سؤال لماذا يجب أن تكون ذاكرة الوصول العشوائي متقلبة؟


إذا كان ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر غير متطايرة مثل غيرها من التخزين المستمر ، فلن يكون هناك وقت كهذا. إذاً لماذا لا يكون من الممكن إنشاء وحدة ذاكرة غير متطايرة؟ شكرا لكم.


88
2017-08-30 10:03


الأصل


يستحق هذا السؤال إجابة كاملة ، لكن أعتقد أن الذاكرة غير المتطايرة أبطأ بكثير. - mveroone
ما الذي جعلك تظن ذلك هل يجب أن تكون متقلبة؟ لم يكن منذ 40 عاما. - Daniel R Hicks
ذاكرة الوصول العشوائي متقلبة ليس لأنه يجب ان تكون متقلبة ، لأنها التكنولوجيا المستخدمة هو متطايره. - Alvin Wong
jhocking نظرًا لعدم توفر تقنية غير متطايرة لأداء مقارن. - Dan Neely
لنفترض أنني أسأل هذا العامين التاليين: لماذا لا تتذكر ما هي آخر نكهة الصودا التي شربتها قبل طرح هذا السؤال؟ - Erik Reppen


الأجوبة:


عندما يقرأ معظم الناس أو يسمعون "ذاكرة الوصول العشوائي" ، فإنهم يفكرون في هذه الأشياء:

Two SDRAM sticks, courtesy of Wikipedia

في الواقع هذه مصنوعة من رقائق DRAM ، وهذا مثير للجدل إذا كان DRAM هو نوع من ذاكرة الوصول العشوائي. (اعتادت أن تكون ذاكرة الوصول العشوائي "الحقيقية" ، ولكن التكنولوجيا تغيرت وأكثر اعتقادًا دينيًا إذا كانت ذاكرة الوصول العشوائي أم لا ، انظر المناقشة في التعليقات).

RAM هو مصطلح واسع. انها تقف على "ذاكرة الوصول العشوائي" ، أي نوع من الذاكرة التي يمكن الوصول إليها في أي ترتيب (حيث عن طريق "الوصول" أعني القراءة أو المكتوبة ، ولكن قد تكون بعض أنواع ذاكرة الوصول العشوائي للقراءة فقط).

على سبيل المثال ، لا تعد محركات الأقراص الصلبة ذاكرة الوصول العشوائي ، لأنك عندما تحاول قراءة نقطتين غير متجاورتين (أو تقرأهما بترتيب عكسي لأي سبب) ، عليك الانتظار حتى يتم تدوير اللوحات وتوجيهها. للانتقال. يمكن قراءة بتات متتابعة فقط دون عمليات إضافية بينهما. هذا هو السبب أيضا في أن DRAM يمكن اعتباره غير ذاكرة الوصول العشوائي - قراءة في كتل.

هناك أنواع كثيرة من ذاكرة الوصول العشوائي. البعض منهم ليسوا متقلبين ، وهناك حتى للقراءة فقط أيضا ، على سبيل المثال ROM. لذا توجد ذاكرة عشوائية غير متطايرة.

لماذا لا نستخدمها؟ السرعة ليست أكبر مشكلة كما على سبيل المثال يمكن قراءة ذاكرة NOR فلاش بأسرع ما DRAM (على الأقل هذا ما ويكيبيديا يقول ، ولكن دون الاقتباس). سرعات الكتابة أسوأ ، ولكن أهم مسألة هي:

بسبب البنية الداخلية للذاكرة غير المتطايرة ، عليهم أن يرتدوا. يقتصر عدد دورات الكتابة والمحو على 100،000 - 100،000،000. يبدو مثل رقم كبير وعادة ما يكون كافيا للتخزين غير المتطاير (pendrives لا يكسر ذلك في كثير من الأحيان ، أليس كذلك؟) ، ولكن هذه المسألة التي كان لا بد من معالجتها بالفعل في محركات الأقراص SSD. يتم كتابة ذاكرة الوصول العشوائي بطريقة أكثر من محركات الأقراص SSD ، لذلك سيكون أكثر عرضة للارتداء.

