Kenapa RAM Harus Berlarut?

Komputer RAM tidak menentu; apa sahaja yang disimpan di dalamnya akan hilang sebaik sahaja elektrik dimatikan. Kenapa, sebenarnya, RAM komputer tidak menentu, walaupun? Bacalah semasa kami menyiasat fizik membina memori komputer berkelajuan tinggi. 

Sesi Soalan & Jawapan hari ini datang kepada kami dengan ihsan SuperUser-bahagian pembahagian Stack Exchange, kumpulan yang diketuai oleh komuniti laman web Q & A.

Soalan

Pembaca SuperUser Chintan Trivedi tertanya-tanya mengapa RAM komputer sebenarnya tidak menentu:

Jika komputer RAM tidak berubah-ubah seperti jenis penyimpanan berterusan lain, maka tidak akan ada perkara seperti masa bootup. Maka mengapa tidak boleh menggunakan mod ram ram yang tidak menentu? Terima kasih.

Walaupun terdapat jenis RAM yang tidak menentu (dirujuk sebagai NVRAM dan dijumpai dalam pelbagai aplikasi seperti menyimpan data di dalam router Wi-Fi anda), Chintan secara khusus merujuk kepada jenis RAM yang terdapat di PC. Apa sebenarnya yang menghalang kami daripada menggunakan NVRAM dalam komputer desktop dan komputer riba kami?

Jawapan

Penyumbang SuperUser MSalters menawarkan beberapa pandangan tentang bagaimana kita tidak dapat melepaskan batasan fizikal (bagaimanapun mikroskopik skala) perkakasan:

Deep it's due to fizik.

Sebarang memori yang tidak menentu mesti menyimpan bitnya di dua negeri yang mempunyai penghalang tenaga yang besar di antara mereka, atau pengaruh terkecil akan mengubah sedikit. Tetapi apabila menulis ke memori itu, kita mesti secara aktif mengatasi halangan tenaga itu.

Pereka mempunyai sedikit kebebasan dalam menetapkan halangan tenaga tersebut. Tetapkan ia rendah 0. 1, dan anda mendapat memori yang boleh ditulis semula tanpa menghasilkan banyak haba: cepat dan tidak menentu. Tetapkan penghalang tenaga yang tinggi 0 | 1 dan bit akan kekal hampir selama-lamanya, atau sehingga anda mengeluarkan tenaga yang serius.

DRAM menggunakan kapasitor kecil yang kebocoran. Kapasitor yang lebih besar akan bocor kurang, menjadi tidak menentu, tetapi mengambil masa lebih lama untuk mengecas.

Flash menggunakan elektron yang ditembak pada voltan tinggi ke dalam isolator. Penghalang tenaga sangat tinggi sehingga anda tidak dapat mengeluarkannya secara terkawal; satu-satunya cara ialah membersihkan keseluruhan blok bit.

Dengan kata lain, satu-satunya cara untuk menjadikan RAM sebagai kelajuan tinggi seperti yang kita perlukan untuk operasi komputer moden adalah untuk memastikan rintangan antara perubahan negeri sangat rendah (dan dengan itu menjadikan RAM tidak menentu dan terdedah kepada pemadaman data dalam menghadapi kehilangan kuasa ).

Mempunyai sesuatu untuk menambah penjelasannya? Bunyi dalam komen. Ingin membaca lebih banyak jawapan dari pengguna Stack Exchange yang berteknologi tinggi? Lihat thread perbincangan penuh di sini.