При этом оперативная память компьютера у многих пользователей является первым понятием, которое приходит на ум, когда речь заходит о памяти вообще.

Строго говоря, существует две разновидности памяти – постоянная и временная. И временная память компьютера – это и есть оперативная память плюс , о которой мы уже рассказывали в отдельной статье.

Информация, которую содержит временная память, как можно догадаться, не сохраняется постоянно и после выключения питания компьютера бесследно исчезает, если, разумеется, пользователь не успел сохранить ее в постоянной, то есть, на жестком диске или каком-либо сменном носителе. Однако временная память имеет одно большое преимущество перед постоянной – это высокое быстродействие. В частности, оперативная память работает в несколько сот тысяч (!) раз быстрее, чем жесткий диск. Именно поэтому во временной памяти хранятся динамично меняющиеся данные и программы, которые запускаются в течение сессии работы операционной системы.

Оперативная память (которую также иногда называют ОЗУ, что означает «оперативное запоминающее устройство») является самым большим временным хранилищем данных в компьютере. По сравнению с кэш-памятью ОЗУ обладает гораздо большим объемом, но в то же время, и меньшим быстродействием. Однако быстродействие ОЗУ, тем не менее, вполне достаточно для выполнения текущих задач прикладных программ и операционной системы.

Принцип работы оперативной памяти

В настоящее время микросхемы ОЗУ изготавливаются на основе технологии динамической памяти (DRAM, или Dynamic Random Access Memory). Динамическая память, в отличие от статической, которая используется в кэш-памяти, имеет более простое устройство, и, соответственно ее цена на единицу объема гораздо ниже. Для хранения одной единицы информации (одного бита) в DRAM используется всего лишь один транзистор и один конденсатор.

Помимо этого, особенностью динамической памяти является ее постоянная потребность в периодической регенерации содержимого. Эта особенность обусловлена тем, что конденсаторы, обслуживающие ячейку памяти, очень быстро разряжаются, и поэтому через определенное время их содержимое необходимо прочитать и записать заново. Данная операция в современных микросхемах осуществляется автоматически через определенный промежуток времени, при помощи контроллера микросхемы памяти.

Максимальный объем доступной оперативной памяти, которую можно установить в системе, определяется разрядностью шины адреса процессора. С появлением 32-разрядных процессоров этот объем был равен 4 ГБ. Современные 64-разрядные процессоры способны поддерживать адресное пространство ОЗУ в 16 ТБ. Это цифра представляется сейчас совершенно фантастической, но ведь когда-то и цифра в 4 ГБ для ОЗУ казалась абсолютно невероятной, а сегодня 32-разрядные системы уже уперлись в этот потолок, ограничивающий их возможности.

Как и в случае процессора, скорость работы ОЗУ во многом определяется ее тактовой частотой. Тактовая частота современных микросхем памяти типа DDR3 в среднем составляет примерно 1600 МГц.

Физически оперативная память представляет собой длинную и невысокую плату, к которой припаяны непосредственно микросхемы памяти. Эта плата вставляется в специальные слоты на материнской плате. В настоящее время наиболее распространены модули памяти форм-фактора DIMM (Dual In-line Memory Module или двухсторонний модуль памяти).

История развития микросхем

В эпоху господства компьютеров семейства XT/AT господствовали микросхемы памяти форм-фактора DIP. Эта память представляла собой отдельную микросхему, которую нужно было вставлять в горизонтальном положении в специальный разъем на материнской плате. Оперативная память формата DIP, однако, имела несколько существенных недостатков. Во-первых, микросхема не очень крепко держалась в своем гнезде, и поэтому часть ее контактов могла не действовать, что приводило к ошибкам памяти. Кроме того, подобные микросхемы имели небольшую емкость и неэффективно использовали свободное пространство материнской платы.

Недостатки технологии DIP побудили конструкторов к разработке модулей памяти форм-фактора SIMM (Single-in-line Memory Module). Первые SIMM появились еще в системах AT. В отличие от DIP модули SIMM, как и современные DIMM, представляли собой длинные модульные платы, к которым были в один ряд прикреплены микросхемы памяти, и которые можно было вставлять в специальный разъем на материнской плате в вертикальном положении.

В разные годы выпускалось два типа SIMM – 8-разрядные SIMM c 30 контактами и более поздний вариант, впервые появившийся в системах на базе 486-х процессоров – 32 разрядные модули c 72-разъемами.

Модули SIMM необходимо было вставлять не как угодно, а таким образом, чтобы заполнялись так называемые банки памяти. Разрядность банка памяти соответствовала разрядности шины адреса процессора. Для заполнения банка памяти в компьютерах с 16-разрядной шиной минимальное количество модулей SIMM составляло два 8-разрядных модуля, а в компьютерах с 32-разрядной шиной их требовалось уже 4.

