Для чего нужна оперативная память в компьютере. Для чего нужна оперативная память

15.09.2019

Оперативная память, наряду с памятью накопительной (жесткий диск), являются накопительными устройствами, и необходимы для хранения данных. Для чего нужна оперативная память? Если жесткий диск используется для постоянного хранения файлов: музыки, фильмов, изображений, то оперативная память нужна для временного хранения данных, которые используются при работе компьютера процессором. После выключение компьютера, все содержимое оперативной памяти удаляется. ОЗУ – оперативно запоминающее устройство, так еще обозначают данный вид памяти.

Виды оперативной памяти

Основными характеристиками, которыми должна обладать оперативная память – это скорость и быстрота доступа к содержащимся в ней данным. Различают два вида памяти: SRAM и DRAM.

DRAM –динамический вид оперативной памяти. Главное преимущество доступность и экономичность. Преимущественно установлена на большинстве персональных компьютеров и ноутбуков.

SRAM – статический вид оперативной памяти. Благодаря особой реализации модуля, обладает повышенной скоростью в работе, позволяя оперировать большим объемом данных. К недостаткам относят дороговизну производства.

Организация работы

Каким образом организована работа, и для чего служит оперативная память? ОЗУ представляет собой отдельный модуль, который интегрируется в материнскую плату, путем размещения в специальном слоте. Обладает набором регистров, в которых размещены данные и команды, адресуемые центральному процессору. Взаимообмен происходит через регистры нулевого уровня или через кэш.

Что делает оперативная память? По сути, она содержит данные и команды, обрабатываемые в текущий момент времени, а также хранит переменные текущего сеанса ОС. Оперативная система использует память в своей работе, что позволяет ее реализовать все свои функциональные возможности. При переходе компьютера в спящий режим, хранит в себе текущий сеанс.

Размер модуля оперативной памяти

От объема оперативной памяти напрямую зависит скорость работы компьютера. Чем больший объем модуля ОЗУ, тем скорее функционируют программы: игры не тормозят, видео обрабатывается быстрее, появляется возможность использования большего количества программ одновременно. Существующие размеры модулей оперативной памяти:

  • 128 MB
  • 256 MB
  • 512 MB

На данный момент развития компьютерной техники и программного обеспечения оптимальным установленным размером ОЗУ будет от 1 до 2 гигабайт оперативной памяти.

Вот мы и разобрались, зачем нужна оперативная память. Осталось лишь привести список наиболее популярных обозначений на компьютерном жаргоне, что бы быть в курсе. ОЗУ компьютерщики также часто называют такими словами, как: оперативка, память, мозги.

Сокращенно оперативную память компьютера называют ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) или RAM (random access memory - память с произвольным доступом).

Название RAM более точно отражает строение и назначение устройства.

Назначение ОЗУ

  • Хранение данных и команд для дальнейшей их передачи процессору для обработки. Информация может поступать из оперативной памяти не сразу на обработку процессору, а в более быструю, чем ОЗУ, кэш-память процессора.
  • Хранение результатов вычислений, произведенных процессором.
  • Считывание (или запись) содержимого ячеек.

Особенности работы ОЗУ

Оперативная память может сохранять данные лишь при включенном компьютере. Поэтому при его выключении обрабатываемые данные следует сохранять на жестком диске или другом носителе информации. При запуске программ информация поступает в ОЗУ, например, с жесткого диска компьютера. Пока идет работа с программой она присутствует в оперативной памяти (обычно). Как только работа с ней закончена, данные перезаписываются на жесткий диск. Другими словами, потоки информации в оперативной памяти очень динамичны.

ОЗУ представляет собой запоминающее устройство с произвольным доступом . Это означает, что прочитать/записать данные можно из любой ячейки ОЗУ в любой момент времени. Для сравнения, например, магнитная лента является запоминающим устройством с последовательным доступом.

Логическое устройство оперативной памяти

Оперативная память состоит их ячеек, каждая из которых имеет свой собственный адрес. Все ячейки содержат одинаковое число бит. Соседние ячейки имеют последовательные адреса. Адреса памяти также как и данные выражаются в двоичных числах.

Обычно одна ячейка содержит 1 байт информации (8 бит, то же самое, что 8 разрядов) и является минимальной единицей информации, к которой возможно обращение. Однако многие команды работают с так называемыми словами. Слово представляет собой область памяти, состоящую из 4 или 8 байт (возможны другие варианты).

