Tại sao RAM phải biến động?


90

Nếu RAM máy tính không biến động như các kho lưu trữ liên tục khác, thì sẽ không có thứ gọi là thời gian khởi động. Vậy thì tại sao không có mô-đun ram không bay hơi? Cảm ơn bạn.


2
Câu hỏi này xứng đáng có câu trả lời đầy đủ nhưng T nghĩ rằng bộ nhớ không bay hơi chậm hơn nhiều.
mveroone

12
Điều gì khiến bạn nghĩ rằng nó không phải là dễ bay hơi ?? Đó là 40 năm trước.
Daniel R Hicks

20
RAM không ổn định không phải vì nó phải dễ bay hơi, bởi vì công nghệ mà nó sử dụng rất dễ bay hơi.
Alvin Wong

8
@jhocking vì không có công nghệ không biến động về hiệu suất tương đương.
Dan Neely

2
Giả sử tôi hỏi điều này 2 năm kể từ bây giờ: Tại sao bạn không thể nhớ hương vị cuối cùng của soda mà bạn đã uống là gì trước khi bạn hỏi câu hỏi này?
Erik Reppen

Câu trả lời:


113

Khi hầu hết mọi người đọc hoặc nghe "RAM", họ nghĩ về những điều sau:

Hai gậy SDRAM, lịch sự của Wikipedia

Trên thực tế, chúng được làm từ chip DRAM và thật gây tranh cãi nếu DRAM là một loại RAM. (Nó từng là RAM "thực", nhưng công nghệ đã thay đổi và đó là niềm tin tôn giáo nhiều hơn nếu đó là RAM hay không, xem thảo luận trong các bình luận.)

RAM là một thuật ngữ rộng. Nó là viết tắt của "bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên", đó là bất kỳ loại bộ nhớ nào có thể được truy cập theo bất kỳ thứ tự nào (trong đó "truy cập" tôi có nghĩa là đọc hoặc ghi, nhưng một số loại RAM có thể chỉ đọc).

Ví dụ: HDD không phải là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, bởi vì khi bạn cố đọc hai bit không liền kề (hoặc bạn đang đọc chúng theo thứ tự ngược lại vì bất kỳ lý do gì), bạn phải chờ cho đĩa xoay và tiêu đề để di chuyển. Chỉ các bit tuần tự có thể được đọc mà không có hoạt động bổ sung ở giữa. Đó cũng là lý do tại sao DRAM có thể được coi là không phải RAM - nó được đọc theo khối.

Có nhiều loại bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên. Một số trong số chúng không dễ bay hơi và thậm chí có cả chỉ đọc, ví dụ ROM. Vì vậy, RAM không bay hơi tồn tại.

Tại sao chúng ta không sử dụng nó? Tốc độ không phải là vấn đề lớn nhất, ví dụ như bộ nhớ NOR Flash có thể được đọc nhanh như DRAM (ít nhất đó là những gì Wikipedia nói, nhưng không có trích dẫn). Tốc độ ghi kém hơn, nhưng vấn đề quan trọng nhất là:

Do kiến ​​trúc bên trong của bộ nhớ không bay hơi, chúng phải bị hao mòn. Số chu kỳ ghi và xóa được giới hạn ở mức 100.000-1.000.000. Nó trông giống như một con số lớn và nó thường đủ cho bộ nhớ không bay hơi (ổ đĩa không thường xuyên bị hỏng, phải không?), Nhưng đó là một vấn đề đã được giải quyết trong các ổ SSD. RAM được ghi cách thường xuyên hơn so với ổ SSD, vì vậy nó sẽ dễ bị hao mòn hơn.

DRAM không bị hao mòn, nó nhanh và tương đối rẻ. SRAM thậm chí còn nhanh hơn, nhưng nó cũng đắt hơn. Ngay bây giờ nó được sử dụng trong CPU để lưu trữ. (và đó thực sự là RAM mà không có nghi ngờ gì;))


34
+1 để được với 0,1% số người nói đúng ROM cũng là RAM! (nói rằng D-RAM không phải là RAM là một chút cực kỳ ...)
jlliagre

11
Nhưng các ổ đĩa gốc được gọi là "RAM" (vì sự thay thế khác là băng). Nếu lịch sử xác định quyền ưu tiên, DASD (thứ mà bạn trẻ gọi là HDD) chắc chắn là RAM.
Daniel R Hicks

18
@DanielRHicks Điều đó thật thú vị. Có thể "RAMiness" không phải là nhị phân: DRAM ít ngẫu nhiên hơn SRAM, ổ cứng ít ngẫu nhiên hơn DRAM, v.v.
gronostaj

