Jeśli pamięć RAM komputera miałaby być nieulotna jak inne trwałe magazyny, nie byłoby czegoś takiego jak czas uruchamiania. Dlaczego więc nie jest możliwe posiadanie nieulotnego modułu taranującego? Dziękuję Ci.
To pytanie zasługuje na pełną odpowiedź, ale T uważa, że pamięć nieulotna jest znacznie wolniejsza.
mveroone
12
Co sprawiło, że to nie musi być lotny ?? To nie było 40 lat temu.
Daniel R Hicks
20
Pamięć RAM jest niestabilna nie dlatego, że musi być niestabilna, ale dlatego, że zastosowana technologia jest niestabilna.
Alvin Wong,
8
@jhocking, ponieważ nie jest dostępna nieulotna technologia o porównywalnej wydajności.
Dan Neely
2
Załóżmy, że pytam za dwa lata: dlaczego nie pamiętasz, jaki był ostatni smak napoju gazowanego, który wypiłeś, zanim zadałeś to pytanie?
Erik Reppen
Odpowiedzi:
113
Kiedy większość ludzi czyta lub słyszy „RAM”, myśli o następujących rzeczach:
W rzeczywistości są one wykonane z układów DRAM i kontrowersje budzi to, czy DRAM jest rodzajem pamięci RAM. (Kiedyś była to „prawdziwa” pamięć RAM, ale technologia uległa zmianie i jest bardziej religijna, jeśli chodzi o pamięć RAM, czy nie, patrz dyskusja w komentarzach.)
RAM jest szerokim pojęciem. Oznacza „pamięć o dostępie swobodnym”, czyli dowolną pamięć, do której można uzyskać dostęp w dowolnej kolejności (gdzie przez „dostęp” mam na myśli odczyt lub zapis, ale niektóre rodzaje pamięci RAM mogą być tylko do odczytu).
Na przykład HDD nie jest pamięcią o swobodnym dostępie, ponieważ kiedy próbujesz odczytać dwa bity, które nie sąsiadują ze sobą (lub czytasz je w odwrotnej kolejności z jakiegokolwiek powodu), musisz poczekać, aż talerze się obrócą i nagłówek przenieść. Tylko sekwencyjne bity mogą być odczytywane bez dodatkowych operacji pomiędzy nimi. Dlatego też pamięć DRAM można uznać za inną niż RAM - odczytywana jest w blokach.
Istnieje wiele rodzajów pamięci o dostępie swobodnym. Niektóre z nich nie są niestabilne, a nawet są tylko do odczytu, na przykład ROM. Tak więc istnieje nieulotna pamięć RAM.
Dlaczego tego nie używamy? Szybkość nie jest największym problemem, ponieważ na przykład pamięć NOR Flash można odczytać tak szybko jak DRAM (przynajmniej tak mówi Wikipedia , ale bez cytowania). Prędkości zapisu są gorsze, ale najważniejszym problemem jest:
Ze względu na wewnętrzną architekturę pamięci nieulotnej muszą się zużyć. Liczba cykli zapisu i kasowania jest ograniczona do 100 000–1 000 000. Wygląda na dużą liczbę i zwykle wystarcza na nieulotną pamięć masową (pendrivy nie psują się tak często, prawda?), Ale jest to problem, który już musiał zostać rozwiązany na dyskach SSD. Pamięć RAM jest zapisywana znacznie częściej niż dyski SSD, więc byłaby bardziej podatna na zużycie.
DRAM nie zużywa się, jest szybki i stosunkowo tani. SRAM jest jeszcze szybszy, ale także droższy. Obecnie jest używany w procesorach do buforowania. (i to bez wątpienia prawdziwa pamięć RAM;))
+1 za bycie z 0,1% osób słusznie stwierdzających, że ROM jest również RAM! (stwierdzenie, że D-RAM nie jest pamięcią RAM, jest trochę ekstremalne ...)
jlliagre
11
Ale oryginalne dyski były nazywane „RAM” (ponieważ inną alternatywą była taśma). Jeśli historia określa pierwszeństwo, DASD (to, co nazywacie HDD), to zdecydowanie RAM.
Daniel R Hicks
18
@DanielRHicks To ciekawe. Może „RAMiness” nie jest binarny: DRAM jest mniej losowy niż SRAM, dyski twarde są mniej losowe niż DRAM i tak dalej.
gronostaj
11
jeśli nazwiesz losowy dostęp dowolną pamięcią, w której dostęp do losowego miejsca zajmuje tylko O(1)czas pod względem wielkości, niezależnie od bieżącego stanu, wówczas DRAM ma dostęp losowy, dysk twardy ma dostęp, w O(#tracks+rotation_time)zależności od wielkości
maniak zapadkowy
8
„ Pamięć RAM” była, jak sądzę (nie mogę znaleźć dobrego odniesienia) pochodzącą w przeciwieństwie do pamięci sekwencyjnej (taśma magnetyczna lub papierowa; linie opóźniające rtęć), do której można było uzyskać dostęp tylko w odpowiedniej kolejności. Tymczasem znalazłem dygresję terminów „RAM” w innych językach: smo.uhi.ac.uk/~oduibhin/tearmai/etymology.htm, które podkreślają różne aspekty różnicy RAM / ROM.
pjc50,
141
Głęboko wynika to z fizyki.
Każda pamięć nieulotna musi przechowywać swoje bity w dwóch stanach, które mają między sobą dużą barierę energetyczną, w przeciwnym razie najmniejszy wpływ zmieni bit. Ale pisząc do tej pamięci, musimy aktywnie pokonać tę barierę energetyczną.
Projektanci mają dość swobody w ustawianiu barier energetycznych. Ustaw go nisko 0 . 1, a otrzymasz pamięć, którą można wielokrotnie przepisać bez generowania dużej ilości ciepła: szybko i szybko. Ustaw wysoką barierę energetyczną, 0 | 1a bity pozostaną ustawione prawie na zawsze, lub dopóki nie zużyjesz poważnej energii.
DRAM wykorzystuje małe kondensatory, które przeciekają. Większe kondensatory mniej przeciekałyby, były mniej lotne, ale ładowanie trwa dłużej.
Flash wykorzystuje elektrony, które są wystrzeliwane pod wysokim napięciem do izolatora. Bariera energetyczna jest tak wysoka, że nie można ich wydostać w kontrolowany sposób; jedynym sposobem jest wyczyszczenie całego bloku bitów.
Świetna odpowiedź! Właściwie odpowiedziałeś na to dlaczego i w łatwy do zrozumienia sposób.
Synetech
10
Przyjęta odpowiedź w rzeczywistości nie odpowiada na pytanie, podczas gdy ta odpowiedź brzmi.
