¿Diferencias, usos y teoría de la memoria volátil y no volátil?

Sí, usted comprende la definición de memoria volátil y no volátil. Solo por eso, uno pensaría que la no volatilidad siempre es mejor. Sin embargo, en el mundo real eso no es cierto ya que las diferentes tecnologías para crear estos recuerdos hacen que otros atributos aparezcan más allá de la volatilidad.

Las compensaciones que nos imponen varias tecnologías de memoria diferentes incluyen:

1. Velocidad de lectura.

2. Velocidad de escritura.

3. Costo.

4. Tamaño.

5. Consumo de energía cuando está inactivo, leyendo y escribiendo.

6. Vida útil de funcionamiento.

7. Número de lecturas o escrituras de por vida.

y eso es lo que me vino a la mente rápidamente. Obviamente, la memoria ideal es rápida de leer, rápida de escribir, cuesta poco, es pequeña, consume poca energía, dura mucho tiempo y puede usarse muchas veces. No hay una sola tecnología que haga un buen trabajo en todas estas áreas juntas. La volatilidad es solo una entrada más en la lista de parámetros a considerar.

En algo así como un microcontrolador destinado a integrarse en un circuito que necesita encenderse rápidamente, tener la memoria principal del programa no es volátil es importante. Eso generalmente significa que será lento para escribir, tendrá un número finito de escrituras de por vida y olvidará su contenido después de unos pocos años. Obviamente, nos gustaría no tener estos inconvenientes, pero nadie sabe cómo crear una memoria que no los tenga por el tamaño y el costo que requiere un micro.

La memoria de datos en un micro se puede escribir arbitrariamente y leer en un bucle millones de veces en segundos, posiblemente durante años, por lo que es importante una tecnología que no tenga un número finito de lecturas o escrituras de por vida. Para lograrlo, renunciamos a la capacidad de conservar los valores cuando se elimina el poder.

Hay todo tipo de tecnologías de memoria que optimizan algunos de estos parámetros, inevitablemente a expensas de otros. Algunas tecnologías comunes:

• RAM estática CMOS. Estos son realmente circuitos lógicos optimizados para contener bits. Son rápidos, tienen lecturas y escrituras infinitas de por vida, toman poco poder cuando no se tiene acceso y tienen una larga vida útil. Por otro lado, esta memoria es volátil y las células son relativamente grandes, lo que las hace caras y no es posible obtener altas densidades.

• EEPROM. En realidad, eso no es estrictamente una tecnología, pero hoy (esto podría cambiar fácilmente) estas memorias se implementan comúnmente con MOSFET de compuerta flotante. Su principal atributo es que son no volátiles. La densidad es alta, por lo que el costo es bajo, pero se desgastan físicamente un poco cada vez que se modifica la carga en la puerta, que es lo que hace la escritura o el borrado.

FRAM / MRAM / nvSRAM son memorias NV que ofrecen una buena velocidad (interfaz serial o paralela) y ofrecen una alta resistencia y largos tiempos de retención. Los clasificaría en un cubo.

EEPROM / flash están en un contenedor diferente. Las EEPROM se pueden escribir en bytes, tienen mayor resistencia, un poco más rápido que los equivalentes de flash. Ambas son tecnologías de puerta flotante. Pero flash implementa las celdas de una manera mucho más compacta que la EEPROM, lo que causa algunas limitaciones, es decir, borrar antes de escribir, y las escrituras deben tener un tamaño de bloque mínimo. Hay aún más - flash NOR vs NAND. NOR es mayor velocidad, NAND es lo que se usa en el 99% de los productos electrónicos de consumo (teléfonos / SSD / cámaras). Donde el brillo brilla es la densidad y el menor precio por bit.

SRAM / DRAM están en el cubo "RAM" volátil. Cuando se quita la alimentación, pierde sus datos (a menos que enfríe la memoria). No hay límites de resistencia. Mientras se aplica la energía, no es necesario actualizar los datos de la SRAM, mientras que las celdas DRAM necesitan una actualización (decenas de milisegundos), de lo contrario, la carga se filtra.

Desde el punto de vista del usuario, las memorias de menor densidad (SRAM / EEPROM / FRAM / MRAM / nvSRAM) son mucho más fáciles de usar. Lo más para tu dinero (DRAM / flash) requiere más trabajo. Recuerde que hay una MCU 8051 incorporada en cada memoria flash. Y con DRAM, piense en los datos como en malabares con malabares.