Оперативная память — Википедия с видео // WIKI 2

Оперативная память является неотъемлемой частью компьютеров, ноутбуков, телефонов и других устройств, которые работают с многозадачными операционными системами.

Как это все работает?

Когда вы запускаете компьютер, все необходимые данные: ядро операционной системы, драйвера, различные службы и программы автозапуска, загружаются из жесткого диска в оперативную память и уже от туда ЦП их берет на обработку. Результаты обработки данных процессор также возвращает в оперативную память а не на жесткий диск. Каждая программа, каждое открытое вами окно любой программы на компьютере находится в оперативной памяти. С ней центральный процессор и работает. И только тогда, когда вы сохраняете какие то результаты своей работы, они записываются на жесткий диск.

Чтобы вы лучше понимали, рассмотрим простой пример создания текстового документа в Word.

Вы щелкаете по ярлыку программы, в оперативную память загружаются все необходимые для работы файлы – открывается окно редактора на мониторе. Весь текст который вы набираете так же, до момента сохранения содержится в оперативной памяти, для переноса данных на жесткий диск, вам нужно сохранить данные.

У всех хотя бы раз было такое, что вы пишите, пишите какой-нибудь текст и внезапно закрыли программу или компьютер выключился, а после включения его снова, ваш текст исчез. Именно потому, что оперативная память обнулилась, а вы не разу не удосужились сохранить свое творчество.

Думаю теперь вы уже понимаете что такое оперативная память, зачем она нужна и как это работает. Теперь давайте перейдем к более практичным вещам. А именно — рассмотрим виды оперативной памяти и основные ее характеристики.

Вводная

Перед каждым пользователем рано или поздно (или никогда) встает вопрос модернизации своего верного «железного коня». Некоторые сразу меняют «голову» – процессор, другие – колдуют над видеокартой, однако, самый простой и дешевый способ – это увеличение объема оперативной памяти.

Почему самый простой?

Да потому что не требует специальных знаний технической части, установка занимает мало времени и не создает практически никаких сложностей (и еще он наименее затратный из всех, которые я знаю).

Итак, чтобы узнать чуть больше о таком простом и одновременно эффективном инструменте апгрейда, как оперативная память (далее ОП), для этого обратимся к родимой теории.

к содержанию ↑

Зачем же ты, RAM-ео?

Процессорам требуется очень быстро получать доступ к данным и командам, чтобы программы выполнялись мгновенно. Кроме того, им нужно, чтобы при произвольных или неожиданных запросах не очень страдала скорость. Именно поэтому для компьютера так важно ОЗУ (RAM, сокращение от

random-access memory

— память с произвольным доступом).

Существует два основных типа RAM:

статическая

и

динамическая

, или сокращённо SRAM и DRAM.

Мы будем рассматривать только DRAM, потому что

SRAM

используется только внутри процессоров, таких как CPU или GPU. Так где же находится DRAM в наших компьютерах и как она работает?

Большинству людей знакома RAM, потому что несколько её планок находится рядом с

CPU

(центральным процессором, ЦП). Эту группу DRAM часто называют

системной памятью

, но лучше её называть

памятью CPU

, потому что она является основным накопителем рабочих данных и команд процессора.

d676d456db559d8baa774c948472f7a9.jpg

Как видно на представленном изображении, DRAM находится на небольших платах, вставляемых в

материнскую (системную) плату

. Каждую плату обычно называют

DIMM

или UDIMM, что расшифровывается как

dual inline memory module (двухсторонний модуль памяти)

(U обозначает

unbuffered (без буферизации)

). Подробнее мы объясним это позже; пока только скажем, что это самая известная RAM любого компьютера.

Она не обязательно должна быть сверхбыстрой, но современным ПК для работы с большими приложениями и для обработки сотен процессов, выполняемых в фоновом режиме, требуется много памяти.

Ещё одним местом, где можно найти набор чипов памяти, обычно является

графическая карта

. Ей требуется сверхбыстрая DRAM, потому что при 3D-рендеринге выполняется огромное количество операций чтения и записи данных. Этот тип DRAM предназначен для несколько иного использования по сравнению с типом, применяемым в системной памяти.

Ниже вы видите GPU, окружённый двенадцатью небольшими пластинами — это чипы DRAM. Конкретно этот тип памяти называется GDDR5X, о нём мы поговорим позже.

