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Capire la differenza tra memoria volatile e memoria non volatile è più semplice di quanto suggeriscano le schede tecniche, perché tutto si riduce a una domanda sola: cosa succede ai dati quando manca la corrente. La memoria volatile ha bisogno di alimentazione continua per conservare il proprio contenuto, quella non volatile invece mantiene le informazioni anche a computer spento. Ecco perché la RAM di sistema si svuota allo spegnimento, mentre un file salvato su SSD si ritrova identico alla riaccensione successiva. La volatilità, però, descrive soltanto questo comportamento. Non dice nulla sulla velocità, sulla capacità o sul compito specifico che quella memoria svolge dentro la macchina.
DRAM e SRAM, due facce della memoria volatile
Quando una scheda tecnica indica 16GB o 32GB di RAM, sta parlando di DRAM, la memoria dinamica ad accesso casuale. È lo spazio di lavoro principale, quello che ospita i dati mentre i programmi girano. DDR5 è una delle forme attuali di DRAM nei computer, mentre smartphone e dispositivi mobili usano varianti a basso consumo come LPDDR5X. Ogni cella DRAM immagazzina un bit con un condensatore e un transistor. La carica elettrica nel condensatore si disperde col tempo, quindi la memoria deve rinfrescare continuamente il proprio contenuto finché il sistema è acceso. Tolta l’alimentazione, i cicli di refresh si fermano e i dati svaniscono.
La DRAM non esiste solo sotto forma di banchi rimovibili. I chip Ryzen AI Max di AMD, per esempio, arrivano a gestire fino a 128GB di memoria unificata. Il ruolo resta lo stesso, memoria di lavoro temporanea, anche quando la disposizione fisica non ha nulla a che vedere con il classico DIMM, quella schedina allungata piena di chip che si infila nello slot della scheda madre.
Anche la SRAM, la memoria statica, è volatile. Il termine “statica” indica che non serve il refresh periodico richiesto dalla DRAM, purché l’alimentazione resti attiva. Qui ogni bit viene tenuto da un circuito a più transistor, il che permette accessi più rapidi rispetto alla coppia condensatore più transistor. Un profilo perfetto per le cache dei processori, dove piccole quantità di dati usati di frequente restano vicine alla CPU. Ryzen 9 9950X3D è un caso estremo in questo senso, con 144MB complessivi di cache L2 e L3. Resta comunque una briciola rispetto ai gigabyte di DRAM usati come memoria principale, e la differenza di scala racconta bene quanto diversi siano gli impieghi di due tecnologie entrambe volatili.
NAND, NOR e tutto ciò che sopravvive allo spegnimento
La memoria non volatile si occupa delle informazioni che devono restare disponibili anche senza corrente. L’esempio più familiare nell’hardware di consumo è la NAND flash, impiegata per l’archiviazione persistente in SSD, tablet, chiavette USB e schede di memoria.
Un SSD si compone di due elementi principali: la memoria flash, che conserva i dati anche a dispositivo spento, e un controller, che gestisce scrittura e lettura. Il controller corregge gli errori e distribuisce le operazioni di scrittura su celle diverse, invece di martellare sempre le stesse. In questo modo evita che una porzione del disco si consumi molto prima del resto. Lo schema vale sia per gli SSD SATA sia per quelli NVMe.
Poi c’è la NOR flash, altra memoria non volatile, usata di solito per il codice più che per i file di grandi dimensioni. Ci finiscono dentro il firmware che avvia l’hardware e carica il sistema operativo e altre porzioni di programma che devono restare disponibili dopo lo spegnimento. Nei dispositivi embedded è particolarmente comoda, perché il processore può spesso eseguire quel codice direttamente dal chip, senza copiarlo prima nella RAM.
Come i dati si spostano tra i due mondi
Aprire un’app di fotoritocco rende visibile la gerarchia. Applicazione e foto salvata partono dall’archiviazione non volatile, poi il sistema carica in DRAM il codice e i dati che servono, mentre le cache del processore tengono copie delle informazioni più richieste vicino alla CPU, riducendo i viaggi verso la memoria principale. Nessuna di queste copie temporanee deve sopravvivere a uno spegnimento normale. Conta solo che le modifiche salvate arrivino sull’archiviazione persistente.
L’ibernazione chiarisce la faccenda meglio di qualsiasi definizione. Windows scrive il contenuto della memoria volatile in un file sull’archiviazione non volatile prima di togliere alimentazione alla DRAM, e al ripristino rilegge quel file rimettendo tutto al suo posto. Cosa diversa dalla sospensione, dove la sessione resta in RAM e si perde se salta la corrente. Per questo una dicitura come “16GB di memoria e SSD da 512GB” indica due risorse separate: la prima è lo spazio di lavoro per le attività in corso, la seconda è l’archivio che tiene sistema operativo, app e file anche a computer spento.