Типы оперативной памяти

Принято выделять два вида оперативной памяти: статическую (SRAM) и динамическую (DRAM). SRAM используется в качестве кэш-памяти процессора, а DRAM - непосредственно в роли оперативной памяти компьютера.

SRAM состоит из триггеров. Триггеры могут находиться лишь в двух состояниях: «включен» или «выключен» (хранение бита). Триггер не хранит заряд, поэтому переключение между состояниями происходит очень быстро. Однако триггеры требуют более сложную технологию производства. Это неминуемо отражается на цене устройства. Во-вторых, триггер, состоящий из группы транзисторов и связей между ними, занимает много места (на микроуровне), в результате SRAM получается достаточно большим устройством.

В DRAM нет триггеров, а бит сохраняется за счет использования одного транзистора и одного конденсатора. Получается дешевле и компактней. Однако конденсаторы хранят заряд, а процесс зарядки-разрядки более длительный, чем переключение триггера. Как следствие, DRAM работает медленнее. Второй минус – это самопроизвольная разрядка конденсаторов. Для поддержания заряда его регенерируют через определенные промежутки времени, на что тратится дополнительное время.

Вид модуля оперативной памяти

Внешне оперативная память персонального компьютера представляет собой модуль из микросхем (8 или 16 штук) на печатной плате. Модуль вставляется в специальный разъем на материнской плате.

Производительность компьютера зависит от эффективности комплектующих элементов. Чем мощнее процессор и больше жёсткий диск, тем комфортнее работа на аппарате. Однако, быстроту выполнения поставленных задач обеспечивает Random Access Memory (RAM), или ОЗУ. Перевод термина на русский язык означает «произвольный доступ к ячейкам памяти». Иногда компьютерщики используют другие названия: оперативная память или оперативка. ОЗУ большого объёма, работающее с высокой тактовой частотой, значительно увеличивает скорость ПК или ноутбука.

Определение понятия

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) предназначается для записывания сведений о выполняемых компьютером задачах. Центральный процессор извлекает из него необходимую информацию. В компьютере документы сохраняются на жёстком диске и оперативке. Устройства отличаются друг от друга скоростью работы и зависимостью от электропитания. После выключения компьютера на винчестере остаются данные, загруженные пользователем. ОЗУ полностью очищается при отсутствии напряжения в сети.

Основная миссия оперативной памяти - быстрое решение сиюминутных задач. При запуске ПК служебные программы загружают востребованную информацию в оперативку. Отсюда данные поступают в центральный процессор, где происходит их обработка. Результат работы возвращается в ОЗУ, а далее направляется на жёсткий диск для сохранения или в приложения, задействованные в работе в текущее время.

RAM сохраняет один байт информации в одной электронной ячейке. Если при поступлении новых данных в ОЗУ не хватает места, то старые сведения стираются . Чтобы этого не происходило, используется файл подкачки или кэш-память. Способность оперативки запускать несколько вычислительных процессов одновременно повышает быстродействие и эффективность всей системы.

Виды запоминающих устройств

Запись и сохранение информации в оперативке происходит при подаче заряда в набор конденсаторов либо при переключении состояния комплекта полупроводниковых триггеров. Различные схемы ОЗУ обусловили применение устройств 2 типов:

Характеристики ОЗУ

  1. Тип оперативной памяти определяется тактовой частотой. DDR работает с частотой до 400 МГц, DDR2 - 1200 МГц, DDR3 - 2400 МГц, DDR4 - 4200 МГц. Чем больше тактовая частота, тем быстрее работает система. Однако, если величина тактовой частоты оперативки превышает значение эффективной частоты процессора, то это означает, что на покупку мощной ОЗУ деньги потрачены зря. Производительность компьютера определяется частотой ЦП.
  2. Чем больше объём DRAM, тем лучше. Оперативная память большего объёма обрабатывает больше программ и процессов одновременно. Соответственно, растёт стоимость устройства.
  3. Тайминг определяет период времени от момента обращения к памяти до получения запрошенной информации. Чем меньше значение тайминга, тем больше скорость работы ОЗУ. Размер памяти и тайминг взаимосвязаны. Больший объём модуля предполагает большее время обращения к памяти. Установка нескольких одинаковых планок DRAM меньшего объёма помогает решить проблему.