DRAM لا يرتدي ، إنه سريع ورخيص نسبيًا. SRAM هو أسرع ، لكنه أيضا أكثر تكلفة. الآن يتم استخدامه في وحدات المعالجة المركزية للتخزين المؤقت. (وانها حقا ذاكرة الوصول العشوائي دون أي شك ؛))


113
2017-08-30 10:58



+1 لكونها مع 0.1 ٪ من الناس بحق معلن ROM هو أيضا ذاكرة الوصول العشوائي! (تفيد أن ذاكرة الوصول العشوائي D-RAM ليست ذاكرة الوصول العشوائي متطرفة قليلاً رغم ذلك ...) - jlliagre
ولكن تمت الإشارة إلى محركات الأقراص الأصلية باسم "RAM" (حيث كان البديل الآخر هو الشريط). إذا كان التاريخ يحدد الأسبقية ، فإن DASD (ما يشير إليه الشباب باسم HDD) هو بالتأكيد ذاكرة الوصول العشوائي. - Daniel R Hicks
DanielRHicks هذا مثير للاهتمام. ربما "RAMiness" ليست ثنائية: DRAM أقل عشوائية من SRAM ، ومحركات الأقراص الصلبة هي أقل عشوائية من DRAM وهلم جرا. - gronostaj
إذا كنت تسمي الوصول العشوائي إلى أي ذاكرة حيث يستغرق الوصول إلى نقطة عشوائية فقط O(1) الوقت من حيث الحجم بغض النظر عن الحالة الحالية ثم DRAM هو الوصول العشوائي ، HDD لديه حق الوصول O(#tracks+rotation_time) والتي تختلف من حيث الحجم - ratchet freak
أعتقد أن "ذاكرة الوصول العشوائي" (لا أجد مرجعًا جيدًا) مشتقة من المعارضة تسلسلي الذاكرة (الشريط المغناطيسي أو الورق ؛ خطوط تأخير الزئبق) التي يمكن فقط يمكن الوصول إليها في النظام. في هذه الأثناء ، وجدت استرجاعًا لمصطلحات "RAM" بلغات أخرى: smo.uhi.ac.uk/~oduibhin/tearmai/etymology.htm التي تؤكد على جوانب مختلفة من الفرق RAM / ROM. - pjc50


في أعماقه يرجع ذلك إلى الفيزياء.

يجب أن تخزن أي ذاكرة غير متطايرة بتاتها في حالتين تحتويان على حاجز طاقة كبير بينهما ، وإلا فإن التأثير الأصغر سيغيّر البتّة. ولكن عند الكتابة إلى تلك الذاكرة ، يجب علينا أن نتغلب على حاجز الطاقة هذا بفعالية.

لدى المصمم بعض الحرية في تحديد حواجز الطاقة هذه. ضعه منخفضًا 0 . 1وستحصل على ذاكرة يمكن إعادة كتابتها كثيرًا دون توليد الكثير من الحرارة: سريعة ومتقلبة. تعيين حاجز الطاقة عالية 0 | 1 وستبقى القطع إلى الأبد ، أو حتى تنفق طاقة خطيرة.

يستخدم DRAM المكثفات الصغيرة التي تسرب. فالمكثفات الكبيرة ستتسرب أقل ، وتكون أقل تقلبًا ، ولكنها تستغرق وقتًا أطول لشحنها.

يستخدم الفلاش الإلكترونات التي يتم إطلاقها بسرعة عالية في المعزل. حاجز الطاقة مرتفع للغاية لدرجة أنك لا تستطيع إخراجه بطريقة متحكم فيها. الطريقة الوحيدة هي تنظيف كتلة كاملة من البتات.


138
2017-08-30 15:23



جواب رائع! أنت في الواقع أجبت على لماذا ا منه وبطريقة سهلة لفهم لا تقل. - Synetech
الجواب المقبول في الواقع لا يجيب على السؤال ، في حين أن هذا الجواب. - Mark Adler
ربما تتجنب ذكر هذا لأنه جدا "في أعماق الفيزياء" ، لكني أود أن أقول إن الحاجز أقل طاقة من غير قادر علي. يحتوي SRAM على مكثفات أصغر من DRAM ومع ذلك لا يتسرب ، لأنه يستخدم الترانزستورات ذات التأثير الميداني بدلاً من المقاومات - والتي تحدث بشكل غامض ، وتجاوز التداخل من الضوضاء الحرارية عبر عتبة الجهد الموردة من الخارج. فقط عدد قليل من القوالب يتقلص في المستقبل سوف نصل إلى نوع آخر من التداخل - النفق الكمي - حيث سيكون حاجز الطاقة الفعلي هو الطريقة الوحيدة للحفاظ على المعلومات الكلاسيكية. - leftaroundabout
@ flftaroundabout: لا يحتوي SRAM على مكثفات على الإطلاق ، باستثناء الطفيليات وربما بعض التصاميم البحثية. - MSalters
leftaroundabout: لا يمكن لـ SRAM أو DRAM تخزين بعض الوقت لفترة أطول بدون أي شكل من أشكال تحديث تلك البتة (تحويل 0.2 مرة إلى بت 0 هش). SRAM فقط يفعل ذلك بشكل مستمر في حين أن DRAM يفعل ذلك في دورة إعادة الكتابة. - MSalters


وتجدر الإشارة إلى أن أول "مخزن رئيسي" شائع في أجهزة الكمبيوتر كان "الأساسية" - ترنيدات صغيرة من مادة الفريت مرتبة في مصفوفة ، مع سلك يعمل عبرها في 3 اتجاهات.