11
nếu bạn gọi truy cập ngẫu nhiên vào bất kỳ bộ nhớ nào trong đó việc truy cập vào một điểm ngẫu nhiên chỉ mất O(1)thời gian về kích thước bất kể trạng thái hiện tại thì DRAM là truy cập ngẫu nhiên, ổ cứng có quyền truy cập O(#tracks+rotation_time)thay đổi theo kích cỡ
ratchet freak

8
"RAM" là tôi tin rằng (tôi không thể tìm thấy một tài liệu tham khảo tốt) có nguồn gốc đối lập với bộ nhớ tuần tự (băng từ hoặc băng giấy; dòng trễ thủy ngân) chỉ có thể được truy cập theo thứ tự. Trong khi đó, tôi đã tìm thấy một thuật ngữ về "RAM" trong các ngôn ngữ khác: smo.uhi.ac.uk/~oduibhin/tearmai/etymology.htmlm trong đó nhấn mạnh các khía cạnh khác nhau của sự khác biệt về RAM / ROM.
pjc50

141

Sâu bên dưới là do vật lý.

Bất kỳ bộ nhớ không bay hơi nào cũng phải lưu trữ các bit của nó ở hai trạng thái có rào cản năng lượng lớn giữa chúng hoặc nếu không thì ảnh hưởng nhỏ nhất sẽ thay đổi bit. Nhưng khi viết vào bộ nhớ đó, chúng ta phải tích cực vượt qua rào cản năng lượng đó.

Nhà thiết kế có khá nhiều tự do trong việc thiết lập những rào cản năng lượng. Đặt nó ở mức thấp 0 . 1và bạn có được bộ nhớ có thể được ghi lại rất nhiều mà không tạo ra nhiều nhiệt: nhanh và dễ bay hơi. Đặt hàng rào năng lượng ở mức cao 0 | 1và các bit sẽ ở gần như mãi mãi hoặc cho đến khi bạn tiêu tốn năng lượng nghiêm trọng.

DRAM sử dụng các tụ điện nhỏ bị rò rỉ. Các tụ điện lớn hơn sẽ rò rỉ ít hơn, ít biến động hơn, nhưng mất nhiều thời gian hơn để sạc.

Flash sử dụng các electron được bắn ở điện áp cao vào một bộ cách ly. Rào cản năng lượng cao đến mức bạn không thể lấy chúng ra một cách có kiểm soát; cách duy nhất là dọn sạch toàn bộ khối bit.


11
Câu trả lời chính xác! Bạn thực sự đã trả lời tại sao của nó và một cách dễ hiểu không kém.
Synetech

10
Câu trả lời được chấp nhận không thực sự trả lời câu hỏi, trong khi câu trả lời này thì có.
Đánh dấu Adler

1
Bạn có thể tránh đề cập đến điều này bởi vì nó quá "sâu trong vật lý", nhưng tôi muốn nói rằng rào cản ít về năng lượng hơn là entropy . SRAM thậm chí còn có tụ điện nhỏ hơn DRAM và không bị rò rỉ, bởi vì nó sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường thay vì điện trở - nói một cách mơ hồ, bỏ qua nhiễu từ nhiễu nhiệt qua ngưỡng điện áp được cung cấp bên ngoài. Chỉ một vài cái chết thu nhỏ trong tương lai, chúng ta sẽ đạt được một loại khác về sự can thiệp - đường hầm lượng tử - trong đó một hàng rào năng lượng thực tế sẽ là cách duy nhất để lưu giữ thông tin cổ điển.
leftaroundabout

@leftaroundabout: SRAM hoàn toàn không có tụ điện, ngoại trừ ký sinh trùng và có lẽ một số thiết kế nghiên cứu.
MSalters

1
@leftaroundabout: Cả SRAM và DRAM đều không thể lưu trữ một chút trong một khoảng thời gian dài hơn mà không cần một số hình thức làm mới bit đó (biến 0,2 trở lại thành 0 bit rõ nét). SRAM chỉ làm điều đó liên tục trong khi DRAM thực hiện nó trong một chu trình viết lại.
MSalters

23

Cần lưu ý rằng "cửa hàng chính" thường được sử dụng đầu tiên trong máy tính là "lõi" - các toroids nhỏ của vật liệu ferrite được sắp xếp thành một mảng, với dây chạy qua chúng theo 3 hướng.

Để viết 1, bạn gửi các xung cường độ bằng nhau thông qua các dây X và Y tương ứng, để "lật" lõi. (Để viết số 0 bạn sẽ không.) Bạn sẽ phải xóa vị trí trước khi viết.

