DE19639699A1 - Datenverarbeitungseinrichtung mit nichtflüchtiger Speichereinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Zentraleinheit, einer Arbeitsspeicheranordnung und min­ destens einem Anschluß für eine Peripherieeinheit.

Der Arbeitsspeicher einer Datenverarbeitungseinrichtung, ins­ besondere eines Personalcomputers besteht typischer Weise aus dynamischen RAMs (DRAMs) Da deren Speicherinhalt ohne Ver­ sorgungsspannung flüchtig ist, wird zusätzlich ein nicht­ flüchtiger Massenspeicher (Diskette oder Festplatte) benö­ tigt. Beim Start des Computers wird das Betriebssystem bzw. das Anwenderprogramm vom Massenspeicher in den Arbeitsspei­ cher geladen und dann ausgeführt. Nachteilig an diesem System ist der langsame System- und Programmstart wegen des notwen­ digen Kopiervorganges der Programme vom Massenspeicher in den Arbeitsspeicher. Ferner ist insbesondere bei tragbaren Compu­ tern die Verwendung einer Festplatte nachteilig wegen ihrer Größe, ihres Leistungsverbrauches und ihrer Empfindlichkeit gegen mechanische Erschütterungen.

Es ist zwar bekannt, die Funktion der Festplatte mit einem Halbleiterspeicher (Flash-Speicher) nachzubilden. Gegenüber der mechanischen Festplatte ist ein Halbleiterspeicher robu­ ster und verbraucht weniger Energie. Dies ermöglicht bei tragbaren Systemen eine längere Batterielebensdauer. Der Nachteil des langsamen System- und Programmstartes wegen des notwendigen Kopiervorganges in das DRAM bleibt jedoch erhal­ ten. Ferner sind unterschiedliche Speichertypen (Flash und DRAM) für denselben Datentyp (Programme) erforderlich. Schließlich ist ein Flash-Speicher als Festplattenersatz we­ gen der hohen Kosten pro Bit auf kleine Speichergrößen be­ schränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Datenverarbei­ tungseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die gegenüber herkömmlichen Datenverarbeitungseinrichtungen, ins­ besondere tragbaren Geräten eine geringere Größe und einen geringeren Leistungsverbrauch hat, gegenüber mechanischen Er­ schütterungen unempfindlich ist und in kürzester Zeit nach dem Einschalten betriebsbereit ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Arbeitsspeicheranordnung mindestens eine nichtflüchtige erste Speichereinheit mit schnellem Lesezugriff und mindestens eine zweite Speichereinheit mit schnellem Schreib- und Lesezugriff umfaßt und daß die Datenverarbeitungseinrichtung eine Schnittstelle zum Anschluß an ein Datennetzwerk hat.

Die erste Speichereinheit ist dazu bestimmt, den Programmcode (Betriebssystem und Anwenderprogramme), Konfigurationsdaten und Anwenderdateien aufzunehmen. Sie dient ferner zur Siche­ rung von Statusinformationen beim Abschalten der Stromversor­ gung. Die zweite Speichereinheit soll die in Bearbeitung be­ findlichen Daten und Grafikdaten aufnehmen. Die Anbindung an das Netzwerk dient zum Laden von Anwenderprogrammen und -da­ ten zum Aktualisieren und Konfigurieren des Systems sowie zur Archivierung von Anwender-Dateien. Für die erste Speicherein­ heit kann beispielsweise ein Flash-Speicher und für die zwei­ te Speichereinheit ein DRAM verwendet werden. Für den Flash­ speicher ist eine FN-Programmierung und NOR-Zellenanordnung zu bevorzugen, da dies einen geringen Leistungsverbrauch und einen schnellen Lesezugriff gewährleistet.

Die zeitweilige Anbindung an ein Datennetzwerk kann auf un­ terschiedliche Weise realisiert werden. So kann ein tragbarer Computer an eine Basisstation angeschlossen werden, die ih­ rerseits mit dem Netz verbunden ist. Der Anschluß an das Da­ tennetz (lokales Netz oder Datenfernnetz) kann auch über ein Kabel oder über eine Funkverbindung erfolgen, wobei die Funk­ verbindung ihrerseits über eine externe oder integrierte Kom­ munikationseinheit, beispielsweise ein Mobiltelefon herge­ stellt werden kann.

