Miks RAM peab olema lenduv?

Arvuti RAM on lenduv; kui see on salvestatud, kaob see kohe, kui elektrienergia on välja lülitatud. Miks on arvuti mälu küllaltki muutlik? Loe edasi, kui uurime kiire arvuti mälu loomise füüsikat. 

Tänane küsimuste ja vastuste seanss saabub meiega kohtades, kus on SuperUser-Stack Exchange'i alajaotis, kogukondlikult juhitav Q&A veebisaitide rühmitus.

Küsimus

SuperUser lugeja Chintan Trivedi on uudishimulik, miks täpselt peab arvuti RAM olema volatiilne:

Kui arvuti RAM oleks pidevalt muutumatu nagu teised püsivad salvestused, siis ei oleks sellist asja nagu alglaadimise aeg. Siis miks ei ole võimalik mitte-lenduva ram-mooduli olemasolu? Aitäh.

Kuigi on olemas mitmed lenduvad RAM-id (mida nimetatakse NVRAMiks ja seda leidub igasugustes rakendustes, näiteks andmete salvestamises Wi-Fi ruuterisse), viitab Chintan konkreetselt arvutites leiduvale RAM-i tüübile. Mis täpselt takistab meid kasutamast NVRAMit meie laua- ja sülearvutites?

Vastus

SuperUser'i toetaja MSalters pakub mõningast teavet selle kohta, kuidas me ei pääse riistvara füüsilistest piirangutest (kuid mitte mikroskoopilisest skaalast) välja.

Süvendada see füüsika tõttu.

Mistahes mittelenduv mälu peab talletama oma bitid kahes olekus, millel on nende vahel suur energiabarjäär või muidu muudab väikseimat mõju bit. Kuid sellele mälule kirjutades peame selle energia barjääri aktiivselt ületama.

Disaineril on nende energiabarjääride kehtestamisel vabadus. Seadke see madalaks 0. 1, ja saad mälu, mida saab palju kirjutada ilma palju soojust tekitamata: kiire ja lenduv. Seadke energia barjäär kõrge 0 | 1 ja bittid jäävad peaaegu igaveseks või kuni sa kulutad tõsist energiat.

DRAM kasutab väikesi kondensaatoreid, mis lekivad. Suuremad kondensaatorid lekiksid vähem, oleksid vähem lenduvad, kuid võtavad rohkem aega.

Flash kasutab elektroone, mis on üles ehitatud kõrgepinge abil isolaatorisse. Energiabarjäär on nii suur, et sa ei saa neid kontrollitult välja viia; ainus viis on puhastada kogu bittiplokk.

Teisisõnu, ainus viis, kuidas muuta RAM nii kiireks, kui vajame seda tänapäeva arvutitoimingute jaoks, on hoida riigi vaheliste muutuste vastupanu äärmiselt madalana (ja muuta RAM muutumatuks ja vastuvõtlikuks andmete kadumise suhtes võimsuse kadumise ees) ).

Kas teil on midagi lisada selgitusele? Hääletage kommentaarides. Kas soovite lugeda rohkem vastuseid teistelt tech-savvy Stack Exchange'i kasutajatelt? Vaadake siin täielikku arutelu lõiku.