Como muchos otros han mencionado, la RAM moderna solo es volátil por diseño, no por requerimiento. SDRAM y DDR-SDRAM tienen los problemas adicionales de requerir también una actualización para mantener su funcionamiento confiable. Esa es solo la naturaleza de los módulos Dynamic RAM. Pero no pude evitar preguntarme si hay otra opción disponible. ¿Qué tipos de memoria existen que pueden ajustarse a los criterios? En este tutorial, solo cubriré la memoria que se puede leer / escribir en tiempo de ejecución. Esto inicia ROM, PROM y otros chips de uso único: están destinados a ser inmutables una vez programados.
Si nos acercamos un poco más al lado no volátil del espectro, nos encontramos con SRAM en el camino, pero su no volatilidad es bastante limitada. En realidad, es solo la remanencia de datos. No requiere una actualización, pero seguramente eliminará sus datos cuando la alimentación esté apagada durante demasiado tiempo. Además de esto, también es un poco más rápido que DRAM, hasta que alcanza el tamaño de GB. Debido al mayor tamaño de las celdas de memoria (6 transistores por celda), en comparación con DRAM, la viabilidad de la ventaja de velocidad de SRAM comienza a desvanecerse a medida que aumenta el tamaño de la memoria en uso.
El siguiente es BBSRAM - SRAM respaldado por batería. Este tipo de memoria es una versión modificada de SRAM que utiliza una batería para volverse no volátil en caso de una falla de energía. Sin embargo, esto presenta algunos problemas. ¿Cómo deshacerse de una batería una vez que está hecha? ¿Y SRAM ya no es lo suficientemente grande como es? Agregar un circuito de administración de energía y una batería a la mezcla solo reduce la cantidad de espacio que se puede usar para las celdas de memoria reales. Tampoco recuerdo que las baterías funcionen bien con la exposición prolongada al calor ...
Además del lado no volátil del espectro, ahora ponemos los ojos en EPROM. "Pero espere", pregunta: "¿no es EPROM un solo uso también?" No, si tiene luz ultravioleta y la voluntad de correr grandes riesgos. Las EPROM se pueden reescribir si se exponen a la luz UV. Sin embargo, generalmente se empaquetan en un recinto opaco una vez programado, eso tendría que salir primero. Muy poco práctico, ya que no se puede reescribir en tiempo de ejecución, en circuito. Y no podría apuntar a celdas / direcciones de memoria individuales, solo limpie. Pero, EEPROM podría ayudar ...
El EE significa eléctricamente borrable. Eso abre la puerta para las operaciones de escritura que ocurren en el circuito por una vez (en comparación con ROM, PROM y EPROM). Sin embargo, las EEPROM utilizan transistores de puerta flotante. Esto conduce a una acumulación gradual de electrones atrapados, lo que eventualmente hará que las células de memoria no funcionen. O, las celdas de memoria podrían encontrar pérdida de carga. Eso lleva a que la celda quede en un estado borrado. Es una sentencia de muerte planificada, no lo que estabas buscando.
MRAM es el siguiente en la lista. Utiliza una unión de túnel magnético, que consiste en un imán permanente emparejado con un imán intercambiable (separado por una delgada capa de aislamiento), como un bit. De acuerdo con Wikipedia ,
" El método más simple de lectura se logra midiendo la resistencia eléctrica de la celda. Una celda particular se selecciona (típicamente) alimentando un transistor asociado que cambia la corriente de una línea de suministro a través de la celda a tierra. Debido a la magnetorresistencia del túnel, el La resistencia eléctrica de la celda cambia debido a la orientación relativa de la magnetización en las dos placas. Al medir la corriente resultante, se puede determinar la resistencia dentro de cualquier celda en particular y, a partir de esto, la polaridad de la magnetización de la placa grabable " .
Esta forma de memoria se basa en diferencias en resistencia y medición de voltaje, en lugar de cargas y corrientes. No necesita una bomba de carga, lo que ayuda a que su operación consuma menos energía que la DRAM, especialmente para las variantes basadas en STT. MRAM tiene múltiples ventajas en su diseño, incluida la densidad de memoria comparable a la de DRAM; rendimiento y velocidad comparables a los de SRAM en casos de prueba limitados; consumo de energía mucho más bajo que DRAM; y falta de degradación debido a operaciones repetidas de lectura / escritura. Esto ha puesto a MRAM en el centro de atención de investigadores y científicos por igual, promoviendo su desarrollo. De hecho, también está siendo considerado como un posible candidato para la " memoria universal ". Sin embargo, los costos fabulosos para este tipo de memoria siguen siendo muy altos,otras opciones , que parecen un poco difíciles de manejar en este momento.
Podría revisar la RAM ferroeléctrica, pero es una opción bastante triste. F-RAM es similar a la DRAM en la construcción: simplemente reemplace la capa dieléctrica con material ferroeléctrico. Tiene un menor consumo de energía, una resistencia de lectura / escritura decente, pero las ventajas disminuyen después de esto. Tiene densidades de almacenamiento mucho más bajas, un límite de almacenamiento absoluto, un proceso de lectura destructivo (que requiere cambios en cualquier IC para acomodarlo con el arco de escritura después de la lectura) y un costo general más alto. No es un espectáculo bonito.
Las últimas opciones en el espectro son SONOS , CBRAM y Flash-RAM (NAND Flash, basado en NOR, etc.). Sin embargo, el almacenamiento común tipo SSD no es suficiente, por lo que no podemos encontrar ninguna opción viable al final de este espectro. SONOS y Flash-RAM sufren los problemas de velocidades de lectura / escritura limitadas (utilizadas principalmente para almacenamiento permanente, no optimizado para velocidades de operación similares a RAM), la necesidad de escribir en bloques y un número limitado de ciclos de lectura / escritura antes de decir ' buenas noches'. Pueden ser buenos para paginación, pero seguro que no funcionarán para el acceso de alta velocidad. CBRAM también es un poco lento para sus propósitos.
El futuro de esta caza parece sombrío actualmente. Pero no temas, dejé algunas menciones honoríficas para tu lectura personal. T-RAM (Thysistor-RAM), Z-RAM y nvSRAM también son posibles candidatos. Si bien tanto T-RAM como Z-RAM necesitan una actualización ocasionalmente (en comparación con DRAM, SDRAM y DDR-SDRAM), nvSRAM está libre de tales requisitos. Las tres opciones tienen una mejor densidad de memoria, mejores velocidades de lectura / escritura y / o mejores tasas de consumo de energía. Tampoco necesitan baterías, lo cual es una gran ventaja (BBSRAM está llorando en una esquina). Con una mirada más cercana a nvSRAM, parece que hemos encontrado el candidato viable para el temido reemplazo de DDR-SDRAM.
Pero pronto (al menos para aquellos que optaron por leer hasta aquí), todos estaremos llorando en nuestras esquinas separadas, además de tener los mismos problemas de tamaño que SRAM, nvSRAM tampoco está disponible en módulos lo suficientemente grandes para usar como un reemplazo adecuado de DDR-SDRAM. Las opciones están ahí, pero o aún no están listas para la producción (como MRAM), o simplemente nunca lo estarán (nvSRAM). Y antes de preguntar, el Gigabyte i-RAM también está fuera, solo funciona a través de la interfaz SATA, produciendo un cuello de botella en el rendimiento. También tiene una batería. Creo que todos deberíamos tener en cuenta que la memoria puede estar pasando al lado ? Un final agridulce, supongo.