Mark Adler
1
Prawdopodobnie unikasz o tym wspominania, ponieważ jest to zbyt „głęboko w fizyce”, ale chciałbym powiedzieć, że bariera dotyczy mniej energii niż entropii . SRAM ma jeszcze mniejsze kondensatory niż DRAM, a jednak nie przecieka, ponieważ wykorzystuje tranzystory polowe zamiast rezystorów - które niejasno omijają zakłócenia od szumu termicznego poprzez zewnętrznie dostarczany próg napięcia. Tylko kilka z nich skurczy się w przyszłości, aby osiągnąć inny rodzaj interferencji - tunelowanie kwantowe - gdzie rzeczywista bariera energetyczna będzie jedynym sposobem na zachowanie klasycznych informacji.
leftaroundabout
@leftaroundabout: SRAM w ogóle nie ma kondensatorów, z wyjątkiem pasożytniczych i być może niektórych projektów badawczych.
MSalters
1
@leftaroundabout: Ani SRAM, ani DRAM nie mogą przechowywać bitów przez dłuższy okres czasu bez jakiejś formy odświeżania tego bitu (zmieniając 0,2 z powrotem w wyraźny bit 0). SRAM robi to ciągle, podczas gdy DRAM robi to w cyklu przepisywania.
MSalters
23
Należy zauważyć, że pierwszym powszechnie stosowanym „głównym magazynem” w komputerach był „rdzeń” - małe toroidy z materiału ferrytowego ułożone w szeregu, z drutem biegnącym przez nie w 3 kierunkach.
Aby napisać 1, wysyłałeś impulsy o jednakowej sile przez odpowiednie przewody X i Y, aby „przerzucić” rdzeń. (Aby napisać zero, nie zrobiłbyś tego.) Musiałbyś skasować lokalizację przed napisaniem.
Aby przeczytać, spróbuj napisać 1 i zobaczyć, czy odpowiedni impuls został wygenerowany na przewodzie „wyczuwalnym” - jeśli tak, to lokalizacja była kiedyś zerowa. Wtedy oczywiście musisz zapisać dane z powrotem, ponieważ właśnie je skasowałeś.
(Jest to oczywiście nieco uproszczony opis.)
Ale rzeczy były nielotne. Możesz wyłączyć komputer, uruchomić go tydzień później, a dane nadal tam będą. I to zdecydowanie „RAM”.
(Przed „rdzeniem” większość komputerów działała bezpośrednio z magnetycznego „bębna”, z tylko kilkoma rejestrami pamięci procesora i kilkoma używanymi rzeczami, takimi jak CRT pamięci).
Zatem odpowiedź na pytanie, dlaczego pamięć RAM (w jej obecnej, najczęściej stosowanej formie) jest niestabilna, polega po prostu na tym, że ta forma jest tania i szybka. (Intel, co ciekawe, był wcześnie lider w opracowywaniu półprzewodnikowej pamięci RAM i tylko dostał się do biznesu CPU wygenerować rynek dla ich pamięci RAM).
Czy komputery oparte na rdzeniu były zwykle zaprojektowane tak, aby po nieoczekiwanej awarii zasilania mogły (po przywróceniu zasilania) wznowić działanie tam, gdzie zostały przerwane? Moje przypuszczenie byłoby takie, że jeśli ktoś wykona procedurę „zamknięcia”, może mieć system zapisujący wszystko, co jest interesujące, w rdzeniu, a następnie rozpocząć wykonywanie NOP, dopóki zasilanie nie zostanie odłączone; jeśli zastosowano prawidłową procedurę podczas ponownego uruchamiania, można przywrócić stan systemu. Czy wiesz, czy systemy zazwyczaj miały możliwość autonomicznego uruchomienia procedury wyłączania w przypadku utraty zasilania zewnętrznego? Gdyby system oparty na rdzeniu był ...
supercat
... aby przestać funkcjonować z powodu awarii zasilania i nie miałem szansy dokończyć żadnych operacji, które były w toku przed całkowitym zanikiem zasilania, oczekiwałbym, że jakakolwiek jednostka pamięci, na którą działano, zostanie utracona; ponadto, ponieważ spodziewałbym się, że liczniki programów, sekwencery itp. nie będą przechowywane w pamięci rdzenia, zawartość tych również zostanie utracona.
supercat
@ supercat - Istnieje wiele różnych projektów. Głównie wysiłek koncentrował się na utrzymaniu integralności systemu plików, więc odzyskiwanie po awarii najprawdopodobniej próbowało znaleźć trwające operacje na plikach i je ukończyć. Ale pamiętam, że dość często wykrywano awarię zasilania i chowano rejestry procesora.
Daniel R Hicks
Jeśli pamięć jest używana jako system plików, spodziewam się, że kod może zapewnić, że zawsze będzie w poprawnym stanie, tak że każda przerwana operacja może zostać przywrócona lub wykonana do końca. Z drugiej strony, o ile rozumiem, często wykorzystywano pamięć rdzeniową nie dlatego, że była nieulotna, ale raczej dlatego, że była tańsza niż jakakolwiek alternatywa, więc jestem ciekawy, w jakim stopniu projektanci skorzystali z nieulotności lub po prostu ją zignorowali. .
supercat
@supercat - Korzystali z niego dość często (a zatem np. systemy plików były mniej niezawodne, niż można by się spodziewać w przypadku niestabilnej pamięci RAM). Nie to, że był to duży „punkt sprzedaży”, ale był, więc dlaczego nie?
Daniel R Hicks
18
DRAM jest szybki, można budować tanio do bardzo wysokiej gęstości (low $ / MB i cm 2 / mb), ale traci swój stan chyba odświeżany bardzo często. Jego bardzo mały rozmiar stanowi część problemu; elektrony wyciekają przez cienkie ściany.
SRAM jest bardzo szybki, mniej tani (wysoki $ / MB) i mniej gęsty, i nie wymaga odświeżania, ale traci swój stan po odcięciu zasilania. Konstrukcja SRAM jest używana dla „NVRAM”, czyli RAM podłączonego do małej baterii. Mam kilka kart Sega i Nintendo, które mają dziesięcioletnie stany zapisu zapisane w pamięci NVRAM.
EEPROM (zwykle w formie „Flash”) jest nielotny, wolno pisze, ale jest tani i gęsty.
FRAM (ferroelektryczna pamięć RAM) to jedna z nowych technologii pamięci masowej nowej generacji, która staje się dostępna i robi to, co chcesz: szybko, tanio, nieulotnie ... ale jeszcze nie gęsto. Możesz uzyskać mikrokontroler TI, który go używa i zapewnia pożądane zachowanie. Zmniejszenie mocy i przywrócenie jej pozwala wznowić od miejsca, w którym zostało przerwane. Ale ma tylko 64 KB. Lub możesz uzyskać szeregową pamięć RAM 2Mbit .
Technologia „Memristor” jest badana w celu zapewnienia podobnych właściwości do FRAM, ale tak naprawdę nie jest jeszcze produktem komercyjnym.
Edycja : pamiętaj, że jeśli masz system utrzymujący pamięć RAM, musisz dowiedzieć się, jak zastosować aktualizacje do niego, gdy jest uruchomiony, lub zaakceptować konieczność sporadycznego restartu bez utraty całej pracy. Istnieje wiele urządzeń PDA sprzed smartfonów, które przechowują wszystkie swoje dane w pamięci NVRAM, zapewniając natychmiastowe włączenie i potencjalną natychmiastową utratę wszystkich danych w przypadku rozładowania baterii.
