Как долго информация хранится в оперативной памяти
Обновлено: 02.07.2024
Оперативная память (ОЗУ) – наиболее известная форма компьютерной памяти. Это то, что позволяет вашему компьютеру выходить в Интернет, а затем быстро переключаться на загрузку приложения или редактирование документа. ОЗУ считается "произвольным доступом", потому что вы можете получить доступ к любой ячейке памяти напрямую, если знаете строку и столбец, которые пересекаются в этой ячейке.
Напротив, память с последовательным доступом (SAM) хранит данные в виде набора ячеек памяти, доступ к которым возможен только последовательно (как на кассете). Если данных нет в текущем местоположении, проверяется каждая ячейка памяти до тех пор, пока не будут найдены нужные данные. SAM очень хорошо работает с буферами памяти, где данные обычно хранятся в том порядке, в котором они будут использоваться (например, память буфера текстур на видеокарте). С другой стороны, к данным RAM можно обращаться в любом порядке.
ОЗУ — это, по сути, кратковременная память вашего компьютера. Подобно микропроцессору, микросхема памяти представляет собой интегральную схему (ИС), состоящую из миллионов транзисторов и конденсаторов. В самой распространенной форме компьютерной памяти, динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), транзистор и конденсатор объединены в пару для создания ячейки памяти, которая представляет один бит данных. Конденсатор содержит бит информации — 0 или 1 (информацию о битах см. в разделе «Как работают биты и байты»). Транзистор действует как переключатель, который позволяет схеме управления на микросхеме памяти считывать показания конденсатора или изменять его состояние.
Конденсатор похож на маленькое ведро, в котором могут храниться электроны. Чтобы сохранить 1 в ячейке памяти, ведро заполняется электронами. Чтобы сохранить 0, он очищается. Проблема с ведром конденсатора в том, что он протекает. За несколько миллисекунд полное ведро становится пустым. Поэтому, чтобы динамическая память работала, либо ЦП, либо контроллер памяти должны прийти и перезарядить все конденсаторы, удерживающие 1, прежде чем они разрядятся. Для этого контроллер памяти считывает память, а затем записывает ее обратно. Эта операция обновления выполняется автоматически тысячи раз в секунду.
Конденсатор в ячейке памяти динамического ОЗУ похож на дырявое ведро. Его необходимо периодически обновлять, иначе он разрядится до 0. Именно благодаря этой операции обновления динамическая оперативная память получила свое название. Динамическая оперативная память должна постоянно обновляться динамически, иначе она забудет, что в ней находится. Недостатком всего этого обновления является то, что оно требует времени и замедляет работу памяти.
В этой статье вы узнаете все о том, что такое оперативная память, какой тип вам следует купить и как ее установить.
Ячейки памяти и DRAM
Память состоит из битов, расположенных в двумерной сетке.
На этом рисунке красные ячейки представляют собой единицы, а белые ячейки — нули. В анимации выбирается столбец, а затем записываются строки для записи данных в определенный столбец.
Ячейки памяти выгравированы на кремниевой пластине в виде массива столбцов (битовых строк) и строк (словных строк). Пересечение строки битов и строки слов составляет адрес ячейки памяти.
DRAM работает, отправляя заряд через соответствующий столбец (CAS), чтобы активировать транзистор в каждом бите в столбце. При записи строки строки содержат состояние, в котором должен находиться конденсатор. При чтении датчик-усилитель определяет уровень заряда в конденсаторе. Если оно превышает 50 процентов, оно читается как 1; в противном случае он считывает его как 0. Счетчик отслеживает последовательность обновления на основе того, к каким строкам и в каком порядке осуществлялся доступ. Время, необходимое для всего этого, настолько мало, что выражается в наносекундах (миллиардных долях секунды). Скорость чипа памяти 70 нс означает, что полное считывание и перезарядка каждой ячейки занимает 70 наносекунд.
Сами по себе ячейки памяти были бы бесполезны, если бы не было какого-то способа получать и извлекать информацию из них. Итак, ячейки памяти имеют целую инфраструктуру поддержки других специализированных схем. Эти схемы выполняют такие функции, как:
- Идентификация каждой строки и столбца (выбор адреса строки и выбор адреса столбца)
- Отслеживание последовательности обновления (счетчик)
- Чтение и восстановление сигнала с ячейки (усилитель считывания)
- Сообщение ячейке о том, должна ли она заряжаться или нет (разрешение записи)
Другие функции контроллера памяти включают ряд задач, в том числе определение типа, скорости и объема памяти, а также проверку на наличие ошибок.