Модули типа SIMM стали выходить из употребления уже в системах на базе первого Pentium. Вместо них конструкторами был разработан модуль DIMM. Как можно догадаться из названия («двухсторонний модуль памяти»), этот модуль имеет два ряда контактов с обеих сторон, в то время, как в SIMM фактически был всего один ряд контактов.

Помимо этого, модуль DIMM отличается технологией изготовления самих микросхем устанавливаемых на нем. Если до появления DIMM использовались микросхемы типа EDO или FPM, то в DIMM используется более новая технология Synchronous DRAM. Кроме того, модули DIMM имеют встроенную микросхему контроля четности памяти.

Модуль DIMM первого поколения, в отличие от SIMM, имел 168 контактов, а также специальный ключ в разъеме, исключающий неправильную установку модуля.

Второе поколение DIMM, основанное на технологии DDR SDRAM, имело уже 184 контакта. Следующие поколения – современные DDR2 и DDR3 могут похвастаться наличием 240 контактов.

Технология Double Data Rate Synchronous DRAM

Расскажем чуть подробнее о памяти технологии DDR SDRAM, которая стала настоящим технологическим прорывом и во многом предопределила дальнейшее развитие технологий оперативной памяти.

Модули ОЗУ типа DDR SDRAM были разработаны в начале 2000-х гг. и работали на тактовой частоте в 266 МГц. Первые модули DDR SDRAM появились в системах на базе AMD Athlon, а потом и на Pentium 4. По сравнению с предшественниками, микросхема DDR SDRAM позволила удвоить скорость считывания данных на одной и той же тактовой частоте, то есть скорость работы DDR SDRAM на частоте 100 МГц была эквивалентна работе простых микросхем Synchronous DRAM на частоте в 200 МГц. Удвоение скорости достигалось в DDR SDRAM за счет усовершенствования методики передачи сигнала. В преемниках технологии DDR SDRAM, технологиях DDR2 и DDR3 объем обрабатываемой за такт информации еще более увеличился.

Принципы работы современных микросхем памяти.

Память Rambus

Также стоит рассказать немного об одной интересной технологии ОЗУ, которая наделала в свое время много шума, однако так и не стала массовой. Речь идет о модулях памяти типа RIMM (Rambus in-line memory module), которые были разработаны компанией Rambus совместно с Intel в конце 90-х гг.

В основу модулей памяти RIMM Rambus положила технологию памяти, которая до этого использовалась в некоторых видеокартах. Технология RIMM до появления DIMM и DDR SDRAM казалась многообещающей и позиционировалась Rambus как замена всем старым форматам памяти. В частности, модули памяти Rambus RIMM в несколько раз превосходили своих конкурентов, предлагая пользователем скорость передачи данных в 1600 МБ/с при тактовой частоте в 400 МГц.

Тем не менее, модули памяти типа RIMM, оказались не лишены и нескольких недостатков. Во-первых, модули RIMM были довольно велики по размеру. Кроме того модули RIMM выделяли слишком много тепла и нуждались в средствах охлаждения. Ну и самое главное, память типа RIMM была отнюдь не дешева.

Поэтому на сегодняшний день ОЗУ, основанное на модулях памяти форм-фактора RIMM, можно встретить лишь в некоторых серверах, а не в персональных компьютерах.

Заключение

Оперативная память, или оперативное запоминающее устройство персонального компьютера – один из важнейших его компонентов. Основное назначение оперативной памяти – временное хранение текущих данных. Оперативная память предоставляет необходимое пространство для работы прикладных программ и операционной системы. От объема и скорости работы модулей оперативной памяти во многом зависит скорость работы и производительность всего компьютера.

Прошли те времена, когда компьютер считался исключительно игрушкой для особо обеспеченных людей. Сегодня это обычный рабочий инструмент, с которым практически каждый человек сталкивается в быту или в работе ежедневно.

К сожалению, далеко не все имеют хотя бы начальный уровень компьютерной грамотности. Особенно ярко проявляется это в тот момент, когда требуется модернизация ПК. Часто люди не знают даже о том, что такое оперативная память, хотя во многих случаях именно ее замена (или увеличение объема) способна придать старому компьютеру заметно больше "прыти". А потому в этой статье мы распишем, за что отвечает эта комплектующая, как ее выбирать, а также затронем некоторые другие нюансы.

Основные понятия

Так В литературе она обозначается аббревиатурой ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), еще чаще встречается английский вариант - RAM. Эта комплектующая необходима для временного хранения данных, что обеспечивает нормальное функционирование программного обеспечения. Обычно ее микросхемы подключаются к материнской плате через соответствующие разъемы, но нередко их просто распаивают на ней.

