有了計算能力,人們還要面對這個世界上最大的問題---“變化”,在宇宙達到熱寂之前,世上唯一不變的是變化。即使物質(zhì)的物理特性也無法長期維持,在長時間的尺度下,儲存的電子會逃逸,磁性會被消除,原子會衰變。
但計算的數(shù)據(jù)及結(jié)果需要儲存,人們想辦法克服這些問題,于是就有了CPU內(nèi)的寄存器,主板上的內(nèi)存,及長期儲存數(shù)據(jù)的硬盤。
寄存器:芯片內(nèi)部的寄存器速度是最快的,速度往往與CPU時鐘同頻率,由晶體管構(gòu)成,需要電力維持狀態(tài)。
內(nèi)存:目前內(nèi)存的頻率一般是比不上配套的CPU,但過段時間內(nèi)存運行頻率應(yīng)該不再是瓶頸,瓶頸可能會在內(nèi)存的執(zhí)行架構(gòu)及內(nèi)存與CPU之間的距離所造成的延遲,內(nèi)存顆粒也由晶體管構(gòu)成,晶體管中的電荷會消失,數(shù)據(jù)也會消失。所以為了保存數(shù)據(jù),間隔一段時間會重新通一次電刷新一次,刷新數(shù)據(jù)也會帶來延遲。
硬盤:硬盤由過去的磁性介質(zhì)發(fā)展到現(xiàn)在的晶體管儲存,在容量及速度上發(fā)展巨大,只不過目前的固態(tài)硬盤是以犧牲儲存時間為代價獲得速度,晶體管目前始終是存在電子逸散的問題。磁性儲存介質(zhì)是改變介質(zhì)上的NS極磁性來記錄0、1數(shù)據(jù)的,但磁頭尋道花費的時間較長,沒有外部因素使得磁盤消磁,儲存的數(shù)據(jù)可以維持數(shù)十年。
目前的固態(tài)硬盤是在晶體管中增加了一個物理層,減緩電子逸散的速度,提高儲存時間,但如果寫入過于頻繁,會使物理層失效,這樣就無法儲存數(shù)據(jù)了。普通的MLC顆粒儲存時長一般是1年左右,約3000—10000次擦寫壽命,SLC顆粒大概可以維持10年,約10萬次擦寫壽命。
還有光盤、玻璃等儲存方式,是通過光學(xué)方式記錄0、1數(shù)據(jù),條件良好的情況下可以長時間儲存數(shù)據(jù),玻璃儲存的方式甚至可以保存數(shù)據(jù)上千年,但目前光學(xué)儲存的缺點是讀取寫入的速度較慢。
總而言之,無論是以往的儲存食物,還是現(xiàn)在的儲存數(shù)據(jù),都是人們嘗試各種方式保存獲得的能量或信息,對抗熵增。生命以負熵為食,人們還會繼續(xù)為了對抗熵增做出各種努力。