Статическая оперативная память работает иначе, чем DRAM. Мы рассмотрим, как это сделать, в следующем разделе.
Статическая оперативная память использует совершенно другую технологию. В статической ОЗУ форма триггера содержит каждый бит памяти (подробности о триггерах см. в разделе «Как работает логическая логика»). Триггер для ячейки памяти состоит из четырех или шести транзисторов вместе с некоторой проводкой, но его никогда не нужно обновлять. Это делает статическое ОЗУ значительно быстрее, чем динамическое ОЗУ.Однако из-за большего количества частей статическая ячейка памяти занимает на кристалле гораздо больше места, чем ячейка динамической памяти. Следовательно, вы получаете меньше памяти на чип, а это увеличивает его цену.
Статическая оперативная память — это быстро и дорого, а динамическая — дешевле и медленнее. Таким образом, статическая оперативная память используется для создания чувствительного к скорости кэша процессора, а динамическая оперативная память формирует больший объем системной оперативной памяти.
Микросхемы памяти в настольных компьютерах изначально использовали конфигурацию контактов, называемую двухрядным корпусом (DIP). Эта конфигурация контактов может быть впаяна в отверстия на материнской плате компьютера или вставлена в гнездо, припаянное к материнской плате. Этот метод хорошо работал, когда компьютеры обычно работали с оперативной памятью в несколько мегабайт или меньше, но по мере роста потребности в памяти увеличивалось и количество микросхем, которым требовалось место на материнской плате.
Решением было размещение микросхем памяти вместе со всеми вспомогательными компонентами на отдельной печатной плате (PCB), которую затем можно было подключить к специальному разъему (блоку памяти) на материнской плате. В большинстве этих микросхем используется конфигурация выводов с небольшим контуром J-выводов (SOJ), но довольно много производителей также используют конфигурацию тонкого корпуса с малым контуром (TSOP). Основное различие между этими новыми типами выводов и исходной конфигурацией DIP заключается в том, что микросхемы SOJ и TSOP монтируются на печатной плате. Другими словами, контакты припаяны непосредственно к поверхности платы, а не вставляются в отверстия или гнезда.
Чипы памяти обычно доступны только в составе платы, которая называется модулем. При покупке памяти на многих модулях можно увидеть отдельные микросхемы памяти.
В следующем разделе мы рассмотрим некоторые другие распространенные типы оперативной памяти.
Ниже приведены некоторые распространенные типы оперативной памяти:
Виды плат и разъемов, используемых для оперативной памяти в настольных компьютерах, изменились за последние несколько лет. Первые типы были проприетарными, а это означает, что разные производители компьютеров разрабатывали платы памяти, которые будут работать только с их конкретными системами.
Затем появилась SIMM, что означает одиночный встроенный модуль памяти. Эта плата памяти использовала 30-контактный разъем и имела размер около 3,5 x 0,75 дюйма (около 9 x 2 см). В большинстве компьютеров SIMM приходилось устанавливать парами с одинаковой емкостью и скоростью. Это связано с тем, что ширина шины превышает размер одной SIMM.
По мере роста скорости и пропускной способности процессоров отрасль приняла новый стандарт модулей памяти с двухрядным расположением выводов (DIMM). Модули DIMM различаются по емкости и могут устанавливаться по отдельности, а не парами.
Некоторые бренды ноутбуков используют ОЗУ на основе конфигурации модуля памяти SODIMM с двумя рядами контактов. Карты SODIMM маленькие, примерно 2 x 1 дюйм (5 x 2,5 см) и имеют 144 или 200 контактов. Емкость варьируется от 2 до 32 ГБ на модуль. В некоторых субноутбуках используются модули DIMM еще меньшего размера, известные как MicroDIMM. Промышленность переходит на маломощные модули DDR4 в более тонких и легких ноутбуках, потому что они потребляют меньше энергии и более компактны. К сожалению, их приходится припаивать, а это означает, что обычный пользователь не может заменить оригинальную оперативную память.
Большая часть доступной сегодня памяти отличается высокой надежностью. В большинстве систем контроллер памяти просто проверяет наличие ошибок при запуске и полагается на это. Микросхемы памяти со встроенной проверкой ошибок обычно используют метод проверки на наличие ошибок, известный как контроль четности. Чипы четности имеют дополнительный бит на каждые 8 бит данных. Принцип работы паритета прост. Давайте сначала посмотрим на четность.
