt im Computer eingebaut und speichert permanent. Auf dem Festspeicher sind die gespeicherten Dateien auch vor einem Stromausfall geschützt.

Die Geschichte des Speichers

Speicherplatz war nicht immer in dem großen Umfang vorhanden wie er heute verbaut wird. Die ersten Computer mussten mit Arbeitsspeicher auskommen, der nur wenige Bits groß war. Diese geringe Anzahl an Information wurde damals auf Lochkarten oder Lochstreifen gestanzt. Die Lochstreifen wurden im Laufe der Zeit von Magnetbändern abgelöst, die noch bis in die späten 70er Jahre verwendet wurden. Bereits Mitte der 50er Jahre entwickelte IBM den ersten Festplattenspeicher.

USB-Stick RS365 USB 3.0 Schnittstelle USB-Stick RS384 USB 3.0 Schnittstelle

Der Vorteil an einer Harddisk ist, dass auf jede Speicherzelle direkt mit einem Lesekopf zugegriffen werden kann. Lochstreifen oder Magnetbänder mussten zu diesem Zweck zunächst an die Stelle platziert werden, von wo die Daten gelesen werden sollten.

Die erste Festplatte hatte die Größe eines Kleiderschranks und die Kapazität von 5 Megabyte.

Im Laufe der Zeit ging es darum, Speicherplatz zu maximieren und die Abmessungen zu minimieren. Bereits Anfang der neunziger Jahre waren somit 20 Megabyte Festplatten in der Größe eine Schuhkartons erhältlich. Zu den fest verbauten Speichern kamen im Laufe der Zeit noch verschiedene Arten von Wechselmedien dazu.

Disketten, CD-ROMs und USB-Stick
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Mitte der sechziger Jahre kam die 8 Zoll Diskette auf den Markt. Die Technologie der Disketten wurde bis zu einer Größe von 3,5 Zoll verkleinert. Dazu kamen später CDs und DVDs, die weitaus mehr Speicherkapazität boten. Die letzte Stufe der Miniaturisierung bei Maximierung des Speicherplatzes auf breiter Basis bietet heute der USB Stick. Auf einer Fläche, die nicht größer ist als ein Finger werden auf USB Sticks bis zu 512 Gigabyte an Speicherplatz bereitgestellt.

Die Wahl des richtigen Mediums

Zur Datenspeicherung stehen Ihnen verschiedene Medien zur Verfügung. Alle sind zu einem speziellen Zweck entwickelt worden und werden je nach Anwendung genutzt. Grundsätzlich kann man zwischen schnellem Speicherplatz mit direktem Zugriff aber flüchtigen Daten, permanenten Datenspeicher und mobilen Medien unterscheiden.

USB-Stick RS540 USB 3.0 Schnittstelle USB-Stick RS806 USB 3.0 Schnittstelle

Schneller Arbeitsspeicher

Arbeitsspeicher ist ein sehr schneller Speicher. Er ist in Ihrem PC in Form von Siliziumchips fest eingebaut und ermöglicht den direkten schnellen Zugriff auf alle Dateien. Sie können über eine Adresse direkt aus dem Arbeitsspeicher gelesen werden. Wie der Name bereits andeutet, verwendet der Computer diesen Speicherplatz zum Bearbeiten von Daten. Diese können dort zwischengespeichert, gelesen und geschrieben werden.

Hand installiert Arbeitsspeicher auf dem Mainboard
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Nachteil des Arbeitsspeichers ist, dass sie bei Stromausfall verloren gehen. Derzeit werden Arbeitsspeicher im Bereich von 4 Gigabyte für normale Office PCs bis zu 32 oder sogar 64 Gigabyte für Multimediaanwendungen verbaut.

Festplattenspeicher

In jedem Computer sind auch Festplattenspeicher eingebaut. Festplatten bestehen aus einer magnetischen Trommel und einem Schreib- Lesekopf. Die Aufgabe der Festplatte ist es, Daten permanent zu speichern.

Eine Festplatte ist sehr viel langsamer als normaler Arbeitsspeicher, dafür ist die Speicherkapazität umso größer.

Festplatten eignen sich zur Datenspeicherung großer oder besonders vieler Dateien. Großer Vorteil ist, dass bei einem Stromausfall die Dateien auf der Festplatte nicht verloren sind. Der Nachteil ist die niedrige Geschwindigkeit, mit der Informationen transferiert werden. Diesen Nachteil versucht man heute bereits mit dem Einsatz von SSD Laufwerken zu begegnen.

Mann tauscht Festplattenlaufwerk gegen eine moderne SSD
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SSD Laufwerke haben keinen beweglichen Schreib- Lesekopf, sondern arbeiten ähnlich wie ein USB Stick mit direkter Adressierung. Das sorgt für die nötige Geschwindigkeit im Datentransfer.

Mobiler Speicherplatz

Wenn Inhalte von einem Computer auf den anderen übertragen werden sollen, kommen mobile Datenträger zum Einsatz. Bis vor einigen Jahren wurden Computer noch mit Diskettenlaufwerken ausgerüstet, in denen 3,5 Zoll Disketten bespielt werden konnten. Abgelöst wurde diese Technik durch optische Datenträger wie CDs, DVDs und Blu-ray Discs. Nachteil dieser ist, dass das Bespielen mit Daten lange dauert und die Datenträger häufig zerkratzen.

USB-Stick RS385 USB 3.0 Schnittstelle USB-Stick RS418 USB 3.0 Schnittstelle

Aus diesem Grund werden heute für den Austausch neben dem Internet und E-Mail hauptsächlich USB Sticks eingesetzt. Diese verbinden einen relativ schnellen Datentransfer mit permanenter Verfügbarkeit und Sicherheit. Sie sind zudem klein, handlich und mit neuester USB 3.0 Technik noch schneller.

Kosten für Speicherplatz sinken

Vergleicht man die Kosten für die erste Festplatte mit 5 Megabyte mit den Kosten für einen normalen USB Stick der neuesten Generation, so fällt auf, dass diese drastisch gesunken sind. Die erste Festplatte von IBM kostete über 2500 Euro je Monat.

USB-Stick RS380 USB 3.0 Schnittstelle USB-Stick RS381 USB 3.0 Schnittstelle

Das entspricht einem Preis von 570 Euro pro Megabyte je Monat. Bei einem hochwertigen Stick mit 128 Gigabyte Datenspeicher bezahlen sie etwa 2 Eurocent pro 100 Megabyte. Trotzdem unterliegen auch USB Sticks Preisschwankungen. Sie werden, wie andere Elektronikkomponenten auch, zum Teil aus Silizium gefertigt. Der Rohstoff kostet wie Silber oder Gold mal weniger und mal mehr.

USB-Stick RS389 USB 3.0 Schnittstelle USB-Stick RS393 USB 3.0 Schnittstelle

Trotzdem ist Speicherplatz heute eine Sache, die sich jeder leisten kann. USB Sticks dienen modernen Firmen gar als attraktive Werbemittel aus Leder, Holz oder Kunststoff. Mitunter werden USB Sticks in allen möglichen Formen individuell bedruckt oder geprägt.