Để đọc, bạn hãy thử viết 1 và xem nếu một xung tương ứng được tạo ra trên dây "giác quan" - nếu vậy thì vị trí được sử dụng là 0. Sau đó, tất nhiên bạn phải ghi lại dữ liệu, vì bạn vừa xóa nó.

(Đây là một mô tả hơi đơn giản, tất nhiên.)

Nhưng các công cụ là không dễ bay hơi. Bạn có thể tắt máy tính, khởi động nó một tuần sau đó và dữ liệu sẽ vẫn ở đó. Và nó chắc chắn là "RAM".

(Trước "lõi", hầu hết các máy tính hoạt động trực tiếp từ "trống" từ tính, chỉ với một vài thanh ghi bộ nhớ CPU và một vài thứ được sử dụng như CRT lưu trữ.)

Vì vậy, câu trả lời là tại sao RAM (ở dạng hiện tại, phổ biến nhất) lại dễ bay hơi chỉ đơn giản là dạng đó rẻ và nhanh. (Intel, đủ thú vị, là người đi đầu trong việc phát triển RAM bán dẫn và chỉ tham gia vào ngành kinh doanh CPU để tạo ra thị trường cho RAM của họ.)


Các máy tính dựa trên lõi thường được thiết kế sao cho sau khi mất điện đột xuất, chúng có thể (khi nguồn được áp dụng lại) hoạt động trở lại khi chúng rời đi? Giả thuyết của tôi sẽ là nếu một người thực hiện thủ tục "tắt máy" thì người ta có thể có một hệ thống lưu mọi thứ quan tâm vào lõi và sau đó bắt đầu thực hiện NOP cho đến khi mất điện; nếu một người sử dụng đúng quy trình khi khởi động lại, thì người ta có thể khôi phục trạng thái hệ thống. Bạn có biết các hệ thống thường có phương tiện tự động kích hoạt quy trình tắt máy nếu mất điện bên ngoài không? Nếu một hệ thống dựa trên cốt lõi là ...
supercat

... ngừng hoạt động do mất điện và không có cơ hội hoàn thành bất kỳ hoạt động nào đang diễn ra trước khi mất điện hoàn toàn, tôi hy vọng rằng bất kỳ đơn vị bộ nhớ nào bị tác động sẽ bị mất; hơn nữa, vì tôi hy vọng rằng các bộ đếm chương trình, bộ giải mã, v.v. sẽ không được lưu trong bộ nhớ lõi, nên nội dung của chúng cũng sẽ bị mất.
supercat

@supercat - Có rất nhiều kiểu dáng. Chủ yếu là nỗ lực tập trung vào việc duy trì tính toàn vẹn của hệ thống tệp, do đó, phục hồi sự cố rất có thể là cố gắng tìm các hoạt động tệp đang được tiến hành và hoàn tất các hoạt động đó. Nhưng tôi nhớ rằng việc phát hiện ra sự cố mất điện là khá phổ biến và làm hỏng các thanh ghi CPU.
Daniel R Hicks

Nếu bộ nhớ đang được sử dụng như một hệ thống tệp, tôi hy vọng rằng mã có thể đảm bảo rằng nó sẽ luôn ở trạng thái hợp lệ, sao cho mọi hoạt động bị gián đoạn có thể được khôi phục hoặc chạy để hoàn thành. Mặt khác, theo hiểu biết của tôi, bộ nhớ lõi thường được sử dụng không phải nó không dễ bay hơi, mà vì nó rẻ hơn bất kỳ giải pháp thay thế nào, vì vậy tôi tò mò không biết các nhà thiết kế đã tận dụng mức độ không biến động nào hoặc chỉ bỏ qua nó .
supercat

@supercat - Họ đã tận dụng lợi thế của nó khá thường xuyên (và do đó, ví dụ, các hệ thống tệp kém mạnh mẽ hơn so với mong muốn đối với RAM dễ bay hơi). Không phải đó là một "điểm bán hàng" lớn, nhưng nó đã ở đó, vậy tại sao không?
Daniel R Hicks

18

DRAM nhanh, có thể được xây dựng với giá rẻ đến mật độ cực cao (thấp $ / MB và cm 2 / MB), nhưng mất trạng thái trừ khi được làm mới rất thường xuyên. Kích thước rất nhỏ của nó là một phần của vấn đề; các electron rò rỉ ra ngoài qua các bức tường mỏng.