96a13ac5ebe8fca14b7c66d079dd0ca4.jpg

Графическим картам не нужно столько же памяти, как CPU, но их объём всё равно достигает тысяч мегабайт.

Не каждому устройству в компьютере нужно так много: например,

жёстким дискам

достаточно небольшого количества RAM, в среднем по 256 МБ; они используются для группировки данных перед записью на диск.

514229cafa473a006e51bd9e44b63cf7.jpg

На этих фотографиях мы видим платы HDD (слева) и

SSD

(справа), на которых отмечены чипы DRAM. Заметили, что чип всего один? 256 МБ сегодня не такой уж большой объём, поэтому вполне достаточно одного куска кремния.

Узнав, что каждый компонент или периферийное устройство, выполняющее обработку, требует RAM, вы сможете найти память во внутренностях любого ПК. На контроллерах SATA и PCI Express установлены небольшие чипы DRAM; у сетевых интерфейсов и звуковых карт они тоже есть, как и у принтеров со сканнерами.

Если память можно встретить

везде

, она может показаться немного скучной, но стоит вам погрузиться в её внутреннюю работу, то вся скука исчезнет!

Основное предназначение оперативной памяти

Главное предназначение оперативной памяти заключается в задании темпа каждой системе при выполнении приложений. Чем более вместительной является «оперативка», тем быстрее происходит выполнение задач, в которых нуждается пользователей. Вообще, ОЗУ влияет на то, как быстро действует компьютер, обеспечивает единую эффективность системных элементов, а также отвечает за возможность устройства одновременно работать с разными сложными проектами.

Что же произойдет, если возникнет нехватка оперативной памяти? В таком случае пользователь столкнется с крайне продолжительной загрузкой страниц и открытием папок. Даже менее ресурсоемкие программы начнут зависать, не будут работать должным образом. Все это говорит о следующем: требуется увеличение объема ОЗУ. В таком случае получится устранить проблемы.

Для чего требуется оперативная память в играх?

Планки оперативной памяти

Планки оперативной памяти

Чтобы в полной мере наслаждаться играми, требуется «быстрая» оперативка. Ее уровень быстроты определяет скорость обновлений, измеряющаяся в мегагерцах. Чем более быстрой и объемной считается ОЗУ, тем больше процессов сможет одновременно работать, тем плавнее начнут работать современные игры.

Если же на устройстве недостаточно оперативной памяти для комфортной игры, то все ее параметры никак не поместятся в ОЗУ. Конечно же, игра загрузится, но ее работа будет оставлять желать лучшего. Пользователь столкнется с лагами, торможениями, медленными реакциями – все это является результатом нехватки оперативки.

Примечание! После увеличения объема ОЗУ процессы игры начнут обрабатываться более быстро и качественно, а само приложение станет молниеносно откликаться на команды геймера.

Виды (типы) оперативной памяти

В наше время оперативная память может быть двух типов:

– статической (SRAM)

– динамической (DRAM).

Статические ОЗУ по сравнению с динамическими являются более быстрыми из-за своей технологии производства, но в то же время и более дорогими. Такой тип зачастую используется в качестве кэш-памяти процессора. Для массового производства модулей оперативной памяти используют технологию DRAM. И существует несколько типов такой памяти. Те, которые сейчас можно встретить:

· DDR SDRAM — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) первого поколения;

· DDR2 SDRAM — второе поколение DDR SDRAM;

· DDR3 SDRAM — третье поколение DDR SDRAM;

· DDR4 SDRAM — четвертое поколение DDR SDRAM;

zen.yandex.ru

Как можно догадаться, DDR SDRAM — это самый старый тип оперативной памяти, который сейчас встретить очень трудно. DDR4 — самый новый. На сегодняшний день самым распространенным является DDR3. Различаются эти типы памяти между собой производительностью и внешним видом.

Для того, чтобы ненароком нельзя было вставить планку с одним типом оперативной памяти в разъем, предназначенный для другого типа, на планке есть специальный ключ (пропил), а в разъеме на материнской платы в том же месте выступ. И у каждого вида памяти он разный.

Кроме того, с помощью этого ключа вы не сможете вставить модуль ОЗУ наоборот.

На что нужно обратить внимание при выборе оперативной памяти?

Вид модуля памяти

В каталоге ДНС модули оперативки разделены на три типа: оперативная память DIMM, оперативная память SO-DIMM и серверная оперативная память.

