Seperti banyak yang telah disebutkan, RAM modern hanya mudah berubah oleh desain - bukan oleh persyaratan. SDRAM dan DDR-SDRAM memiliki masalah tambahan yang juga membutuhkan penyegaran untuk tetap dapat diandalkan dalam operasi. Itu hanya sifat modul RAM Dinamis. Tapi, saya tidak bisa tidak bertanya-tanya apakah ada pilihan lain yang tersedia. Jenis memori apa yang ada yang dapat memenuhi kriteria? Dalam walk-through ini, saya hanya akan membahas memori yang dapat dibaca / ditulis pada saat runtime. Ini dimulai ROM, PROM, dan chip sekali pakai lainnya - mereka dimaksudkan untuk tidak berubah setelah diprogram.
Jika kita sedikit lebih dekat dengan sisi non-volatile dari spektrum, kita memang menemui SRAM - tetapi non-volatilitasnya sangat terbatas. Sebenarnya, ini hanya remanensi data. Itu tidak memerlukan penyegaran, tapi itu pasti akan menjatuhkan datanya ketika daya mati terlalu lama. Selain itu, ini juga sedikit lebih cepat daripada DRAM - hingga Anda mencapai ukuran GB. Karena peningkatan ukuran sel memori (6 transistor per sel), bila dibandingkan dengan DRAM, viabilitas keunggulan kecepatan SRAM mulai memudar ketika ukuran memori yang digunakan naik.
Selanjutnya adalah BBSRAM - SRAM yang Didukung Baterai. Jenis memori ini adalah versi modifikasi SRAM yang menggunakan Baterai untuk menjadi non-volatile jika terjadi kegagalan daya. Namun, ini menimbulkan beberapa masalah. Bagaimana Anda membuang baterai setelah selesai? Dan bukankah SRAM dengan sendirinya sudah cukup besar? Menambahkan sirkuit manajemen daya dan baterai ke dalam campuran hanya mengurangi jumlah ruang yang dapat digunakan untuk sel memori yang sebenarnya. Saya juga tidak ingat baterai bermain bagus dengan paparan panas yang lama ...
Lebih jauh ke sisi spektrum yang tidak mudah menguap, kami sekarang memantau EPROM. 'Tapi tunggu', Anda bertanya - 'bukankah EPROM juga digunakan satu kali?' Tidak jika Anda memiliki sinar UV dan kemauan untuk mengambil risiko tinggi. EPROM dapat ditulis ulang jika terkena sinar UV. Namun, mereka biasanya dikemas dalam kandang yang buram setelah diprogram - yang harus dilepaskan terlebih dahulu. Sangat tidak praktis, melihat bahwa itu tidak dapat ditulis ulang saat runtime, di-sirkuit. Dan Anda tidak akan dapat menargetkan alamat / sel memori individu - hanya menghapus. Namun, EEPROM mungkin membantu ...
EE adalah singkatan dari Electrically-Erasable. Itu membuka pintu untuk operasi penulisan yang terjadi di sirkuit untuk sekali (dibandingkan dengan ROM, PROM, dan EPROM). Namun, EEPROM menggunakan transistor gerbang mengambang. Hal ini menyebabkan akumulasi bertahap elektron yang terperangkap, yang pada akhirnya akan membuat sel-sel memori tidak bisa dioperasi. Atau, sel-sel memori dapat mengalami kehilangan muatan. Itu menyebabkan sel dibiarkan dalam keadaan terhapus. Ini adalah hukuman mati yang terencana - bukan yang Anda cari.
