Risposta breve: potresti essere in grado di "collegare una batteria a una RAM per prevenire la perdita di dati durante un'interruzione di corrente", ma questo dipende dal tipo di RAM.

SRAM (Static Random Access Memory) non è DRAM, spiegato di seguito. Le SRAM si trovano in molti dispositivi elettronici come un moderno termostato (domestico) (utilizza una batteria per mantenere le impostazioni se l'alimentazione si interrompe) e in una sveglia (la batteria tiene il tempo e può alimentare l'unità per un breve periodo), ecc. I dischi rigidi in genere hanno un po 'di SRAM al loro interno mascherato da "32 MB di cache su disco". La SRAM specializzata è presente anche all'interno della CPU, poiché è velocissima nella memoria cache L1, L2 e L3.

Le batterie primarie (non ricaricabili) al litio "a bottone" sono comunemente utilizzate per la ritenzione SRAM. Le SRAM moderne possono avere tensioni di lavoro inferiori, come 1,8 V, che richiedono più circuiti per il retro con una batteria da 3,0 V. La corrente di alimentazione è molto piccola (anche nanoamplificatori), quindi i dati possono essere conservati a lungo da una piccola batteria. Molte macchine industriali (robot, azionamenti a frequenza variabile, controller logici programmabili, ecc.) Utilizzano una batteria di backup SRAM per conservare i dati critici attraverso cicli di alimentazione (frequenti).

L'acronimo SRAM significa " Static Random Acccess Memory". Statico, perché il suo contenuto rimane qualunque sia lo stato in cui è stato programmato, indefinitamente, ma solo fino a quando viene applicata l'alimentazione. SRAM è molto veloce ma ingombrante fisicamente ed è relativamente costoso, quindi trova solo ruoli di nicchia anche oggi. SRAM e DRAM sono tipi volatili, il che significa che i loro contenuti vengono persi in caso di interruzione dell'alimentazione.

EEPROM (memoria di sola lettura programmabile cancellabile elettricamente) è un vecchio supporto di memorizzazione digitale non volatile, il che significa che i dati persistono dopo lo spegnimento. Questi erano originariamente "programmati" o "fusi" a livello di bit, ma quelli moderni sono un po 'più veloci e possono gestire i dati in blocchi. Questi sono ancora molto più lenti di SRAM o DRAM. A causa di questa estrema lentezza, capacità limitata e capacità di scrittura / cancellazione limitate, trovano impiego solo in ruoli come la memorizzazione di parametri e piccoli programmi per microcontrollori, ecc. Non è possibile eseguire il backup della memoria di sistema principale su EEPROM a causa della grande quantità di tempo impiegato.

La memoria FLASH, comunemente vista come unità flash USB e nei dischi rigidi SSD, è un altro supporto di archiviazione non volatile. Anch'esso è molto più lento di altri tipi di RAM e ha un limite di scrittura finito, quindi non viene utilizzato per la memoria principale. Un disco rigido SSD non è altro che un intero gruppo di questi, tutti utilizzati in parallelo, per aumentare velocità e capacità.

DRAM (Dynamic Random Access Memory) è una bestia completamente diversa. "Dinamico" perché cambia sempre e il contenuto cambierà (andrà perso) senza intervento. La DRAM è relativamente densa (dal punto di vista della capacità) e poco costosa, quindi viene utilizzata per la memoria di sistema principale del computer. Purtroppo è anche più lento * della SRAM e necessita di essere "rinfrescato" continuamente, altrimenti il ​​suo contenuto si perde in breve tempo a seconda della temperatura. Il normale funzionamento del controller di memoria del PC mantiene i dati nella DRAM costantemente aggiornati in modo che siano sempre disponibili. Se l'alimentazione è spenta, il controller di memoria deve comunque aggiornare i dati mentre funziona con la batteria di backup. I laptop, ad esempio, lo fanno durante la sospensione nella RAM. Poiché questo aggiornamento è un processo attivo, assorbe più corrente e quindi la batteria è in genere molto più grande di una cella a bottone. Se la batteria è scarica, i contenuti della DRAM vengono persi e la macchina viene forzata ad un avvio a freddo.

