Mengapa RAM Harus Mudah Menguap?

RAM komputer tidak stabil; apa pun yang tersimpan di dalamnya lenyap begitu listrik dimatikan. Mengapa, tepatnya, apakah RAM komputer mudah berubah? Baca terus saat kami menyelidiki fisika membangun memori komputer berkecepatan tinggi. 

Sesi Tanya Jawab hari ini datang kepada kami berkat SuperUser-subdivisi Stack Exchange, pengelompokan situs web Q&A berbasis komunitas.

Pertanyaan

Pembaca SuperUser Chintan Trivedi penasaran mengapa tepatnya RAM komputer harus volatile:

Jika RAM komputer menjadi tidak stabil seperti [penyimpanan] persisten lainnya, maka tidak akan ada waktu boot. Lalu mengapa tidak layak untuk memiliki modul ram yang tidak mudah menguap? Terima kasih.

Meskipun ada beberapa jenis RAM non-volatile (disebut NVRAM dan ditemukan di semua jenis aplikasi seperti menyimpan data di dalam router Wi-Fi Anda), Chintan secara khusus merujuk pada jenis RAM yang ditemukan di PC. Apa yang sebenarnya menghentikan kita dari menggunakan NVRAM di komputer desktop dan notebook kita?

Jawabannya

Kontributor SuperUser MSalters menawarkan beberapa wawasan tentang bagaimana kita tidak bisa lepas dari keterbatasan fisik (betapapun mikroskopisnya skala) perangkat keras:

Jauh di lubuk hati karena fisika.

Memori non-volatile harus menyimpan bit-bitnya di dua negara yang memiliki penghalang energi besar di antara mereka, atau pengaruh terkecil akan mengubah bit. Tetapi ketika menulis ke memori itu, kita harus secara aktif mengatasi penghalang energi itu.

Desainer memiliki cukup kebebasan dalam mengatur hambatan energi tersebut. Rendahkan 0. 1, dan Anda mendapatkan memori yang dapat ditulis ulang banyak tanpa menghasilkan banyak panas: cepat dan tidak stabil. Atur penghalang energi tinggi 0 | 1 dan bit-bit itu akan bertahan hampir selamanya, atau sampai Anda mengeluarkan energi yang serius.

DRAM menggunakan kapasitor kecil yang bocor. Kapasitor yang lebih besar akan bocor lebih sedikit, lebih tidak stabil, tetapi membutuhkan waktu lebih lama untuk diisi ulang.

Flash menggunakan elektron yang ditembak pada tegangan tinggi ke isolator. Penghalang energi sangat tinggi sehingga Anda tidak bisa mengeluarkannya dengan cara yang terkontrol; satu-satunya cara adalah membersihkan seluruh blok bit.

Dengan kata lain, satu-satunya cara untuk membuat RAM sebagai kecepatan tinggi seperti yang kita butuhkan untuk operasi komputer modern adalah menjaga resistensi antara perubahan kondisi sangat rendah (dan dengan demikian membuat RAM mudah berubah dan rentan terhadap penghapusan data dalam menghadapi kehilangan daya ).

Punya sesuatu untuk ditambahkan ke penjelasan? Berbunyi dalam komentar. Ingin membaca lebih banyak jawaban dari pengguna Stack Exchange yang mengerti teknologi lainnya? Lihat utas diskusi lengkap di sini.