MRAM adalah yang berikutnya dalam daftar. Menggunakan Magnetic Tunnel Junction, terdiri dari magnet permanen yang dipasangkan dengan magnet yang dapat diubah (dipisahkan oleh lapisan isolasi tipis), sebagai bit. Menurut Wikipedia ,
" Metode pembacaan yang paling sederhana dilakukan dengan mengukur hambatan listrik sel. Sel tertentu (biasanya) dipilih dengan memberi daya pada transistor terkait yang mengubah arus dari jalur suplai melalui sel ke tanah. Karena magnetoresistensi Tunnel, resistansi listrik dari sel berubah karena orientasi relatif dari magnetisasi di dua lempeng. Dengan mengukur arus yang dihasilkan, resistansi di dalam sel tertentu dapat ditentukan, dan dari sini polaritas magnetisasi dari plat yang dapat ditulisi. "
Bentuk memori ini didasarkan pada perbedaan dalam tahanan dan voltase pengukur, bukan muatan dan arus. Itu tidak memerlukan pompa pengisian, yang membantu dalam membuat operasinya lebih hemat daya daripada DRAM - terutama untuk varian berbasis STT. MRAM memiliki beberapa kelebihan pada desainnya, termasuk kepadatan memori yang sebanding dengan DRAM; kinerja dan kecepatan yang sebanding dengan SRAM dalam kasus uji terbatas; konsumsi daya jauh lebih rendah daripada DRAM; dan kurangnya degradasi karena operasi baca / tulis berulang. Ini telah menempatkan MRAM dalam sorotan bagi para peneliti dan ilmuwan, melanjutkan pengembangannya. Bahkan, itu juga dipandang sebagai kandidat yang memungkinkan untuk " memori universal ". Namun, biaya yang luar biasa untuk jenis memori ini masih sangat tinggi,opsi lain - yang terlihat agak sulit pada saat ini.
Saya bisa menggunakan Ferroelectric RAM, tapi ini pilihan yang agak menyedihkan. F-RAM mirip dengan DRAM dalam konstruksi - cukup ganti lapisan dielektrik dengan bahan feroelektrik. Ini memiliki konsumsi daya yang lebih rendah, daya baca / tulis yang layak - tetapi keuntungan berkurang setelah ini. Ini memiliki kepadatan penyimpanan yang jauh lebih rendah, tutup penyimpanan outright, proses membaca destruktif (membutuhkan perubahan pada IC apa pun untuk mengakomodasi untuk itu dengan lengkungan tulis-setelah-baca.), Dan biaya keseluruhan yang lebih tinggi. Bukan pemandangan yang indah.
Opsi terakhir pada spektrum adalah SONOS , CBRAM , dan Flash-RAM (NAND Flash, berbasis NOR, dll.). Penyimpanan seperti SSD umum tidak akan memotongnya, jadi kami tidak dapat menemukan opsi yang layak di akhir spektrum ini. SONOS dan Flash-RAM keduanya mengalami masalah kecepatan baca / tulis terbatas (digunakan terutama untuk penyimpanan permanen - tidak dioptimalkan untuk kecepatan operasi mirip-RAM), kebutuhan untuk menulis dalam blok, dan jumlah terbatas siklus baca / tulis sebelum mengatakan ' Selamat malam'. Mereka mungkin baik untuk paging, tetapi mereka yakin tidak akan bekerja untuk akses kecepatan tinggi. CBRAM juga agak terlalu lambat untuk keperluan Anda.
Masa depan perburuan ini terlihat suram saat ini. Tapi jangan takut - saya meninggalkan beberapa terhormat menyebutkan untuk membaca pribadi Anda. T-RAM (Thysistor-RAM), Z-RAM , dan nvSRAM adalah kandidat yang memungkinkan juga. Sementara T-RAM dan Z-RAM membutuhkan penyegaran sesekali (dibandingkan dengan DRAM, SDRAM, dan DDR-SDRAM), nvSRAM bebas dari persyaratan tersebut. Ketiga opsi ini memiliki kepadatan memori yang lebih baik, kecepatan baca / tulis yang lebih baik, dan / atau tingkat konsumsi daya yang lebih baik. Mereka juga tidak perlu baterai - yang merupakan nilai tambah besar (BBSRAM menangis di sudut). Dengan melihat lebih dekat pada nvSRAM, tampak seolah-olah kami telah menemukan kandidat yang layak untuk penggantian DDR-SDRAM yang ditakuti.
Namun segera (setidaknya bagi mereka yang memilih untuk membaca sejauh ini), kita semua akan menangis di sudut yang berbeda - selain memiliki masalah ukuran yang sama dengan SRAM, nvSRAM juga tidak tersedia dalam modul yang cukup besar untuk digunakan sebagai pengganti DDR-SDRAM yang cocok. Opsi ada di sana - tetapi belum siap untuk diproduksi (seperti MRAM), atau tidak akan pernah ada (nvSRAM). Dan sebelum Anda bertanya, Gigabyte i-RAM juga keluar - hanya berfungsi melalui antarmuka SATA, menghasilkan hambatan kinerja. Ini juga memiliki baterai. Saya kira kita semua harus melihat di mana memori akan pergi selanjutnya ? Akhir yang pahit-manis, kurasa.