لكتابة 1 ، يمكنك إرسال نبضات قوة متساوية عبر الأسلاك المقابلة X و Y ، "قلب". (لكتابة صفر لن تفعل ذلك.) يجب عليك مسح الموقع قبل الكتابة.

للقراءة ، حاول كتابة 1 ومعرفة ما إذا كان هناك نبضة مقابلة تم إنشاؤها على سلك "المعنى" - إذا كان الموقع كذلك اعتاد على ان تكون صفر. بعد ذلك يجب عليك كتابة البيانات مرة أخرى ، نظرًا لأنك قد قمت بمسحها.

(هذا ال بعض الشيء وصف مبسط ، بالطبع.)

لكن الاشياء كانت غير متطايرة.  يمكنك إيقاف تشغيل الكمبيوتر وتشغيله بعد أسبوع ، وستظل البيانات موجودة. وكان بالتأكيد "RAM".

(قبل "النواة" ، تعمل معظم أجهزة الكمبيوتر مباشرة من "الأسطوانة" المغناطيسية ، مع بضع سجلات فقط من ذاكرة وحدة المعالجة المركزية ، وعدد قليل من الأشياء المستخدمة مثل تخزين CRTs.)

لذا ، فإن الإجابة على السبب في أن ذاكرة الوصول العشوائي (في شكلها الحالي ، الأكثر شيوعًا) متقلبة هي ببساطة أن هذا النموذج رخيص وسريع. (إنتل ، من المثير للاهتمام بما فيه الكفاية ، كان ال الرائدة في وقت مبكر في تطوير ذاكرة الوصول العشوائي أشباه الموصلات ، وحصلت فقط في الأعمال وحدة المعالجة المركزية لتوليد سوق ل RAM الخاصة بهم.)


23
2017-08-30 11:45



هل تم تصميم أجهزة الكمبيوتر الأساسية أساسًا بحيث تتمكن من استئناف التشغيل بعد توقفها غير المتوقع للطاقة (عند إعادة تشغيل الطاقة) عند توقفها عن العمل؟ قد يكون تخميني أنه إذا أجرى أحدنا إجراء "إيقاف التشغيل" ، فيمكن أن يكون هناك نظام يحفظ كل شيء مهم في القلب ثم يبدأ في تنفيذ NOPs حتى يتم إزالة الطاقة ؛ إذا استخدم أحد الإجراء المناسب عند إعادة التشغيل ، يمكن استعادة حالة النظام. هل تعرف ما إذا كانت الأنظمة تمتلك عادة وسيلة لإطلاق عملية إيقاف التشغيل بشكل مستقل إذا فقدت الطاقة الخارجية؟ إذا كان النظام الأساسي ... - supercat
... للتوقف عن العمل بسبب انقطاع التيار الكهربائي وعدم الحصول على فرصة لإنهاء أي عمليات كانت قيد التشغيل قبل أن تفقد السلطة تمامًا ، أتوقع أن يتم فقدان أي وحدة من الذاكرة. علاوة على ذلك ، لأنني أتوقع أن لا يتم الاحتفاظ بعدادات البرامج ، والمسلسلات ، وما إلى ذلك في الذاكرة الأساسية ، وإلا ستفقد محتوياتها. - supercat
supercat - كان هناك مجموعة واسعة من التصاميم. ويركز الجهد في المقام الأول على الحفاظ على سلامة نظام الملفات ، لذا كان من المرجح أن يحاول استرداد التعطل العثور على عمليات ملف قيد التقدم وإكمالها. لكنني أتذكر أنه كان من الشائع إلى حد ما الكشف عن انقطاع التيار الكهربائي وخبأ سجلات وحدة المعالجة المركزية. - Daniel R Hicks
إذا تم استخدام الذاكرة كنظام ملفات ، فإنني أتوقع أن تتأكد الشفرة من أنها ستكون دائمًا في حالة صالحة ، بحيث يمكن إرجاع أي عملية متقطعة أو تشغيلها حتى اكتمالها. من ناحية أخرى ، من خلال فهمي الذاكرة الأساسية كانت تستخدم في كثير من الأحيان لا لان كانت غير متطايرة ، ولكن لأنها كانت أرخص من أي بدائل ، لذلك أنا أشعر بالفضول إلى أي مدى استفاد المصممون من عدم التقلب أو تجاهلوه فقط. - supercat
supercat - استفادوا منه في كثير من الأحيان (وبالتالي ، على سبيل المثال ، كانت أنظمة الملفات أقل قوة مما كان يود المرء لذاكرة الوصول العشوائي المتقلبة). ليس أنها كانت "نقطة بيع" كبيرة ، ولكنها كانت موجودة ، فلماذا لا؟ - Daniel R Hicks


درهم بسرعة ، يمكن بناؤها بثمن بخس إلى كثافات عالية للغاية (انخفاض $ / ميغابايت و cm2/ MB) ، لكن يفقد حالته ما لم يتم تحديثه كثيرًا جدًا. حجمها صغير جدا هو جزء من المشكلة. تتسرب الالكترونات من خلال الجدران الرقيقة.