SRAM rất nhanh, rẻ hơn (cao $ / MB) và ít đậm đặc hơn, và không cần làm mới, nhưng mất trạng thái của nó một khi nguồn điện bị cắt. Cấu trúc SRAM được sử dụng cho "NVRAM", đó là RAM được gắn vào một pin nhỏ. Tôi có một số hộp mực Sega và Nintendo có trạng thái lưu trữ hàng thập kỷ được lưu trữ trong NVRAM.

EEPROM (thường ở dạng "Flash") không dễ bay hơi, viết chậm, nhưng rẻ và dày đặc.

FRAM (RAM sắt điện) là một trong những công nghệ lưu trữ thế hệ mới đang có sẵn, thực hiện những gì bạn muốn: nhanh, rẻ, không dễ bay hơi ... nhưng chưa dày đặc. Bạn có thể nhận được một vi điều khiển TI sử dụng nó và cung cấp hành vi bạn muốn. Cắt điện và khôi phục nó cho phép bạn tiếp tục nơi bạn rời đi. Nhưng nó chỉ có 64kbyte của công cụ. Hoặc bạn có thể nhận được FRAM nối tiếp 2Mbit .

Công nghệ "Memristor" đang được nghiên cứu để cung cấp các đặc tính tương tự cho FRAM, nhưng chưa thực sự là một sản phẩm thương mại.


Chỉnh sửa : lưu ý rằng nếu bạn có một hệ thống liên tục RAM, bạn cần tìm ra cách áp dụng các bản cập nhật cho nó trong khi nó đang chạy hoặc chấp nhận nhu cầu khởi động lại thường xuyên mà không mất tất cả công việc của bạn. Có một số thiết bị PDA tiền điện thoại thông minh lưu trữ tất cả dữ liệu của họ trong NVRAM, mang lại cho bạn cả tính năng bật tức thời và khả năng mất ngay lập tức tất cả dữ liệu của bạn nếu pin bị xẹp.


Công nghệ memristor của Yay, sẽ có ít nhất 10 năm trở lên trước khi chúng ta thấy các sản phẩm tuyệt vời dựa trên các thiết bị "mới" này. Nhưng họ nên giữ một lời hứa cho việc thực hiện bộ nhớ.
Chris O

DRUM nhanh, nhưng không dày đặc và chi phí cho mỗi nhân vật cao. (Cái gì ?? DRAM ??? Đừng bận tâm.)
Daniel R Hicks

1
NVRAM không giống như SRAM được hỗ trợ bằng pin. NVRAM có một tụ điện trên mỗi bit có thể được cách điện đủ để mọi điện tích không bị rò rỉ, nhưng cũng có thể được cảm nhận và lập trình. Cấu trúc tế bào bit khá lớn và trong một số công nghệ liên quan đến các bước fab kỳ lạ hơn, vì vậy NVRAM là công nghệ chi phí cao mật độ thấp. Nhưng nó cũng có tuổi thọ lưu trữ rất dài. CMOS SRAM tiêu thụ rất ít năng lượng khi không hoạt động và do đó, việc sao lưu nó bằng pin là hiệu quả về chi phí. Thiết bị "CMOS" phổ biến của PC là một ví dụ.
RBerteig

1
Lắp ráp pin SRAM + không phải là một NVRAM thực sự. NVRAM thật được xây dựng trên EEPROM.
dùng539484

@RBerteig: Tôi hiểu rằng NVRAM là một cuộc hôn nhân của SRAM với một cửa hàng không bay hơi và một phương tiện lưu trữ năng lượng đủ lớn để cho phép SRAM được sao chép vào cửa hàng không bay hơi mà không cần năng lượng bên ngoài. Nếu SRAM và cửa hàng không bay hơi nằm trong các chip riêng biệt, việc chuyển cái này sang cái khác sẽ mất một lúc (và tiêu tốn rất nhiều năng lượng). Kết hôn chúng lại với nhau cho phép việc chuyển tiền diễn ra nhanh hơn nhiều.
supercat

6

IMO vấn đề chính ở đây thực sự là biến động. Để viết nhanh, viết phải dễ dàng (nghĩa là không yêu cầu thời gian kéo dài). Điều này mâu thuẫn với những gì bạn muốn thấy khi chọn RAM: Nó phải nhanh.

Tương tự hàng ngày: - Viết một cái gì đó trên bảng trắng rất dễ dàng và tốn ít công sức. Do đó, nó rất nhanh và bạn có thể phác thảo trên bảng trong vài giây. - Tuy nhiên, bản phác thảo của bạn trên bảng trắng rất dễ bay hơi. Một số chuyển động sai và mọi thứ đã biến mất. - Lấy một số đĩa đá và khắc bản phác thảo của bạn ở đó - như phong cách The Flintstones - và bản phác thảo của bạn sẽ ở đó trong nhiều năm, nhiều thập kỷ hoặc có thể trong nhiều thế kỷ tới. Viết này mất nhiều thời gian hơn mặc dù.