Эксплуатация и профилактика

На материнской плате размещены слоты для установки модулей ОЗУ. На планке памяти сделаны специальные вырезы, которые не позволят вставить пластинку неправильно. Устанавливаемые на ПК модули должны иметь одинаковые параметры . Иначе устройство будет работать по наименьшим значениям технических характеристик.

Размер оперативной памяти определяется операционной системой, установленной на компьютере. 32-разрядная ОС потребует не более 4 Гб, а 64-разрядной ОС потребуется до 9 Гб памяти. Объём оперативки зависит от модели материнской платы, установленной на П. К. Соответствие ОЗУ мощности компьютера проверяется в BIOS, таблица которого отобразится на экране монитора при нажатии клавиши Del или F2 во время загрузки. В пункте Installed memory указывается объём оперативки.

При удалении пыли во внутреннем пространстве компьютера не лишней будет операция чистки оперативки . Вытащенный из слота модуль продувают вентилятором или протирают сухой и чистой салфеткой. Группу контактов очищают от загрязнения смоченным в спирте тампоном. Просушенное устройство вставляют на прежнее место.

Повышению быстродействия ОЗУ помогает отключение ненужных служб. Через меню «Пуск» открывается «Панель управления». В разделе «Администрирование» выбирается пункт «Службы». Ненужные на текущий момент утилиты отмечаются значком и отключаются. Данную операцию лучше доверить специалисту, чтобы не совершить фатальных ошибок.

Размер оперативной памяти зависит от назначения персонального компьютера. Для работы в интернете достаточно 4 Гб. Компьютерным играм хватит 8 Гб. К утилитам, требующим значительных ресурсов оперативки до 16 Гб, относятся антивирусы, редакторы графических изображений и программы видеомонтажа. При выборе ОЗУ для компьютера необходимо помнить две вещи. Слишком продвинутая RAM, купленная по высокой цене, будет работать вхолостую. Недостаток оперативки не обеспечит ресурсами памяти производительный процессор или мощную видеокарту.

Для начала нужно понять принцип действия и определиться с понятиями. Рассмотрим подробнее, что такое ОЗУ в компьютере и на других мобильных устройствах. Чтобы разобраться, чем отличается временное хранение данных на оперативной памяти от хранения на жестком диске, нужно понять механизм их работы.

Оперативная память. Что это?

Оперативная память (сокращенно ОЗУ) — это одна из важнейших составляющих технической архитектуры компьютера. Без этого компонента система работать не сможет. Модуль ОЗУ отвечает за быстродействие производимых на ПК операций, а также за общую скорость обработки данных устройства. Чем больше объем ОЗУ, тем больше потоков может принять и выдать процессор. Служит оперативная память для кратковременного хранения информации, чтобы осуществлять проведение операций в течение текущего сеанса работы компьютера.

Это общие сведения о том, что такое ОЗУ.

Для чего нужна ОЗУ и в чем ее отличие от ПЗУ (жесткого диска)?

Технически оперативная память представляет собой компонент системы, который хранит информацию, только пока включен компьютер и модуль ОЗУ получает электропитание. При выключении компьютера или нарушении подачи напряжения данные, содержащиеся в оперативной памяти, стираются.

В этом и есть главное отличие оперативной памяти от ПЗУ и съемных носителей, в котором информация хранится постоянно и не очищается при выключении. ОЗУ выступает в качестве передаточного звена между процессором компьютера и ПЗУ. Сделано это для того, чтобы максимально ускорить работу системы. Во время сеанса в ОЗУ загружаются необходимые файлы. Это значительно повышает скорость работы.

Жесткий диск хранит информацию на механическом носителе, не зависящем от постоянного питания, но скорость обработки данных на нем значительно ниже, чем на модуле ОЗУ. Если бы операции компьютера производились с использованием ПЗУ, то работа системы была бы крайне медленной. Оперативная память же во много раз быстрее обрабатывает потоковые сигналы, хоть и требует поддержания постоянного напряжения. К оперативной памяти также обращаются и другие системные устройства, например, видеокарта, звуковая карта. При работе в Интернете браузеры тоже используют оперативную память, загружая в нее страницы сайтов. По сути, все процессы, исполняемые на компьютере, обрабатываются через ОЗУ. Теперь мы выяснили, что такое ОЗУ. Уяснили также, чем она отличается от ПЗУ. А что такое ОЗУ в ноутбуке? Принцип действия тот же, только модули более компактны.