Tak, technologia memristor minie co najmniej 10 lat, zanim zobaczymy fajne produkty oparte na tych „nowych” urządzeniach. Ale powinni mieć mnóstwo obietnic dotyczących implementacji pamięci.
Chris O
BĘBEN jest szybki, ale niezbyt gęsty, a koszt jednej postaci jest wysoki. (What? DRAM ??? Nieważne.)
Daniel R Hicks
1
NVRAM to nie to samo co SRAM z podtrzymaniem bateryjnym. NVRAM ma kondensator na bit, który może być wystarczająco izolowany, aby żaden ładunek nie wyciekał, ale można go również wykryć i zaprogramować. Struktura komórki bitowej jest dość duża, aw niektórych technologiach zastosowano bardziej egzotyczne etapy, więc NVRAM jest technologią o niskiej gęstości i niskich kosztach. Ale ma również bardzo długą żywotność. Pamięć CMOS SRAM pobiera bardzo mało energii w stanie bezczynności, dlatego tworzenie kopii zapasowej za pomocą baterii jest opłacalne. Raz wspólne urządzenie „CMOS” na PC jest jednym z przykładów.
RBerteig,
1
Zespół akumulatora SRAM + nie jest prawdziwą pamięcią NVRAM. Prawdziwa pamięć NVRAM oparta na EEPROM.
user539484,
@RBerteig: Rozumiem, że NVRAM to połączenie SRAM z nieulotnym magazynem i wystarczająco dużym nośnikiem energii, aby umożliwić skopiowanie SRAM do nieulotnego magazynu bez energii zewnętrznej. Gdyby SRAM i nieulotny sklep znajdowały się w osobnych układach, przeniesienie jednego do drugiego zajęłoby trochę czasu (i zużyłoby dużo energii). Połączenie ich w jedną całość pozwala na szybszy transfer.
supercat
6
IMO głównym problemem tutaj jest rzeczywiście zmienność. Aby pisać szybko, pisanie musi być łatwe (tzn. Nie wymagać dłuższych okresów). Jest to sprzeczne z tym, co chciałbyś zobaczyć wybierając RAM: musi być szybki.
Codzienna analogia: - Pisanie czegoś na tablicy jest bardzo łatwe i nie wymaga żadnego wysiłku. Dlatego jest szybki i możesz szkicować całą planszę w ciągu kilku sekund. - Jednak twoje szkice na tablicy są bardzo niestabilne. Niewłaściwy ruch i wszystko zniknęło. - Weź trochę kamiennej płyty i wygraweruj tam swój szkic - jak w stylu Flintstonów - a twój szkic pozostanie tam przez lata, dekady, a może nawet wieki. Pisanie tego zajmuje jednak dużo dłużej.
Powrót do komputerów: Technologia wykorzystywania szybkich układów do przechowywania trwałych danych już istnieje (np. Dyski flash), ale prędkości są nadal znacznie niższe w porównaniu z niestabilną pamięcią RAM. Rzuć okiem na dysk flash i porównaj dane. Znajdziesz coś takiego jak „odczyt przy 200 MB / s” i „zapis przy 50 MB / s”. To spora różnica. Oczywiście w grę wchodzi cena produktu, jednak ogólny czas dostępu może poprawić wydawanie większej ilości pieniędzy, ale czytanie będzie nadal szybsze niż pisanie.
„Ale co powiesz na flashowanie BIOS-u? To jest wbudowane i szybkie!” możesz zapytać. Masz rację, ale czy kiedykolwiek sflashowałeś obraz BIOS? Ładowanie systemu BIOS zajmuje tylko chwilę - większość czasu jest tracona na czekanie na zewnętrzny sprzęt - ale faktyczne flashowanie może potrwać kilka minut, nawet jeśli to tylko kilka KB do wypalenia / zapisu.
Istnieją jednak obejścia tego problemu, np. Funkcja Hybernate systemu Windows. Zawartość pamięci RAM jest zapisywana w nieulotnej pamięci masowej (takiej jak HDD), a następnie odczytywana. Niektóre BIOS-y na netbookach zapewniają podobne funkcje do ogólnej konfiguracji BIOS-u i ustawień za pomocą ukrytej partycji dysku twardego (więc zasadniczo pomijasz BIOS nawet przy zimnych butach).
Głównie z powodu połowu-22 . Jeśli twoja pamięć DRAM (jak już wspomniano, pamięć RAM jest bardzo szeroka). To, o czym mówisz, nazywa się DRAM , z D for Dynamic) nagle staje się nieulotne, ludzie nazywają to NVRAM, który jest bardzo innym rodzajem pamięci.
Istnieje również praktyczny powód, że obecnie nie ma typów NVRAM (mam na myśli prawdziwą pamięć NVRAM opartą na EEPROM, bez wymaganego źródła zasilania), która pozwala na nieograniczoną liczbę zapisów bez pogorszenia sprzętu.
Jeśli chodzi o urządzenia pamięci masowej oparte na pamięci DRAM: spójrz na Gigabyte i-RAM (zwróć uwagę na akumulator litowo-jonowy, który przez pewien czas czyni go nielotnym)
W rzeczywistości pamięć RAM, ściśle mówiąc, NIE POTRZEBUJE być niestabilna, ale dla wygody robimy to w ten sposób. Zobacz Magnetic Ram na Wikipedii ( http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetoresistive_random-access_memory ), aby zapoznać się z jedną potencjalną nieulotną technologią RAM, choć nadal wymaga ona dalszego rozwoju w celu praktycznego wykorzystania.
Zasadniczo zaletą pamięci DRAM jest rozmiar. Jest to niezwykle prosta technologia, która ma bardzo szybką charakterystykę odczytu i zapisu, ale w konsekwencji jest niestabilna. Pamięć flash ma OK właściwości odczytu, ale jest NAPRAWDĘ POWOLNA w porównaniu do potrzebnej pamięci RAM.
Statyczna pamięć RAM ma wyjątkowo korzystne właściwości odczytu i zapisu i ma dość niską moc, ale ma dużą liczbę komponentów w porównaniu z pamięcią DRAM, a zatem jest znacznie droższa. (Większy ślad na krzemie = więcej awarii + mniejsza liczba układów na matrycę = większy koszt) Jest również niestabilny, ale nawet niewielka bateria może zasilać go przez pewien czas, co czyni go rodzajem psudo-NVRAM, gdyby nie koszt kwestia.
Niezależnie od tego, czy jest to MRAM, czy inna technologia, prawdopodobnie w pewnym momencie w przyszłości znajdziemy sposób na obejście obecnej potrzeby warstwowych struktur pamięci, które spowalniają komputery, po prostu nas jeszcze nie ma. Jednak nawet gdy ta era nadejdzie, prawdopodobnie nadal będziemy potrzebować pewnej różnorodności niezawodnego (długoterminowego) nośnika pamięci (czytaj: WOLNIE) do archiwizacji danych.
