Kurz erklärt · Retro & DDR-Heimcomputer
Der Arbeitsspeicher, kurz RAM (random access memory), ist der Speicher, in dem ein Computer laufende Programme und ihre Daten ablegt. Der Prozessor kann ihn schnell lesen und beschreiben, doch beim Ausschalten geht sein Inhalt verloren.
Auch: RAM, Hauptspeicher, Random Access Memory, Speicher, Direktzugriffsspeicher, RAM-Modul
Was ist Arbeitsspeicher?
Arbeitsspeicher oder Hauptspeicher heißt der Speicher, mit dem der Prozessor direkt arbeitet. Darin liegen das laufende Programm, seine Variablen, Spielstände, der Bildschirminhalt und alles, was gerade gebraucht wird. Die englische Abkürzung RAM steht für „random access memory“, Speicher mit wahlfreiem Zugriff: Jede Speicherzelle lässt sich direkt über ihre Adresse ansprechen.
RAM ist schnell, aber flüchtig. Fällt der Strom weg, ist der Inhalt verloren. Was bleiben soll, muss vorher auf einen dauerhaften Speicher – früher die Datenkassette, heute SSD, SD-Karte oder der Speicher im Browser. Dauerhaft eingebaute Programme liegen dagegen im ROM.
Wie funktioniert Arbeitsspeicher?
Man kann sich RAM als lange Reihe nummerierter Fächer vorstellen. Jedes Fach fasst ein Byte, also eine Zahl von 0 bis 255. Die Nummer des Fachs heißt Adresse. Will der Prozessor etwas lesen oder schreiben, legt er die Adresse an und bekommt den Inhalt beziehungsweise überschreibt ihn.
Ein 8-Bit-Prozessor wie der Z80 arbeitet mit 16 Bit breiten Adressen. Damit kann er 65 536 Fächer unterscheiden, genau 64 KB. In diesen Adressraum müssen sich RAM, ROM und Bildschirmspeicher teilen – was davon wo liegt, beschreibt die Speicherkarte eines Rechners.
| Einheit | Größe | Zum Vergleich |
|---|---|---|
| 1 Byte | 8 Bit | ein Zeichen auf dem Textbildschirm |
| 1 KB | 1024 Byte | etwa ein Bildschirm voll Text beim Z9001 (960 Zeichen) |
| 16 KB | 16 384 Byte | Arbeitsspeicher des Z9001 ab Werk |
| 8 GB | rund 8 Milliarden Byte | heute in vielen Smartphones – rund eine halbe Million Mal so viel wie 16 KB |
Der Arbeitsspeicher des Robotron Z9001
Der Robotron Z9001 hat ab Werk 16 KB RAM im unteren Adressbereich von 0000h bis 3FFFh. Über Steckmodule mit je 16 KB lässt er sich erweitern: Mit zwei RAM-Modulen sind es 48 KB bis zur Adresse BFFFh. Darüber folgen Festwertspeicher für BASIC und Betriebssystem sowie der Bildschirmspeicher.
Ganz unten, unterhalb von Adresse 0300h, hält das Betriebssystem seine Arbeitszellen. Eigene Programme beginnen deshalb meist bei 0300h. Mit zwei Modulen bleiben so rund 47 KB für Programme und Daten – die Animation oben zeigt diese Aufteilung.
Die Spiele für den Z9001 auf Player 0o5 sind für diese 48 KB geschrieben. Geladen werden sie gepackt, also verkleinert, und entpacken sich danach selbst im Arbeitsspeicher. Das verkürzt nebenbei die Ladezeit von Kassette.
Tipp: Die Z9001-Spiele brauchen am echten Rechner 48 KB RAM. Ein Gerät ab Werk hat nur 16 KB – es braucht also eine Speichererweiterung, etwa zwei 16-KB-RAM-Module.
Was bedeutet „flüchtig“ für Spiele?
Alles, was ein Spiel sich merkt, steht zunächst im RAM: Punkte, Position, Inventar, die Bestenliste im Spiel. Am echten Rechner ist das nach dem Ausschalten weg. Darum speichern Spiele wichtige Daten auf Kassette, Diskette oder Stick – oder im Browser per Local Storage.
Knapper Speicher macht erfinderisch. Statt eine ganze Welt abzulegen, merken sich manche Spiele nur einen Startwert und berechnen den Rest bei Bedarf neu – das Prinzip hinter dem Seed. Andere packen ihre Daten und entpacken nur, was gerade gebraucht wird.
Unterschied: Arbeitsspeicher, ROM und Festplatte
- Arbeitsspeicher (RAM): schnell, lesen und schreiben, flüchtig – für alles, was gerade läuft.
- ROM: nur lesen, bleibt ohne Strom erhalten – für Betriebssystem und Zeichensatz.
- Massenspeicher wie Kassette, Festplatte, SSD oder SD-Karte: dauerhaft und groß, aber langsamer – zum Aufbewahren von Programmen und Spielständen.
- Bildschirmspeicher: ein Teil des RAM, dessen Inhalt die Bildschaltung als Bild anzeigt.
Arbeitsspeicher (RAM) in Spielen auf Player 0o5
Duum Z9001
Duum Z9001 lädt 27 517 Byte gepackt ab Adresse 0300h, entpackt sich selbst und nutzt dann den Arbeitsspeicher bis BFFFh.
Flugsimulator Z9001
Der Flugsimulator Z9001 ist gepackt 31 312 Byte groß und füllt die 48 KB fast vollständig – mit einer Szenerie aus rund 120 Städten und 18 Flugplätzen.
Klotz Z9001
Klotz Z9001 erzeugt eine Insel mit 128 × 128 Säulen, hält aber immer nur den Ausschnitt um dich herum im Speicher und rechnet den Rest bei Bedarf aus der Saatzahl nach.
Steine Z9001
Die Bestenliste in Steine Z9001 bleibt am echten Rechner nur so lange erhalten, wie das Programm im Speicher ist. In der Browser-Fassung bleibt sie in deinem Browser gespeichert.
Buddel Z9001
Im Höhlen-Baukasten von Buddel Z9001 malst du eine eigene Höhle; „Spielen“ schreibt sie direkt in den Speicher des laufenden Z9001-Programms.
Häufige Fragen zu Arbeitsspeicher (RAM)
Was ist der Unterschied zwischen RAM und ROM?
RAM ist Arbeitsspeicher: schnell beschreibbar, aber flüchtig. ROM wird im Betrieb nur gelesen und behält seinen Inhalt auch ohne Strom, etwa das Betriebssystem eines Heimcomputers.
Wie viel Arbeitsspeicher hat der Robotron Z9001?
Ab Werk 16 KB. Mit zwei 16-KB-RAM-Modulen sind es 48 KB, von denen rund 47 KB für Programme nutzbar sind, weil das Betriebssystem den untersten Bereich belegt.
Warum ist RAM flüchtig?
Die Speicherzellen halten ihre Daten nur, solange Strom fließt. Fällt die Spannung weg, verlieren sie ihren Zustand – deshalb müssen Spielstände vorher dauerhaft gespeichert werden.
Laufen die Z9001-Spiele mit 16 KB Arbeitsspeicher?
Nein. Die Z9001-Spiele auf Player 0o5 sind für 48 KB RAM geschrieben. Am echten Rechner braucht es dafür die Speichererweiterung, im Browser bildet die Nachbildung sie gleich mit nach.
Was bedeutet KB beim Arbeitsspeicher?
KB steht für Kilobyte. Bei Arbeitsspeicher meint man damit traditionell 1024 Byte; 48 KB sind also 49 152 Byte.
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