SRAM سريع جدًا ، وأقل رخصًا (مرتفعًا بالدولار / ميغابايت) وأقل كثافة ، ولا يتطلب تحديثًا ، ولكنه يفقد حالته بمجرد قطع الكهرباء. يستخدم البناء SRAM ل "NVRAM" ، وهو ذاكرة الوصول العشوائي المرفقة ببطارية صغيرة. لدي بعض خراطيش سيجا ونينتيندو التي لديها حالات حفظ منذ عقود تخزينها في NVRAM.

EEPROM (عادة في شكل "فلاش") غير متطايرة ، بطيئة في الكتابة ، ولكنها رخيصة وكثيفة.

فرام (RAM ferroelectric) هي واحدة من الجيل الجديد من تقنيات التخزين التي أصبحت متاحة للقيام بما تريد: سريعة ، رخيصة ، غير متطايرة ... ولكن ليس كثيفًا بعد. يمكنك الحصول على TI microcontroller يستخدمه ويقدم السلوك الذي تريده. قوة القطع واستعادتها تسمح لك باستئناف المكان الذي تركته. ولكن لديها 64 كيلوبايت فقط من الاشياء. أو يمكنك الحصول عليها 2Mbit مسلسل FRAM.

يجري البحث في تقنية "Memristor" لتقديم خصائص مشابهة لـ FRAM ، ولكنها ليست حتى الآن منتجًا تجاريًا.


تصحيح: لاحظ أنه إذا كان لديك نظام RAM المستمر ، فأنت بحاجة إلى العمل على كيفية تطبيق التحديثات عليه أثناء تشغيله أو قبول الحاجة لإعادة التشغيل من وقت لآخر بدون تفقد كل عملك. كان هناك عدد من أجهزة المساعد الرقمي الشخصي لما قبل الهواتف الذكية التي خزّنت جميع بياناتها في NVRAM ، مما يتيح لك إمكانية الدخول الفوري والفقد الفوري الفوري لجميع بياناتك إذا كانت البطارية ثابتة.


18
2017-08-30 12:55



تقنية YEM memristor ، ستكون على الأقل 10 سنوات أو أكثر قبل أن نرى منتجات رائعة تعتمد على هذه الأجهزة "الجديدة". ولكن ينبغي أن تحمل طن من الوعد للتطبيقات الذاكرة. - Chris O
DRUM سريع ، ولكن ليس كثيفًا للغاية ، وتكلفة الحرف عالية. (ماذا ؟؟ DRAM ؟؟؟ ناهيك.) - Daniel R Hicks
NVRAM ليست هي نفس بطارية SRAM المدعومة. يحتوي NVRAM على مكثف لكل بت يمكن عزله بشكل كاف بحيث لا تتسرب أية شحنة ، ولكن يمكن أيضًا استشعارها وبرمجتها. إن بنية خلايا البت كبيرة إلى حد كبير ، وفي بعض التقنيات تتضمن خطوات أكثر غرابةً في صناعة الألياف الضوئية ، لذلك فإن NVRAM هي تقنية منخفضة التكلفة عالية الكثافة. ولكن لديها أيضًا فترة تخزين طويلة جدًا. تستمد CMOS SRAM القليل من الطاقة عند الخمول ، ولذلك فإن دعمها باستخدام بطارية يعد فعالًا من حيث التكلفة. جهاز الكمبيوتر "CMOS" الذي كان شائعًا واحدًا هو أحد الأمثلة على ذلك. - RBerteig
الجمعية بطارية + SRAM ليست NVRAM صحيح. صحيح NVRAM بنيت على EEPROM. - user539484
RBerteig: أفهم أن NVRAM هو زواج SRAM مع مخزن غير متطاير ووسط تخزين طاقة كبير بما يكفي للسماح بنسخ SRAM إلى المتجر غير المتطاير بدون طاقة خارجية. إذا كان SRAM والمخزن غير المتطاير في رقائق منفصلة ، فإن نقل واحد إلى الآخر سيستغرق بعض الوقت (ويستهلك الكثير من الطاقة). إن الزواج بهم معًا يسمح بالنقل بشكل أسرع. - supercat


IMO المشكلة الرئيسية هنا هي في الواقع التقلبات. للكتابة بسرعة ، يجب أن تكون الكتابة سهلة (أي لا تتطلب فترات مطولة من الوقت). هذا يتناقض مع ما تود رؤيته عند اختيار ذاكرة الوصول العشوائي: يجب أن تكون سريعة.