Quay lại với máy tính: Công nghệ sử dụng chip nhanh để lưu trữ dữ liệu liên tục đã có sẵn (như ổ đĩa flash), nhưng tốc độ vẫn thấp hơn rất nhiều so với RAM biến động. Có một cái nhìn vào một số ổ đĩa flash và so sánh dữ liệu. Bạn sẽ tìm thấy một cái gì đó như "đọc với tốc độ 200 MB / giây" và "viết với tốc độ 50 MB / giây". Đây là một sự khác biệt khá lớn. Tất nhiên, giá sản phẩm có một số trò chơi ở đây, tuy nhiên, thời gian truy cập chung có thể cải thiện việc chi tiêu nhiều tiền hơn, nhưng đọc vẫn sẽ nhanh hơn viết.

"Nhưng làm thế nào về flash BIOS? Điều đó được tích hợp và nhanh chóng!" bạn có thể hỏi Bạn nói đúng, nhưng bạn đã bao giờ flash hình ảnh BIOS chưa? Việc khởi động thông qua BIOS chỉ mất vài phút - phần lớn thời gian bị lãng phí khi chờ phần cứng bên ngoài - nhưng việc flash thực tế có thể mất vài phút, ngay cả khi chỉ cần vài KB để ghi / ghi.

Tuy nhiên, có cách giải quyết cho vấn đề này, ví dụ tính năng Hybernate của Windows. Nội dung RAM được ghi vào bộ lưu trữ không bay hơi (như ổ cứng) và sau đó đọc lại. Một số BIOS trên netbook cung cấp các tính năng tương tự cho cấu hình và cài đặt BIOS chung bằng cách sử dụng phân vùng ổ cứng ẩn (vì vậy về cơ bản bạn bỏ qua nội dung BIOS ngay cả khi khởi động nguội).


6

Chủ yếu là vì bắt-22 . Nếu DRAM của bạn (như đã nói, RAM là thuật ngữ rất rộng. Những gì bạn đang nói đến được gọi là DRAM , với D cho Dynamic) đột nhiên trở nên không ổn định, mọi người sẽ gọi nó là NVRAM , loại lưu trữ rất khác nhau.

Ngoài ra còn có một lý do thực tế, hiện tại không có loại NVRAM (ý tôi là NVRAM dựa trên EEPROM thực sự, không có nguồn điện yêu cầu) tồn tại cho phép số lượng ghi không giới hạn mà không bị suy giảm phần cứng.


Về các thiết bị lưu trữ dung lượng lớn dựa trên DRAM: hãy xem Gigabyte i-RAM (lưu ý pin Li-Ion có thể sạc lại, khiến nó không biến động trong một thời gian)

một


3

Trên thực tế, RAM không, nói đúng ra, CẦN phải biến động, nhưng để thuận tiện, chúng ta thường làm theo cách đó. Xem Ram từ tính trên Wikipedia ( http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetoresistive_random-access_memory ) để biết một công nghệ RAM không bay hơi tiềm năng, mặc dù vẫn cần phát triển thêm để sử dụng thực tế.

Về cơ bản, lợi thế của DRAM là kích thước. Đó là một công nghệ cực kỳ đơn giản có các đặc tính đọc-ghi rất nhanh, nhưng do đó, rất dễ bay hơi. Bộ nhớ Flash có các đặc điểm đọc OK, nhưng là TREMENDOUSLY SLOW so với những gì cần thiết cho RAM.

RAM tĩnh có các đặc tính đọc-ghi cực kỳ thuận lợi và công suất khá thấp, nhưng có số lượng thành phần lớn so với DRAM, và do đó đắt hơn nhiều. (Dấu chân lớn hơn trên silicon = thất bại nhiều hơn + số lượng chip thấp hơn mỗi lần chết = chi phí nhiều hơn) Nó cũng dễ bay hơi, nhưng ngay cả một pin nhỏ cũng có thể cung cấp năng lượng cho nó trong một thời gian, biến nó thành một loại psudo-NVRAM nếu không có chi phí vấn đề.

Cho dù đó là MRAM hay một số công nghệ khác, có thể vào một lúc nào đó trong tương lai, chúng ta sẽ tìm ra cách giải quyết nhu cầu hiện tại đối với các cấu trúc bộ nhớ được làm chậm máy tính, chúng ta vẫn chưa có. Tuy nhiên, ngay cả khi thời đại đó đến, có khả năng chúng ta vẫn sẽ cần một số phương tiện lưu trữ đáng tin cậy (đọc: SLOW) dài hạn để lưu trữ dữ liệu.