Обработанные данные можно сохранить или редактировать на жестком диске через различные пользовательские программы и интерфейсы. Передача импульсов между оперативной памятью и центральным процессором осуществляется с помощью системной шины.

Что такое память ОЗУ на мобильных устройствах?

Сегодня все большую популярность приобретают портативные устройства — смартфоны, телефоны, планшетные ПК. Для работы этих устройств также необходима оперативная память. Что такое ОЗУ в телефоне? Принцип работы современных телефонов и планшетов схож с таковым у обычного компьютера. Поэтому ответ на вопрос о том, что такое ОЗУ в компьютере, практически универсален. Достаточно разбираться в принципах работы одного устройства.

К примеру, нужно узнать, что такое ОЗУ в планшете или в смартфоне (телефоне). В данных устройствах оперативная память тоже является системным буфером для обработки информации при работе с приложениями и интерфейсами во включенном состоянии аппарата, который также очищается при выключении устройства. Но, задаваясь вопросом о том, что такое ОЗУ в смартфоне или телефоне, нужно учесть одно отличие: количество системных и служебных процессов, которые выполняются на мобильной платформе, меньше, чем на полноценном компьютере. При меньшем объеме оперативной памяти, чем на ПК, смартфон или планшет может обрабатывать ресурсоемкие программы (различные редакторы, работа с видео, игры).

Еще с помощью оперативной памяти определяется последовательность запуска системных служб, устанавливаются приоритеты исполнения пользовательских приложений и регулируются текущие рабочие процессы на устройстве. На аппаратах с операционной системой Android эти манипуляции осуществляются в настройках, регулируется их работа с помощью диспетчера задач. Это базовая информация о том, что такое ОЗУ в телефоне и других современных мобильных платформах.

Внешний вид ОЗУ

На обычных персональных компьютерах модули ОЗУ устанавливают в соответствующие слоты (разъемы) на материнской плате. Сами они представляют собой небольшие микросхемы и имеют отличия по форме, стандарту и объему. Также выпускают более мощные по своим техническим характеристикам схемы памяти. Они применяются там, где требуется максимальная скорость обработки информации. Такие виды ОЗУ внешне не похожи на обычные пользовательские модули. При активной работе они сильно нагреваются, и поэтому производители комплектуют их принудительной системой охлаждения. Это сохраняет заявленное быстродействие на высокочастотных процессах и стабильность работы памяти ОЗУ.

Разновидности оперативной памяти

По типу различают 2 вида оперативной памяти, которые используются на компьютерах и других устройствах: статического типа (SRAM) и динамического типа (DRAM). Они работают на полупроводниковых материалах. Доступ к любой части таких ОЗУ осуществляется произвольно, посредством обращения к ее уникальному адресу.

Статическая память (SRAM)

Имеет высокую производительность за счет использования особых схем исполнительных полупроводников. Однако при видимых преимуществах имеются и недостатки, например, она требует много места для размещения. Кроме того, такой вид памяти дорогостоящий по цене. Поэтому SRAM применяют для хранения небольшого объема кратковременной кэш-памяти на чипсете процессора и других устройствах компьютера. Останавливаться особо на этом виде памяти в данном обзоре мы не станем.

Динамическая память (DRAM)

На большинстве компьютеров в качестве ОЗУ применяется именно этот вид. Здесь применен принцип работы с использованием конденсаторов, обработка данных производится на высоких частотах. Стоимость же такой ОЗУ сравнительно невысока. У памяти динамического типа также имеются недостатки. Связаны они с техническим устройством DRAM. Конденсаторы, которые используются на этих модулях, имеют малую внутреннюю емкость. Это приводит к их быстрой разрядке и необходимости своевременного пополнения заряда (регенерирования). Периодическая регенерация памяти приводит к замедлению производительности системы. Поэтому разработчики ищут технические решения по ускорению работы. Для этой цели созданы специальные схемы. Их применение стабилизирует работу памяти и минимизирует задержки для регулярного восполнения объема.

Скорость обработки информации в ОЗУ

Оперативная память подразделяется по скорости обработки данных. Одним из первых видов ОЗУ стала DDR SDRAM. Ее особенностью была удвоенная скорость исполнения операций. Сейчас она устарела и не применяется. Ей на смену пришла DDR2 SDRAM. На этом образце частота рабочей шины была увеличена вдвое. Пиковая частота достигала 1200 МГц.