التشبيه اليومي: - إن كتابة شيء ما على السبورة أمر سهل للغاية ولا يتطلب سوى القليل من الجهد. لذلك فإنه سريع ويمكنك رسم جميع أنحاء المجلس في غضون ثوان. - ومع ذلك ، فإن رسوماتك على السبورة تكون متقلبة للغاية. ذهب بعض الحركة الخاطئة وكل شيء. - خذ بعض الصفيحة الحجرية وحفر الرسم الخاص بك هناك - مثل فلينستون النمط - وسوف يبقى الرسم الخاص بك هناك لسنوات أو عقود أو ربما قرون قادمة. كتابة هذا يستغرق وقتا أطول كثيرا رغم ذلك.

العودة إلى أجهزة الكمبيوتر: توجد بالفعل تقنية لاستخدام رقائق سريعة لتخزين البيانات الثابتة (مثل محركات الأقراص المحمولة) ، ولكن السرعة لا تزال أقل بكثير مقارنة بذاكرة الوصول العشوائي المتقلبة. إلقاء نظرة على بعض محرك أقراص فلاش ومقارنة البيانات. ستجد شيئًا مثل "القراءة بسرعة 200 ميجابايت / ثانية" و "الكتابة بسرعة 50 ميجابايت / ثانية". هذا فرق كبير. وبالطبع ، فإن سعر المنتج له بعض اللعب هنا ، إلا أن وقت الوصول العام قد يحسن من إنفاق المزيد من المال ، ولكن القراءة ستظل أسرع من الكتابة.

"ولكن ماذا عن امض BIOS؟ هذا بني في وسريع!" ربما تسال. أنت على حق ، ولكن هل سبق لك أن تومض صورة BIOS؟ يستغرق التمهيد من خلال BIOS لحظات فقط - معظم الوقت يضيع في انتظار الأجهزة الخارجية - ولكن قد يستغرق الوميض الفعلي دقائق ، حتى لو كان مجرد عدد قليل من KByte للنسخ / الكتابة.

ومع ذلك ، هناك طرق بديلة لهذه المشكلة ، على سبيل المثال ، ويندوز 'Hybernate ميزة. يتم كتابة محتويات ذاكرة الوصول العشوائي إلى تخزين غير متطايرة (مثل الأقراص الصلبة) ، ثم في وقت لاحق على القراءة. بعض BIOS على netbooks توفر ميزات مماثلة لتكوين BIOS العام والإعدادات باستخدام قسم HDD مخفي (بحيث تخطي الأشياء BIOS بشكل أساسي حتى على الأحذية الباردة).


6
2017-08-30 10:20





أساسا بسبب صيد 22. إذا كان DRAM الخاص بك (كما قيل بالفعل ، الرامات "الذاكرة العشوائية في الهواتف والحواسيب هو مصطلح واسع جدا. ما تتحدث عنه يدعى درهممع د للدينامية) تصبح فجأة غير متقلبة ، وسوف يطلق الناس عليه NVRAM وهو نوع مختلف جدًا من التخزين.

هناك أيضا سبب عملي ، حاليا لا NVRAM (أعني NVRAM القائم على EEPROM صحيح ، مع عدم وجود مصدر الطاقة المطلوبة) توجد أنواع مما يسمح لعدد غير محدود من يكتب دون تدهور الأجهزة.


فيما يتعلق بأجهزة التخزين الضخمة القائمة على DRAM: ألق نظرة على جيجابايت i-RAM (لاحظ بطارية Li-Ion القابلة لإعادة الشحن ، والتي تجعلها غير متطايرة لفترة من الوقت)

a


6
2017-08-30 23:06





في الواقع ، لا تحتاج ذاكرة الوصول العشوائي ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، إلى أن تكون متقلبة ، ولكن من أجل الراحة ، فإننا عادة ما نجعلها على هذا النحو. انظر المغناطيسي رام على ويكيبيديا (http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetoresistive_random-access_memory) لإحدى تقنيات RAM غير المتطايرة المحتملة ، على الرغم من أنها مازالت بحاجة إلى مزيد من التطوير للاستخدام العملي.

في الأساس ، ميزة DRAM هي الحجم. إنها تقنية بسيطة للغاية تتميز بخصائص قراءة وكتابة سريعة جدًا ، ولكن نتيجة لذلك ، تكون متقلبة. تحتوي ذاكرة الفلاش على خصائص جيدة للقراءة ، ولكنها بطيئة للغاية مقارنة بما هو مطلوب لذاكرة الوصول العشوائي.