2

Như nhiều người khác đã đề cập, RAM hiện đại chỉ biến động theo thiết kế - không phải theo yêu cầu. SDRAM và DDR-SDRAM có thêm những rắc rối về việc cũng cần phải làm mới để vẫn đáng tin cậy trong hoạt động. Đó chỉ là bản chất của các mô-đun RAM động. Nhưng, tôi không thể không tự hỏi liệu có lựa chọn nào khác không. Những loại bộ nhớ tồn tại có thể phù hợp với tiêu chí? Trong phần hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ bao gồm bộ nhớ có thể đọc / ghi vào lúc chạy. Điều này loại bỏ ROM, PROM và các chip sử dụng một lần khác - chúng có nghĩa là không thay đổi một khi được lập trình.

Nếu chúng ta nhích gần hơn một chút so với phía không bay hơi của quang phổ, chúng ta sẽ gặp SRAM trên đường đi - nhưng tính không biến động của nó khá hạn chế. Trên thực tế, đó chỉ là dữ liệu còn lại. Nó không yêu cầu làm mới, nhưng nó chắc chắn sẽ giảm dữ liệu khi mất điện quá lâu. Ngoài ra, nó cũng nhanh hơn DRAM một chút - cho đến khi bạn đạt kích thước GB. Do kích thước của các ô nhớ tăng lên (6 bóng bán dẫn trên mỗi ô), khi so sánh với DRAM, khả năng tồn tại của lợi thế tốc độ của SRAM bắt đầu mờ dần khi kích thước của bộ nhớ đang sử dụng tăng lên.

Tiếp theo là BBSRAM - SRAM dự phòng pin. Loại bộ nhớ này là phiên bản sửa đổi của SRAM sử dụng Pin để không biến động trong trường hợp mất điện. Tuy nhiên, điều này giới thiệu một số vấn đề. Làm thế nào để bạn loại bỏ pin sau khi nó được thực hiện cho? Và không phải SRAM tự nó đã đủ lớn rồi sao? Thêm một mạch quản lý năng lượng và pin vào hỗn hợp chỉ làm giảm dung lượng có thể được sử dụng cho các ô nhớ thực tế. Tôi cũng không nhớ pin chơi đẹp khi tiếp xúc với nhiệt kéo dài ...

Hơn nữa về phía không bay hơi của quang phổ, bây giờ chúng tôi đặt mắt vào EPROM. 'Nhưng chờ đã', bạn hỏi - 'không phải EPROM cũng sử dụng một lần sao?' Không, nếu bạn có đèn UV và ý chí chấp nhận rủi ro cao. EPROM có thể được viết lại nếu tiếp xúc với tia UV. Tuy nhiên, chúng thường được đóng gói trong một vỏ bọc mờ đục sau khi được lập trình - điều đó sẽ phải xuất hiện trước. Rất không thực tế, thấy rằng nó không thể được viết lại trong thời gian chạy, trong mạch. Và bạn sẽ không thể nhắm mục tiêu các địa chỉ / ô nhớ riêng lẻ - chỉ xóa sạch. Nhưng, EEPROM có thể giúp ...

EE là viết tắt của Electric-Erasable. Điều đó mở ra cơ hội cho các hoạt động ghi xảy ra trong mạch một lần (so với ROM, PROM và EPROM). Tuy nhiên, EEPROM sử dụng bóng bán dẫn cổng nổi. Điều này dẫn đến sự tích tụ dần dần các electron bị bẫy, cuối cùng sẽ khiến các tế bào bộ nhớ không thể hoạt động. Hoặc, các tế bào bộ nhớ có thể gặp phải mất phí. Điều đó dẫn đến việc tế bào bị bỏ lại trong trạng thái bị xóa. Đó là một bản án tử hình có kế hoạch - không phải những gì bạn đang tìm kiếm.

