Datenspeicher
Hallo und herzlich Willkommen zu meiner Präsentation über Datenspeicher, Die Themen des heutigen Tages sind die allgemeine Definition von Datenspeicher, die Geschichte des Datenspeichers danach kommen die verschiedenen Speicherarten und Formen und dann erzähle ich noch was zu den Vor- und Nachteilen von SSD und HDD Festplatten Eine der ersten Methoden zur Speicherung von Dateien für die ersten Rechner waren Lochkarten. Diese Lochkarten aus Papier hatten Löcher, die maschinell oder manuell gestanzt wurden. Die somit gelochten und nicht gelochten Positionen stellten digitale Wissen dar, die von PCs oder Maschinen ausgelesen wurden. Bei den üblichen Lochkarten gab es 80 Spalten und 12 Zeilen zum Stanzen.
Für die US-Volkszählung 1890/91 wurden zum ersten Mal Lochkarten als digitaler Speicher im großen Stil benutzt. Sie wurde von Herman Hollerith erfunden, welcher später IBM gründete. Dateninhalte wurden anhand eines Lochcodes gesichert. So konnten damaligen Computersystemen Eingabedaten zugeführt werden und Daten oder Quellcode gesichert werden.
Durch die Einführung von Magnetbändern als Speichermedium Ende der 1960er-Jahre war es plötzlich möglich, deutlich größere Datenmengen zu speichern. Eine Rolle Magnetband konnte so viel Daten speichern wie 10.000 Lochkarten, sodass Magnetband bis Mitte der 1980er-Jahre sehr beliebt war. Darüber hinaus war Magnetband auch wiederbeschreibbar – ein Punkt, der die Art der Datensicherung revolutioniert hat. Durch Magnetband wurden Speichermedien außerdem erstmalig für Privatzwecke benutzt – viele kennen Magnetband sicherlich noch als Tonband oder als Kassette für Musik.
Die erste Diskette wurde 1969 von IBM herausgebracht und war eine rein lesbare 8-Zoll-Disk, die 80 kB an Informationen aufzeichnen konnte (also so viel wie ungefähr 1.000 Lochkarten). Die Speichergröße hat sich 1973 auf 256 kB vermehrt, die Disketten waren danach auch wiederbeschreibbar. Obendrein waren Disketten flach und Wissen waren nicht mehr auf einer Rolle gesichert, sodass es nicht mehr obligatorisch war, Fakten sequenziell zu aufzeichnen. Auf sämtliche Informationen konnte jetzt ohne Zeitverzug zugegriffen werden und das Datenmaterial waren ohne Umwege zugänglich. Durch die Einführung von Compact Discs gehörte die geringe Kapazität der Diskette der Vergangenheit an. Anfangs gemeinsam von Philips und Sony 1979 als eine digitale Audiodisk erfunden, wurde sie über die Jahre eine gängige Art bei Heimnutzern und kleinen Unternehmen zur Sicherung, als der Preis für CDs sank. CDs können bis zu 900 MB an Daten aufnehmen. Im Jahr 2001 folgte auf die CD die DVD und dann ab 2007 die Blu-ray, die bis zu 50 GB an Daten speichern kann. Es wird zwischen nichttechnischer und technischer Speicherung unterschieden. Der Mensch speichert die Information von Hand auf oder mithilfe eines Trägermaterials. Deshalb ist sie ohne technische Vermittlung direkt wieder lesbar. Die Speicherung erfolgt ohne technische Vermittlung, abgesehen von einfachen Hilfsmitteln zum Führen mit der Hand, wie Messer oder Pinsel. Natürlicherweise können sehr viele Materialien wie Papier, Folien und Schiefertafeln Träger von Zeichen, Schriften und Bildern sein.