Die erfindungsgemäße Datenverarbeitungseinrichtung hat eine Reihe von Vorteilen. Der Computer benötigt keine Festplatte oder Diskette, da die gerade benötigten Programme im nicht­ flüchtigen Arbeitsspeicher liegen und die Programmbibliothek (selten benötigte Anwendungen) und die archivierten Anwender­ dateien auf einer Datenbank des Netzes liegen. Der Bedarf an nichtflüchtigem Arbeitsspeicher ist damit deutlich geringer als an lokalem Massenspeicher (Festplatte oder Festplattener­ satz durch Halbleiterspeicher) in einem herkömmlichen System. Da sich keine Programme, sondern nur die gerade bearbeiteten Daten und die Grafikdaten im DRAM befinden, genügt auch ein DRAM geringerer Größe. Wegen der fehlenden Festplatte ist das System robust, d. h. unempfindlich gegen mechanische Erschüt­ terungen, hat ein geringeres Gewicht und einen geringeren Leistungsverbrauch, so daß insbesondere für tragbare Computer eine längere Betriebsdauer ohne Erneuerung oder Wiederaufla­ den des Batteriesatzes möglich ist. Durch den nichtflüchtigen Arbeitsspeicher entfallen die Programmladezeiten von der Festplatte. Das System ist sofort verfügbar und kann in Ar­ beitspausen nach dem Sichern des DRAM-Inhaltes abgeschaltet werden, was ebenfalls zu einer Energieersparnis führt. Die Software wird nur einmal vom Netz in den nichtflüchtigen Ar­ beitsspeicher übertragen und wird dort nur noch ausgeführt. Dadurch ist Software besser gegen Kopieren geschützt als im herkömmlichen Fall, bei dem die Programme in Form von Files auf einem Massenspeichermedium liegen und vor jeder Ausfüh­ rung in den Arbeitsspeicher kopiert werden müssen. Da die Software jederzeit wieder vom Datennetz geladen werden kann, steht immer die neueste Version zur Verfügung.

Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Computersy­ stems mit Festplatte und DRAM, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform eines Computersystems mit nichtflüchtigem Arbeitsspeicher und Anbindung an ein Netz.

In dem in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Computersystem ist ein Prozessor 10 über einen internen Bus 12 mit einem flüchtigen Arbeitsspeicher (DRAM) 14, mindestens einer Peri­ pherieeinheit 16 (Tastatur, Bildschirm) und über eine Fest­ plattenschnittstelle 18 mit einer Festplatte 20 verbunden.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Computersy­ stem sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet. Anstelle des flüchtigen Arbeitsspeichers 14 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind bei der erfin­ dungsgemäßen Lösung gemäß Fig. 2 zwei Typen von Arbeitsspei­ chern vorgesehen. Der Arbeitsspeicher 22 des ersten Typs ist ein nichtflüchtiger Arbeitsspeicher, beispielsweise ein Flash-Speicher, der einen schnellen Lesezugriff, aber langsa­ men Schreibzugriff hat. Dieser Speicher dient in erster Linie zur Aufnahme der Betriebssoftware und dauerhafter Daten. Der Arbeitsspeicher 24 des zweiten Typs ist ein flüchtiger Spei­ cher mit schnellem Schreib- und Lesezugriff, also beispiels­ weise ein DRAM für die aktuelle Datenverarbeitung. Die bei der bekannten Lösung gemäß Fig. 1 vorgesehene Festplatte 20 fehlt. Statt dessen ist der Prozessor 10 über den internen Bus 12 und eine Netzschnittstelle 26 an ein Datennetz 28 an­ geschlossen, wobei der Anschluß über ein Kabel oder eine tem­ poräre Funkverbindung (beispielsweise mittels eines Mobilte­ lefons) 30 erfolgen kann. Von dem Datennetz 28 kann sich der Benutzer all jene Programme und Daten holen, die nicht in dem nichtflüchtigen Arbeitsspeicher 22 gespeichert sind. An das Netz 28 kann er alle die Programme und Daten geben, die er aktuell nicht benötigt, oder die er sichern will.

Claims (6)

1. Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Zentraleinheit (10), einer Arbeitsspeicheranordnung (22, 24) und minde­ stens einem Anschluß für eine Peripherieeinheit (16), da­ durch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspeicheranordnung mindestens eine nichtflüchtige erste Speichereinheit (22) mit schnellem Lesezugriff und mindestens eine zweite Speichereinheit (24) mit schnellem Schreib- und Lesezu­ griff umfaßt und daß die Datenverarbeitungseinrichtung eine Schnittstelle (26) zum Anschluß an ein Datennetz (28) hat.

2. Datenverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Speichereinheit (22) ein Flash-Speicher ist.

3. Datenverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die zweite Speichereinheit ein DRAM ist.

4. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als tragbarer Com­ puter ausgebildet und an eine Basisstation anschließbar ist.

5. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie über eine externe oder integrierte Kommunikationseinheit drahtlos an ein Datennetz (28) anschließbar ist.

6. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie mittels Kabel an ein lokales Datennetz anschließbar ist.