Когда 8 битов в байте принимают данные, чип суммирует общее количество единиц. Если общее количество единиц нечетное, бит четности устанавливается в 1. Если общее количество четно, бит четности устанавливается в 0. Когда данные считываются обратно из битов, общее количество снова суммируется и сравнивается к биту четности. Если сумма нечетная, а бит четности равен 1, то данные считаются достоверными и отправляются в ЦП. Но если сумма нечетная, а бит четности равен 0, чип знает, что где-то в 8 битах есть ошибка, и сбрасывает данные. Нечетная четность работает так же, но бит четности устанавливается в 1, когда общее количество единиц в байте четное.
Проблема с контролем четности заключается в том, что он обнаруживает ошибки, но ничего не делает для их исправления. Если байт данных не соответствует своему биту четности, данные отбрасываются, и система повторяет попытку. Компьютеры в критических позициях нуждаются в более высоком уровне отказоустойчивости. Высокопроизводительные серверы часто имеют форму проверки ошибок, известную как код исправления ошибок (ECC). Как и контроль четности, ECC использует дополнительные биты для контроля данных в каждом байте. Разница в том, что ECC использует для проверки ошибок несколько битов — сколько зависит от разрядности шины — вместо одного. Память ECC использует специальный алгоритм не только для обнаружения однобитовых ошибок, но и для их исправления. Память ECC также обнаружит случаи сбоя более чем одного бита данных в байте.Такие сбои очень редки, и их нельзя исправить даже с помощью ECC.
В большинстве продаваемых компьютеров используются микросхемы памяти без контроля четности. Эти микросхемы не обеспечивают какой-либо встроенной проверки ошибок, а вместо этого полагаются на контроллер памяти для обнаружения ошибок.
Сколько оперативной памяти вам нужно?
Говорят, что у вас никогда не будет достаточно денег, и то же самое относится и к оперативной памяти, особенно если вы много работаете с графикой или играете. Наряду с самим ЦП, оперативная память является наиболее важным фактором производительности компьютера. Если у вас ее недостаточно, добавление оперативной памяти может иметь большее значение, чем установка нового процессора!
Если ваша система медленно реагирует или постоянно обращается к жесткому диску, вам необходимо добавить больше оперативной памяти. Если вы используете Windows 10, Microsoft рекомендует 1 ГБ в качестве минимального требования к ОЗУ для 32-разрядной версии и 2 ГБ для 64-разрядной версии. Если вы переходите на Windows 11, вам потребуется не менее 4 ГБ. Если вы используете Mac с MacOS 11 (Big Sur), вам также потребуется 4 ГБ.
Linux хорошо работает на системах с низкими системными требованиями, включая оперативную память. Xubuntu, одному из популярных дистрибутивов Linux с низкими требованиями, требует всего 512 МБ ОЗУ. Xubuntu использует облегченную среду рабочего стола Xfce, которая также работает с другими дистрибутивами Linux. Конечно, есть дистрибутивы Linux с более высокими системными требованиями.
Независимо от того, какую операционную систему вы используете, помните, что минимальные требования рассчитаны для нормального использования — доступ в Интернет, обработка текстов, стандартные домашние/офисные приложения и легкие развлечения. Если вы занимаетесь автоматизированным проектированием (САПР), трехмерным моделированием/анимацией или тяжелой обработкой данных, или если вы серьезный геймер, вам потребуется больше оперативной памяти. Вам также может понадобиться больше оперативной памяти, если ваш компьютер действует как сервер (веб-страницы, база данных, приложение, FTP или сеть).
Другой вопрос заключается в том, сколько видеопамяти вы хотите на своей видеокарте. Почти все карты, которые вы можете купить сегодня, имеют не менее 12-16 МБ оперативной памяти. Обычно этого достаточно для работы в обычной офисной среде. Вам, вероятно, следует инвестировать в видеокарту более высокого класса, если вы хотите сделать что-либо из следующего:
- Играть в реалистичные игры
- Снимать и редактировать видео
- Создание трехмерной графики
- Работайте в полноцветной среде с высоким разрешением.
- Создание полноцветных иллюстраций
При покупке видеокарт помните, что ваш монитор и компьютер должны поддерживать выбранную вами карту.