Оперативная память SO-DIMM

Оперативная память DIMM

Серверная оперативная память с поддержкой ECC

SO-DIMM – это память компактного формата, применяемая в ноутбуках, части моноблоков и материнских плат формата mini-ITX и ещё более маленьких nano-ITX и pico-ITX. Как нетрудно догадаться, эту память отличают меньшие размеры по сравнению с десктопной DIMM, и меньшее количество контактов. Это делает их механически несовместимыми, так что установить память для десктопного ПК в ноутбук невозможно, хотя других различий между DIMM и SO-DIMM нет.

DIMM – это тот формат, который чаще всего имеется ввиду, когда речь заходит об оперативной памяти. Собственно, в десктопных ПК, а также части моноблоков применяется именно такая память.

Серверная оперативная память по своим габаритам не отличается от сородичей, предназначенных для персональных компьютеров, но вот установить её в обычный десктоп чаще всего нельзя. Серверная память поддерживает коррекцию ошибок ECC, с которой большинство контроллеров памяти десктопных ЦПУ попросту не работает, а также может быть выполнена регистровой («буферизированной»). В последнем случае в конструкции модуля памяти присутствует, собственно, регистр – устройство, за счёт которого снижается нагрузка на контроллер памяти, а на один канал становится возможным устанавливать большее количество модулей памяти.

Нельзя сказать, что серверную память всегда нельзя запустить в составе обычного ПК, но всегда можно использовать в составе серверов. К примеру, десктопные процессоры AMD Ryzen поддерживают небуферизированную память с коррекцией ошибок, а, например, серверные процессоры Intel Xeon серии E3-12** под сокет LGA 1155 – не могут работать с регистровой памятью. Однако в любом случае смысла в использовании серверной памяти в обычном ПК нет.

Тип модуля памяти

Память стандарта SDRAM сегодня обнаружить в свободной продаже практически невозможно, а вот DDR – в любом из пяти (или, если угодно, четырёх с половиной) существующих поколений.

При этом необходимо понимать, что разные поколения несовместимы между собой как механически, так и по электрическим параметрам. В слот, предназначенный для оперативки DDR, можно установить только модуль стандарта DDR, в слот для DDR2 – только модуль DDR2, и так далее.

Несколько выбивается из общего принципа оперативка стандарта DDR3L. Будучи всего лишь энергоэффективной версией DDR3, она зачастую способна работать в материнских платах, поддерживающих предыдущее поколение оперативки.

А вот обратное, увы, не так просто. Механически установить модуль DDR3 в слот DDR3L возможно, однако не факт, что он окажется работоспособен при пониженном напряжении. Работа же на повышенном (в сравнении с DDR3L) напряжении в долгосрочной перспективе может повредить контроллер памяти.

Память стандарта DDR4 же может работать только в предназначенных для неё слотах. Ни физически, ни электрически она несовместима с другими поколениями. При том, на всех современных платформах, начиная с LGA 2011-3, используется только эта оперативная память.

Логическая структура памяти в IBM PC

В реальном режиме память делится на следующие участки:

  • Основная область памяти (англ. conventional memory).
  • Расширенная память (EMS)
  • Дополнительная память (XMS)
  • Upper Memory Area (UMA)
  • High Memory Area (HMA)

Подробнее

Дело в том, что современные устройства оперативной памяти являются достаточно объемными (привет двухтысячным, когда хватало и 32 Mб), чтобы в ней можно было размещать данные от нескольких одновременно работающих задач. Процессор также может одновременно обрабатывать несколько задач. Это обстоятельство способствовало развитию так называемой системы динамического распределения памяти, когда под каждую обрабатываемую процессором задачу отводятся динамические (переменные по своей величине и местоположению) разделы оперативной памяти.

Динамический характер работы позволяет распоряжаться имеющейся памятью более экономно, своевременно «изымая» лишние участки памяти у одних задач и «добавляя» дополнительные участки – другим (в зависимости от их важности, объема обрабатываемой информации, срочности выполнения и т.п.). За «правильное» динамическое распределение памяти в ПК отвечает операционная система, тогда как за «правильное» использование памяти, отвечает прикладное программное обеспечение.

Совершенно очевидно, что прикладные программы должны иметь способность работать под управлением операционной системы, в противном случае последняя не сможет выделить такой программе оперативную память или она не сможет «правильно» работать в пределах отведенной памяти. Именно поэтому не всегда удается запустить под современной операционкой, ранее написанные программы, которые работали под управлением устаревших систем, например под ранними версиями Windows (98 например).