Jak wielu wspomniało, nowoczesna pamięć RAM jest niestabilna z założenia - a nie z wymagań. SDRAM i DDR-SDRAM mają dodatkowe problemy, ponieważ wymagają odświeżenia, aby zachować niezawodność działania. Taka jest właśnie natura modułów dynamicznej pamięci RAM. Ale nie mogłem pomóc, ale zastanawiałem się, czy jest dostępna inna opcja. Jakie rodzaje pamięci mogą pasować do kryteriów? W tym przewodniku omówię tylko pamięć, którą można odczytać / zapisać w czasie wykonywania. Wyrzuca ROM, PROM i inne układy jednorazowego użytku - po zaprogramowaniu mają pozostać niezmienne.
Jeśli zbliżymy się nieco bliżej nielotnej strony widma, po drodze napotkamy SRAM - ale jego nieulotność jest dość ograniczona. Właściwie to tylko remanencja danych. Nie wymaga odświeżania, ale z pewnością upuści dane, gdy zasilanie będzie zbyt długo wyłączone. Oprócz tego jest także nieco szybszy niż DRAM - dopóki nie osiągniesz rozmiaru GB. Ze względu na zwiększony rozmiar komórek pamięci (6 tranzystorów na komórkę), w porównaniu do DRAM, żywotność przewagi SRAM zaczyna maleć wraz ze wzrostem wielkości używanej pamięci.
Następny jest BBSRAM - SRAM z podtrzymaniem bateryjnym. Ten typ pamięci jest zmodyfikowaną wersją SRAM, która wykorzystuje akumulator, aby stał się nieulotny w przypadku awarii zasilania. Wprowadza to jednak pewne problemy. Jak pozbyć się baterii po jej zakończeniu? A czy sama SRAM nie jest już wystarczająco duża? Dodanie obwodu zarządzania energią i baterii do miksu zmniejsza tylko ilość miejsca, które można wykorzystać na rzeczywiste komórki pamięci. Nie pamiętam też, żeby baterie dobrze się grały przy dłuższej ekspozycji na ciepło ...
Oprócz nielotnej strony spektrum przyglądamy się teraz EPROM. „Ale poczekaj”, pytasz - „czy EPROM nie jest również jednorazowy?” Nie, jeśli masz światło UV i chcesz podjąć wysokie ryzyko. EPROMy mogą być przepisywane, jeśli są wystawione na działanie promieni UV. Zazwyczaj są one jednak zapakowane w nieprzezroczystą obudowę po zaprogramowaniu - to najpierw musiałoby spaść. Bardzo niepraktyczne, ponieważ nie można go przepisać w czasie wykonywania, w obwodzie. I nie byłbyś w stanie celować w indywidualne adresy / komórki pamięci - wystarczy wyczyścić. Ale EEPROM może pomóc ...
EE oznacza elektrycznie kasowalne. To otwiera drzwi do operacji zapisu występujących raz w obwodzie (w porównaniu do ROM, PROM i EPROM). Jednak pamięci EEPROM wykorzystują tranzystory z ruchomą bramą. Prowadzi to do stopniowej akumulacji uwięzionych elektronów, co ostatecznie uniemożliwi funkcjonowanie komórek pamięci. Lub komórki pamięci mogą napotkać utratę ładunku. Prowadzi to do pozostawienia komórki w stanie wymazanym. To planowany wyrok śmierci - nie to, czego szukałeś.
MRAM jest następny na liście. Wykorzystuje magnetyczne złącze tunelowe, składające się z magnesu stałego w połączeniu z magnesem wymiennym (oddzielonym cienką warstwą izolacyjną). Według Wikipedii ,
„ Najprostszą metodę odczytu osiąga się poprzez pomiar rezystancji elektrycznej ogniwa. Konkretne ogniwo jest (zwykle) wybierane przez zasilanie powiązanego tranzystora, który przełącza prąd z linii zasilającej przez ogniwo do uziemienia. Dzięki magnetorezystancji tunelu, rezystancja elektryczna komórki zmienia się z powodu względnej orientacji magnetyzacji w dwóch płytkach. Poprzez pomiar uzyskanego prądu można określić rezystancję wewnątrz dowolnej konkretnej komórki, a na tej podstawie polaryzację magnesowania zapisywalnej płyty. ”
Ta forma pamięci opiera się na różnicach rezystancji i napięcia pomiarowego, a nie na ładunkach i prądach. Nie potrzebuje pompy ładującej, co pomaga zmniejszyć zużycie energii przez jej działanie w porównaniu do pamięci DRAM - szczególnie w przypadku wariantów opartych na STT. MRAM ma wiele zalet w swojej konstrukcji, w tym gęstość pamięci porównywalną z gęstością pamięci DRAM; wydajność i szybkość porównywalna z SRAM w ograniczonych przypadkach testowych; zużycie energii znacznie niższe niż DRAM; oraz brak degradacji spowodowany powtarzającymi się operacjami odczytu / zapisu. Dzięki temu MRAM znalazło się w centrum uwagi zarówno badaczy, jak i naukowców, przyczyniając się do jego rozwoju. W rzeczywistości jest on również postrzegany jako potencjalny kandydat na „ uniwersalną pamięć ”. Jednak wspaniałe koszty tego typu pamięci są nadal bardzo wysokie,inne opcje - te, które w tym momencie wyglądają trochę nieporęcznie.
Mógłbym przejść przez Ferroelektryczną pamięć RAM, ale jest to raczej smutna opcja. F-RAM jest podobny do DRAM w konstrukcji - wystarczy zastąpić warstwę dielektryczną materiałem ferroelektrycznym. Ma niższy pobór mocy, przyzwoitą wytrzymałość na odczyt / zapis - ale po tym korzyści znikają. Ma znacznie niższą gęstość pamięci, całkowity limit pamięci, niszczący proces odczytu (wymagający zmian w dowolnym układzie scalonym, aby dostosować się do niego z arch. Zapisu po przeczytaniu) i wyższy całkowity koszt. Niezły widok.
Ostatnimi opcjami w spektrum są SONOS , CBRAM i Flash-RAM (NAND Flash, oparty na NOR itp.). Zwykła pamięć masowa podobna do SSD nie pozwoli jednak na to, więc nie możemy znaleźć żadnych realnych opcji na końcu tego spektrum. Zarówno w SONOS, jak i Flash-RAM występują problemy z ograniczonymi prędkościami odczytu / zapisu (wykorzystywanymi głównie do trwałego przechowywania - nie zoptymalizowanymi pod kątem prędkości działania podobnych do pamięci RAM), potrzebą zapisu w blokach i ograniczoną liczbą cykli odczytu / zapisu przed powiedzeniem „ dobranoc'. Mogą być dobre do stronicowania, ale na pewno nie będą działać w przypadku szybkiego dostępu. CBRAM jest również trochę za wolny dla twoich celów.