Как установить оперативную память
В большинстве случаев установка оперативной памяти – это очень простая и понятная процедура. Главное — провести исследование. Вот что вам нужно знать:
- Сколько у вас оперативной памяти
- Сколько оперативной памяти вы хотите добавить
- Форм-фактор
- Тип оперативной памяти
- Необходимые инструменты
- Гарантия
- Куда это идет?
Оперативная память обычно продается плотностью, кратной 2 гигабайтам: 2, 4, 8, 16, 32. Другими словами, модуль одного типоразмера, но на одной плате может быть разное количество памяти. Например, если ваш компьютер имеет 8 ГБ, а вам нужно 16 ГБ общей оперативной памяти, вам следует купить модуль с плотностью 8 ГБ.
После того, как вы узнаете, сколько оперативной памяти вам нужно, проверьте, какой форм-фактор (тип карты) вам нужно купить. Вы можете найти это в руководстве, прилагаемом к вашему компьютеру, или вы можете связаться с производителем. Важно понимать, что ваши возможности зависят от конструкции вашего компьютера. Большинство компьютеров, продаваемых для обычного домашнего/офисного использования, имеют слоты DIMM. Высокопроизводительные системы переходят на технологию RIMM, которая со временем перейдет и на стандартные настольные компьютеры. Поскольку слоты DIMM и RIMM очень похожи, будьте очень осторожны, чтобы убедиться, что вы знаете, какой тип используется в вашем компьютере. Установка карты неправильного типа в слот может привести к повреждению системы и выходу карты из строя.
Вам также необходимо знать, какой тип оперативной памяти требуется. Некоторым компьютерам для работы требуются очень специфические типы оперативной памяти. Например, ваш компьютер может работать только с 60-70 нс четностью EDO RAM. Большинство компьютеров не настолько ограничены, но у них есть ограничения. Для оптимальной производительности ОЗУ, которое вы добавляете на свой компьютер, также должно соответствовать существующему ОЗУ по скорости, четности и типу.
Кроме того, некоторые компьютеры поддерживают двухканальную конфигурацию ОЗУ либо в качестве опции, либо в качестве требования. Двухканальные модули ОЗУ устанавливаются согласованными парами, поэтому, если установлена карта ОЗУ на 512 МБ, рядом с ней устанавливается еще одна карта на 512 МБ. Если двухканальная конфигурация не является обязательной, установка ОЗУ согласованными парами повышает производительность некоторых приложений.
Ваш компьютер настроен только на определенный объем памяти. Существует ограниченное количество слотов памяти, и в зависимости от вашей машины вы можете быть ограничены модулем плотности 8 ГБ, даже если производитель выпускает модуль 16 или 32 ГБ.Или, в некоторых случаях, ваш компьютер может позволить вам обновить оперативную память, которая была установлена на заводе. Если у вас есть машина с 4 ГБ сменной оперативной памяти, но эта машина может принять 16 ГБ, вы можете купить два модуля по 8 ГБ и заменить модуль на 4 ГБ.
Некоторые производители — как компьютеров, так и памяти — предлагают на своих веб-сайтах мастер, в котором вы можете ввести модель своего компьютера, чтобы помочь вам определить, какой тип памяти вам нужно установить. Проверьте системные настройки на вашем компьютере, чтобы узнать, сколько памяти установлено. Как только вы узнаете, сколько слотов есть и сколько памяти он может принять, вы можете решить, сколько памяти купить. Некоторые производители припаивают базовую память на место, но в противном случае вы можете удалить карту памяти меньшего размера и заменить ее на карту большего размера.
Заранее зная конфигурацию своего компьютера, вы сможете избежать разочарований при покупке модулей памяти. Обнаружение того, что вы не можете использовать то, что вы купили, после того, как вы открыли свой компьютер, может быть очень, очень раздражающим.
Прежде чем открыть компьютер, ознакомьтесь с лицензионным соглашением с конечным пользователем, чтобы убедиться, что при этом вы не аннулируете гарантию. Некоторые производители запечатывают корпус и просят, чтобы клиент установил ОЗУ уполномоченным специалистом. Если вы готовы открыть корпус, выключите и отсоедините компьютер от сети. Заземлите себя, используя антистатическую прокладку или браслет для снятия статического электричества. В зависимости от вашего компьютера вам может понадобиться отвертка или гаечный ключ, чтобы открыть корпус. Некоторые настольные системы поставляются в корпусах без инструментов, в которых используются винты с накатанной головкой или простая защелка. С ноутбуками часто сложнее.
