ทำไมแรมต้องมีความผันผวน

RAM คอมพิวเตอร์มีความผันผวน สิ่งใดก็ตามที่เก็บอยู่ในนั้นจะหายไปทันทีที่ไฟฟ้าดับ ทำไมคอมพิวเตอร์ RAM ถึงมีความผันผวน อ่านต่อในขณะที่เราตรวจสอบฟิสิกส์ของการสร้างหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง. 

เซสชั่นคำถามและคำตอบในวันนี้มาถึงเราด้วยความอนุเคราะห์จาก SuperUser - แผนกย่อยของ Exchange Exchange ซึ่งเป็นกลุ่มที่ขับเคลื่อนด้วยชุมชนของเว็บไซต์ถาม - ตอบ.

คำถาม

ผู้อ่าน SuperUser Chintan Trivedi สงสัยว่าทำไม RAM ของคอมพิวเตอร์จึงต้องมีความผันผวน:

ถ้า RAM ของคอมพิวเตอร์ไม่ผันผวนเช่นหน่วยความจำถาวรอื่น ๆ [ชนิด] แสดงว่าไม่มีเวลาในการบู๊ต ถ้าเช่นนั้นทำไมจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะมีโมดูลหน่วยความจำไม่ระเหย? ขอบคุณ.

แม้ว่าจะมีประเภทของ RAM ที่ไม่ลบเลือน (เรียกว่า NVRAM และพบได้ในแอปพลิเคชันทุกประเภทเช่นการจัดเก็บข้อมูลภายในเราเตอร์ Wi-Fi ของคุณ) Chintan อ้างถึงประเภทของ RAM ที่พบในพีซีโดยเฉพาะ สิ่งที่หยุดเราจากการใช้ NVRAM ในคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะและโน้ตบุ๊กของเรา?

คำตอบ

MSalters ผู้สนับสนุน SuperUser นำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีที่เราไม่สามารถหลบหนีข้อ จำกัด ทางกายภาพ (อย่างไรก็ตามการปรับขนาดด้วยกล้องจุลทรรศน์) ของฮาร์ดแวร์:

ลึกลงไปมันเป็นเพราะฟิสิกส์.

หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนใด ๆ จะต้องเก็บบิตไว้ในสองสถานะซึ่งมีสิ่งกีดขวางพลังงานขนาดใหญ่ระหว่างพวกมันมิฉะนั้นอิทธิพลที่เล็กที่สุดจะเปลี่ยนบิต แต่เมื่อเขียนไปยังหน่วยความจำเราจะต้องเอาชนะอุปสรรคด้านพลังงานนั้นอย่างแข็งขัน.

นักออกแบบมีอิสระในการกำหนดกำแพงพลังงาน ตั้งไว้ต่ำ 0. 1, และคุณจะได้รับหน่วยความจำที่สามารถเขียนใหม่ได้มากโดยไม่ต้องมีความร้อนมาก: รวดเร็วและระเหยง่าย ตั้งอุปสรรคพลังงานสูง 0 | 1 และบิตจะยังคงอยู่ตลอดไปหรือจนกว่าคุณจะใช้พลังงานอย่างจริงจัง.

DRAM ใช้ตัวเก็บประจุขนาดเล็กซึ่งรั่วไหล ตัวเก็บประจุที่ใหญ่กว่าจะรั่วน้อยกว่ามีความผันผวนน้อยกว่า แต่ใช้เวลาในการชาร์จนานกว่า.

แฟลชใช้อิเล็กตรอนซึ่งถูกยิงที่แรงดันสูงเข้าสู่ตัวแยก กำแพงพลังงานสูงมากจนคุณไม่สามารถขับมันออกมาได้ วิธีเดียวคือการล้างบิตทั้งหมด.

กล่าวอีกนัยหนึ่งวิธีเดียวที่ทำให้ RAM มีความเร็วสูงเท่าที่เราต้องการสำหรับการทำงานของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่คือการรักษาความต้านทานระหว่างสถานะการเปลี่ยนแปลงต่ำมาก (และทำให้ RAM มีความผันผวนและอ่อนไหวต่อการลบข้อมูลเมื่อเผชิญกับการสูญเสียพลังงาน ).

มีสิ่งที่จะเพิ่มคำอธิบายหรือไม่ ปิดเสียงในความคิดเห็น ต้องการอ่านคำตอบเพิ่มเติมจากผู้ใช้ Stack Exchange คนอื่นหรือไม่ ลองอ่านหัวข้อสนทนาเต็มได้ที่นี่.