Сейчас в основном используется память DDR3. При ее разработке удалось снизить энергопотребление и в то же время повысить производительность и скорость памяти, а также удвоить ее рабочую частоту. Модули разных поколений несовместимы между собой технически и механически. Что такое ОЗУ будущего? Большие надежды возлагают на следующее поколения оперативной памяти - DDR4. Создатели работают над техническим усовершенствованием: понижением энергозатрат и стоимости, повышением быстродействия и эффективности.

От чего ещё зависит скорость работы компьютера?

Совокупность всех аппаратных составляющих компьютера является немаловажным фактором быстродействия всей системы. Можно установить самую быструю память, но если какой-то элемент технической архитектуры будет не справляться с высокими скоростями, то от этого будет замедляться общая скорость работы.

В современных устройствах для повышения эффективности работы стали устанавливать внутреннюю память. Это позволяет быстрее оперировать с данными и разгружать ОЗУ. Некоторые мощные видеокарты имеют собственные модули ускорения, а также новые жесткие диски оснащаются буфером обмена для быстрой работы. Впрочем, это лишь дополнительные средства к основному модулю ОЗУ.

Оперативной памятью называют элемент компьютерной системы, отвечающий за временное хранение программного кода при работе с операционной системой и установленными приложениями. Быстродействие всей системы зависит от объёма оперативной памяти. Чем её больше, тем быстрее функционирует программная часть вашего устройства. Тем больше тяжёлых (и не очень) приложений вы можете запускать единовременно.

Память классифицируется не только по объёму, но и по частоте. Типы оперативной памяти (ОЗУ) по частоте существуют следующие:

  • DDR (200-400 MHz).
  • DDR 2 (533-1200 MHz).
  • DDR 3 (800-2400 MHz).

Частота отвечает за то, как быстро будут выполняться команды, перенаправляемые через оперативную память на . В большинстве ноутбуков и компьютеров стоят модули памяти DDR. Компьютерное устройство с оперативной памятью поколения DDR 3 работать будет быстрее. Оперативная память для ноутбуков и компьютеров обычно различается только внешним видом и конструкционными особенностями.

Прежде, чем отправляться выбирать новую оперативную память, если у вас вышла из строя предыдущая плата, стоит узнать, с какими форматами совместимо устройство. У разных плат разное количество контактов, разные конструкционные особенности. А вот чтобы RAM не вышла из строя раньше времени, стоит её разгружать, закрывая ненужные приложения на смартфоне или программы на ноутбуке. Ну и перезагружать устройство время от времени для чёткой работы оперативной памяти также не помешает.

Как работает оперативная память

Оперативная память работает в связке с центральным процессором и внешним накопителем. Система следующая:

  1. Внешний накопитель (жёсткий диск или флеш-карта) отправляет пакет данных на ОЗУ.
  2. С оперативной памяти на центральный процессор данные поступают для обработки.
  3. Центральный процессор обрабатывает данные и запускает процесс на устройство ввода-вывода.

Схема очень простая. Оперативная память представляет собой некий буфер между накопителем и процессором. Работать без неё можно, но тогда время доставки информации будет увеличено, а быстродействие всей системы окажется мизерным. ОЗУ кэширует данные, хранит в себе временные файлы и программный код. Оперативка повышает эффективность работы операционной системы. И чем больше памяти она способна в себя вмещать, тем лучше для производительности устройства.

Как увеличить объём оперативной памяти

Если вам не хватает оперативной памяти, установленной базово, не исключено, что есть возможность её расширить. В стационарных компьютерах обычно присутствуют дополнительные слоты на для памяти. А вот в ноутбуках с этим сложнее: адекватный разгон предполагает далеко не каждая модель. Да и самостоятельно разогнать по памяти смартфон, или планшет не получится вовсе.

Прежде всего, вам нужно решить, а имеет ли смысл разгонять компьютер. Разгон идёт исключительно физический, виртуальных вариантов не предусмотрено. В случае с ноутбуками зачастую такого смысла нет, а вот при апгрейде стационарного компьютера оперативную память разгоняют первой. Обязательно определите, совместима ли материнская палата с дополнительным модулем. Узнайте, на какой максимальный объём вы можете рассчитывать. Установить модуль на стационарный компьютер можно и самостоятельно, а вот разборка ноутбука потребует определённых навыков.