Zakaj mora RAM biti nestanoviten?

RAM računalnika je volatilen; vse, kar je shranjeno v njej, izgine takoj, ko je električna energija izklopljena. Zakaj pa je računalniški RAM volatilen? Preberite si o fiziki gradnje hitrega računalniškega spomina. 

Današnja seja vprašanj in odgovorov prihaja z namenom SuperUser-a, ki je del skupine Stack Exchange, ki temelji na skupnostih spletnih mest za vprašanja in odgovore.

Vprašanje

Čitalnik SuperUser Chintan Trivedi je radoveden, zakaj mora biti računalniški RAM volatilen:

Če bi moral biti računalniški RAM nestabilen, kot drugi stalni pomnilnik [vrste], potem ne bi bilo takega kot zagonski čas. Zakaj potem ni izvedljivo, da bi imeli modul, ki ni volatilen? Hvala vam.

Čeprav obstajajo vrste trajnega RAM-a (imenovanega NVRAM in najdemo v vseh vrstah aplikacij, kot je shranjevanje podatkov v vašem usmerjevalniku Wi-Fi), se Chintan posebej sklicuje na vrsto RAM-a, ki je na voljo v osebnih računalnikih. Kaj nas pravzaprav ustavlja pri uporabi NVRAM v namiznih in prenosnih računalnikih?

Odgovor

Sodelavka SuperUser MSalters ponuja nekaj vpogleda v to, kako ne moremo izogniti fizičnim omejitvam (ne glede na mikroskopsko velikost) strojne opreme:

Globoko je zaradi fizike.

Vsak neobstojni pomnilnik mora shraniti svoje bitove v dveh stvareh, ki imajo med njimi veliko energetsko pregrado, ali pa bi bil najmanjši vpliv spremenil bit. Toda ko pišemo temu spominu, moramo aktivno premagati to energetsko oviro.

Oblikovalec ima precej svobode pri določanju teh energetskih ovir. Nastavite nizko 0. 1, in dobite pomnilnik, ki ga lahko veliko prepišete, ne da bi ustvarili veliko toplote: hitro in volatilno. Nastavite visoko energetsko pregrado 0 | 1 in bitov bo ostal skoraj vedno zaprt, ali dokler ne boste porabili resne energije.

DRAM uporablja majhne kondenzatorje, ki puščajo. Večji kondenzatorji bi manj uhajali, bili manj volatilni, vendar jih je treba polniti dlje.

Flash uporablja elektrone, ki so v visoki napetosti ustreljeni v izolator. Energetska pregrada je tako visoka, da jih ne morete izpeljati na nadzorovan način; edini način je očistiti celoten blok bitov.

Z drugimi besedami, edini način, da naredite RAM kot visoko hitrost, kot ga potrebujemo za sodobne računalniške operacije, je ohraniti upor med spremembami stanja izjemno nizko (in tako narediti RAM volatilen in dovzeten za izbris podatkov ob izpadu moči). ).

Imate kaj dodati pojasnilu? Zvok izključen v komentarjih. Želite prebrati več odgovorov drugih uporabnikov tehnologije Stack Exchange? Oglejte si celotno nit razprave tukaj.