Фактическая установка модуля памяти обычно не требует никаких инструментов. Оперативная память устанавливается в ряд слотов на материнской плате, известных как банк памяти. Модуль памяти имеет вырез на одном конце, поэтому вы не сможете вставить его в неправильном направлении.
Для SIMM и некоторых модулей DIMM вы устанавливаете модуль, помещая его в слот примерно под углом 45 градусов, а затем проталкивая его вперед, пока он не станет перпендикулярным материнской плате, а небольшие металлические зажимы на каждом конце не защелкнутся. Если зажимы не фиксируются должным образом, убедитесь, что выемка находится на правильном конце, а карта надежно закреплена. Многие модули DIMM не имеют металлических зажимов; они полагаются на трение, чтобы удерживать их на месте. Опять же, просто убедитесь, что модуль надежно закреплен в слоте. Прочтите инструкции к вашей материнской плате.
После установки модуля закройте корпус, снова подключите компьютер и включите его. Когда компьютер запускает POST («самопроверка при включении»), он должен автоматически распознать память, но для этого может потребоваться несколько перезагрузок. Вот и все!
Основная цель памяти, будь то память человека или машины, — хранить информацию в течение определенного периода времени. Однако есть одна особенность человеческой памяти, по сравнению с машинной памятью, — это способность человеческой памяти забывать. Это может показаться недостатком для нас, людей, но мы должны учитывать тот факт, что существует очень мало вещей, которые мы можем запомнить. Компьютеры не забывают и не запоминают вещи так, как это делаем мы, люди. Они хранят информацию в виде двоичного кода. Это означает, что они либо что-то знают, либо нет (исключая отказ оборудования или повреждение данных). Теперь давайте посмотрим, как компьютер хранит информацию в различных типах памяти.
(Фото предоставлено Pixabay)
Рекомендуемое видео для вас:
Поведение памяти при отключении питания
Фундаментальное сходство между памятью человека и компьютера заключается в том, что у обоих есть два типа памяти. У человека различают кратковременную память и долговременную память. Краткосрочные воспоминания — это действия, которые вы недавно видели и которые требуют обработки. Долговременная память состоит из фактов, которые мы узнали, событий, которые мы пережили, и вещей, которые нам нужно помнить в течение длительного периода времени. Теперь, когда дело доходит до памяти компьютера, первым типом памяти является встроенная память (или основная память). Обычно известно, что эта память энергозависима, а это означает, что как только питание отключается, компьютер имеет тенденцию забывать хранящиеся в ней данные. Тип энергозависимой памяти — это RAM (оперативное запоминающее устройство). Именно здесь появляется вторичный тип памяти, известный как вспомогательная память. Мы можем рассматривать жесткий диск как яркий пример вспомогательной памяти. Эта память, в отличие от энергозависимой памяти, не стирается при отключении питания компьютера.Теперь давайте посмотрим и попробуем понять, как работают встроенная оперативная память и жесткие диски.
Внутренняя память
Что касается внутренней памяти, существует два типа: RAM (оперативное запоминающее устройство) и ROM (постоянное запоминающее устройство). Микросхемы оперативной памяти сохраняют информацию в своей памяти только до тех пор, пока не будет отключено питание. Поэтому он используется только для кратковременного хранения памяти. Микросхемы ПЗУ, с другой стороны, запоминают информацию независимо от того, выключено питание или нет. В ПЗУ запрограммирован набор инструкций, которые может прочитать только компьютер. На заводе ПЗУ используется для хранения таких вещей, как BIOS компьютера. BIOS управляет основными системными программами, такими как функции ввода/вывода, экран компьютера и клавиатура.
Оперативная память бывает двух видов: DRAM и SRAM. DRAM расшифровывается как Dynamic Random Access Memory, а SRAM расшифровывается как Static Random Access Memory. DRAM дешевле, чем SRAM. Он имеет более высокую плотность, чем SRAM, по отношению к объему памяти, который он может упаковать при том же размере, поэтому он используется для большей части внутренней памяти, которую вы найдете в ПК, игровых консолях и подобных устройствах. SRAM быстрее и потребляет меньше энергии, чем DRAM, и, учитывая ее более высокую стоимость и меньшую плотность, с большей вероятностью будет использоваться в небольших временных «рабочих памяти» (кэшах), которые являются частью внутренней или внешней памяти компьютера. SRAM широко используется в мобильных телефонах, где энергопотребление имеет первостепенное значение.
