Hvorfor skal RAM være flygtig?

Computer RAM er flygtig;alt hvad der opbevares i det forsvinder, så snart strømmen er slukket. Hvorfor, præcis, er computerens RAM flygtige, selvom? Læs videre, da vi undersøger fysikken i at opbygge computerens hukommelse med høj hastighed.

Dagens Spørgsmål &Svar session kommer til os høflighed af SuperUser-en underafdeling af Stack Exchange, en community-drevet gruppe af Q & A-websteder.

Spørgsmål

SuperUser læser Chintan Trivedi er nysgerrig, hvorfor nøjagtigt computer RAM skal være flygtig:

Hvis computer RAM skulle være ikke flygtig som andre vedholdende lagring [typer], så ville der ikke være noget som bootup tid. Så hvorfor er det ikke muligt at have et ikke-flygtigt rammodul? Tak skal du have.

Selv om der findes typer af ikke-flygtige RAM'er( kaldet NVRAM og findes i alle mulige applikationer som lagring af data inde i din Wi-Fi-router), henviser Chintan specifikt til den type RAM, der findes i pc'er. Hvad er det, der forhindrer os i at bruge NVRAM på vores stationære og bærbare computere?

Svaret

SuperUser-bidragyder MSalters giver et indblik i, hvordan vi ikke kan undslippe hardwareens fysiske begrænsninger( men mikroskopiske skalaen):

Dybt ned på grund af fysik.

Enhver ikke-flygtig hukommelse skal gemme sine bits i to tilstande, der har en stor energibarriere mellem dem, ellers vil den mindste indflydelse ændre bit. Men når vi skriver til den hukommelse, skal vi aktivt overvinde denne energibarriere.

Designer har ret frihed til at indstille disse energibarrierer. Indstil det lavt 0.1, og du får hukommelse, der kan omskrives meget uden at generere meget varme: hurtig og flygtig. Indstil energibarrieren højt 0 |1 og bitene vil blive sat næsten for evigt, eller indtil du bruger alvorlig energi.

DRAM bruger små kondensatorer, som lækker. Større kondensatorer ville lække mindre, være mindre volatile, men tage længere tid at oplade.

Flash bruger elektroner, der er skudt ved højspænding til en isolator. Energibarrieren er så høj, at du ikke kan få dem ud på en kontrolleret måde;Den eneste måde er at rense en hel blok bit.

Med andre ord er den eneste måde at gøre RAM så høj hastighed, som vi har brug for det til moderne computeroperationer, at holde modstanden mellem tilstandsændringer ekstremt lavt( og dermed gøre RAM flygtigt og modtageligt for data sletning i lyset af magtentab).

Har du noget at tilføje til forklaringen? Lyde af i kommentarerne. Vil du læse flere svar fra andre tech-savvy Stack Exchange brugere? Tjek den fulde diskussionstråd her.