Вообще, главная задача ОЗУ - во время работы компьютера быть буфером между процессором и жестким диском, сохраняя все «промежуточные» данные и способствуя высокой скорости работы системы (особенно хороша в этом отношении оперативная память Intel).

Важное замечание

Нередко новички совсем не делают различия между оперативной памятью и постоянной (то есть жестким диском). Нужно четко понимать, что ОЗУ - энергозависима, все данные с ее микросхем удаляются в момент отключения компьютера. Следует отметить, что с жесткими дисками такого не происходит. В какой-то мере отдельным подвидом являются флэшки, так как там вообще не требуется энергии для хранения записанной информации.

Структура

Мы разобрались, что такое оперативная память. Но как она устроена и чем характеризуется? Фактически структура ОЗУ сходна с набором пчелиных сот. В каждой ячейке хранится какой-то объем данных (1-4 бита). Заметим, что у каждой «соты» есть свой персональный адрес. Он подразделяется на данные о местонахождении горизонтальной стройки (Row) и вертикального положения (Column).

Проще говоря, каждая ячейка - конденсатор, который на определенное время способен запасать электрический разряд. Благодаря специальным алгоритмам, записанные таким образом данные переводятся в формат, понятный компьютеру. Кроме того, для передачи адреса строки и/или вертикального столбца ячейки служит сигнал типа RAS и CAS соответственно. Впрочем, все это относится к таким материям, о которых обычному пользователю знать необязательно.

Как все это работает?

Если вы внимательно читали, то уже поняли, что сначала необходимая информация скачивается с жесткого диска, «запасается» в модулях оперативной памяти, а затем обрабатывается центральным процессором. Обмениваться данными все эти устройства могут напрямую, но куда чаще все это происходит с участием кэш-памяти.

Она есть как у процессоров, так и у жестких дисков. Предназначена кэш-память для хранения особенно часто используемой информации. Ее наличие позволяет значительно ускорить быстродействие всей системы в целом, так как скорость работы жесткого диска и оперативной памяти куда ниже, чем аналогичный показатель у самого центрального процессора. Если объем этого накопителя достаточен, удается полностью избавиться от вынужденных простоев и неактивности оборудования.

Самой же оперативной памятью управляет отдельный контроллер, который располагается на северном мосту материнской платы. Кроме того, от него же зависит подключение центрального процессора к прочим устройствам, которые используют «жирные» шины для передачи данных (все та же ОЗУ, графическая подсистема).

Следует знать

Когда идет работа оперативной памяти и производится запись информации в какую-то ячейку, то все данные, которые были там до того, будут утеряны безвозвратно. Нужно заметить, что современные операционные системы поддерживают разбивку оперативной памяти сразу на несколько разделов, это обеспечивает заметно повышенную скорость работы. Как все это функционирует?

Дело в том что современные устройства ОЗУ имеют большой объем, а потому в них могут размещаться данные сразу нескольких процессов, работающих одновременно. Разумеется, центральный процессор также способен обрабатывать по нескольку сотен задач за один раз. Чтобы обеспечить при этом нормальную работоспособность компьютера, была разработана система динамического распределения памяти. В этом случае для каждой задачи, которая в данный момент стоит «на рассмотрении» у центрального процессора, отводится свой, динамически изменяемый блок оперативной памяти.

Для чего такие сложности?

Такое подразделение помогает намного экономней распоряжаться имеющимся объемом оперативной памяти, так как наиболее важным и приоритетным задачам выделяется больше места. Нужно заметить, что действительно качественное динамическое распределение доступно только пользователям последних версий операционных систем.

Кроме того, старые способы распределения, которые использовались во времена Windows 98 или более ранних систем, делают программы тех лет полностью нерабочими на современных версиях ОС. Даже если у вас «на борту» имеется ОЗУ объемом гигабайта 4, оперативная память нового поколения просто не поймет старых инструкций.

