2Aug

Warum muss RAM flüchtig sein?

Computer-RAM ist flüchtig;alles, was darin gespeichert ist, verschwindet, sobald der Strom abgeschaltet wird. Warum ist der Computer-RAM jedoch volatil? Lesen Sie weiter, während wir die Physik des Aufbaus von Hochgeschwindigkeits-Computerspeicher untersuchen.

Die heutige Frage &Die Antwortsitzung kommt dank SuperUser, einer Unterteilung von Stack Exchange, einer Community-gesteuerten Gruppierung von Q & A-Websites, zu uns.

Die Frage

SuperUser Leser Chintan Trivedi ist neugierig, warum genau Computer RAM flüchtig sein muss:

Wenn Computer RAM nicht flüchtig wäre wie andere persistente Speicher [Typen], dann gäbe es keine Boot-Zeit. Warum ist es dann nicht möglich, ein nichtflüchtiges RAM-Modul zu haben? Vielen Dank.

Obwohl es Arten von nichtflüchtigem RAM gibt( bezeichnet als NVRAM und in allen möglichen Anwendungen wie dem Speichern von Daten in Ihrem Wi-Fi-Router zu finden), bezieht sich Chintan speziell auf die Art von RAM in PCs. Was hält uns davon ab, NVRAM in unseren Desktop- und Notebook-Computern zu verwenden?

Der Antwort-

-SuperUser-Beitrag von MSalters bietet einige Einblicke, wie wir uns den physikalischen Begrenzungen( wie mikroskopisch die Skalierung) der Hardware nicht entziehen können:

Tief im Inneren liegt es an der Physik.

Jeder nichtflüchtige Speicher muss seine Bits in zwei Zuständen speichern, die eine große Energiebarriere zwischen sich haben, sonst würde der kleinste Einfluss das Bit ändern. Aber wenn wir in diese Erinnerung schreiben, müssen wir diese Energiebarriere aktiv überwinden.

Designer haben einige Freiheit bei der Einstellung dieser Energiebarrieren. Setzen Sie es auf 0.1, und Sie erhalten Speicher, der viel umgeschrieben werden kann, ohne viel Wärme zu erzeugen: schnell und flüchtig. Stellen Sie die Energiebarriere auf 0 |1 und die Bits bleiben fast für immer stehen, oder bis Sie ernsthafte Energie verbrauchen.

DRAM verwendet kleine Kondensatoren, die auslaufen. Größere Kondensatoren würden weniger auslaufen, weniger flüchtig sein, aber länger dauern, um aufzuladen.

Flash verwendet Elektronen, die mit hoher Spannung in einen Isolator geschossen werden. Die Energiebarriere ist so hoch, dass man sie nicht kontrolliert herausholen kann;Der einzige Weg besteht darin, einen ganzen Block von Bits zu entfernen.

Mit anderen Worten, der einzige Weg, um den RAM so schnell zu machen, wie wir ihn für moderne Computeroperationen benötigen, ist, den Widerstand zwischen Zustandsänderungen extrem niedrig zu halten( und somit das RAM volatil und anfällig für Datenlöschung angesichts der Stromversorgung zu machen)Verlust).

Etwas zur Erklärung hinzufügen? Ton in den Kommentaren ab. Möchten Sie mehr Antworten von anderen technisch versierten Stack Exchange Benutzern lesen? Sehen Sie sich den vollständigen Diskussionsfaden hier an.