In molti modi, i nostri ricordi ci rendono ciò che siamo,
aiutandoci a ricordare il nostro passato,
ad apprendere e conservare abilità
e a progettare il nostro futuro.
Per i computer, che spesso agiscono come un'estensione di noi stessi,
la memoria gioca un ruolo simile,
che si tratti di un film di due ore,
di un file di testo di due parole
o delle istruzioni di apertura di entrambi,
ogni cosa nella memoria di un computer ha la forma di unità di base dette bit,
o cifre binarie.
Ciascuna di esse è registrata in una cella di memoria
che può passare da uno stato a un altro con due possibili valori,
0 e 1.
File e programmi sono composti da milioni di questi bit,
che vengono tutti processati nell'unità di elaborazione centrale,
o CPU (central processing unit),
che agisce come il cervello del computer.
Con l'aumentare del numero di bit che hanno bisogno di essere processati,
i progettisti informatici devono affrontare una lotta continua
tra dimensione, costo e velocità.
I computer hanno memoria a breve termine per svolgere compiti immediati
e memoria a lungo termine per la memorizzazione permanente.
Quando esegui un programma,
il sistema operativo assegna un'area all'interno della memoria a breve termine
per l'esecuzione di tali istruzioni.
Per esempio, quando clicchi un tasto nel programma di videoscrittura,
la CPU accederà ad una di queste aree per recuperare i bit d'informazione.
Inoltre, può modificarle o crearne di nuove.
Il tempo che impiega è conosciuto come latenza di memoria.
Dato che le istruzioni del programma devono essere processate con velocità,
si può accedere in qualsiasi ordine ad ogni area della memoria a breve termine
da qui, il nome di memoria ad accesso casuale.
Il modello più comune di RAM è la RAM dinamica, o DRAM.
Qui, ogni cellula di memoria è costituita da un piccolo transistor e un condensatore
che immagazzina cariche elettriche,
0 quando non c'è carica, o 1 quando c'è.
Questa memoria è detta dinamica,
perchè trattiene cariche solo per poco, prima che queste vengano perse,
richiedendo un periodico ricaricamento per conservare i dati.
Ma anche una latenza bassa di 100 nanosecondi
è troppo lunga per le moderne CPU,
per cui c'è anche una piccola memoria interna ad alta velocità,
costituita da una RAM statica, o SRAM.
Questa è solitamente composta da sei transistor interconnessi,
che non necessitano di ricaricamento.
La SRAM è la memoria più veloce nel sistema di un computer,
ma anche la più costosa,
e occupa tre volte lo spazio della DRAM.
Ma la RAM e la cache possono contenere i dati finché questi vengono caricati.
Affinchè i dati non vengano persi quando il dispositivo viene spento,
devono essere trasferiti in un dispositivo con memoria a lungo termine,
di cui esistono tre tipi principali.
Nella memoria magnetica, che è quella più economica,
i dati sono immagazzinati come tracciati magnetici
su un disco rotante, ricoperto da pellicola magnetica.
Ma, poichè il disco deve ruotare dove sono situate le informazioni,
affinché queste possano essere lette,
la latenza per queste unità è di 100,000 volte più lenta di quella della DRAM.
D'altra parte, anche la memoria a base ottica, come DVD e Blu-ray,
usa dischi rotanti, ma con un rivestimento riflettente.
I bit vengono codificati come punti chiari e scuri,
usando un colorante che può essere letto grazie ad un laser.
I supporti ottici di archiviazione sono economici e rimovibili,
le loro latenze sono più lente di quelle dei supporti magnetici,
ma anche la loro capacità è inferiore.
Infine, i tipi più nuovi e veloci di memoria a lungo termine
sono le unità a stato solido, come le pennette USB.
Queste non hanno parti che si muovono, ma usano transistor a gate flottante,
che immagazzinano bit, intrappolando o rimuovendo cariche elettriche
dentro strutture interne appositamente progettate.
Quindi, quanto sono affidabili questi miliardi di bit?
Tendiamo a pensare alla memoria del pc come stabile e permanente,
ma, in realtà, si deteriora abbastanza velocemente.
Il calore generato dal dispositivo e dall'ambiente in cui si trova,
finirà per smagnetizzare i dischi rigidi,
degraderà il colorante nei supporti ottici
e causerà la dispersione di energia nei gate flottanti.
Le unità allo stato solido hanno anche un'ulteriore debolezza.
Scrivere ripetutamente sui transistor a gate flottante,
li corrode, rendendoli, infine, inutili.
Con i dati sui più attuali supporti di memorizzazione,
che hanno un'aspettativa di vita inferiore ai 10 anni,
gli scienziati cercano di sfruttare le proprietà fisiche dei materiali
a livello quantico,
nella speranza di rendere i dispositivi di memoria più veloci,
più piccoli
e più durevoli.
Per ora, sia per gli umani che per i pc l'immortalità sembra essere fuori portata.