无 RAM 的 PC 仅用 CPU 缓存：如何运行

仅用 CPU 缓存启动 PC：无 RAM 实验

开发者 PortalRunner 进行了一项测试，在没有 RAM 模块的情况下启动个人电脑，完全依赖 CPU 缓存。该系统基于 2009 年的主板，配备 BIOS，成功启动并运行了简单的贪吃蛇游戏。可用内存总量仅限于 CPU 缓存：L1 — 64 KB 每个核心，L2 — 512 KB 每个核心，L3 — 16 MB 每个核心（六核处理器），总计不到 100 MB。

禁用 RAM 需要调整 BIOS 以强制忽略内存插槽。现代 UEFI 系统由于额外的检查，使得此操作更困难。

RAM 的替代方案及其失败原因

初步测试显示这些替代方案无效：

• 磁盘上的大交换文件：I/O 操作导致延迟过高。
• 旧 GPU 上的 VRAM：与 OS 系统要求不兼容。

唯一可行的方法是将内存访问限制在 CPU 缓存级别。程序逐行用汇编语言优化，图形使用基本的颜色调色板由 ASCII 字符构建。

技术实现细节

在配备 BIOS 的 2009 年 PC 上：

• 刷写 BIOS 以禁用 RAM 插槽（首次在新主板上的尝试失败）。
• 以内存保持在缓存限制内的模式启动 OS。
• 使用标志编译代码以最小化占用空间（例如 GCC 中的 -Os）。
• 用贪吃蛇测试——游戏运行流畅，占用空间 < 50 KB。

L1/L2 缓存延迟 1–10 个时钟周期，L3 高达 40 个时钟周期，对于没有动态分配的控制台应用来说足够。

RAM 价格飙升的背景

到 2025 年底，DDR5 价格在三个月内上涨 252%。一套 64 GB 套件价格超过 $1000，高于入门级笔记本电脑的成本。模块短缺正在推动减少对 RAM 依赖的实验。

嵌入式系统和 IoT 已经使用无 OS 的裸机代码，但由于遗留代码，x86 台式机上这种情况很少见。

关键要点

• CPU 缓存（L1–L3）让你在旧硬件上无 RAM 运行极简应用。
• BIOS 比 UEFI 更容易修改；寻找 2012 年之前的板卡。
• 优化提示：汇编、静态分配，避免堆。
• 理解低级开发中内存层次结构的绝佳练习。
• RAM 价格正在飙升：到 2026 年 2 月，DDR5-64GB > $1000。

— Editorial Team