تحتوي ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة على خصائص مفضلة للقراءة والكتابة ، وهي طاقة منخفضة تمامًا ، ولكنها تحتوي على عدد كبير من المكونات مقارنةً بـ DRAM ، وهي بالتالي أكثر تكلفة بكثير. (بصمة أكبر على السليكون = المزيد من الإخفاقات + عدد أقل من الشرائح لكل يموت = تكلفة إضافية) إنها أيضًا متقلبة ، ولكن حتى بطارية صغيرة يمكنها تشغيلها لبعض الوقت ، مما يجعلها نوعًا من psudo-NVRAM إذا لم تكن التكلفة القضية.

سواء كان ذلك MRAM أو أي تقنية أخرى ، فمن المحتمل أنه في مرحلة ما في المستقبل ، سوف نجد طريقة حول الحاجة الحالية لهياكل الذاكرة المتدرجة التي تبطئ أجهزة الكمبيوتر ، نحن لم نصل إلى هناك بعد. ومع ذلك ، فبمجرد وصول تلك الحقبة ، من المرجح أننا سنظل بحاجة إلى مجموعة متنوعة من وسائط التخزين الموثوقة (على النحو التالي: SLOW) طويلة المدى لأرشفة البيانات.


3
2017-09-02 07:53





كما ذكر العديد من الآخرين ، ذاكرة الوصول العشوائي الحديثة متقلبة فقط حسب التصميم - وليس حسب المتطلبات. SDRAM و DDR-SDRAM لديهم متاعب إضافية تتطلب أيضًا تحديثًا ليبقى موثوقًا به في التشغيل. هذا مجرد طبيعة وحدات ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية. ولكن ، لم أتمكن من المساعدة ولكن أتساءل عما إذا كان هناك خيار آخر متاح. ما هي أنواع الذاكرة الموجودة التي يمكن أن تتلاءم مع المعايير؟ في هذا المسار ، سأغطي فقط الذاكرة التي يمكن قراءتها / كتابتها في وقت التشغيل. يؤدي هذا إلى إخراج ROM ، PROM ، وغيرها من رقائق الاستخدام لمرة واحدة - والتي من المفترض ألا تتغير بمجرد أن يتم برمجتها.

إذا اقتربنا قليلاً من الجانب غير المتطاير من الطيف ، فإننا نواجه SRAM على طول الطريق - ولكن عدم تقلبه محدود للغاية. في الواقع ، انها مجرد بيانات التراجع. لا يتطلب الأمر تحديثًا ، ولكن من المؤكد أنه سيتم إسقاط بياناته عند انقطاع التيار لفترة طويلة جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، إنها أيضًا أسرع قليلاً من DRAM - حتى تصل إلى حجم GB. نظرًا لزيادة حجم خلايا الذاكرة (6 ترانزستورات لكل خلية) ، عند مقارنتها بـ DRAM ، فإن قابلية ميزة السرعة لـ SRAM تبدأ في التلاشي مع ارتفاع حجم الذاكرة المستخدمة.

التالي هو BBSRAM - بطارية بدعم SRAM. هذا النوع من الذاكرة هو نسخة معدلة من SRAM تستخدم بطارية لتصبح غير متطايرة في حالة انقطاع التيار الكهربائي. ومع ذلك ، هذا يقدم بعض القضايا. كيف تتخلص من البطارية بمجرد الانتهاء منها؟ وليس SRAM في حد ذاته كبيرة بالفعل بما فيه الكفاية؟ تؤدي إضافة دائرة إدارة الطاقة والبطارية إلى المزيج إلى تقليل مقدار المساحة التي يمكن استخدامها لخلايا الذاكرة الفعلية. أنا أيضا لا أتذكر البطاريات اللعب لطيفة مع التعرض للحرارة لفترات طويلة ...

علاوة على الجانب غير المتطاير من الطيف ، نضع الآن عيوننا على EPROM. "لكن انتظر" ، أنت تسأل - "أليس استخدام EPROM لمرة واحدة أيضًا؟" لا إذا كان لديك ضوء الأشعة فوق البنفسجية والرغبة في اتخاذ مخاطر عالية. يمكن إعادة كتابة EPROM إذا تعرضت إلى الأشعة فوق البنفسجية. ومع ذلك ، فإنها عادة ما تكون معبأة في حاوية غير شفافة بعد أن يتم برمجتها - والتي من المفترض أن تأتي أولاً. غير عملي للغاية ، لأنه لا يمكن إعادة كتابتها في وقت التشغيل ، في الدائرة. ولن تكون قادرًا على استهداف عناوين / خلايا ذاكرة فردية - فقط قم بمسحها. ولكن ، قد يساعد EEPROM ...