Что касается ПЗУ, то существует два типа: EPROM и EEPROM (электрически стираемое программируемое ПЗУ). Сегодняшние устройства в основном имеют EEPROM. EEPROM может хранить данные неограниченное время, но данные можно стереть, пропустив через нее электрический ток. EPROM использовался только в прошлом, но в современных устройствах он больше не используется. Причина этого в том, что для того, чтобы стереть память в СППЗУ, ее нужно тщательно удалить из схемы, а затем на нее нужно посветить сильным ультрафиолетом, чтобы удалить память.
Вспомогательная память
Вспомогательная память является статической памятью, что означает, что даже после отключения питания память остается нетронутой. Наиболее распространенным видом вспомогательной памяти являются жесткие диски и компакт-диски. Однако, глядя на долгую и захватывающую историю компьютерных запоминающих устройств, первым типом вспомогательных дисков на самом деле была дискета. Использовался с конца 70-х до середины 90-х. Это были маленькие тонкие круги из пластика, покрытые магнитным материалом, вращающиеся внутри прочных пластиковых корпусов, которые постепенно уменьшались в размерах примерно с 8 дюймов до 5,25 дюймов, вплоть до окончательного, самого популярного размера около 3,5 дюймов.
Следующим типом запоминающих устройств были Zip-накопители. Zip-накопители были похожи на гибкие диски, но хранили гораздо больше информации в сильно сжатой форме внутри объемных картриджей. В 1970-х и 1980-х годах микрокомпьютеры — предки современных компьютеров — часто хранили информацию с помощью кассет, точно таких же, как те, которые люди использовали тогда для воспроизведения музыки. Вы можете быть удивлены, узнав, что крупные компьютерные отделы до сих пор широко используют ленты для резервного копирования данных, в основном потому, что этот метод настолько прост и недорог. Неважно, что ленты работают медленно и последовательно, когда вы используете их для резервного копирования, потому что, как правило, вы хотите копировать и восстанавливать свои данные очень систематически, а время не обязательно так важно.
Таким образом, в заключение следует отметить, что различные методы хранения в памяти работают по-разному при отключении питания; некоторые стирают хранящиеся в них данные, а другие хранят их бесконечно!
Может ли оперативная память сохранять какие-либо данные после отключения питания? Я имею в виду не несколько минут, таких как атаки с холодной загрузкой, а более 24 часов.
При работе с классифицированными системами политика всегда рассматривает оперативную память так же, как и диски, и ее необходимо удалять и утилизировать в соответствии с классификацией.
Является ли это мифом, ставшим общепринятой практикой, или действительно существует угроза безопасности данных?
Я предполагаю, что за последние 20 лет была разработана стандартная RAM для ПК.
Я предлагаю адаптировать EtherKiller для использования со слотом оперативной памяти. Это должно гарантировать невозможность восстановления любых «остаточных» данных в памяти.
Кстати, несмотря на то, что ответ был "нет никакого риска", я бы с осторожностью относился к мере предосторожности как к "мифу". При условии, что легко и дешево уничтожить оперативную память вместе с хранилищем, возможно, лучше сделать это, чем строго доказывать, что невыполнение этого не представляет сейчас и никогда не будет представлять риска.Военным вполне комфортно в зоне «может быть, и не нужной, но несомненно достаточной».
7 ответов 7
В этой статье 2013 года анализируется время хранения для нескольких микросхем DRAM. Среди соответствующей информации можно перечислить следующее:
Время хранения зависит от множества вещей, включая значения соседних битов. Бит DRAM является потенциальным колодцем, и он теряет свое содержимое при перемещении зарядов из соседних областей или в них, поэтому имеет значение, есть ли место в этих соседних областях.
Температура очень важна для времени хранения (именно поэтому атаки с холодной загрузкой настаивают на холоде: если вы погрузите машину в жидкий азот, вы сможете удерживать заряды на месте значительно дольше).