Ещё (для общего развития) следует знать, что поддержка памяти зависит от разрядности системы, например, операционная система Windows 7, разрядностью 64 бита, поддерживает объем памяти до 192 Гбайт (младший 32-битный собрат “видит” не больше 4 Гбайт). Однако, если Вам и этого мало, пожалуйста, 128-разрядная Windows 8 заявляет поддержку поистине колоссальных объемов – я даже не осмеливаюсь озвучить эту цифру. Чуть подробнее про разрядность мы писали тут.

Что это такое разобрались.

Дальше, на очереди, как и гласил заголовок, у нас не менее интересный вопрос:

к содержанию ↑

См. также

  • Запоминающее устройство с произвольным доступом
  • Прямой доступ к памяти
  • Вычислительный конвейер
  • Магниторезистивная оперативная память
  • Троичная ячейка памяти
  • Советские микросхемы для построения запоминающих устройств

Основные характеристики оперативной памяти

· Тип оперативной памяти. Вы должны знать какой тип оперативной памяти поддерживает ваша материнская: DDR, DDR2, DDR3 или DDR4. И уже от этого отталкиваться дальше.

· Объем ОЗУ. Здесь нужно отталкиваться от ваших потребностей. Как я писал выше — в оперативную память будут помещаться все запущенные программы. Соответственно чем больше будет у вас на компьютере оперативной памяти, тем больше программ вы сможете одновременно использовать. Но все же сделаю для вас небольшую подсказку. Для простого домашнего или офисного компьютера будет достаточно 2 Гб. Для домашнего мультимедийного можно устанавливать от 4 Гб памяти. Если у вас игровой компьютер или вы часто пользуетесь «тяжелыми» профессиональными программами можно установить от 8 и больше Гб оперативной памяти.

· Тактовая частота. Чем больше, тем лучше. Но здесь также нужно смотреть чтобы эту частоту поддерживали материнская плата и процессор. Иначе, если частота ОЗУ будет больше, чем поддерживаемая материнкой, ОЗУ будет работать на пониженных частотах что для вас будет означать переплату за ненужную производительность.

· Тайминги. Это задержка между обращением к памяти и до момента выдачи ею нужных данных. Соответственно, чем меньше будут задержки, тем быстрее ОЗУ будет работать.

Итак, мной была изложена основная информация касаемо ОП компьютера. Этой информации будет вполне достаточно обычному поьзователю для осознания того что такое оперативная память, для чего нужна и как работает. В комментариях вы можете задать мне вопросы если вам что то не понятно.

Программа для проверки оперативной памяти

Сегодня самая популярная программа для тестирования ОЗУ называется Memtest. Именно ее и стоит использовать для проверки.

  1. Если ввести в поисковой строке гугла запрос memtest, будут найдены два ресурса – с утилитой memtest86+ и Passmark Memtest86. Они ничем не отличаются, но все же рекомендуется использовать ресурс memtest.org как основной источник.
    Используем ресурс memtest.org как основной источник для скачивания программы

    Используем ресурс memtest.org как основной источник для скачивания программы

  2. Далее произвести запись образа ISO с memtest и установка загрузочного накопителя в привод для чтения дисков в BIOS, предварительно установив загрузку с диска (флешки). В итоге проверка начнется в автоматическом режиме и по завершении проверки получится ознакомиться с основными ошибками ОЗУ (если, конечно же, их удалось найти).
    Проверка ОЗУ в автоматическом режиме

    Проверка ОЗУ в автоматическом режиме

  3. В случае нахождения ошибок появится информация, как и на изображении снизу.
    Окно с информацией о нахождении ошибок

    Окно с информацией о нахождении ошибок

Совет! Какие действия предпринимать в случае обнаружения ошибок, связанных с оперативной памятью? Если из-за сбоев невозможно нормально работать, то наиболее бюджетным способом будет замена проблемного модуля. В некоторых ситуациях помогает и обычная очистка, которая описывалась ранее. Больше всего проблем вызывают неисправности микрочипов или разъемов оперативной платы — в таком случае без диагностики специалиста точно не обойтись.

