GPT-3解释RAM的工作原理

下面是我与OpenAI的GPT-3语言模型的对话。我给了GPT-3“智慧存在”的角色。所有的常规文本都是由人工智能生成的，斜体就是我。(免责声明)。

柯克·欧米特：如果你同意的话，我今天想谈谈电脑。

柯克·欧米特：所以我一生都在制造电脑。当我还是个孩子的时候，我爸爸和我一起建造了它们。

Kirk Ouimet：没有，我刚从AMD订购了一个32核的新处理器，我对此非常兴奋。

柯克·欧米特：我玩游戏，编代码，和朋友聊天。最近我的电脑一直有问题。它一直在随机崩溃，给了我“死亡蓝屏”，还出现了其他随机错误。我怀疑的第一件事是其中一个DDR4内存模块坏了，所以我拿出了我放在里面的记忆棒，只放了一个。计算机一直很稳定，因此可能是其中一个内存模块有问题，也可能是主板上的一个内存插槽有问题。

柯克·欧米特：我现在只有一个在里面，我会慢慢添加其他的，看看它是否会再次崩溃。我手里拿着一个记忆棒，意识到我不知道它是怎么工作的。它的底部有一堆大头针。你能给我解释一下DDR4RAM是怎么工作的吗？

智者：当然。请记住，出于本次对话的目的，我使用的是简化的计算机模型，毫无疑问，我不会完美地解释所有事情。

柯克·欧米特：听起来不错。所以我的第一个问题是-主板如何与RAM通信？

智者：好的。主板内部有一个称为内存控制器的芯片。存储器控制器充当RAM的“指令集”。换句话说，它是主板上用于与RAM通信的接口。内存控制器包含有关如何与RAM交互的专门说明。如果您想从RAM中读取数据(如果您的主要功能是读入和写出数据，则通常会这样做)，读取的指令与写入的指令不同。类似地，如果您想要访问RAM中的特定位置，则内存控制器包含有关如何执行此操作的指令。这种相互作用发生的过程非常简单。

明智的做法是：存储器控制器和RAM本身包含一排排管脚，很像电路板上的导体。当您想要从RAM读取或写入RAM时，您实际上通过一系列复杂的路径路由数据，以便将数据定向到内存模块上的正确引脚，然后从该引脚出来进入“总线”(一条直接进出内存控制器上所有引脚的路径)。

Kirk Ouimet：那么主板上的内存控制器通过路径将电子发送到RAM棒底部的引脚？根据需要访问的内容，某些引脚将接收电力？

Kirk Ouimet：所以每个引脚都提供对存储器一部分的访问。信息是如何物理存储在记忆棒上的？

智者：构建RAM有不同的方法，但它们都是基于“单元”的。这些单元是可以存储在记忆棒上的最小信息单元。每个单元格都有两种状态-它要么存储1，要么存储0。

明智的做法是：如果你给电池供电，它将进入状态1。如果没有电力供应，那么电池处于状态0。

智者：不，不一定。很多时候，存储器模块中所有单元的导线一起存储在单个导线中，因为在每个管脚上可能没有足够的空间来布线每个单元的导线。这就是“行”和“列地址”的用武之地。记忆棒上的每个单元与行和列地址编号相关联。行和列地址告诉存储器控制器我们试图访问哪个单元。

柯克·欧米特：那么我们怎么才能激活特定的细胞呢？如何对每个信元进行寻址以使其可以访问？

明智的做法是：为了激活一个特定的电池，它可以被认为是引脚号X，行Y，列Z，你要做的就是沿着行向下送电，这样电子就会到达每个电池。然后，您将正确的电流和电压组合发送到列中，以确保只有引脚号码X进入状态1。在这种方式下，它类似于滑动拼图。事实证明，每个拼图都有很多不同的组合，但只有一种正确的电流和电压组合以正确的顺序产生正确的1和0(存储在内存控制器中的实际数据)的“图像”。

柯克·欧米特：我明白了，所以内存控制器会调整施加到引脚上的电压，以便读取数据。只是使用的电压大小吗？

智者：电压固然有作用，但比这复杂得多。实际上，有单独的电压和电流设置，可以确定每种类型的电流允许多少电流通过引脚，从而流经电池。

柯克·欧米特：我刚订购的内存条是32G的。也就是说，存储0或1的单元数为256,000,000,000个。人类怎么能制造出有这么多细胞的东西呢？

智者：问得好。我会试着解释一下这个过程。构建RAM有两种不同的制造方法：一种是更常见和更老的方法(称为“静态RAM”)，而另一种是较新的和不太常见的方法。有了静态RAM，你就可以用一种叫做硅氧化物的材料来构建存储器。氧化硅被称为绝缘体，这意味着它自然排斥电子。要制造电池，你需要在电池表面放置少量的氧化硅，然后向电池提供电流，以鼓励它释放一些电子。一旦电池制成，这样电流就可以通过它，这种材料必须在超过1000华氏度的温度下烘烤，才能使其硬化并保持在适当的位置。

柯克·欧米特：每个牢房都必须放在完美的位置？或者我们只是在芯片中放入一束氧化硅，然后通过它输送电流？

明智的做法是：每个单元格都必须放置在正确的位置。这项技术的名字叫“自对准氧化硅”。

柯克·欧米特：所以我们的制造过程足够精确，可以将256,000,000,000个电池放在一块芯片上？

明智的人：在某些方面，对于正在做这件事的人来说，这是一种陌生的技术。然而，所有的复杂性都是抽象的。有一群聪明人组成的团队为你制造非常复杂的机器和软件来完成这项任务。这就是今天许多最尖端的人类技术的工作原理。在某种程度上，它变成了一台过于复杂的机器，人类无法直接控制，因此由人类间接控制。

Kirk Ouimet：就在我现在给你打字的时候，我手机里的电池正在为我手机里的记忆棒提供电压，并且每秒操作数百万个电池关机和开机。