Una nuova tecnologia promettente è FeRAM.(Ferro-Electric RAM) è abbastanza veloce, non volatile e ha un'elevata resistenza.È una nuova tecnologia, quindi è piuttosto costosa e la capacità è limitata, quindi ha ruoli molto limitati.

* A parte: per aggirare la lentezza della DRAM, un PC li utilizza in maniera massiccia in parallelo.Innanzitutto, si accede a un intero stick contemporaneamente (velocità 8x poiché ci sono 8 chip su di esso), quindi se la scheda madre supporta il dual-banking, due moduli contemporaneamente (2x8 = 16x), triple-banking = 24x, ecc.come un modulo contrassegnato come "PC3-10666" può funzionare come un chip che funziona a 10.666 MHz.Da un bus a 666 MHz: 666 * 2 (DDR significa due trasferimenti per clock) * 8 chip / modulo = 10.666.

Non possiamo semplicemente collegare una batteria a una RAM per prevenire la perdita di dati durante le interruzioni di corrente? Quindi puoi dirmi perché non è stato fatto?

Certo che lo facciamo! Si chiama SRAM con batteria tampone ed è ampiamente utilizzato nei sistemi embedded. In questi giorni, il costo della tecnologia NVRAM (come la EEPROM convenzionale o la nuova FRAM) è basso, possono fare la stessa cosa senza alimentazione, quindi non è così comune come prima, ma è ancora qui. Ed è molto probabile che il tuo computer desktop still ne abbia uno all'interno per mantenere le impostazioni del BIOS.

_{Fonte immagine: scheda tecnica ST M48T128Y}

Le applicazioni includono:

• Data / ora. La cella a bottone sulla scheda madre del tuo computer alimenta il chip dell'orologio in tempo reale, che ha SRAM all'interno che tiene il tempo. È il motivo per cui il tuo computer desktop ricorda l'ora anche se viene tolta l'alimentazione.

• Parametri di calibrazione. Un pezzo di apparecchiatura di test come un oscilloscopio può salvare i dati di calibrazione correnti all'interno della SRAM (un problema comune delle vecchie apparecchiature di test è la perdita di tutti i dati di calibrazione quando la batteria è scarica).

• Parametri di runtime. Un microcontrollore può salvare importanti dati di runtime in una SRAM supportata da batteria, in modo che i dati non vengano mai persi anche se il microcontrollore viene ripristinato a causa di un'interruzione di corrente o di crash. Allo stesso modo, una calcolatrice scientifica portatile può salvare le tue variabili.

  • Molti computer desktop utilizzano ancora questa tecnica per conservare alcune impostazioni del BIOS, insieme a data / ora. Viene mantenuto perché le persone hanno scoperto che è facile rimuovere la batteria e ripristinare tutto se l'impostazione del BIOS è errata. I primi PC utilizzavano chip SRAM dedicati reali, i PC moderni utilizzano una soluzione integrata. Sebbene il moderno firmware UEFI utilizzi principalmente NVRAM, alcuni hanno ancora una SRAM supportata da batteria oltre alla NVRAM.

• Crittografia e sicurezza.Un hardware di sicurezza può salvare la chiave privata all'interno di una SRAM supportata da batteria, con un meccanismo di rilevamento delle manomissioni temper che cancella e disconnette la SRAM se viene rilevata un'intrusione, distruggendo definitivamente la chiave privata.Allo stesso modo, nel caso estremo, il programma stesso viene salvato in SRAM per vanificare gli sforzi di reverse engineering dei concorrenti.

Non lo facciamo sui computer desktop.La grande DRAM sui computer consuma molta energia.Inoltre, la maggior parte dei sistemi operativi e del software non è progettata per continuare a funzionare comunque dopo un'interruzione di corrente.Puoi implementare qualcosa come l'ibernazione, ma se è così, perché non usi solo l'ibernazione?Nel complesso, non è fatto, non perché è impossibile, è semplicemente perché nessuno vuole davvero farlo.