Przyszłość tego polowania wygląda obecnie ponuro. Ale nie bój się - zostawiłem kilka wyróżnień do osobistego czytania. Możliwe są również T-RAM (Thysistor-RAM), Z-RAM i nvSRAM . Chociaż zarówno T-RAM, jak i Z-RAM wymagają od czasu do czasu odświeżenia (w porównaniu do DRAM, SDRAM i DDR-SDRAM), nvSRAM jest wolny od takich wymagań. Wszystkie trzy z tych opcji mają albo lepszą gęstość pamięci, lepszą szybkość odczytu / zapisu i / lub lepsze zużycie energii. Nie potrzebują też baterii - co jest dużym plusem (BBSRAM płacze w kącie). Przy bliższym przyjrzeniu się nvSRAM wydaje się, że znaleźliśmy realnego kandydata na przerażającą wymianę pamięci DDR-SDRAM.
Ale wkrótce (przynajmniej dla tych, którzy zdecydowali się czytać do tej pory) wszyscy będziemy płakać w naszych oddzielnych rogach - oprócz problemów z tym samym rozmiarem co SRAM, nvSRAM nie jest również dostępny w wystarczająco dużych modułach, aby można go było użyć jako odpowiednia wymiana pamięci DDR-SDRAM. Dostępne są opcje - ale albo nie są jeszcze gotowe do produkcji (jak MRAM), albo po prostu nigdy nie będą (nvSRAM). I zanim zapytasz, Gigabyte i-RAM też jest niedostępny - działa tylko poprzez interfejs SATA, tworząc wąskie gardło wydajności. Ma także baterię. Myślę, że wszyscy powinniśmy patrzeć, dokąd zmierza pamięć ? Słodko gorzki koniec, jak sądzę.
Dlaczego nie wspomniałeś o pamięci z rdzeniem magnetycznym? : D
Jamie Hanrahan,
@JamieHanrahan Może będę: P ...
TopHatProductions115
1
Kiedy mówiłeś o ferroelektrycznej pamięci RAM, myślałem, że „next chodzi o rdzeń” ... mają nawet funkcję destrukcyjnego odczytu!
Jamie Hanrahan,
1
Pamięci o dużej pojemności potrzebują małych pojedynczych komórek pamięci. Prosty kondensator, który utrzymuje ładunek 1 lub 0, może być znacznie mniejszy niż złożona logika w nieulotnym pamięci RAM i szybciej.
Uzupełnianie wycieku to niezależny od sprzętu cykl. Ta logika jest wykonana w taki sposób, że procesor jest zwykle bez przeszkód.
Z drugiej strony wyłączenie zasilania zatrzymuje odświeżanie. Więc tak, konieczne jest całkowite przeładowanie podczas rozruchu lub hibernacji.
Większa pojemność dla tego samego rozmiaru wygrywa głos.
8 GB pamięci RAM = 8.589.934.592 bajtów x 8 bitów = 68.719.476.736 bitów (komórki - bez parzystości)
Nieulotna pamięć o swobodnym dostępie Z Wikipedii, bezpłatna encyklopedia Nieulotna pamięć o swobodnym dostępie (NVRAM) to pamięć o swobodnym dostępie, która zachowuje swoje informacje po wyłączeniu zasilania (nieulotna). Jest to w przeciwieństwie do dynamicznej pamięci o swobodnym dostępie (DRAM) i statycznej pamięci o swobodnym dostępie (SRAM), które przechowują dane tylko tak długo, jak długo jest przyłożone zasilanie. Najbardziej znaną obecnie formą pamięci NVRAM jest pamięć flash. Niektóre wady pamięci flash obejmują wymóg zapisywania jej w większych blokach, niż wiele komputerów może automatycznie rozwiązać, oraz względnie ograniczoną żywotność pamięci flash ze względu na jej skończoną liczbę cykli kasowania zapisu (większość zwykłych produktów flash w chwili pisania może wytrzymuje tylko około 100 000 przeróbek, zanim pamięć zacznie się pogarszać). Kolejną wadą są ograniczenia wydajności uniemożliwiające flashowi dopasowanie czasów odpowiedzi, aw niektórych przypadkach losowa adresowalność oferowana przez tradycyjne formy pamięci RAM. Kilka nowszych technologii próbuje zastąpić pamięć flash w niektórych rolach, a niektóre nawet twierdzą, że jest to naprawdę uniwersalna pamięć, oferująca wydajność najlepszych urządzeń SRAM z nieulotnością flash. Do tej pory alternatywy te nie stały się jeszcze głównym nurtem.
Ściśle mówiąc, pamięć RAM nie musi być niestabilna. W komputerach zastosowano wiele form nieulotnej pamięci RAM. Na przykład ferrytowa pamięć rdzeniowa była dominującą formą pamięci RAM (działającej jako pamięć główna, z której procesor pobierał informacje bezpośrednio) w latach 50. aż do lat 70. XX wieku, gdy tranzystorowa stała się monolityczna pamięć.
Uważam, że IBM określił także dysk twardy jako pamięć o dostępie swobodnym, ponieważ różni się on od pamięci dostępu sekwencyjnego, takiej jak taśma magnetyczna. Różnica jest porównywalna z kasetą magnetofonową i płytą winylową - musisz przewinąć całą taśmę, aby przejść do ostatniego utworu, a po prostu zmienić położenie pinezki w dowolnym miejscu na płycie, aby rozpocząć słuchanie.
Odpowiedzi:
Kiedy większość ludzi czyta lub słyszy „RAM”, myśli o następujących rzeczach:
W rzeczywistości są one wykonane z układów DRAM i kontrowersje budzi to, czy DRAM jest rodzajem pamięci RAM. (Kiedyś była to „prawdziwa” pamięć RAM, ale technologia uległa zmianie i jest bardziej religijna, jeśli chodzi o pamięć RAM, czy nie, patrz dyskusja w komentarzach.)
RAM jest szerokim pojęciem. Oznacza „pamięć o dostępie swobodnym”, czyli dowolną pamięć, do której można uzyskać dostęp w dowolnej kolejności (gdzie przez „dostęp” mam na myśli odczyt lub zapis, ale niektóre rodzaje pamięci RAM mogą być tylko do odczytu).
Na przykład HDD nie jest pamięcią o swobodnym dostępie, ponieważ kiedy próbujesz odczytać dwa bity, które nie sąsiadują ze sobą (lub czytasz je w odwrotnej kolejności z jakiegokolwiek powodu), musisz poczekać, aż talerze się obrócą i nagłówek przenieść. Tylko sekwencyjne bity mogą być odczytywane bez dodatkowych operacji pomiędzy nimi. Dlatego też pamięć DRAM można uznać za inną niż RAM - odczytywana jest w blokach.
Istnieje wiele rodzajów pamięci o dostępie swobodnym. Niektóre z nich nie są niestabilne, a nawet są tylko do odczytu, na przykład ROM. Tak więc istnieje nieulotna pamięć RAM.
Dlaczego tego nie używamy? Szybkość nie jest największym problemem, ponieważ na przykład pamięć NOR Flash można odczytać tak szybko jak DRAM (przynajmniej tak mówi Wikipedia , ale bez cytowania). Prędkości zapisu są gorsze, ale najważniejszym problemem jest:
Ze względu na wewnętrzną architekturę pamięci nieulotnej muszą się zużyć. Liczba cykli zapisu i kasowania jest ograniczona do 100 000–1 000 000. Wygląda na dużą liczbę i zwykle wystarcza na nieulotną pamięć masową (pendrivy nie psują się tak często, prawda?), Ale jest to problem, który już musiał zostać rozwiązany na dyskach SSD. Pamięć RAM jest zapisywana znacznie częściej niż dyski SSD, więc byłaby bardziej podatna na zużycie.
