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Der NVRAM als Datenspeicher

Der Begriff NVRAM ist die Abkürzung für „Non volatile Random Access Memory“, wobei „non volatile“ sinngemäß „nicht flüchtig“ bedeutet. Es handelt sich bei diesem Speicher um einen nichtflüchtigen Datenspeicher. Tatsächlich ist es so, dass in vielen NVRAM-Speichern herkömmliche flüchtige RAM-Speicher eingesetzt werden. Allerdings besitzt ein NVRAM-Speicher zusätzlich eine eigene Energieversorgung in Form einer kleinen Batterie, eines Speicherkondensators mit hoher Kapazität oder eines Akkumulators. Durch diese zusätzliche Energieversorgung kann der NVRAM auch ohne zusätzliche Stromversorgung von außen über einen längeren Zeitraum seinen Inhalt speichern. Bei den verwendeten RAM-Speichern handelt es sich meistens um sogenannte SRAM-Speicherchips. Der NVRAM-Speicher ist also in den meisten Fällen gar kein echter nichtflüchtiger Speicher, sondern ein mit einer eigenen Stromversorgung ausgerüsteter flüchtiger Speicher. Eine typische Bauform dieser Speicherart stellt der sogenannte DALLAS-Chip dar, welcher häufig als Datenspeicher für die Mainboardkonfiguration in Computern eingesetzt wird. Neben dem eigentlichen Speicherchip enthält dieser eine zusätzliche Energieversorgung in Form einer kleinen Lithiumbatterie im oberen Teil des Gehäuses.

Weitere Formen und Eigenschaften von NVRAM-Speichern

Die eben genannte Bauart dieser Speicherchips ist aber nicht die einzige. Verschiedene physikalische Eigenschaften von Speicherzellen in echten nicht flüchtigen Speichern sollen es ermöglichen, dass auf eine zusätzliche Energieversorgung in Form einer Pufferbatterie oder einem Speicherkondensator verzichtet werden kann. Die meisten dieser Technologien befinden sich allerdings zurzeit noch im Forschungsstadium.

Im Vergleich mit anderen nicht flüchtigen Speichern wie beispielsweise (E)EPROMs oder FLASH-Speichern bieten NVRAM-Speicher aber immer noch einige Vorteile, sodass diese Bausteine trotz der zusätzlich notwendigen Pufferbatterie weiterhin verwendet werden.

So können beispielsweise beliebige Speicherinhalte in den Speicherchip geschrieben werden, ohne dass ein vorheriges Löschen vorhandener Daten erforderlich wäre. Außerdem erfolgt der Schreibvorgang genauso schnell wieder Lesevorgang. Im Gegensatz zu anderen Speicherarten wie beispielsweise EPROMs ist die Anzahl der möglichen Schreibzyklen (durch die Verwendung von SRAM-Speichern) nicht begrenzt.

Einsatzgebiete von NVRAM-Speichern

Typische Anwendungsgebiete von NVRAM-Speichern beinhalten das Speichern von Konfigurationsdaten in Geräten verschiedener Art, die für längere Zeit verfügbar sein müssen. Meistens handelt es sich hier um kleinere Konfigurationsdateien in Größenordnungen bis zu einigen Megabyte. Neben den schon erwähnten Einsatzgebieten in Mainboards von Computern werden diese Speicherchips auch in einigen anderen Geräten zum Speichern von Einstellungen sowie kleineren Dateien von Anwendungsprogrammen verwendet.

Verschiedene Gehäuseformen von NVRAM-Speichern

• Für diese Speicherarten werden relativ häufig noch Bauteile für die konventionelle Bauteilmontage in Form von DIL-ICs eingesetzt. Bei den schon erwähnten DALLAS-Chips handelt es sich allerdings um spezielle Bauformen, die zwar in herkömmlichen Sockeln für DIL-ICs eingesetzt werden können, aber eine andere Bauteilhöhe besitzen.
• Natürlich werden auch Bauteile für die SMD-Technik hergestellt. Hier handelt es sich häufig um ICs der Gehäusetypen SO. Spezielle Schaltungen (beispielsweise für digitale Potentiometer) enthalten zum Teil ebenfalls NVRAM-Speicher. Diese werden beispielsweise in der Gehäuseform TSSOP angeboten.