Zašto RAM mora biti nepostojan?

RAM računala je nepostojan; sve što je pohranjeno u njoj nestaje čim se isključi struja. Zašto je, zapravo, računalna memorija volatilna? Čitajte dalje dok istražujemo fiziku izgradnje brze memorije računala. 

Današnja sesija pitanja i odgovora dolazi nam ljubaznošću SuperUser-a, podjele Stack Exchangea, grupiranja web-lokacija za pitanja i odgovore u zajednici.

Pitanje

Čitatelj SuperUser Chintan Trivedi je znatiželjan zašto točno RAM računala mora biti volatilan:

Ako RAM računala ne bude volatilan poput drugih trajnih pohrana [tipova], tada ne postoji takva stvar kao vrijeme pokretanja. Onda zašto to nije moguće imati ne volatile ram modula? Hvala vam.

Iako postoje vrste neizbrisivog RAM-a (koji se naziva NVRAM i nalazi se u svim vrstama aplikacija kao što je spremanje podataka unutar vašeg Wi-Fi usmjerivača), Chintan se posebno odnosi na vrstu RAM-a koji se nalazi u računalima. Ono što nas zapravo sprečava da koristimo NVRAM u našim stolnim i prijenosnim računalima?

Odgovor

Suradnik SuperUser-a MSalters nudi uvid u način na koji ne možemo izbjeći fizička ograničenja hardvera:

Duboko je zbog fizike.

Svaka nepromjenljiva memorija mora pohraniti svoje bitove u dva stanja koja imaju veliku energetsku barijeru između njih, ili će najmanji utjecaj promijeniti bit. Ali kada pišemo tom sjećanju, moramo aktivno svladati tu energetsku barijeru.

Dizajner ima dosta slobode u postavljanju tih energetskih barijera. Postavite je nisko 0. 1, i dobivate memoriju koja se može puno prepisati bez stvaranja mnogo topline: brza i volatilna. Visoko postavite energetsku barijeru 0 | 1 i bitovi će ostati stavljeni gotovo zauvijek, ili dok ne potrošite ozbiljnu energiju.

DRAM koristi male kondenzatore koji cure. Veći kondenzatori bi propuštali manje, bili manje volatilni, ali će im biti potrebno više vremena za punjenje.

Bljesak koristi elektrone koji su pucali pod visokim naponom u izolator. Energetska barijera je toliko visoka da ih ne možete izvaditi na kontrolirani način; jedini način je očistiti cijeli blok bitova.

Drugim riječima, jedini način da se RAM učini što većom brzinom je potreba za modernim računalnim operacijama da bi se otpor između promjena stanja drastično smanjio (i tako učinio RAM volatilnim i osjetljivim na brisanje podataka uslijed gubitka snage ).

Imate li što dodati objašnjenju? Zvuk isključen u komentarima. Želite li pročitati više odgovora od drugih tehničkih korisnika Stack Exchangea? Pogledajte cjelokupnu temu za raspravu ovdje.