При комнатной температуре типичное время удерживания исчисляется миллисекундами, в лучшем случае несколько секунд, и, что более важно, разряд носит экспоненциальный характер (идет в e -Ct< /em> для некоторой константы C), как и следовало ожидать (конденсаторы тоже так работают). Таким образом, оставшийся заряд через 2 минуты будет вдвое меньше, чем через 1 минуту; через 10 минут у вас остается тысячная часть первоначального заряда; через 20 минут миллионная; через 30 минут — миллиардная.
Подводя итог: 24 часа. забудь это. Вы не найдете значимых данных в DRAM, которая хранилась обесточенной при комнатной температуре в течение 24 часов (даже если помещение находится, скажем, в Канаде).
Это для DRAM, где сохраненный бит можно представить как заряженный конденсатор. Это тип ОЗУ, который обычно используется в ПК в течение последних 20 лет.
Также существует SRAM, где каждый бит хранится как текущее состояние бистабильной схемы, состоящей из 6 транзисторов. SRAM значительно быстрее, чем DRAM; это также намного дороже. В ПК SRAM используется для кеша (обычно встроенного в ЦП). Без питания SRAM теряет любые следы своего содержимого в течение микросекунд.
Есть несколько историй о том, что биты "прожигаются" в ОЗУ, когда одно и то же значение хранится в течение длительного времени в определенном месте в микросхеме. Насколько мне известно, эти истории именно таковы: истории. Они исходят из «мышления по аналогии» людей, которые думают об оперативной памяти так же, как они думают об ЭЛТ-дисплеях (которые могут иметь эффект «выгорания», отсюда и разработка «скринсейверов»). Я не знаю ни одного случая, когда бы такие истории когда-либо подтверждались.
Но страхи и сомнения — мощные силы, которые не всегда можно развеять самой сильной логикой.
Вы правы, говоря, что это показатель экспоненциальный, но примените это неправильно (но слишком оптимистично, что нормально): ваши расчеты для 2 и 10 минут основаны на предположении, что в первую минуту теряется только половина заряда, тогда как Вы только что сказали, что время удержания измеряется в миллисекундах или секундах.
Я столкнулся с дизайном для сожженной оперативной памяти. Кто-то придумал, как отрегулировать нулевые потенциалы ОЗУ, чтобы при включении отображалось предварительно загруженное изображение без необходимости в отдельной микросхеме ПЗУ. Не знаю, использовался ли он когда-либо.
"люди, которые думают об ОЗУ так же, как и об ЭЛТ-дисплеях" -- говоря о том, действительно ли военные утилизируют ЭЛТ из секретных систем путем полного уничтожения, на случай, если в них запишется секретная информация ?
смеется, баран в Канаде. И смешной, и депрессивный комментарий, поскольку я готовлюсь как минимум к 8 месяцам холода.
Существуют механизмы, которые могут привести к сохранению данных в DRAM сверх заряда, хранящегося в затворах (который обычно исчезает за секунды, особенно при нормальной повышенной рабочей температуре). Одним из них является движение ионных загрязнителей, которое может вызвать небольшие сдвиги в порогах. Это может быть «выгорание», на которое ссылается ответ Тома. Возможно, не существует никакого практического способа восстановить данные, но я не думаю, что мы можем сразу же отбросить эту возможность.
Здесь есть бумага. Остаточные данные в полупроводниковых устройствах Питер Гутманн IBM T.J.Watson Research Center
@GuntramBlohm Для меня это звучит как ответ. Перефразируя, он говорит: «Не существует общеизвестного способа извлечения данных, но есть достаточный риск, чтобы аккуратно избавиться от оперативной памяти, поскольку люди могут погибнуть в случае утечки данных».
Теоретически любое устройство может хранить что угодно, потому что оно предназначено для интерфейса, а не для его реализации. На самом деле ответ более туманен. Кстати, именно здесь SSD становится таким интересным, потому что не существует общепринятого способа сказать SATA SSD «стереть все» (редактировать: по крайней мере, это не заслуживает надежного доверия)
Насколько я понимаю, для любого засекреченного оборудования есть «инструкции по рассекречиванию», чтобы рассекретить оборудование после того, как оно больше не нужно. Обычно они приходят в виде письма от поставщика, в котором указывается, какие операции необходимо выполнить, прежде чем поставщик сочтет данные невосстановимыми.Для многих устройств это происходит в форме «отключения от питания на X секунд», что указывает на диапазон времени, в течение которого правительство считает, что память достаточно изменчива, чтобы требовать особого обращения. Долгое время для жестких дисков выполнялась определенная серия очисток, но этот процесс был настолько жестоким, что уцелело лишь несколько жестких дисков, поэтому вместо этого их часто просто уничтожали.