يرمز EE إلى "قابل للمسح كهربائياً". هذا يفتح الباب لعمليات الكتابة التي تحدث في الدائرة لمرة واحدة (بالمقارنة مع ROM و PROM و EPROM). ومع ذلك ، تستخدم EEPROM الترانزستورات العائمة البوابة. وهذا يؤدي إلى تراكم تدريجي للإلكترونات المحتبسة ، مما يؤدي في النهاية إلى جعل خلايا الذاكرة غير قابلة للتشغيل. أو ، قد تواجه خلايا الذاكرة فقدان الشحن. وهذا يؤدي إلى ترك الخلية في حالة تم محوها. إنها عقوبة الإعدام المخطط لها - وليس ما كنت تبحث عنه.

MRAM هو التالي في القائمة. وهو يستخدم مفرق نفق مغناطيسي ، يتكون من مغناطيس دائم مقترن بمغناطيس قابل للتغيير (مفصول بطبقة عازلة رقيقة) ، كشيء. بالنسبة الى ويكيبيديا،

" يتم أبسط طريقة للقراءة عن طريق قياس المقاومة الكهربائية للخلية. يتم اختيار خلية معينة (عادة) عن طريق تشغيل ترانزستور مرتبط يقوم بتبديل التيار من خط الإمداد من خلال الخلية إلى الأرض. بسبب المقاومة المغنطيسية للنفق ، تتغير المقاومة الكهربائية للخلية بسبب التوجه النسبي للمغناطيس في الطبقتين. من خلال قياس التيار الناتج ، يمكن تحديد المقاومة داخل أي خلية معينة ، ومن هذه المغنطة قطبية لوحة قابل للكتابة. "

يستند هذا النموذج من الذاكرة إلى الاختلافات في المقاومة وقياس الجهد ، بدلاً من الشحنات والتيارات. لا تحتاج إلى مضخة شحن ، مما يساعد في جعل تشغيلها أقل استهلاكًا للطاقة من DRAM - خاصة بالنسبة للمتغيرات المستندة إلى STT. يتمتع MRAM بمزايا متعددة لتصميمه ، بما في ذلك كثافة الذاكرة التي تشبه ذاكرة DRAM. الأداء والسرعة مقارنة مع SRAM في حالات الاختبار المحدود ؛ استهلاك الطاقة أقل بكثير من الدرهم ؛ ونقص التدهور بسبب عمليات القراءة / الكتابة المتكررة. وقد وضع هذا MRAM في دائرة الضوء للباحثين والعلماء على حد سواء ، مما يعزز من تطوره. في الواقع ، يتم أيضًا النظر إليه كمرشح محتمل لـ "ذاكرة عالمية"ومع ذلك ، فإن تكاليف القوات المسلحة البوروندية لهذا النوع من الذاكرة لا تزال عالية جدا ، والشركات المصنعة الأكثر شعبية هي أكثر اهتماما خيارات أخرى - تلك التي تبدو غير عملية بعض الشيء عند هذه النقطة.

أستطيع أن أتجاوز RAM الكهربائية الفيروسية ، لكنه خيار حزين إلى حد ما. يشبه F-RAM DRAM في البناء - ببساطة استبدال الطبقة العازلة بمواد كهروضوئية بدلاً من ذلك. لديها أقل استهلاك الطاقة ، والكفاءة التحمل القراءة / الكتابة - ولكن المزايا تتلاشى بعد ذلك. إنه يحتوي على كثافة تخزين أقل ، وغطاء تخزين صريح ، وعملية قراءة مدمرة (تتطلب تغييرات على أي IC للتكيف معها بقوس الكتابة بعد القراءة) ، وتكلفة إجمالية أعلى. ليس مشهدا جميلا.

الخيارات الاخيرة على الطيف هي SONOS، CBRAMو فلاش-RAM (NAND Flash ، NOR ، إلخ.). إن التخزين الشبيه بمحرك SSD لن يقطعه ، لذا لا يمكننا العثور على أي خيارات قابلة للتطبيق في نهاية هذا الطيف. تعاني كل من SONOS و Flash-RAM من مشكلات سرعات القراءة / الكتابة المحدودة (المستخدمة في المقام الأول للتخزين الدائم - غير محسنة لسرعة التشغيل التي تشبه ذاكرة الوصول العشوائي) ، والحاجة إلى الكتابة في كتل ، وعدد محدود من دورات القراءة / الكتابة قبل العبارة " تصبح على خير'. قد تكون جيدة للترحيل ، ولكن من المؤكد أنها لن تعمل من أجل الوصول عالي السرعة. CBRAM هو أيضا بطيء بعض الشيء لأغراضك.