Возможные режимы работы

Заметим, что ОЗУ может работать в следующих режимах:

• Single chanell. Одноканальный, ассиметричный режим. Включается в двух случаях: когда в системе только одна плашка памяти, или если пользователь установил несколько микросхем от разных производителей, отличающихся друг от друга своими параметрами. Важно заметить, что система во втором случае будет ориентироваться на самый слабый модуль ОЗУ, работая на его частоте.
• Dual Mode. Двухканальный, симметричный режим. Для этого в два слота устанавливаются абсолютно одинаковые плашки оперативной памяти, в результате чего скорость передачи данных может существенно вырасти. Соответственно, для активации этого режима микросхемы нужно ставить в 1 и 3 и/или 2 и 4 слоты. Учтите, что оперативная память 2-го поколения (DDR2) может работать только в этом режиме (чаще всего).
• Triple Mode. Трехканальный режим в последнее время встречается довольно редко. В общем-то, является разновидностью предыдущего режима, но используется только на тех материнских платах, на которых имеется три разъема под установку модулей ОЗУ. Следует заметить, что на практике такой режим очень часто уступает двухканальному варианту (на это укажет любой тест оперативной памяти).
• Flex Mode (гибкий). Это весьма интересный режим, который позволяет «выжать» максимум производительности из двух разных плашек памяти (важно, чтобы они были одинаковы по частоте). Установка модулей производится в порядке аналогичном двухканальному варианту.

Что происходит после включения компьютера?

Как мы уже говорили, обмен информацией между самыми важными устройствами компьютера происходит с использованием кэш-памяти. Ею же, в свою очередь, управляет специальный контроллер и программа для оперативной памяти. Для чего они нужны? Дело в том, что именно эти составляющие определяют приоритет задач, выбирая те программы, информацию которых нужно записать в кэш, а также приложения, способные «обойтись» обычной оперативной памятью.

При включении компьютера в ОЗУ с жесткого диска сразу же записываются все необходимые данные, элементы самой операционной системы и программы, которые должны запускаться автоматически сразу после старта компьютера. Разумеется, что перед этим проводится быстрый тест оперативной памяти (для выявления наиболее грубых неисправностей). После этого данные обрабатываются центральным процессором. Схема повторяется циклично, все время, пока вы не выключите компьютер.

Все хорошо, но что же происходит в том случае, если установленного в системе объема оперативной памяти уже не хватает для работы программного обеспечения и системы?

А если объемов не хватает?

Вот тогда-то в дело и вступает файл подкачки, с которым наверняка знакомы все пользователи не слишком мощных, устаревших машин. Файл этот располагается на системном жестком диске, и туда записываются все данные, которые банально не умещает оперативная память, цена которой довольно высока (от полутора тысяч за 2 Гб), поэтому с такой проблемой сталкиваются многие.

Вы и сами можете понять, что из-за низкого быстродействия жесткого диска в этом случае очень сильно страдает производительность всей операционной системы. Кроме того, из-за постоянных обращений к жесткому диску последний намного быстрее изнашивается физически.

Напротив, когда у вас очень много RAM, вы сильно можете выиграть в производительности. Для этого нужна специальная программа для оперативной памяти, которая прямо в ней создаст виртуальный жесткий диск. На него можно перенести все приложения, которые требуют повышенного быстродействия.

Физическая подборка модулей оперативной памяти

Для общего развития не помешает узнать, из каких модулей состоит сама микросхема оперативной памяти. Итак, вот все основные ее компоненты:

Критерии выбора оперативной памяти

Если вы осилили предыдущую часть, то приглашаем прочесть о критериях подбора RAM. В первую очередь нужно обратить внимание на то, какой именно тип памяти в принципе поддерживает ваша материнская плата (DDR1/2/3). Выяснить это можно тремя путями:

• Прочесть информацию от производителя вашей платы.
• Открыть системный блок и посмотреть название модели.
• Если нет таких возможностей, можно изучить руководство по вашему процессору: там наверняка перечислены все совместимые с ним материнские платы, так что вы наверняка сможете выяснить истину.

Впрочем, если у вас имеется нормальное подключение к интернету, можно поступить еще проще: кликаете по пункту «Выполнить» в меню «Пуск», после чего вводите туда команду dxdiag. Спустя некоторое время, появится окно диагностической утилиты. Вам важен пункт «Модель компьютера», в котором прописана модель материнской платы.

Прочие замечания

Затем стоит ознакомиться с информацией от производителя процессора, отыскать там вашу модель и выяснить, какие именно виды оперативной памяти наиболее оправданно использовать на конкретном компьютере. В общем-то, после этого можно отправляться в магазин, где вас ждет нужная оперативная память. Цена ее, к слову, довольно высока. Так, даже за пару гигабайт на устаревшем модуле DDR2 можно отдать до двух тысяч рублей. Впрочем, DDR3 все же намного дешевле.

Следует заметить, что некоторые путают форм-фактор разных типов ОЗУ. Так, оперативная память для ноутбука называется SO-DIMM, тогда как в десктопах применяется полноразмерная память DIMM. Как правило, первую разновидность устанавливают также в моноблоки и (редко) в компактные ПК. Не перепутайте при покупке!

Вот что такое оперативная память и для чего она нужна в компьютере.