Одна из причин, по которой можно решить уничтожить оборудование, а не рассекретить его, заключается в том, что стоимость получения этих писем от поставщика слишком велика по сравнению со стоимостью продукта. Если ожидается, что объем оперативной памяти фермы серверов после амортизации будет стоить всего 1000 долл. США, возможно, будет дешевле просто выбросить ее в измельчитель древесины, когда закончите.
Последняя деталь: насколько ценен ваш продукт? Если он стоит всего 10 миллионов долларов, вам будет достаточно отключить оперативную память при комнатной температуре на минуту или две. Если это стоит несколько сотен миллиардов, вы можете подумать о измельчителе древесины. Если это выходит за рамки денежных затрат, что ж, это ваша модель угрозы. Делайте, как считаете нужным.
Хотя технически память — это любая форма электронного хранилища, чаще всего она используется для идентификации быстрых временных форм хранения. Если бы центральный процессор вашего компьютера должен был постоянно обращаться к жесткому диску для извлечения всех необходимых ему данных, он работал бы очень медленно. Когда информация хранится в памяти, ЦП может получить к ней гораздо более быстрый доступ. Большинство форм памяти предназначены для временного хранения данных.
ЦП обращается к памяти в соответствии с четкой иерархией. Независимо от того, поступают ли они из постоянного хранилища (жесткий диск) или из ввода (клавиатура), большинство данных сначала попадают в оперативную память (ОЗУ). Затем ЦП сохраняет фрагменты данных, к которым ему необходимо получить доступ, часто в кэше, и поддерживает определенные специальные инструкции в регистре. Мы поговорим о кеше и регистрах позже.
Все компоненты вашего компьютера, такие как ЦП, жесткий диск и операционная система, работают вместе как одна команда, и память является одной из наиболее важных частей этой команды. С момента включения компьютера до момента его выключения ваш ЦП постоянно использует память. Давайте рассмотрим типичный сценарий:
- Вы включаете компьютер.
- Компьютер загружает данные из постоянной памяти (ПЗУ) и выполняет самотестирование при включении питания (POST), чтобы убедиться, что все основные компоненты работают правильно. В рамках этого теста контроллер памяти проверяет все адреса памяти с помощью операции быстрого чтения/записи, чтобы убедиться в отсутствии ошибок в микросхемах памяти. Чтение/запись означает, что данные записываются в бит, а затем считываются из этого бита.
- Компьютер загружает базовую систему ввода-вывода (BIOS) из ПЗУ. BIOS предоставляет самую основную информацию об устройствах хранения, последовательности загрузки, безопасности, функции Plug and Play (автоматическое распознавание устройств) и некоторых других элементах.
- Компьютер загружает операционную систему (ОС) с жесткого диска в оперативную память системы. Как правило, критически важные части операционной системы хранятся в оперативной памяти, пока компьютер включен. Это позволяет ЦП иметь немедленный доступ к операционной системе, что повышает производительность и функциональность всей системы.
- Когда вы открываете приложение, оно загружается в ОЗУ. Для экономии использования оперативной памяти многие приложения сначала загружают только основные части программы, а затем загружают другие части по мере необходимости.
- После загрузки приложения все файлы, открытые для использования в этом приложении, загружаются в ОЗУ.
- Когда вы сохраняете файл и закрываете приложение, файл записывается на указанное устройство хранения, а затем он и приложение удаляются из ОЗУ.
В приведенном выше списке каждый раз, когда что-то загружается или открывается, оно помещается в оперативную память. Это просто означает, что он был помещен во временное хранилище компьютера, чтобы ЦП мог легче получить доступ к этой информации. ЦП запрашивает необходимые данные из ОЗУ, обрабатывает их и записывает новые данные обратно в ОЗУ в непрерывном цикле. В большинстве компьютеров перетасовка данных между ЦП и ОЗУ происходит миллионы раз в секунду. Когда приложение закрывается, оно и все сопутствующие файлы обычно очищаются (удаляются) из оперативной памяти, чтобы освободить место для новых данных. Если измененные файлы не сохраняются на постоянное запоминающее устройство перед очисткой, они теряются.
Один распространенный вопрос о настольных компьютерах, который возникает все время, звучит так: "Зачем компьютеру нужно так много систем памяти?"
Читайте также: