ดังที่คนอื่น ๆ ได้กล่าวถึง RAM ที่ทันสมัยนั้นมีความผันผวนจากการออกแบบไม่ใช่ตามความต้องการ SDRAM และ DDR-SDRAM มีปัญหาเพิ่มเติมที่ต้องการการรีเฟรชเพื่อให้เชื่อถือได้ในการทำงาน นั่นเป็นเพียงลักษณะของโมดูล Dynamic RAM แต่ฉันอดไม่ได้ที่จะสงสัยว่ามีตัวเลือกอื่นให้ใช้หรือไม่ หน่วยความจำประเภทใดที่มีอยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสม ใน walk-through นี้ฉันจะครอบคลุมเฉพาะหน่วยความจำที่สามารถอ่าน / เขียนไปที่รันไทม์ การทำเช่นนี้เป็นการเปิดโอกาสให้ ROM, PROM และชิปใช้งานครั้งเดียวอื่น ๆ
ถ้าเราขยับเข้าไปใกล้กับด้านที่ไม่ผันผวนของคลื่นเพียงเล็กน้อยเราจะพบ SRAM ตลอดทาง - แต่ความผันผวนของมันนั้นค่อนข้าง จำกัด จริงๆแล้วมันเป็นเพียงข้อมูลที่เหลืออยู่ ไม่จำเป็นต้องรีเฟรช แต่แน่ใจว่าจะลดลงเมื่อปิดเครื่องนานเกินไป นอกจากนี้ยังเร็วกว่า DRAM อีกเล็กน้อยจนกว่าคุณจะถึงขนาด GB เนื่องจากขนาดที่เพิ่มขึ้นของเซลล์หน่วยความจำ (6 ทรานซิสเตอร์ต่อเซลล์) เมื่อเทียบกับ DRAM ความมีชีวิตของความได้เปรียบด้านความเร็วของ SRAM เริ่มจางลงเมื่อขนาดของหน่วยความจำที่ใช้เพิ่มขึ้น
ถัดไปคือ BBSRAM - Battery Backed SRAM หน่วยความจำประเภทนี้เป็นรุ่นที่ได้รับการดัดแปลงของ SRAM ซึ่งใช้แบตเตอรี่เพื่อไม่ให้เกิดการระเหยในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้อง อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จะแนะนำปัญหาบางอย่าง คุณจะทิ้งแบตเตอรี่อย่างไรเมื่อแบตเตอรี่หมดแล้ว SRAM นั้นใหญ่พอที่จะเป็นได้หรือไม่? การเพิ่มวงจรการจัดการพลังงานและแบตเตอรี่ลงในส่วนผสมจะช่วยลดปริมาณพื้นที่ที่สามารถใช้สำหรับเซลล์หน่วยความจำจริงเท่านั้น ฉันยังจำไม่ได้ว่าแบตเตอรี่เล่นได้ดีด้วยการสัมผัสความร้อนเป็นเวลานาน ...
นอกเหนือจากด้านที่ไม่เปลี่ยนแปลงของสเปกตรัมตอนนี้เราจับตาดู EPROM 'แต่เดี๋ยวก่อน' คุณถาม - 'ไม่ใช่ EPROM ที่ใช้เพียงครั้งเดียวด้วย' ไม่ใช่ถ้าคุณมีแสง UV และความตั้งใจที่จะเสี่ยงสูง EPROM สามารถเขียนใหม่ได้หากสัมผัสกับแสง UV อย่างไรก็ตามพวกมันมักจะถูกบรรจุในกล่องทึบแสงที่ตั้งโปรแกรมไว้ครั้งหนึ่ง - ซึ่งจะต้องออกมาก่อน ทำไม่ได้อย่างมากเนื่องจากไม่สามารถเขียนใหม่ได้ในขณะใช้งานจริงในวงจร และคุณจะไม่สามารถกำหนดเป้าหมายที่อยู่ / เซลล์หน่วยความจำแต่ละรายการได้เพียงล้างข้อมูลเท่านั้น แต่ EEPROM อาจช่วย ...