И для чего она предназначена. Практически все современные устройства и гаджеты наделены ОЗУ (оперативное запоминающее устройство). Так что же дает такая память компьютеру или ноутбуку? Попробуем разобраться в вопросе.

Что это?

Оперативная память ноутбука или ПК - это важная деталь система устройства, от которой зависит быстрота работы разных приложений. Зачем нужна оперативная память в компьютере? В ней хранятся команды и временные данные, которые необходимы процессору компьютера для совершения определенных операций. Есть много каждая из которых выполняет свою задачу. Выглядит "оперативка" как удлиненный чип зеленого цвета. В системном блоке или под задней крышкой ноутбука есть отделение, где он находится. Даже пользователь, который не разбирается в технике, сможет сам ее установить.

Предназначение

Что дает или RAM (Random Access Memory) - энергозависимая и относительно быстрая память ПК, которая обладает произвольным доступом. В ней осуществляются разного рода операции по обмену информацией между устройствами. Оперативная Если отключить питание, то данные, содержащиеся в ней, сотрутся. ОЗУ хранит потоки сведений, которые процессору нужно обработать. С оперативной памятью устройства контактируют через системную шину, обмениваются с ней через кэш. RAM с произвольным доступом означает, что память при необходимости обращается напрямую к нужному блоку.

В то же время скорость доступа не меняется. ОЗУ отличается от энергозависимой, она редко выходит из строя. Если же повреждена, то это отражается на всей системе, отрицательно влияет на работу некоторых устройств ПК. ОЗУ идет как отдельный модуль или блок устройства, или чипа. Если бы в современных гаджетах не использовали рассматриваемый элемент, то все операции происходили бы медленно. Что дает добавление оперативной памяти? Она позволяет сократить время обработки информации, а приложения будут работать и запускаться вдвое быстрее.

Тип и объем

Что дает оперативная память? Она помогает компьютеру работать быстрее. Чтобы увеличить возможности устройства, необходимо знать и учитывать характеристики этого элемента. Например, если оперативная память 8 Гб, это ее объем. Он является неотъемлемым элементом любого модуля в системе. Производительность компьютера или ноутбука зависит от общего объема ОЗУ, чем больше его установлено, тем лучше для пользователя.

Как правильно определить, какой объем памяти установлен на ПК? Сделать это можно разными способами. Если в компьютере операционная система Windows 7, то нужно проделать следующие действия: нажать "Пуск", затем правой кнопкой мыши на "Компьютер" - "Свойства". Появится окно, в котором будет содержаться информация об объеме. Там же можно увидеть информацию о процессоре, типе системы. Таким же способом следует узнать объем оперативной памяти (8 Гб, 16 Гб, 32 Гб и т. д.) в Windows XP.

Если пользователю требуется узнать информацию о модуле и другие характеристики, необходимо установить специальную программу для определения параметров ПК. Специалисты также советуют воспользоваться S & M - диагностическим приложением о состоянии компьютера.

Особенности

Современные пользователи ноутбуков и компьютеров знают, что дает оперативная память. Она отвечает за быстродействие - то, как будет быстро выполняться и обрабатываться ПК поступившая команда. Чтобы определить частоту конкретного модуля, можно просто посмотреть на наклейку, где указаны цифры и буквы, например: DDR3 - 1600 PC3 - 12800 CL9 ECC REG.

Кроме того, можно использовать специальные программы, которые позволяют определить характеристики оперативной памяти. Что означает этот шифр?

1. DDR3 - это поколение ОЗУ, наиболее часто встречающийся тип.
2. 1600 - рабочая частота памяти, которая измеряется в Мгц.
3. PC3 - 12800 - параметр, указывающий на пропускную способность, то есть количество обрабатываемой информации за 1 секунду.
4. C19 - информация о тайминге оперативной памяти, измеряющейся в миллисекундах. Чем ниже показатель, тем лучше.
5. ECC - память наделена контролем четности. У модуля есть особый контроллер, исправляющий ошибки, которые возникают во время работы.

Следовательно, если хотите увеличить оперативную память, то учитывайте эти параметры, иначе велик риск несовместимости устройства и ОЗУ.

ОЗУ для ноутбука

Во многих современных нетбуках, ноутбуках и планшетах используется тип ОЗУ DDR с форм-фактором SODIMM. Отличие этих модулей от других - внешний вид. У каждого поколения оперативной памяти свои особенности. Они связаны с технологическим процессом. Так, у модуля для ноутбука - другое число контактов, в отличие от первого поколения DDR. Некоторые пользователи ноутбуков могут столкнуться с неприятной проблемой: ОС "тормозит", работает сбивчиво. Такое происходит, если загружается одновременно несколько приложений. Тогда потребуется очистка оперативной памяти.

Что может сделать пользователь? Закрыть все приложения, перезагрузить устройство. Кроме того, можно воспользоваться программами, которые очистят оперативную память. У всех этих способов есть плюсы и минусы. Если они не решают проблему, стоит обратиться за помощью в сервисный центр.

Как установить?

Что дает оперативная память, выяснили, теперь расскажем о том, как же ее установить в компьютер или ноутбук:

1. Сначала выключаем устройство, ждем пять минут.
2. Открываем системный блок.
3. На материнской плате должны быть свободные слоты - устанавливаем туда оперативную память. У каждой платы свое поколение DDR.

Что дает увеличение оперативной памяти? Компьютер будет быстрее работать, но увеличивать ее нужно обдуманно. Сначала выясните, какая материнская плата установлена на вашем устройстве, ориентируйтесь также на модель и марку ноутбука. Все это даст понять, сколько ОЗУ добавить и нужно ли это делать. Чтобы увеличить память, необходимо выполнить следующие действия:

• определить модель материнской платы или лэптопа;
• определиться с объемом ОЗУ и модулем;
• проверить совместимость с материнской платой;
• приобрести модуль.

Устанавливается память просто. Для этого необходимо знать в общих чертах, из чего состоит ПК или ноутбук, функциональность всех его частей.

Оперативная память (ОЗУ, RAM — Random Access Memory — eng.) — относительно быстрая энергозависимая память компьютера с произвольным доступом, в которой осуществляются большинство операций обмена данными между устройствами. Является энергозависимой, то есть при отключении питания, все данные на ней стираются.

Оперативная память является хранилищем всех потоков информации, которые необходимо обработать процессору или же они дожидаются в оперативной памяти своей очереди. Все устройства, связывается с оперативной памятью через системную шину , а с ней в свою очередь обмениваются через кэш или же напрямую.

Random Access Memory — память с произвольным (прямым) доступом.

Означает это то, что при необходимости, память может напрямую обратиться к одному, необходимому блоку, не затрагивая при этом остальные. Скорость произвольного доступа не меняется от места нахождения нужной информации, что является огромным плюсом.

Оперативная память, выгодно отличается от энергозависимой памяти, практически нулевым влиянием количества операций чтениязаписи на срок службы и долговечность. При соблюдении всех тонкостей при производстве, оперативная память очень редко выходит из строя. В большинстве случаев, повреждённая память, начинает допускать ошибки, которые приводят к краху системы или нестабильной работе многих устройств компьютера.

Оперативная память может быть как отдельным модулем, который можно менять и добавлять дополнительные (компьютер например), как и отдельным блоком устройства или чипа (как в или простейших SoC ).

Использование оперативной памяти .

Современные операционные системы, активно используют оперативную память, для хранения и обработки в ней важных и часто используемых данных. Если бы в электронных устройствах не использовалась оперативная память, то все операции происходили бы гораздо медленней и для считывания с постоянного источника памяти (ПЗУ ), требовалось бы значительно больше времени . Да и более менее многопоточная обработка, была бы практически невозможна.

Использование оперативной памяти, позволяет приложениям работать и запускаться быстрее . Данные беспрепятственно могут обрабатываться и ждать своей очереди благодаря адресуемости (все машинные слова имеют свои собственные адреса).

Операционная система Windows 7 к примеру, может хранить в памяти часто используемые файлы, программы и другие данные. Это позволяет при запуске программ не ждать пока они загрузятся с более медленного диска, а сразу начнут выполнение. Потому не стоит пугаться, если диспетчер задач показывает что ваша ОЗУ загружена более чем на 50% . При запуске приложения, требующего больших ресурсов памяти, более старые данные будут вытеснены из неё, в пользу более необходимых.

В большинстве устройств, используется динамическая память с произвольным доступом DRAM (Dynamic Random Access Memory ), которая имеет низкую цену, но медленнее статической SRAM (Static Ramdom Access Memory ). Более дорогая статическая память, нашла своё применение в быстрой процессоров, и контроллёров. Из-за того, что статическая память занимает на кристалле гораздо больше места, чем динамическая, во времена быстрого развития компьютерной периферии и операционных систем, производители пошли по пути большего объёма, а не по пути более высокой скорости, что было более оправдано.

Наиболее популярной и производительной памятью в персональных компьютерах, начиная с 2000-х по праву стала DDR SDRAM .

Что примечательно, нет поддержки обратной совместимости ни для одной из версий. Причина кроется в разных частотах и принципах работы контроллёров памяти для разных версий.

Потому, невозможно вставить к примеру память DDR3 в слот памяти DDR2 , благодаря выемке в другом месте.

Последующие версии DDR2 SDRAM и DDR3 SDRAM , получили значительный скачок в росте эффективной частоты. Но реальная прибавка в скорости была только при переходе с DDR1 на DDR2 благодаря сохранению времени задержки на приемлемом уровне, при значительном росте частоты работы. DDR3 память не может похвастаться тем же и при увеличении частоты вдвое, задержки также увеличиваются почти вдвое. Соответственны выигрыша в скорости работы в реальных условиях нет. Но есть существенный плюс от перехода к новым версиям, который всегда действует — это уменьшение энергопотребления и тепловыделения , что благоприятно сказывается на стабильности и возможности разгона. Современные версии DDR3 редко нагреваются более 50 градусов по Цельсию.

Мое почтение, уважаемые читатели, други, недруги и прочие личности!

Сегодня хочется поговорить с Вами о такой важной и полезной штуке как оперативная память, в связи с чем опубликовано сразу две статьи, одна из которых рассказывает о памяти вообще (тобишь ниже по тексту), а другая (собственно, статья находится прямо под этой, просто опубликована отдельно).

Изначально это был один материал, но, дабы не делать очередную многобуквенную страницу-простыню, да и просто из соображений разделения и систематизации статей, было решено разбить их на две.

Так как процесс дробления был произведен на лету и почти в последний момент, то возможны некоторые огрехи в тексте, которых не стоит пугаться, но можно сообщить об оных в комментариях, дабы, собственно, их так же на лету исправить.

Ну, а сейчас, приступаем.

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.

Общее

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), оно же RAM ("Random Access Memory " - память с произвольным доступом), представляет собой область временного хранения данных, при помощи которой обеспечивается функционирование программного обеспечения. Физически, оперативная память в системе представляет собой набор микросхем или модулей (содержащих микросхемы), которые обычно подключаются к системной плате.

В процессе работы память выступает в качестве временного буфера (в ней хранятся данные и запущенные программы) между дисковыми накопителями и процессором, благодаря значительно большей скорости чтения и записи данных.

Примечание.
Совсем новички часто путают оперативную память с памятью жесткого диска (ПЗУ - постоянное запоминающее устройство), чего делать не нужно, т.к. это совершенно разные виды памяти. Оперативная память (по типу является динамической - Dynamic RAM ), в отличие от постоянной - энергозависима, т.е. для хранения данных ей необходима электроэнергия, и при ее отключении (выключение компьютера) данные удаляются. Пример энергонезависимой памяти ПЗУ - флэш-память, в которой электричество используется лишь для записи и чтения, в то время как для самого хранения данных источник питания не нужен.

По своей структуре память напоминает пчелиные соты, т.е. состоит из ячеек, каждая из которых предназначена для хранения мёда определенного объема данных, как правило, одного или четырех бит. Каждая ячейка оной имеет свой уникальный «домашний» адрес, который делится на два компонента – адрес горизонтальной строки (Row ) и вертикального столбца (Column ).

Хотите знать и уметь, больше и сами?

Мы предлагаем Вам обучение по направлениям: компьютеры, программы, администрирование, сервера, сети, сайтостроение, SEO и другое. Узнайте подробности сейчас!

Ячейки представляют собой конденсаторы, способные накапливать электрический заряд. С помощью специальных усилителей аналоговые сигналы переводятся в цифровые, которые в свою очередь образуют данные.

Для передачи на микросхему памяти адреса строки служит некий сигнал, который зовется RAS (Row Address Strobe ), а для адреса столбца - сигнал CAS (Column Address Strobe ).

Как же работает оперативная память?

Работа оперативной памяти непосредственно связана с работой процессора и внешних устройств компьютера, так как именно ей последние «доверяют» свою информацию. Таким образом, данные сперва попадают с жесткого диска (или другого носителя) в саму ОЗУ и уже затем обрабатываются центральным процессором (смотрите изображение).

Обмен данными между процессором и памятью может происходить напрямую, но чаще все же бывает с участием кэш-памяти.

Кэш-память является местом временного хранения наиболее часто запрашиваемой информации и представляет собой относительно небольшие участки быстрой локальной памяти. Её использование позволяет значительно уменьшить время доставки информации в регистры процессора, так как быстродействие внешних носителей (оперативки и дисковой подсистемы) намного хуже процессорного. Как следствие, уменьшаются, а часто и полностью устраняются, вынужденные простои процессора, что повышает общую производительность системы.

Оперативной памятью управляет контроллер, который находится в чипсете материнской платы, а точнее в той его части, которая называется North Bridge (северный мост) - он обеспечивает подключение CPU (процессора) к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ , графический контроллер (смотрите изображение).