MRAM là tiếp theo trong danh sách. Nó sử dụng một Đường hầm từ tính, bao gồm một nam châm vĩnh cửu được ghép nối với một nam châm có thể thay đổi (được ngăn cách bởi lớp cách điện mỏng), như một chút. Theo Wikipedia ,

" Phương pháp đọc đơn giản nhất được thực hiện bằng cách đo điện trở của tế bào. Một tế bào cụ thể (thường) được chọn bằng cách cấp nguồn cho một bóng bán dẫn liên quan chuyển dòng điện từ một đường cung cấp qua tế bào xuống đất. Do tính kháng từ của đường hầm, điện trở của tế bào thay đổi do sự định hướng tương đối của từ hóa trong hai tấm. Bằng cách đo dòng điện kết quả, có thể xác định điện trở bên trong bất kỳ tế bào cụ thể nào và từ đó phân cực từ hóa của tấm có thể ghi được. "

Dạng bộ nhớ này dựa trên sự khác biệt về điện trở và điện áp đo, thay vì điện tích và dòng điện. Nó không cần bơm sạc, hỗ trợ cho hoạt động của nó tiêu thụ ít năng lượng hơn DRAM - đặc biệt đối với các biến thể dựa trên STT. MRAM có nhiều ưu điểm so với thiết kế của nó, bao gồm mật độ bộ nhớ tương đương với DRAM; hiệu suất và tốc độ tương đương với SRAM trong các trường hợp thử nghiệm hạn chế; tiêu thụ điện năng thấp hơn nhiều so với DRAM; và thiếu suy thoái do các hoạt động đọc / ghi lặp đi lặp lại. Điều này đã đặt MRAM vào tầm ngắm của các nhà nghiên cứu và nhà khoa học, thúc đẩy sự phát triển của nó. Trên thực tế, nó cũng được xem là một ứng cử viên có thể cho " bộ nhớ phổ quát ". Tuy nhiên, chi phí fab cho loại bộ nhớ này vẫn rất cao,các tùy chọn khác - những tùy chọn có vẻ hơi khó sử dụng vào thời điểm này.

Tôi có thể vượt qua RAM Ferroelectric, nhưng đó là một lựa chọn khá buồn. F-RAM tương tự như DRAM trong xây dựng - chỉ cần thay thế lớp điện môi bằng vật liệu sắt điện thay thế. Nó có mức tiêu thụ điện năng thấp hơn, độ bền đọc / ghi tốt - nhưng những lợi thế sẽ suy yếu sau đó. Nó có mật độ lưu trữ thấp hơn nhiều, nắp lưu trữ hoàn toàn, quy trình đọc phá hủy (yêu cầu thay đổi bất kỳ IC nào để phù hợp với nó với vòm ghi sau khi đọc.) Và chi phí tổng thể cao hơn. Không phải là một cảnh đẹp.

Các tùy chọn cuối cùng trên phổ là SONOS , CBRAMFlash-RAM (NAND Flash, dựa trên NOR, v.v.). Bộ lưu trữ giống như SSD thông thường sẽ không cắt giảm, vì vậy chúng tôi không thể tìm thấy bất kỳ tùy chọn khả thi nào ở cuối phổ này. Cả SONOS và Flash-RAM đều gặp phải các vấn đề về tốc độ đọc / ghi hạn chế (chủ yếu được sử dụng cho lưu trữ vĩnh viễn - không được tối ưu hóa cho tốc độ hoạt động giống như RAM), cần phải ghi theo khối và số lượng hạn chế của chu kỳ đọc / ghi trước khi nói ' chúc ngủ ngon'. Chúng có thể tốt cho phân trang, nhưng chúng chắc chắn sẽ không hoạt động để truy cập tốc độ cao. CBRAM cũng hơi chậm so với mục đích của bạn.

Tương lai cho cuộc săn lùng này hiện đang ảm đạm. Nhưng đừng sợ - tôi đã để lại một vài đề cập đáng trân trọng cho việc đọc cá nhân của bạn. T-RAM (Thysistor-RAM), Z-RAMnvSRAM cũng là những ứng cử viên có thể. Mặc dù cả T-RAMZ-RAM thỉnh thoảng cần được làm mới (so với DRAM, SDRAM và DDR-SDRAM), nvSRAM không có các yêu cầu như vậy. Tất cả ba tùy chọn này đều có mật độ bộ nhớ tốt hơn, tốc độ đọc / ghi tốt hơn và / hoặc tốc độ tiêu thụ năng lượng tốt hơn. Họ cũng không cần pin - đó là một điểm cộng lớn (BBSRAM đang khóc ở một góc). Khi xem xét kỹ hơn về nvSRAM, có vẻ như chúng tôi đã tìm thấy ứng cử viên khả thi cho sự thay thế DDR-SDRAM đáng sợ.