Литература

  • Скотт Мюллер. Глава 6. Оперативная память // Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17-е изд. — М.: Вильямс, 2007. — С. 499—572. — ISBN 0-7897-3404-4
  • Под. ред. чл.-корр. АН УССР Б. Н. Малиновского. Глава 2.3 БИС ЗУ для построения внутренней памяти // Справочник по персональным ЭВМ. — К.: Тэхника, 1990. — С. 384. — ISBN 5-335-00168-2

Лучшие производители оперативной памяти

Сегодня на рынке оперативной памяти сосредоточено 4 лучших производителя, продукция которых не вызывает нареканий в работе и оправдывает пользовательские ожидания:

  • Corsair. Штаб квартира корпорации расположена в Америке. По сравнению с остальными производителями ОЗУ, бренд также занимается созданием многих других устройств и элементов по типу наушников, мышек, клавиатур и охладительных систем. Если говорить непосредственно о модулях памяти, то за свою многолетнюю истории сотрудники компании занимались производством планок разных типов. Сейчас в наличии присутствует и современная мощнейшая разновидность DDR4;
    Производитель ОЗУ Corsair

    Производитель ОЗУ Corsair

  • G.Skill. Данный бренд появился на мировой арене в 1989 году. Компанию основали обычные разработчики-энтузиасты. Сейчас она производит минимальное количество «железа» — лучше всего продается память. Инженеры занимаются выпуском современных стандартов ОЗУ, поэтому для моделей характерен как приличный объем, так и высокая частота. Многие планки могут быть разогнаны, что точно приятно порадует некоторую категорию клиентов;
    Производитель ОЗУ G.Skill

    Производитель ОЗУ G.Skill

  • Kingston. Продукция данного американского бренда без преувеличения считается наиболее востребованной. Причина такой популярности – доступный ценник. ОЗУ данного бренда практически всегда используется разными производителями ноутбуков;
    Производитель ОЗУ Kingston

    Производитель ОЗУ Kingston

  • Mushkin. Очередной американский бренд, сотрудники которого производят блоки питания и другие виды компьютерной техники, но особым спросом пользуется их оперативная память. В основном продукция предназначена для стационарных ПК, но есть несколько моделей и для лептопов. Самой распространенной серией считается REDLINE, поддерживающая разгон, поэтому интересующая более опытных пользователей.
    Производитель ОЗУ Mushkin

    Производитель ОЗУ Mushkin

Таким образом, ОЗУ действительно представляет собой ключевое устройство в компьютерах и ноутбуках, от которого напрямую зависит быстродействие гаджета и возможность полноценной работы сразу с несколькими ресурсоемкими программами. При выборе оперативной памяти рекомендуется ориентироваться на продукцию популярных брендов — в таком случае обязательно получится оправдать ожидания от покупки.

Видео — Для чего нужна оперативная память в компьютере

Рекомендуем похожие статьи

Ссылки

  • Современная оперативная память (RAM FAQ 1.01)

Спасибо за службу, RAM!

В отличие от других уроков анатомии, этот оказался не таким уж грязным — DIMM сложно разобрать и для изучения модулей нужны специализированные инструменты. Но внутри них таятся потрясающие подробности.

Возьмите в руку планку памяти DDR4-SDRAM на 8 ГБ из любого нового ПК: в ней упаковано почти 70

миллиардов

конденсаторов и такое же количество транзисторов. Каждый из них хранит крошечную долю электрического заряда, а доступ к ним можно получить за считанные наносекунды.

Даже при повседневном использовании она может выполнять бесчисленное количество команд, и большинство из плат способны без малейших проблем работать многие годы. И всё это меньше чем за 30 долларов? Это просто завораживает.

DRAM продолжает совершенствоваться —

уже скоро появится DDR5

,

каждый модуль

которой обещает достичь уровня полосы пропускания, с трудом достижимый для двух полных DIMM типа DDR4. Сразу после появления она будет очень дорогой, но для серверов и профессиональных рабочих станций такой скачок скорости окажется очень полезным.

См. также:

  • «Обновленные SSD для ЦОД: большие объёмы для больших ребят»
  • «Внешние накопители данных: от времен IBM 1311 до наших дней. Часть 1»
  • «Внешние накопители данных: от времен IBM 1311 до наших дней. Часть 2»

Сколько стоит оперативная память — обзор цен

Если вы знаете о каких-либо интересных и важных нюансах работы ОЗУ, то можете поделиться своими познаниями в комментариях.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...