Примечание.
Важно понимать, что если в процессе работы оперативной памяти производится запись данных в какую-либо ячейку, то её содержимое, которое было до поступления новой информации, будет безвозвратно утеряно. Т.е. по команде процессора данные записываются в указанную ячейку, одновременно стирая при этом то, что там было записано ранее.

Рассмотрим еще один важный аспект работы оперативки – это ее деление на несколько разделов с помощью специального программного обеспечения (ПО), которое поддерживается операционными системами.

Сейчас Вы поймете, о чем это я.

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 заявляет поддержку поистине колоссальных объемов – я даже не осмеливаюсь озвучить эту цифру. Чуть подробнее про разрядность .

Зачем нужна эта самая оперативная память?

Как мы уже знаем, обмен данными между процессором и памятью происходит чаще всего с участием кэш-памяти. В свою очередь, ею управляет специальный контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их, т.е. кэш-контроллер загружает в кэш-память нужные данные из оперативной памят­и, и возвращает, когда нужно, модифицирован­ные процессором данные в оперативку.

После процессора, оперативную память можно считать самым быстродействующим устройством. Поэтому основной обмен данными и происходит между этими двумя девайсами. Вся информация в персональном компьютере хранится на жестком диске. При включении компа в ОЗУ с винта записываются драйверы, специальные программы и элементы операционной системы. Затем туда записываются те программы – приложения, которые мы будем запускать, при закрытии последних они будут стерты из оной.

Данные, записанные в оперативной памяти, передаются в CPU (он же не раз упомянутый процессор, он же Central Processing Unit ), там обрабатываются и записываются обратно. И так постоянно: дали команду процессору взять биты по таким-то адресам (как то: обработатьих и вернуть на место или записать на новое) – он так и сделал (смотрите изображение).

Все это хорошо до тех пор, пока ячеек памяти (1 ) хватает. А если нет?

Тогда в работу вступает файл подкачки (2 ). Этот файл расположен на жестком диске и туда записывается все, что не влезает в ячейки оперативной памяти. Поскольку быстродействие винта значительно ниже ОЗУ , то работа файла подкачки сильно замедляет работу системы. Кроме этого, это снижает долговечность самого жесткого диска. Но это уже совсем другая история.

Примечание.
Во всех современных процессорах имеется кэш (cache ) - массив сверхскоростной оперативной памяти, являющейся буфером между контроллером сравнительно медленной системной памяти и процессором. В этом буфере хранятся блоки данных, с которыми CPU работает в текущий момент, благодаря чему существенно уменьшается количество обращений процессора к чрезвычайно медленной (по сравнению со скоростью работы процессора) системной памяти.

Однако, кэш-память малоэффективна при работе с большими массивами данных (видео, звук, графика, архивы), ибо такие файлы просто туда не помещаются, поэтому все время приходится обращаться к оперативной памяти, или к HDD (у которого также имеется свой кэш).

Компоновка модулей

Кстати, давайте рассмотрим из чего же состоит (из каких элементов) сам модуль.

Так как практически все модули памяти, состоят из одних и тех же конструктивных элементов, мы для наглядности возьмем стандарт SD-RAM (для настольных компьютеров). На изображении специально приведено разное конструктивное исполнение оных (чтобы Вы знали не только «шаблонное» исполнение модуля, но и весьма «экзотическое»).

Итак, модули стандарта SD-RAM (1 ): DDR (1.1 ); DDR2 (1.2 ).

Описание:

1. Чипы (микросхемы) памяти
2. SPD (Serial Presence Detect ) – микросхема энергонезависимой памяти, в которую записаны базовые настройки любого модуля. Во время старта системы BIOS материнской платы считывает информацию, отображенную в SPD , и выставляет соответствующие тайминги и частоту работы ОЗУ ;
3. «Ключ» - специальная прорезь платы, по которой можно определить тип модуля. Механически препятствует неверной установке плашек в слоты, предназначенные для оперативной памяти;
4. SMD -компоненты модулей (резисторы, конденсаторы). Обеспечивают электрическую развязку сигнальных цепей и управление питанием чипов;
5. Cтикеры производителя - указывают стандарт памяти, штатную частоту работы и базовые тайминги;
6. РСВ – печатная плата. На ней распаиваются остальные компоненты модуля. От качества зачастую зависит результат разгона: на разных платах одинаковые чипы могут вести себя по-разному.

Послесловие

Собственно, это основы основ и базисный базис, а посему, надеюсь, что статья была интересна Вам как с точки зрения расширения кругозора, так и в качестве кирпичика в персональных знаниях о персональном компьютере:).

На сим всё. Как и всегда, если есть какие-то вопросы, комментарии, дополнения и тп, то можете смело бежать в комментарии, которые расположены ниже. И да, не забудьте прочитать материал .