DRAM nie zużywa się, jest szybki i stosunkowo tani. SRAM jest jeszcze szybszy, ale także droższy. Obecnie jest używany w procesorach do buforowania. (i to bez wątpienia prawdziwa pamięć RAM;))
źródło
O(1)czas pod względem wielkości, niezależnie od bieżącego stanu, wówczas DRAM ma dostęp losowy, dysk twardy ma dostęp, wO(#tracks+rotation_time)zależności od wielkościGłęboko wynika to z fizyki.
Każda pamięć nieulotna musi przechowywać swoje bity w dwóch stanach, które mają między sobą dużą barierę energetyczną, w przeciwnym razie najmniejszy wpływ zmieni bit. Ale pisząc do tej pamięci, musimy aktywnie pokonać tę barierę energetyczną.
Projektanci mają dość swobody w ustawianiu barier energetycznych. Ustaw go nisko
0 . 1, a otrzymasz pamięć, którą można wielokrotnie przepisać bez generowania dużej ilości ciepła: szybko i szybko. Ustaw wysoką barierę energetyczną,0 | 1a bity pozostaną ustawione prawie na zawsze, lub dopóki nie zużyjesz poważnej energii.DRAM wykorzystuje małe kondensatory, które przeciekają. Większe kondensatory mniej przeciekałyby, były mniej lotne, ale ładowanie trwa dłużej.
Flash wykorzystuje elektrony, które są wystrzeliwane pod wysokim napięciem do izolatora. Bariera energetyczna jest tak wysoka, że nie można ich wydostać w kontrolowany sposób; jedynym sposobem jest wyczyszczenie całego bloku bitów.
źródło
Należy zauważyć, że pierwszym powszechnie stosowanym „głównym magazynem” w komputerach był „rdzeń” - małe toroidy z materiału ferrytowego ułożone w szeregu, z drutem biegnącym przez nie w 3 kierunkach.
Aby napisać 1, wysyłałeś impulsy o jednakowej sile przez odpowiednie przewody X i Y, aby „przerzucić” rdzeń. (Aby napisać zero, nie zrobiłbyś tego.) Musiałbyś skasować lokalizację przed napisaniem.
Aby przeczytać, spróbuj napisać 1 i zobaczyć, czy odpowiedni impuls został wygenerowany na przewodzie „wyczuwalnym” - jeśli tak, to lokalizacja była kiedyś zerowa. Wtedy oczywiście musisz zapisać dane z powrotem, ponieważ właśnie je skasowałeś.
(Jest to oczywiście nieco uproszczony opis.)
Ale rzeczy były nielotne. Możesz wyłączyć komputer, uruchomić go tydzień później, a dane nadal tam będą. I to zdecydowanie „RAM”.
(Przed „rdzeniem” większość komputerów działała bezpośrednio z magnetycznego „bębna”, z tylko kilkoma rejestrami pamięci procesora i kilkoma używanymi rzeczami, takimi jak CRT pamięci).
Zatem odpowiedź na pytanie, dlaczego pamięć RAM (w jej obecnej, najczęściej stosowanej formie) jest niestabilna, polega po prostu na tym, że ta forma jest tania i szybka. (Intel, co ciekawe, był wcześnie lider w opracowywaniu półprzewodnikowej pamięci RAM i tylko dostał się do biznesu CPU wygenerować rynek dla ich pamięci RAM).
źródło
DRAM jest szybki, można budować tanio do bardzo wysokiej gęstości (low $ / MB i cm 2 / mb), ale traci swój stan chyba odświeżany bardzo często. Jego bardzo mały rozmiar stanowi część problemu; elektrony wyciekają przez cienkie ściany.
SRAM jest bardzo szybki, mniej tani (wysoki $ / MB) i mniej gęsty, i nie wymaga odświeżania, ale traci swój stan po odcięciu zasilania. Konstrukcja SRAM jest używana dla „NVRAM”, czyli RAM podłączonego do małej baterii. Mam kilka kart Sega i Nintendo, które mają dziesięcioletnie stany zapisu zapisane w pamięci NVRAM.
EEPROM (zwykle w formie „Flash”) jest nielotny, wolno pisze, ale jest tani i gęsty.
FRAM (ferroelektryczna pamięć RAM) to jedna z nowych technologii pamięci masowej nowej generacji, która staje się dostępna i robi to, co chcesz: szybko, tanio, nieulotnie ... ale jeszcze nie gęsto. Możesz uzyskać mikrokontroler TI, który go używa i zapewnia pożądane zachowanie. Zmniejszenie mocy i przywrócenie jej pozwala wznowić od miejsca, w którym zostało przerwane. Ale ma tylko 64 KB. Lub możesz uzyskać szeregową pamięć RAM 2Mbit .
Technologia „Memristor” jest badana w celu zapewnienia podobnych właściwości do FRAM, ale tak naprawdę nie jest jeszcze produktem komercyjnym.
Edycja : pamiętaj, że jeśli masz system utrzymujący pamięć RAM, musisz dowiedzieć się, jak zastosować aktualizacje do niego, gdy jest uruchomiony, lub zaakceptować konieczność sporadycznego restartu bez utraty całej pracy. Istnieje wiele urządzeń PDA sprzed smartfonów, które przechowują wszystkie swoje dane w pamięci NVRAM, zapewniając natychmiastowe włączenie i potencjalną natychmiastową utratę wszystkich danych w przypadku rozładowania baterii.
źródło
IMO głównym problemem tutaj jest rzeczywiście zmienność. Aby pisać szybko, pisanie musi być łatwe (tzn. Nie wymagać dłuższych okresów). Jest to sprzeczne z tym, co chciałbyś zobaczyć wybierając RAM: musi być szybki.
Codzienna analogia: - Pisanie czegoś na tablicy jest bardzo łatwe i nie wymaga żadnego wysiłku. Dlatego jest szybki i możesz szkicować całą planszę w ciągu kilku sekund. - Jednak twoje szkice na tablicy są bardzo niestabilne. Niewłaściwy ruch i wszystko zniknęło. - Weź trochę kamiennej płyty i wygraweruj tam swój szkic - jak w stylu Flintstonów - a twój szkic pozostanie tam przez lata, dekady, a może nawet wieki. Pisanie tego zajmuje jednak dużo dłużej.
Powrót do komputerów: Technologia wykorzystywania szybkich układów do przechowywania trwałych danych już istnieje (np. Dyski flash), ale prędkości są nadal znacznie niższe w porównaniu z niestabilną pamięcią RAM. Rzuć okiem na dysk flash i porównaj dane. Znajdziesz coś takiego jak „odczyt przy 200 MB / s” i „zapis przy 50 MB / s”. To spora różnica. Oczywiście w grę wchodzi cena produktu, jednak ogólny czas dostępu może poprawić wydawanie większej ilości pieniędzy, ale czytanie będzie nadal szybsze niż pisanie.
