Tại sao RAM phải dễ bay hơi?

RAM máy tính rất dễ bay hơi; bất cứ thứ gì được lưu trữ trong nó đều biến mất ngay sau khi tắt điện. Tại sao, chính xác, RAM máy tính là dễ bay hơi, mặc dù? Đọc tiếp khi chúng tôi điều tra vật lý xây dựng bộ nhớ máy tính tốc độ cao. 

Phiên hỏi và trả lời hôm nay đến với chúng tôi nhờ sự hỗ trợ của SuperUser - một phân ngành của Stack Exchange, một nhóm các trang web Hỏi & Đáp do cộng đồng điều khiển.

Câu hỏi

Trình đọc SuperUser Chintan Trivingi tò mò tại sao chính xác RAM máy tính phải biến động:

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

Mặc dù có các loại RAM không bay hơi (được gọi là NVRAM và được tìm thấy trong tất cả các loại ứng dụng như lưu trữ dữ liệu bên trong bộ định tuyến Wi-Fi của bạn), Chintan đặc biệt đề cập đến loại RAM được tìm thấy trong PC. Chính xác thì điều gì ngăn chúng ta sử dụng NVRAM trong máy tính để bàn và máy tính xách tay?

Câu trả lời

Người đóng góp cho SuperUser MSalters cung cấp một số thông tin chi tiết về cách chúng tôi không thể thoát khỏi các giới hạn vật lý (tuy là quy mô siêu nhỏ) của phần cứng:

Sâu xa hơn 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. 1, và bạn có được bộ nhớ có thể được viết lại rất nhiều mà không tạo ra nhiều nhiệt: nhanh và dễ bay hơi. Đặt hàng rào năng lượng cao 0 | 1 và các bit sẽ ở lại 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. 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.

Nói cách khác, cách duy nhất để làm cho RAM có tốc độ cao như chúng ta cần cho các hoạt động của máy tính hiện đại là giữ cho điện trở giữa các thay đổi trạng thái cực kỳ thấp (và do đó làm cho RAM biến động và dễ bị xóa dữ liệu khi mất điện ).

Có một cái gì đó để thêm vào lời giải thích? Tắt âm thanh trong các ý kiến. Bạn muốn đọc thêm câu trả lời từ những người dùng Stack Exchange am hiểu công nghệ khác? Kiểm tra chủ đề thảo luận đầy đủ ở đây.