Como muitos outros mencionaram, a RAM moderna é apenas volátil por design - não por exigência. SDRAM e DDR-SDRAM têm os problemas adicionais de exigir também uma atualização para permanecer confiável em operação. Essa é apenas a natureza dos módulos de RAM dinâmica. Mas não pude deixar de me perguntar se há outra opção disponível. Que tipos de memória existem que podem atender aos critérios? Nesta explicação, abordarei apenas a memória que pode ser lida / gravada em tempo de execução. Isso libera ROM, PROM e outros chips de uso único - eles devem permanecer inalterados quando programados.
Se nos aproximarmos um pouco do lado não volátil do espectro, encontraremos SRAM ao longo do caminho - mas sua não volatilidade é bastante limitada. Na verdade, é apenas remanência de dados. Ele não requer uma atualização, mas com certeza eliminará seus dados quando a energia for desligada por muito tempo. Além disso, também é um pouco mais rápido que a DRAM - até atingir o tamanho de GB. Devido ao tamanho aumentado das células de memória (6 transistores por célula), quando comparado à DRAM, a viabilidade da vantagem de velocidade da SRAM começa a diminuir à medida que o tamanho da memória em uso aumenta.
O próximo passo é BBSRAM - SRAM com bateria. Esse tipo de memória é uma versão modificada da SRAM que usa uma bateria para se tornar não volátil em caso de falta de energia. No entanto, isso apresenta alguns problemas. Como você descarta uma bateria depois de concluída? E a SRAM, por si só, já não é grande o suficiente? A adição de um circuito de gerenciamento de energia e bateria à mistura reduz apenas a quantidade de espaço que pode ser usada para as células de memória reais. Também não me lembro de baterias funcionando bem com exposição prolongada ao calor ...
Além do lado não volátil do espectro, agora colocamos os olhos na EPROM. 'Mas espere', você pergunta - 'a EPROM também não é usada apenas uma vez?' Não se você tiver uma luz UV e vontade de correr riscos elevados. As EPROMs podem ser reescritas se expostas à luz UV. No entanto, eles geralmente são embalados em um compartimento opaco uma vez programado - isso teria que sair primeiro. Altamente impraticável, pois não pode ser reescrito em tempo de execução, no circuito. E você não seria capaz de segmentar endereços / células de memória individuais - apenas limpe. Mas, a EEPROM pode ajudar ...
O EE significa Eletricamente Apagável. Isso abre a porta para operações de gravação que ocorrem no circuito pela primeira vez (em comparação com ROM, PROM e EPROM). No entanto, as EEPROMs usam transistores de porta flutuante. Isso leva a um acúmulo gradual de elétrons presos, o que acabará por tornar as células de memória inoperantes. Ou, as células de memória podem encontrar perda de carga. Isso leva à célula sendo deixada em um estado apagado. É uma sentença de morte planejada - não o que você estava procurando.
MRAM é o próximo na lista. Ele usa uma junção de túnel magnético, consistindo em um ímã permanente emparelhado com um ímã mutável (separado por uma fina camada de isolamento), um pouco. Segundo a Wikipedia ,
" O método mais simples de leitura é realizado medindo a resistência elétrica da célula. Uma célula específica é (normalmente) selecionada ao alimentar um transistor associado que alterna a corrente de uma linha de suprimento através da célula para o terra. Devido à magnetoresistência do túnel, o a resistência elétrica da célula muda devido à orientação relativa da magnetização nas duas placas. Medindo a corrente resultante, é possível determinar a resistência dentro de uma célula específica e, a partir disso, a polaridade de magnetização da placa gravável. "
Essa forma de memória é baseada em diferenças de resistência e tensão de medição, em vez de cargas e correntes. Ele não precisa de uma bomba de carga, o que ajuda a tornar sua operação menos consumidora de energia que a DRAM, especialmente para as variantes baseadas em STT. O MRAM possui várias vantagens em seu design, incluindo densidade de memória comparável à da DRAM; desempenho e velocidade comparáveis aos da SRAM em casos de teste limitados; consumo de energia muito menor que DRAM; e falta de degradação devido a operações repetidas de leitura / gravação. Isso colocou o MRAM no centro das atenções para pesquisadores e cientistas, promovendo seu desenvolvimento. De fato, também está sendo encarado como um possível candidato à " memória universal ". No entanto, os custos fabulosos para esse tipo de memória ainda são muito altos,outras opções - aquelas que parecem um pouco pesadas neste momento.
Eu poderia passar pela RAM ferroelétrica, mas é uma opção bastante triste. A F-RAM é semelhante à DRAM na construção - basta substituir a camada dielétrica por material ferroelétrico. Possui menor consumo de energia, resistência decente de leitura / gravação - mas as vantagens diminuem após isso. Possui densidades de armazenamento muito mais baixas, um limite total de armazenamento, um processo de leitura destrutivo (exigindo alterações em qualquer IC para acomodá-lo com um arco de gravação após leitura) e um custo geral mais alto. Não é uma visão bonita.
As últimas opções no espectro são SONOS , CBRAM e Flash-RAM (NAND Flash, baseado em NOR etc.). No entanto, o armazenamento comum do tipo SSD não ajuda, por isso não conseguimos encontrar opções viáveis no final desse espectro. O SONOS e o Flash-RAM sofrem com os problemas de velocidades limitadas de leitura / gravação (usadas principalmente para armazenamento permanente - não otimizadas para velocidades de operação semelhantes à RAM), a necessidade de gravar em blocos e um número limitado de ciclos de leitura / gravação antes de dizer ' boa noite'. Eles podem ser bons para paginação, mas com certeza não funcionarão para acesso de alta velocidade. O CBRAM também é um pouco lento demais para seus propósitos.
O futuro desta caçada parece sombrio atualmente. Mas não tema - deixei algumas menções honrosas para sua leitura pessoal. T-RAM (Thysistor-RAM), Z-RAM e nvSRAM também são possíveis candidatos. Embora a T-RAM e a Z-RAM precisem ser atualizadas ocasionalmente (em comparação com DRAM, SDRAM e DDR-SDRAM), o nvSRAM está livre de tais requisitos. Todas essas três opções têm melhor densidade de memória, melhores velocidades de leitura / gravação e / ou melhores taxas de consumo de energia. Eles também não precisam de baterias - o que é uma grande vantagem (a BBSRAM está chorando em um canto). Com uma análise mais detalhada do nvSRAM, parece que encontramos o candidato viável para a temida substituição de DDR-SDRAM.
Mas em breve (pelo menos para aqueles que escolheram ler até aqui), todos estaremos chorando em nossos próprios cantos separados - além de ter os mesmos problemas de tamanho da SRAM, o nvSRAM também não estará disponível em módulos grandes o suficiente para serem usados como um substituição DDR-SDRAM adequada. As opções estão lá - mas ainda não estão prontas para produção (como MRAM) ou simplesmente nunca estarão (nvSRAM). E antes que você pergunte, o Gigabyte i-RAM também está disponível - ele só funciona via interface SATA, produzindo um gargalo de desempenho. Também possui uma bateria. Eu acho que todos nós devemos olhar para onde a memória pode estar indo a seguir ? Um final agridoce, suponho.