EE ย่อมาจาก Electric-Erasable ที่เปิดประตูสำหรับการดำเนินการเขียนที่เกิดขึ้นในวงจรหนึ่งครั้ง (เมื่อเทียบกับ ROM, พรหมและ EPROM) อย่างไรก็ตาม EEPROM ใช้ทรานซิสเตอร์แบบลอยตัว สิ่งนี้นำไปสู่การสะสมอิเล็กตรอนที่ติดอยู่อย่างค่อยเป็นค่อยไปซึ่งในที่สุดจะทำให้เซลล์หน่วยความจำไม่สามารถใช้งานได้ หรือเซลล์หน่วยความจำอาจสูญเสียประจุ สิ่งนี้นำไปสู่เซลล์ที่ถูกทิ้งให้อยู่ในสภาพลบ มันเป็นประโยคประหารที่วางแผนไว้ไม่ใช่สิ่งที่คุณมองหา
MRAM นั้นต่อไปในรายการ มันใช้ Magnetic Tunnel Junction ซึ่งประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรที่จับคู่กับแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงได้ (คั่นด้วยชั้นฉนวนบาง ๆ ) เป็นบิต ตามที่วิกิพีเดีย ,
" วิธีที่ง่ายที่สุดในการอ่านทำได้โดยการวัดความต้านทานไฟฟ้าของเซลล์เซลล์หนึ่งคือ (โดยทั่วไป) ที่เลือกโดยการจ่ายพลังงานให้ทรานซิสเตอร์ที่เกี่ยวข้องซึ่งจะเปลี่ยนกระแสจากเส้นอุปทานผ่านเซลล์ไปยังพื้นดินเนื่องจาก Tunnel magnetoresistance ความต้านทานไฟฟ้าของเซลล์เปลี่ยนแปลงเนื่องจากการปฐมนิเทศสัมพัทธ์ของการสะกดจิตในแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นโดยการวัดกระแสที่เกิดขึ้นความต้านทานภายในเซลล์ใด ๆ สามารถกำหนดได้และจากขั้วแม่เหล็กของแผ่นที่เขียนได้ "
หน่วยความจำรูปแบบนี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความต้านทานและแรงดันไฟฟ้าการวัดมากกว่าประจุและกระแส ไม่ต้องการปั๊มชาร์จซึ่งช่วยในการดำเนินการใช้พลังงานน้อยกว่า DRAM โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรุ่นที่ใช้ STT MRAM มีข้อดีหลายประการกับการออกแบบรวมถึงความหนาแน่นของหน่วยความจำเทียบได้กับ DRAM; ประสิทธิภาพและความเร็วเทียบเท่ากับ SRAM ในกรณีทดสอบที่ จำกัด การใช้พลังงานต่ำกว่า DRAM มาก และขาดความเสื่อมเนื่องจากการอ่าน / เขียนซ้ำ สิ่งนี้ทำให้ MRAM เป็นจุดสนใจสำหรับนักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์เหมือนกันซึ่งจะเป็นการพัฒนาต่อไป ในความเป็นจริงมันก็ถูกมองว่าเป็นผู้สมัครที่เป็นไปได้สำหรับ " หน่วยความจำสากล " อย่างไรก็ตามราคา fab สำหรับหน่วยความจำประเภทนี้ยังคงสูงมากตัวเลือกอื่น ๆ - ตัวเลือกที่ดูไม่สะดวกในตอนนี้