Nhưng sớm thôi (ít nhất là đối với những người chọn đọc đến nay), tất cả chúng ta sẽ khóc ở những góc riêng biệt của chúng ta - ngoài việc có các vấn đề kích thước tương tự như SRAM, nvSRAM cũng không có sẵn trong các mô-đun đủ lớn để sử dụng như một thay thế DDR-SDRAM phù hợp. Các tùy chọn ở đó - nhưng hoặc chưa sẵn sàng để sản xuất (như MRAM), hoặc đơn giản là sẽ không bao giờ (nvSRAM). Và trước khi bạn hỏi, Gigabyte i-RAM cũng đã hết - nó chỉ hoạt động thông qua giao diện SATA, tạo ra một nút cổ chai hiệu năng. Nó cũng có pin. Tôi đoán tất cả chúng ta nên nhìn vào nơi bộ nhớ có thể sẽ tiếp theo ? Một kết thúc ngọt ngào cay đắng, tôi cho rằng.


1
Tại sao bạn không đề cập đến bộ nhớ lõi từ? : D
Jamie Hanrahan

@JamieHanrahan Có lẽ tôi sẽ: P ...
TopHatSản phẩm115

1
Khi bạn nói về RAM điện môi, tôi nghĩ "tiếp theo là về lõi" ... họ thậm chí còn chia sẻ tính năng đọc phá hoại!
Jamie Hanrahan

1
  • Bộ nhớ dung lượng lớn cần các ô nhớ nhỏ riêng lẻ. Một tụ điện đơn giản, chứa một điện tích 1 hoặc điện tích 0 có thể nhỏ hơn tôi rất nhiều so với logic phức tạp trong ram không bay hơi & nhanh hơn.

  • Nạp lại số tiền bị rò rỉ là một chu trình độc lập phần cứng. Logic này được thực hiện theo cách mà bộ xử lý thường không bị cản trở.

  • Mặt khác, nguồn điện ngừng hoạt động. Vì vậy, có, tổng tải lại là cần thiết, khi khởi động hoặc ngủ đông.

  • Công suất lớn hơn cho cùng kích thước, giành chiến thắng trong cuộc bỏ phiếu.

Ram 8GB = 8,589.934.592 byte x 8 bit = 68.719.476.736 bit (ô - không có tính chẵn lẻ)


1

Để trả lời câu hỏi- Không!

Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên không bay hơi Từ Wikipedia, bách khoa toàn thư miễn phí Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên không bay hơi (NVRAM) là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên giữ lại thông tin của nó khi tắt nguồn (không biến động). Điều này trái ngược với bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động (DRAM) và bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh (SRAM), cả hai chỉ duy trì dữ liệu miễn là được cấp nguồn. Hình thức bộ nhớ NVRAM nổi tiếng nhất hiện nay là bộ nhớ flash. Một số nhược điểm của bộ nhớ flash bao gồm yêu cầu ghi nó thành các khối lớn hơn nhiều máy tính có thể tự động giải quyết và tuổi thọ tương đối hạn chế của bộ nhớ flash do số chu kỳ xóa ghi hữu hạn của nó (hầu hết các sản phẩm flash tiêu dùng tại thời điểm viết có thể chỉ chịu được khoảng 100.000 lần viết lại trước khi bộ nhớ bắt đầu xuống cấp). Một nhược điểm khác là các hạn chế về hiệu suất ngăn flash phù hợp với thời gian phản hồi và, trong một số trường hợp, khả năng đánh địa chỉ ngẫu nhiên được cung cấp bởi các dạng RAM truyền thống. Một số công nghệ mới hơn đang cố gắng thay thế flash trong một số vai trò nhất định và một số thậm chí còn cho rằng đó là bộ nhớ thực sự phổ quát, mang lại hiệu năng của các thiết bị SRAM tốt nhất với tính không biến động của flash. Cho đến nay những lựa chọn thay thế vẫn chưa trở thành chủ đạo.

Nguồn: trang wiki NVRAM


1

Nói đúng ra, RAM không cần phải biến động. Nhiều dạng RAM không bay hơi được sử dụng trong máy tính. Bộ nhớ lõi Ferrite, là một dạng RAM chiếm ưu thế (đóng vai trò là bộ lưu trữ chính, từ đó bộ xử lý lấy thông tin trực tiếp) trong thập niên 50 cho đến những năm 70, khi bộ nhớ nguyên khối được transitor hóa, trở nên phổ biến.

Tôi tin rằng IBM cũng gọi HDD là lưu trữ truy cập ngẫu nhiên, vì nó khác với lưu trữ truy cập tuần tự, chẳng hạn như băng từ. Sự khác biệt có thể so sánh với băng cassette và bản ghi vinyl - bạn phải cuộn qua toàn bộ băng trước khi bạn có thể đến bài hát cuối cùng, trong khi bạn chỉ cần định vị lại ghim trên bất kỳ vị trí nào trong bản ghi để bắt đầu nghe từ đó.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.