المستقبل لهذا مطاردة تبدو قاتمة حاليا. لكن لا تخف - لقد تركت بضعة تعليقات مشرفة على قراءتك الشخصية. نوع من القطارات (Thysistor-RAM)، Z-RAMو nvSRAM هم مرشحين محتملين كذلك. بينما كلاهما نوع من القطارات و Z-RAM تحتاج إلى تحديث في بعض الأحيان (بالمقارنة مع DRAM ، SDRAM ، و DDR-SDRAM) ، nvSRAM خالٍ من هذه المتطلبات. كل ثلاثة من هذه الخيارات لها إما كثافة ذاكرة أفضل ، وسرعات قراءة / كتابة أفضل ، و / أو معدلات استهلاك طاقة أفضل. كما أنهم لا يحتاجون إلى بطاريات - وهي عبارة عن إضافة كبيرة (تبكي BBSRAM في زاوية). مع نظرة فاحصة على nvSRAM ، يبدو كما لو أننا وجدنا مرشح قابل للحياة لاستبدال DDR-SDRAM اللعين.

ولكن قريبًا (على الأقل بالنسبة لأولئك الذين اختاروا قراءة هذا الآن) ، سنكون جميعًا نبكي في زوايانا المنفصلة - بالإضافة إلى وجود مشكلات الحجم نفسها مثل SRAM ، لا تتوفر nvSRAM أيضًا في وحدات كبيرة بما يكفي لاستخدامها مناسبة استبدال DDR-SDRAM. يوجد الخيار (الخيارات) - ولكنه إما غير جاهز للإنتاج (مثل MRAM) ، أو ببساطة لن يكون أبداً (nvSRAM). وقبل أن تسأل ، فإن جيجابايت i-RAM يخرج أيضًا - فهو يعمل فقط عبر واجهة SATA ، مما يؤدي إلى اختناق الأداء. كما أن لديها بطارية. أعتقد أننا يجب أن نتطلع إلى المكان الذي قد تكون فيه الذاكرة الذهاب المقبل؟ نهاية مريرة حلوة ، أفترض.


2
2017-08-30 16:34



لماذا لم تذكر الذاكرة الأساسية المغناطيسية؟ :د - Jamie Hanrahan
JamieHanrahan ربما سأفعل: P ... - TopHatProductions115
عندما كنت تتحدث عن ذاكرة الوصول العشوائي Ferroelectric اعتقدت "التالي هو جوهر حول" ... حتى أنها تشترك في ميزة قراءة مدمرة! - Jamie Hanrahan


  • ذكريات سعة كبيرة تحتاج إلى خلايا ذاكرة فردية صغيرة. يمكن للمكثف البسيط ، الذي يحمل شحنة واحدة أو شحنة 0 أن يكون لي أصغر بكثير من المنطق المعقد في ذاكرة الوصول العشوائي غير المتطايرة وأسرع.

  • إعادة تعبئة كمية تسربت هي دورة مستقلة عن الأجهزة. يتم هذا المنطق بطريقة أن المعالج عادة لا يعوق.

  • إيقاف الطاقة من ناحية أخرى توقف التحديث. لذلك نعم ، هناك حاجة إلى إعادة تحميل كاملة ، على التمهيد أو الإسبات.

  • سعة أكبر لنفس الحجم ، يفوز في التصويت.

8 غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي = 8.589.934.592 بايت × 8 بت = 68.719.476.736 بت (خلايا - بدون تماثل)


1
2017-09-04 09:35





للإجابة على السؤال - لا!

ذاكرة عشوائية غير متطايرة   من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة   ذاكرة الوصول العشوائي غير المتطايرة (NVRAM) هي ذاكرة الوصول العشوائي التي تحتفظ بمعلوماتها عند إيقاف الطاقة (غير متطايرة). ويتناقض ذلك مع ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) وذاكرة الوصول العشوائي الساكنة (SRAM) ، التي يحتفظ كلاهما بالبيانات فقط طالما تم تطبيق الطاقة.   أفضل شكل معروف للذاكرة NVRAM اليوم هو ذاكرة فلاش. تتضمن بعض العيوب على ذاكرة الفلاش الحاجة إلى كتابتها في كتل أكبر من العديد من أجهزة الكمبيوتر التي يمكن معالجتها تلقائيًا ، وطول العمر الافتراضي للذاكرة المؤقتة نظرًا لعددها المحدود من دورات محو الكتابة (يمكن لمعظم منتجات فلاش المستهلك في وقت الكتابة) تحمل فقط حوالي 100،000 إعادة كتابة قبل أن تبدأ الذاكرة في التدهور). ومن العيوب الأخرى قيود الأداء التي تمنع الفلاش من مطابقة أوقات الاستجابة ، وفي بعض الحالات ، إمكانية القابلية للعشوائية التي توفرها الأشكال التقليدية من ذاكرة الوصول العشوائي. تحاول العديد من التقنيات الحديثة استبدال الفلاش في أدوار معينة ، بل إن البعض يدعي أنه ذاكرة عالمية بحق ، مما يوفر أداء أفضل أجهزة SRAM مع عدم تقلب الفلاش. وحتى الآن ، لم تصبح هذه البدائل سائدة في الوقت الحالي.

مصدر: NVRAM صفحة ويكي


1
2018-01-23 05:17