Per un PC, questo è più o meno ciò che è "ibernazione con batteria scarica".Il contenuto della RAM viene scritto su disco nel file di ibernazione.Dal momento che è necessario che l'intero sistema sia acceso mentre lo fai, ha bisogno di molta energia ed è quindi adatto solo per sistemi che avrebbero comunque una batteria come i laptop.

Allo stesso modo è possibile avviare rapidamente dall'ibernazione;Intel lo chiama "avvio rapido" ed è disponibile su alcuni sistemi da molto tempo.

Il principale fattore limitante è che la RAM è così grande che ci vogliono molti secondi per scrivere tutto su Flash.

EEPROM - perché immagino che HDD e SDD consumino più energia.

Gli SSD sono EEPROM per definizione.

Ciò che descrivi è esattamente come funzionano le funzioni "sospendi su disco" o "ibernazione" nei computer moderni. Si stacca la spina, la batteria o una batteria esterna (UPS) inizia ad alimentare il computer e quando la batteria si scarica fino a un certo punto, il sistema operativo (a seconda delle impostazioni) scrive l'intera RAM su un file e si spegne. Quando riaccendi il dispositivo, il sistema operativo vede che il file di "ibernazione" esiste e invece di avviarsi normalmente, legge il file nella RAM e inizia da dove si era fermato prima (molte semplificazioni qui, ovviamente).

C'è anche una funzione "suspend to RAM": disattiva le periferiche, ferma la CPU e alimenta solo la RAM e il controller RAM.

Entrambe le funzioni possono essere concatenate: si sospende prima alla RAM e quando la batteria si scarica ancora, il computer si riattiva brevemente per trasferire il contenuto della RAM sul disco e spegnersi completamente.

Per aggiungere alle altre risposte approfondite, lasciatemi sottolineare che avere semplicemente l'alimentazione disponibile per la memoria non è sufficiente a garantire un corretto riavvio da dove si era interrotto.Se permetti semplicemente alla potenza di andare fuori dalle specifiche del processore, tipicamente "impazzirà" a un certo punto quando la logica interna inizierà a fallire e un processore a velocità GHz può creare un sacco di corruzione dei dati nei millisecondi necessari per cadereal punto in cui diventa completamente silenzioso (e anche un singolo bit potrebbe essere sufficiente per farlo andare in crash).

Per questo motivo si vogliono circuiti di supervisione e di solito un software che monitorizzi i binari di alimentazione e consenta un avvio e uno spegnimento ordinato che non corrompa SDRAM o RAM non volatili o con batteria tampone.

Dato che @rdtsc ha fornito un'ottima risposta, permettimi di condividere un'esperienza che potrebbe essere ciò che stai pensando:

In una remota parte del Canada un edificio utilizzava un sistema di riscaldamento / raffreddamento di un'azienda molto rinomata.Ma la rete elettrica era inaffidabile.In caso di interruzione dell'alimentazione, sono state necessarie più di 2 ore per il riavvio del sistema (le interruzioni di alimentazione si verificano più di una volta al giorno in inverno).Immagina di impiegare 2 ore quando fa freddo a -50 ° C (brrr).Quello che ho fatto è stato "batteria indietro" (UPS) la scheda del computer.Quindi, quando l'alimentazione è tornata, il sistema è stato ripristinato immediatamente.Credo che sia ancora in uso ...

Se stai davvero cercando di proteggere il tuo dispositivo dalla perdita di alimentazione, un UPS è la strada da percorrere.APC e numerosi altri marchi dispongono di UPS da 1500va che consentiranno alla maggior parte dei computer di funzionare per 10 minuti circa a seconda del consumo energetico del dispositivo.

L'UPS è una batteria, ma è facile da implementare e non richiede alcun violino per saldarlo o altro.

Se stai utilizzando un computer, puoi metterlo in modalità di sospensione, l'UPS durerà molto più a lungo.

Per il PC puoi ibernare il computer, scrive il contenuto della RAM sul disco rigido e lo ricarica quando il computer si accende di nuovo.