閃存存儲器為什么是最快捷的長期存儲器？

在許多方面來說，記憶決定了我們是什么樣的人，讓我們不忘往事。學(xué)習(xí)并記住新本領(lǐng)以及為未來做規(guī)劃，像計算機常常扮演人的延伸這一角色。

內(nèi)存也起著同樣的作用，不論是一部兩個小時的電影、寫著兩個單詞的文本或是執(zhí)行把兩者都打開的指令，所有在計算機內(nèi)存里的東西，都采以基本單位“比特”的這一形式出現(xiàn)，我們也稱之為二進制數(shù)字。

每個二進制數(shù)被存放于存儲元件中，在兩種可能值間自如轉(zhuǎn)換，0和1，由數(shù)百萬計的二進制數(shù)組成的程序和文件。

在中央處理器中統(tǒng)一處理，也就是CPU。它擔(dān)任計算機大腦一職，并且，隨著要處理的二進制數(shù)成倍增長，電腦設(shè)計師不斷面臨著。

有關(guān)數(shù)據(jù)大小、成本費用和處理速度三方面的難題，和我們一樣，電腦對于即時任務(wù)，有著短期記憶，也有更為長久的固定儲存器來保留長期記憶。

當(dāng)你運行某個程序時，操作系統(tǒng)位于短期記憶的區(qū)域內(nèi)，以便踐行指令。

打比方說，當(dāng)你在文字處理軟件中，按下一個鍵，中央處理器會訪問其中一個位置來檢索這些數(shù)據(jù)。它也可以進行修改或是產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)，這個過程所花費的時間被稱為延時。

由于程序指令必須處理迅速并且不斷進行，短期記憶區(qū)的所有定位點以任意順序被訪問。

因此又名隨機訪問存儲器，最常見的隨機儲存器是動態(tài)隨機存儲器或者說DRAM。

在動態(tài)儲存器中，每個儲存單元由微小的晶體管和電容器組成。用以貯存電荷，0代表沒有電，有電則是1。我們稱之為動態(tài)記憶的原因是它僅是在電荷耗散前，短暫保留它們。

需要定期充電來保留這些數(shù)據(jù)，但即使是100納秒的低延遲，對于現(xiàn)代CPU來說都算是高延遲了。

因此“內(nèi)部快取記憶體”應(yīng)運而生，也就是靜態(tài)隨機存取存儲器。它通常以六個聯(lián)結(jié)晶狀體所構(gòu)成，不需要去更新。靜態(tài)隨機存取儲存器是計算機系統(tǒng)中最快的存儲器，但也是最貴的，也占用了比動態(tài)隨機存取儲存器多三倍的空間。

但是RAM和高速緩沖存儲器只有充電后才能保存數(shù)據(jù)，為了保留數(shù)據(jù)，設(shè)備一旦關(guān)機后，必須將之轉(zhuǎn)移到長期儲存設(shè)備中。這樣的儲存設(shè)備主要有三種類型。

在磁存儲器，也就是三者中最便宜的儲存設(shè)備中，數(shù)據(jù)以磁性模式，儲存于磁膜編碼的旋轉(zhuǎn)盤上。但正因圓盤必須轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)所位于的地方，才能讓它們被讀取，所以磁儲存器的延時比DRAM慢上100，000倍。

另一方面，像DVD和藍(lán)牙這樣的光儲存設(shè)備，同樣也使用旋轉(zhuǎn)盤，只不過多了一層反射涂層。二進制數(shù)字被編譯成空白點和黑點，加以涂料方便被激光識別讀取。盡管光儲存媒體價錢便宜并可摘除，它們甚至比磁存儲器有著更低的延時，同樣也有著更小的容量。

末了，固態(tài)硬盤是最新也是最快捷的長期存儲器，比如閃存存儲器。

它沒有可運轉(zhuǎn)的部件，而是使用浮柵晶體管，在他人專門設(shè)計的內(nèi)部構(gòu)件中，以捕獲和排除電荷存儲二進制數(shù)字。

那么，這數(shù)十億的二進制數(shù)字可靠性到底如何？

我們總認(rèn)為計算機存儲器具有穩(wěn)定性和永久性，但實際上它降解得相當(dāng)快。由裝置和周身環(huán)境所產(chǎn)生的熱，會使硬盤去磁，降解光學(xué)媒體內(nèi)的染料，并造成浮置柵極里的電荷流失。固態(tài)硬盤也有額外的缺陷，在不斷重復(fù)存盤到浮柵中的過程中，晶體管會腐蝕固態(tài)硬盤，使之毫無用處。

當(dāng)今大多存儲媒體內(nèi)的數(shù)據(jù)，壽命預(yù)測也不超過10年，科學(xué)家們正在嘗試開拓材料的物理性能，將它們下至量子水平，希望能因此制造出更快、更小以及更耐久的設(shè)備。

眼下，不朽仍無法實現(xiàn)，不論對于人類還是電腦而言。
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