Die technische Speicherung umfasst alle Datenspeicher, die in der Regel nicht direkt mit den Sinnen gelesen oder eigenhändig erzeugt werden können. Es bedarf eines technischen Hilfsmittels, um die Daten zu speichern oder verständlich zu machen. Jetzt spreche ich über verschiedene Formen der technischen Speicherung Bei der Fotographischer Speicherung werden Chemo-optische Speicher, die durch einen chemischen Prozess Daten in Form von Lichtbildern speichern. Die Speicherung auf Mikrofilm ist zurzeit immer noch die sicherste Archivierungsmethode. Zum Lesen ist nur ein Vergrößerungsgerät notwendig, Probleme mit der Dauerhaftigkeit von Formaten und Lesegeräten entfallen. Bei der Mechanischen Speicherung werden die Daten großtechnisch mechanisch beschrieben, sie sind physisch auf das Speichermedium aufgebracht. Die gefertigten Speichermedien können nur gelesen werden. Beispiel Schallplatten und vorher erwähnte Lochkarten Bei der Elektronischer Speicherung werden Halbleiterspeicher verwendet Unter der elektronischen Speicherung sind alle Speichermedien zusammengefasst, die Informationen in oder auf Basis von elektronischen (Halbleiter-)Bauelementen speichern. Dabei werden heute ausschließlich größere Bauteile mit mehreren Tausend oder Millionen Speichereinheiten in einem Bauteil zusammengefasst die sich dann Speicherbaustein nennen. Es gibt zwei Arten von Halbleiterspeichern, flüchtige und nicht-flüchtige, wobei sich nicht-flüchtige nochmal in permanente und semi-permanente Speicher unterscheiden. Flüchtige Speicher verlieren alle Informationen, wenn der Stromfluss unterbrochen wird. Beim permanenten Speicher befindet sich eine einmal gespeicherte oder festverdrahtete Information, die nicht mehr verändert werden. Zum Beispiel ein ROM Speicherbaustein, auf dem das BIOS des Mainboards gespeichert ist. Und der Semi-permanente elektrische Speicher wird uns allen bekannt sein, weil dieser in SSD-Festplatten, SD-Karten und USB-Sticks verwendet wird. Auf diesem können alle Informationen beliebig erstellt, gelöscht und verändert werden. Bei der Magnetischen Speicherung Die magnetische Speicherung von Informationen erfolgt auf magnetisierbarem Material. Dieses kann auf Bänder, Karten, Papier oder Platten aufgebracht werden. Magnetische Medien werden (außer Kernspeicher) mittels eines Lese-Schreib-Kopfes gelesen und beschrieben. Es wird unterschieden zwischen rotierenden Platten(stapeln), die mittels eines beweglichen Kopfes gelesen bzw. beschrieben werden und nicht rotierenden Medien, die üblicherweise an einem feststehenden Kopf zum Lesen und Beschreiben vorbeigeführt werden. Zu den Magnetischen Speicherelementen gehören die vorher erwähnten Magnetbänder, Disketten und HDD-Festplatten. Bei der Optischen Speicherung wird zum Lesen und Schreiben der Daten wird ein Laserstrahl verwendet. Dabei nutzt sie die Reflexions- und Beugungseigenschaften des Speichermediums aus. Bekannte Beispiele dafür sind CDs, DVDs und Blu-Ray-Disks. Magneto-Optische Speicherung nutzt die Tatsache, dass einige Materialien oberhalb einer bestimmten Temperatur magnetisch beschreibbar sind. Zum Schreiben wird das Medium punktuell erhitzt, an dieser Stelle kann das Speichermedium dann von einem Magneten beschrieben werden. Beispiele hierfür sind Magneto Optical Disks und Mini-Disks welche sich nicht groß außerhalb Japans verbreiteten und mittlerweile durch modernere Speicher auch dort ersetzt wurden. Zu den Sonstigen Speicherungsmethoden gehören Laufzeitspeicher, biologische Speicher, Molekularspeicher und atomare Speicher. Dann erzähle ich noch was über die vor und Nachteile von SSDs und HDDs Die klassische HDD-Festplatte ist mit einem SATA Kabel auf dem Mainboard des Rechners zu befestigen. Die HDD-Festplatte zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass sie vergleichsweise billig sind und viele Daten speichern können. Die Nachteile die Geschwindigkeit beträgt nur 80-160MB/s pro Sekunde, außerdem kann sie sehr leicht kaputt gehen, wenn man sie fallen lässt.
Die SSD Festplatte ist seit 2007 auf dem Markt für Endnutzer erhältlich und zeichnet sich vor allem durch ihre Geschwindigkeit (600MB/s) und ihre geringe Lautstärke aus. Außerdem ist sie sehr stoßfest, weil in Ihr keine mechanischen Teile verbaut sind. Der Größte Nachteil an SSD-Festplatte ist, dass sie ungefähr drei mal so viele kosten wie eine HDD Festplatte mit gleicher Kapazität. Es gibt auch M2 SSD-Festplatten die mit der NVMe Schnittstelle kompatibel sind, der Vorteil hiervon ist dass sie bis zu 4000MB/s übertragen können.