冻结DRAM以进行取证（冷启动）

我已经了解了Coldboot技巧有一段时间了，但是从未真正考虑过它背后的物理原理。我已经读过这篇论文，但是并没有真正涵盖它为什么起作用。

物理上将RAM棒冷却到非常低的温度如何使存储在其中的数据即使没有电源也能长时间保持？

我知道DRAM IC本质上是一大堆晶体管电容器存储单元，但是我不知道为什么温度会有所不同。

它还提出了进一步的问题：

• 设备的衰减特性是否足以在正常温度或较低温度下测量电池的“先前”值？
• 这是否与导致位腐烂（即计算机内存中的随机翻转位）的现象相同？
• 这是否适用于其他情况，例如更改微处理器的状态或更改晶体管在分立电路中的开关方式？
• 如果极端寒冷导致充电状态衰减更慢，是否意味着加热RAM会擦除其中存储的任何数据？

正如您所说，DRAM基本上由一个存储电容器和一个晶体管组成，以访问存储在该电容器上的电压。理想情况下，存储在该电容器上的电荷将永远不会减少，但是存在一些泄漏分量，这些电荷会导致电荷泄漏。如果有足够的电荷从电容器中流出，则数据将无法恢复。在正常操作中，可通过定期刷新电容器中的电荷来避免这种数据丢失。这就是为什么它被称为动态RAM。

降低温度可以做一些事情：

• 它会增加MOSFET的阈值电压和二极管的正向压降。
• 它减少了MOSFET和二极管的泄漏成分
• 它提高了MOSFET的通态性能

考虑到前两点直接减少了晶体管所看到的泄漏电流，因此，存储在DRAM位中的电荷可以持续足够长的时间以进行仔细的重启过程就不足为奇了。重新上电后，内部DRAM系统将保持存储的值。

这些基本前提可以应用于许多不同的电路，例如微控制器，甚至是离散电路，只要在启动时没有初始化即可。例如，许多微控制器在启动时都会重置几个寄存器，而无论先前的内容是否被保留。大内存阵列不太可能被初始化，但是控制寄存器更可能在启动功能时复位。

如果将芯片的温度提高到足够高的温度，则会产生相反的效果，即电荷快速衰减，以致在刷新周期可以保持数据之前擦除数据。但是，这不应在指定的温度范围内发生。将存储器加热到足以使数据衰减得比刷新周期快的速度，还可能导致电路减速到无法维持指定的存储器时序的程度，这将显示为不同的错误。

这与位旋转无关。比特腐烂是存储介质（CD，磁带，打孔卡）的物理退化，或者是导致内存损坏的事件，例如离子冲击。