De ce RAM trebuie să fie volatile?

Computer RAM este volatil; ceea ce este stocat în el dispare imediat ce electricitatea este oprită. De ce, totuși, este RAM volatilă, totuși? Citește mai departe pe măsură ce investigăm fizica construirii unei memorii de mare viteză a computerului. 

Sesiunea de întrebări și răspunsuri din ziua de astăzi vine de la amabilitatea SuperUser - o subdiviziune a Stack Exchange, o grupare bazată pe comunitate a site-urilor web Q & A.

Intrebarea

Cititorul SuperUser Chintan Trivedi este curios de ce exact RAM-ul computerului trebuie să fie volatil:

Dacă RAM-ul computerului ar fi ne-volatil ca și alte tipuri de stocare persistente, atunci nu ar exista nici un timp de bootup. Atunci de ce nu este fezabil să aveți un modul de tip "non-volatile"? Mulțumesc.

Deși există tipuri de RAM non-volatile (denumite NVRAM și găsite în tot felul de aplicații cum ar fi stocarea datelor în routerul Wi-Fi), Chintan se referă în mod specific la tipul de memorie RAM găsită în PC-uri. Ce anume ne oprește să folosim NVRAM în calculatoarele noastre desktop și notebook?

Răspunsul

Contribuitorul MSU de la SuperUser oferă o perspectivă asupra modului în care nu putem scăpa de limitele fizice (cu toate acestea microscopice la scară) ale hardware-ului:

Adâncime se datorează fizicii.

Orice memorie nevolatilă trebuie să-și păstreze biții în două stări care au o barieră energetică mare între ele sau altfel influența cea mai mică ar schimba bitul. Dar când scriem acea amintire, trebuie să depășim în mod activ bariera energetică.

Designerii au destulă libertate în stabilirea barierelor energetice. Setați-l jos 0. 1, și veți obține memorie care poate fi rescrisă foarte mult fără a genera o mulțime de căldură: rapidă și volatilă. Setați bariera energetică ridicată 0 | 1 iar biții vor rămâne aproape pentru totdeauna sau până când veți consuma energie gravă.

DRAM utilizează condensatori mici care scurg. Condensatoarele mai mari ar fi scurgeri mai puțin, vor fi mai puțin volatile, dar vor dura mai mult pentru încărcare.

Flash utilizează electroni care sunt împușcați la tensiune înaltă într-un izolator. Bariera energetică este atât de ridicată încât nu puteți să le scoateți într-un mod controlat; singura modalitate este de a curăța un întreg bloc de biți.

Cu alte cuvinte, singura modalitate de a face memoria RAM la viteza maximă de care avem nevoie pentru operațiile computerizate moderne este aceea de a menține rezistența între schimbările de stare extrem de scăzute (și astfel a face RAM volatilă și susceptibilă la ștergerea datelor în fața pierderii de putere ).

Aveți ceva de adăugat la explicație? Sunați în comentariile. Doriți să citiți mai multe răspunsuri de la alți utilizatori de tehnologie Stack Exchange? Check out discuția completă aici.