RAMはなぜ揮発性でなければならないのですか？

コンピュータのRAMは揮発性です。そこに蓄えられているものは何でも電気が切られるとすぐに消えます。しかし、正確には、コンピュータのRAMはなぜ揮発性なのでしょうか。高速コンピュータメモリを構築する物理学を調査しながら読む. 

本日の質疑応答セッションは、コミュニティ主導のQ&A Webサイトのグループである、Stack Exchangeの下位区分であるSuperUserの好意により提供されます。.

質問

SuperUser読者のChintan Trivediは、コンピュータのRAMが正確に揮発性でなければならない理由に興味を持っています。

コンピュータのRAMが他の固定記憶装置のように不揮発性であれば（[タイプ]）、起動時間のようなことはありません。では、なぜ不揮発性のRAMモジュールを用意するのが不可能なのでしょうか。ありがとうございました.

不揮発性RAMには種類がありますが（NVRAMと呼ばれ、Wi-Fiルーター内にデータを保存するなど、あらゆる種類のアプリケーションに見られます）、Chintanは特にPCに搭載されているRAMの種類を指しています。デスクトップおよびノー​​トブックコンピュータでNVRAMを使用できなくなっている理由?

答え

SuperUserの寄稿者MSaltersは、ハードウェアの物理的な限界（ただし微視的な規模）から逃れることができない方法についての洞察を提供しています。

物理学によるもの.

いかなる不揮発性メモリも、それらの間に大きなエネルギー障壁を有する２つの状態でそのビットを記憶しなければならず、さもなければ最小の影響がビットを変えるであろう。しかし、その記憶に書くとき、私たちは積極的にそのエネルギー障壁を克服しなければなりません.

デザイナーはこれらのエネルギー障壁を設定するのにかなりの自由を持っています。低く設定 0 1, そして、あなたはたくさんの熱を発生させることなくたくさん書き換えることができるメモリを手に入れます：速くそして揮発性。エネルギー障壁を高く設定する 0 | 1 そしてビットはほとんど永久に置かれるか、またはあなたが深刻なエネルギーを使うまで.

DRAMはリークする小さなコンデンサを使用しています。大きいコンデンサは漏れが少なく、揮発性が少なくなりますが、充電に時間がかかります.

フラッシュは、高電圧で放出された電子をアイソレータに使用します。エネルギー障壁が非常に高いので、あなたはそれらを制御された方法で出すことはできません。唯一の方法は、ビットブロック全体を消去することです。.

言い換えれば、現代のコンピュータ操作に必要な速度でRAMを高速にする唯一の方法は、状態変化の間の抵抗を非常に低く抑えることです（したがって、電力損失に直面してRAMを揮発性にし、データ消去の影響を受けやすくします）。 ）.

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