ฉันไปได้มากกว่า Ferroelectric RAM แต่มันเป็นตัวเลือกที่ค่อนข้างน่าเศร้า F-RAM นั้นคล้ายกับ DRAM ในการก่อสร้างเพียงแค่แทนที่ชั้นอิเล็กทริกด้วยวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกแทน มันมีการใช้พลังงานที่ต่ำกว่าความอดทนในการอ่าน / เขียนที่ดี - แต่ข้อดีจะลดลงหลังจากนี้ มันมีความหนาแน่นของหน่วยเก็บข้อมูลที่ต่ำกว่ามากฝาปิดหน่วยเก็บข้อมูลแบบทันทีกระบวนการอ่านแบบทำลาย (ต้องการเปลี่ยนแปลง IC ใด ๆ เพื่อรองรับมันด้วย arch-write-after-read) และต้นทุนโดยรวมที่สูงขึ้น ไม่ใช่สายตาที่สวย
ตัวเลือกสุดท้ายของสเปกตรัมคือSONOS , CBRAMและFlash-RAM (NAND Flash, NOR-based ฯลฯ ) ที่เก็บข้อมูลเหมือน SSD ทั่วไปจะไม่ตัดเลยดังนั้นเราจึงไม่พบตัวเลือกที่สามารถใช้งานได้ในตอนท้ายของสเปกตรัมนี้ SONOS และ Flash-RAM ทั้งคู่ประสบปัญหาเรื่องความเร็วในการอ่าน / เขียนที่ จำกัด (ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการจัดเก็บแบบถาวร - ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับความเร็วในการทำงานเหมือน RAM), ความจำเป็นในการเขียนบล็อก ราตรีสวัสดิ์'. พวกเขาอาจจะดีสำหรับเพจจิ้ง แต่พวกเขาแน่ใจว่าจะไม่ทำงานสำหรับการเข้าถึงความเร็วสูง CBRAMนั้นช้าเกินไปสำหรับวัตถุประสงค์ของคุณเช่นกัน
อนาคตของการล่านี้ดูไร้ชีวิตชีวาในปัจจุบัน แต่อย่ากลัวเลย - ฉันทิ้งสักสองสามคำพูดที่มีเกียรติสำหรับการอ่านส่วนตัวของคุณ T-RAM (Thysistor-RAM), Z-RAMและnvSRAMเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้เช่นกัน ในขณะที่ทั้งT-RAMและZ-RAMต้องการการรีเฟรชเป็นครั้งคราว (เปรียบเทียบกับ DRAM, SDRAM และ DDR-SDRAM), nvSRAMนั้นไม่มีข้อกำหนดดังกล่าว ตัวเลือกทั้งสามนี้มีความหนาแน่นของหน่วยความจำดีกว่าความเร็วในการอ่าน / เขียนดีขึ้นและ / หรืออัตราการใช้พลังงานดีขึ้น พวกเขายังไม่ต้องการแบตเตอรี่ - ซึ่งเป็นข้อดีอย่างมาก (BBSRAM กำลังร้องไห้อยู่ที่มุมห้อง) ด้วยการมองอย่างใกล้ชิดที่ nvSRAM ดูเหมือนว่าเราได้พบผู้สมัครที่ทำงานได้สำหรับการเปลี่ยน DDR-SDRAM ที่น่ากลัว
แต่เร็ว ๆ นี้ (อย่างน้อยสำหรับผู้ที่เลือกที่จะอ่านไกล) เราทุกคนจะร้องไห้ในมุมที่แยกต่างหากของเรา - นอกจากจะมีปัญหาขนาดเดียวกับ SRAM, nvSRAM ยังไม่สามารถใช้ได้ในโมดูลขนาดใหญ่พอสำหรับใช้เป็น การเปลี่ยน DDR-SDRAM ที่เหมาะสม มีตัวเลือกอยู่ - แต่อย่างใดอย่างหนึ่งยังไม่พร้อมสำหรับการผลิต (เช่น MRAM), หรือจะไม่มี (nvSRAM) และก่อนที่คุณจะถาม Gigabyte i-RAM ก็ออกมาเช่นกัน - มันทำงานผ่านทางอินเตอร์เฟส SATA เท่านั้นทำให้เกิดปัญหาคอขวด นอกจากนี้ยังมีแบตเตอรี่ ฉันเดาว่าเราทุกคนควรจะดูว่าหน่วยความจำอาจจะไปต่อไปหรือไม่ ฉันคิดว่ามันจบลงอย่างขมขื่น