„Ale co powiesz na flashowanie BIOS-u? To jest wbudowane i szybkie!” możesz zapytać. Masz rację, ale czy kiedykolwiek sflashowałeś obraz BIOS? Ładowanie systemu BIOS zajmuje tylko chwilę - większość czasu jest tracona na czekanie na zewnętrzny sprzęt - ale faktyczne flashowanie może potrwać kilka minut, nawet jeśli to tylko kilka KB do wypalenia / zapisu.
Istnieją jednak obejścia tego problemu, np. Funkcja Hybernate systemu Windows. Zawartość pamięci RAM jest zapisywana w nieulotnej pamięci masowej (takiej jak HDD), a następnie odczytywana. Niektóre BIOS-y na netbookach zapewniają podobne funkcje do ogólnej konfiguracji BIOS-u i ustawień za pomocą ukrytej partycji dysku twardego (więc zasadniczo pomijasz BIOS nawet przy zimnych butach).
źródło
Głównie z powodu połowu-22 . Jeśli twoja pamięć DRAM (jak już wspomniano, pamięć RAM jest bardzo szeroka). To, o czym mówisz, nazywa się DRAM , z D for Dynamic) nagle staje się nieulotne, ludzie nazywają to NVRAM, który jest bardzo innym rodzajem pamięci.
Istnieje również praktyczny powód, że obecnie nie ma typów NVRAM (mam na myśli prawdziwą pamięć NVRAM opartą na EEPROM, bez wymaganego źródła zasilania), która pozwala na nieograniczoną liczbę zapisów bez pogorszenia sprzętu.
Jeśli chodzi o urządzenia pamięci masowej oparte na pamięci DRAM: spójrz na Gigabyte i-RAM (zwróć uwagę na akumulator litowo-jonowy, który przez pewien czas czyni go nielotnym)
źródło
W rzeczywistości pamięć RAM, ściśle mówiąc, NIE POTRZEBUJE być niestabilna, ale dla wygody robimy to w ten sposób. Zobacz Magnetic Ram na Wikipedii ( http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetoresistive_random-access_memory ), aby zapoznać się z jedną potencjalną nieulotną technologią RAM, choć nadal wymaga ona dalszego rozwoju w celu praktycznego wykorzystania.
Zasadniczo zaletą pamięci DRAM jest rozmiar. Jest to niezwykle prosta technologia, która ma bardzo szybką charakterystykę odczytu i zapisu, ale w konsekwencji jest niestabilna. Pamięć flash ma OK właściwości odczytu, ale jest NAPRAWDĘ POWOLNA w porównaniu do potrzebnej pamięci RAM.
Statyczna pamięć RAM ma wyjątkowo korzystne właściwości odczytu i zapisu i ma dość niską moc, ale ma dużą liczbę komponentów w porównaniu z pamięcią DRAM, a zatem jest znacznie droższa. (Większy ślad na krzemie = więcej awarii + mniejsza liczba układów na matrycę = większy koszt) Jest również niestabilny, ale nawet niewielka bateria może zasilać go przez pewien czas, co czyni go rodzajem psudo-NVRAM, gdyby nie koszt kwestia.
Niezależnie od tego, czy jest to MRAM, czy inna technologia, prawdopodobnie w pewnym momencie w przyszłości znajdziemy sposób na obejście obecnej potrzeby warstwowych struktur pamięci, które spowalniają komputery, po prostu nas jeszcze nie ma. Jednak nawet gdy ta era nadejdzie, prawdopodobnie nadal będziemy potrzebować pewnej różnorodności niezawodnego (długoterminowego) nośnika pamięci (czytaj: WOLNIE) do archiwizacji danych.
źródło
Jak wielu wspomniało, nowoczesna pamięć RAM jest niestabilna z założenia - a nie z wymagań. SDRAM i DDR-SDRAM mają dodatkowe problemy, ponieważ wymagają odświeżenia, aby zachować niezawodność działania. Taka jest właśnie natura modułów dynamicznej pamięci RAM. Ale nie mogłem pomóc, ale zastanawiałem się, czy jest dostępna inna opcja. Jakie rodzaje pamięci mogą pasować do kryteriów? W tym przewodniku omówię tylko pamięć, którą można odczytać / zapisać w czasie wykonywania. Wyrzuca ROM, PROM i inne układy jednorazowego użytku - po zaprogramowaniu mają pozostać niezmienne.
Jeśli zbliżymy się nieco bliżej nielotnej strony widma, po drodze napotkamy SRAM - ale jego nieulotność jest dość ograniczona. Właściwie to tylko remanencja danych. Nie wymaga odświeżania, ale z pewnością upuści dane, gdy zasilanie będzie zbyt długo wyłączone. Oprócz tego jest także nieco szybszy niż DRAM - dopóki nie osiągniesz rozmiaru GB. Ze względu na zwiększony rozmiar komórek pamięci (6 tranzystorów na komórkę), w porównaniu do DRAM, żywotność przewagi SRAM zaczyna maleć wraz ze wzrostem wielkości używanej pamięci.
Następny jest BBSRAM - SRAM z podtrzymaniem bateryjnym. Ten typ pamięci jest zmodyfikowaną wersją SRAM, która wykorzystuje akumulator, aby stał się nieulotny w przypadku awarii zasilania. Wprowadza to jednak pewne problemy. Jak pozbyć się baterii po jej zakończeniu? A czy sama SRAM nie jest już wystarczająco duża? Dodanie obwodu zarządzania energią i baterii do miksu zmniejsza tylko ilość miejsca, które można wykorzystać na rzeczywiste komórki pamięci. Nie pamiętam też, żeby baterie dobrze się grały przy dłuższej ekspozycji na ciepło ...
Oprócz nielotnej strony spektrum przyglądamy się teraz EPROM. „Ale poczekaj”, pytasz - „czy EPROM nie jest również jednorazowy?” Nie, jeśli masz światło UV i chcesz podjąć wysokie ryzyko. EPROMy mogą być przepisywane, jeśli są wystawione na działanie promieni UV. Zazwyczaj są one jednak zapakowane w nieprzezroczystą obudowę po zaprogramowaniu - to najpierw musiałoby spaść. Bardzo niepraktyczne, ponieważ nie można go przepisać w czasie wykonywania, w obwodzie. I nie byłbyś w stanie celować w indywidualne adresy / komórki pamięci - wystarczy wyczyścić. Ale EEPROM może pomóc ...
EE oznacza elektrycznie kasowalne. To otwiera drzwi do operacji zapisu występujących raz w obwodzie (w porównaniu do ROM, PROM i EPROM). Jednak pamięci EEPROM wykorzystują tranzystory z ruchomą bramą. Prowadzi to do stopniowej akumulacji uwięzionych elektronów, co ostatecznie uniemożliwi funkcjonowanie komórek pamięci. Lub komórki pamięci mogą napotkać utratę ładunku. Prowadzi to do pozostawienia komórki w stanie wymazanym. To planowany wyrok śmierci - nie to, czego szukałeś.
MRAM jest następny na liście. Wykorzystuje magnetyczne złącze tunelowe, składające się z magnesu stałego w połączeniu z magnesem wymiennym (oddzielonym cienką warstwą izolacyjną). Według Wikipedii ,
„ Najprostszą metodę odczytu osiąga się poprzez pomiar rezystancji elektrycznej ogniwa. Konkretne ogniwo jest (zwykle) wybierane przez zasilanie powiązanego tranzystora, który przełącza prąd z linii zasilającej przez ogniwo do uziemienia. Dzięki magnetorezystancji tunelu, rezystancja elektryczna komórki zmienia się z powodu względnej orientacji magnetyzacji w dwóch płytkach. Poprzez pomiar uzyskanego prądu można określić rezystancję wewnątrz dowolnej konkretnej komórki, a na tej podstawie polaryzację magnesowania zapisywalnej płyty. ”
Ta forma pamięci opiera się na różnicach rezystancji i napięcia pomiarowego, a nie na ładunkach i prądach. Nie potrzebuje pompy ładującej, co pomaga zmniejszyć zużycie energii przez jej działanie w porównaniu do pamięci DRAM - szczególnie w przypadku wariantów opartych na STT. MRAM ma wiele zalet w swojej konstrukcji, w tym gęstość pamięci porównywalną z gęstością pamięci DRAM; wydajność i szybkość porównywalna z SRAM w ograniczonych przypadkach testowych; zużycie energii znacznie niższe niż DRAM; oraz brak degradacji spowodowany powtarzającymi się operacjami odczytu / zapisu. Dzięki temu MRAM znalazło się w centrum uwagi zarówno badaczy, jak i naukowców, przyczyniając się do jego rozwoju. W rzeczywistości jest on również postrzegany jako potencjalny kandydat na „ uniwersalną pamięć ”. Jednak wspaniałe koszty tego typu pamięci są nadal bardzo wysokie,inne opcje - te, które w tym momencie wyglądają trochę nieporęcznie.
Mógłbym przejść przez Ferroelektryczną pamięć RAM, ale jest to raczej smutna opcja. F-RAM jest podobny do DRAM w konstrukcji - wystarczy zastąpić warstwę dielektryczną materiałem ferroelektrycznym. Ma niższy pobór mocy, przyzwoitą wytrzymałość na odczyt / zapis - ale po tym korzyści znikają. Ma znacznie niższą gęstość pamięci, całkowity limit pamięci, niszczący proces odczytu (wymagający zmian w dowolnym układzie scalonym, aby dostosować się do niego z arch. Zapisu po przeczytaniu) i wyższy całkowity koszt. Niezły widok.
Ostatnimi opcjami w spektrum są SONOS , CBRAM i Flash-RAM (NAND Flash, oparty na NOR itp.). Zwykła pamięć masowa podobna do SSD nie pozwoli jednak na to, więc nie możemy znaleźć żadnych realnych opcji na końcu tego spektrum. Zarówno w SONOS, jak i Flash-RAM występują problemy z ograniczonymi prędkościami odczytu / zapisu (wykorzystywanymi głównie do trwałego przechowywania - nie zoptymalizowanymi pod kątem prędkości działania podobnych do pamięci RAM), potrzebą zapisu w blokach i ograniczoną liczbą cykli odczytu / zapisu przed powiedzeniem „ dobranoc'. Mogą być dobre do stronicowania, ale na pewno nie będą działać w przypadku szybkiego dostępu. CBRAM jest również trochę za wolny dla twoich celów.
Przyszłość tego polowania wygląda obecnie ponuro. Ale nie bój się - zostawiłem kilka wyróżnień do osobistego czytania. Możliwe są również T-RAM (Thysistor-RAM), Z-RAM i nvSRAM . Chociaż zarówno T-RAM, jak i Z-RAM wymagają od czasu do czasu odświeżenia (w porównaniu do DRAM, SDRAM i DDR-SDRAM), nvSRAM jest wolny od takich wymagań. Wszystkie trzy z tych opcji mają albo lepszą gęstość pamięci, lepszą szybkość odczytu / zapisu i / lub lepsze zużycie energii. Nie potrzebują też baterii - co jest dużym plusem (BBSRAM płacze w kącie). Przy bliższym przyjrzeniu się nvSRAM wydaje się, że znaleźliśmy realnego kandydata na przerażającą wymianę pamięci DDR-SDRAM.
Ale wkrótce (przynajmniej dla tych, którzy zdecydowali się czytać do tej pory) wszyscy będziemy płakać w naszych oddzielnych rogach - oprócz problemów z tym samym rozmiarem co SRAM, nvSRAM nie jest również dostępny w wystarczająco dużych modułach, aby można go było użyć jako odpowiednia wymiana pamięci DDR-SDRAM. Dostępne są opcje - ale albo nie są jeszcze gotowe do produkcji (jak MRAM), albo po prostu nigdy nie będą (nvSRAM). I zanim zapytasz, Gigabyte i-RAM też jest niedostępny - działa tylko poprzez interfejs SATA, tworząc wąskie gardło wydajności. Ma także baterię. Myślę, że wszyscy powinniśmy patrzeć, dokąd zmierza pamięć ? Słodko gorzki koniec, jak sądzę.
źródło
Pamięci o dużej pojemności potrzebują małych pojedynczych komórek pamięci. Prosty kondensator, który utrzymuje ładunek 1 lub 0, może być znacznie mniejszy niż złożona logika w nieulotnym pamięci RAM i szybciej.
Uzupełnianie wycieku to niezależny od sprzętu cykl. Ta logika jest wykonana w taki sposób, że procesor jest zwykle bez przeszkód.
Z drugiej strony wyłączenie zasilania zatrzymuje odświeżanie. Więc tak, konieczne jest całkowite przeładowanie podczas rozruchu lub hibernacji.
Większa pojemność dla tego samego rozmiaru wygrywa głos.
8 GB pamięci RAM = 8.589.934.592 bajtów x 8 bitów = 68.719.476.736 bitów (komórki - bez parzystości)
źródło
Aby odpowiedzieć na pytanie - tak nie jest!
Źródło: strona wiki NVRAM
źródło
Ściśle mówiąc, pamięć RAM nie musi być niestabilna. W komputerach zastosowano wiele form nieulotnej pamięci RAM. Na przykład ferrytowa pamięć rdzeniowa była dominującą formą pamięci RAM (działającej jako pamięć główna, z której procesor pobierał informacje bezpośrednio) w latach 50. aż do lat 70. XX wieku, gdy tranzystorowa stała się monolityczna pamięć.
Uważam, że IBM określił także dysk twardy jako pamięć o dostępie swobodnym, ponieważ różni się on od pamięci dostępu sekwencyjnego, takiej jak taśma magnetyczna. Różnica jest porównywalna z kasetą magnetofonową i płytą winylową - musisz przewinąć całą taśmę, aby przejść do ostatniego utworu, a po prostu zmienić położenie pinezki w dowolnym miejscu na płycie, aby rozpocząć słuchanie.
źródło