Оперативная память в компьютере? Оперативная память компьютера

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.

Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится:

непосредственно,
либо через сверхбыструю память, 0-го уровня - регистры в АЛУ , либо при наличии кэша - через него.

Энергосберегающие режимы работы материнской платы компьютера позволяют переводить его в режим «сна», что значительно сокращает уровень потребления компьютером электроэнергии. Для сохранения содержимого ОЗУ в таком случае , применяют запись содержимого оперативной памяти в специальный файл (в системе Windows XP он называется hiberfil.sys).

В общем случае, оперативная память содержит данные операционной системы и запущенных на выполнение программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.

Оперативное запоминающее устройство , ОЗУ - техническое устройство , реализующее функции оперативной памяти.

ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок или входить в конструкцию, например однокристальной ЭВМ или микроконтроллера .

История

Начиная с третьего поколения большинство узлов компьютеров стали выполнять на микросхемах , в том числе и оперативную память. Наибольшее распространение получили два вида ОЗУ: на основе конденсаторов (динамическая память) и триггеров (статическая память). Оба этих вида памяти не способны сохранять данные при отключении питания - для этой цели используется Энергонезависимая память .

ОЗУ современных компьютеров

ОЗУ большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти, содержащие полупроводниковые ИС ЗУ, организованные по принципу устройств с произвольным доступом . Память динамического типа дешевле, чем статического, и её плотность выше, что позволяет на том же пространстве кремниевой подложки размещать больше ячеек памяти, но при этом её быстродействие ниже. Статическая, наоборот, более быстрая память, но она и дороже. В связи с этим массовую оперативную память строят на модулях динамической памяти, а память статического типа используется для построения кеш-памяти внутри микропроцессора.

Память динамического типа (англ. DRAM (Dynamic Random Access Memory) )

Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариациях конденсаторов два). Такой вид памяти решает, во-первых, проблему дороговизны (один конденсатор и один транзистор дешевле нескольких транзисторов) и во-вторых, компактности (там, где в SRAM размещается один триггер, то есть один бит, можно уместить восемь конденсаторов и транзисторов). Есть и свои минусы. Во-первых, память на основе конденсаторов работает медленнее, поскольку если в SRAM изменение напряжения на входе триггера сразу же приводит к изменению его состояния, то для того чтобы установить в единицу один разряд (один бит) памяти на основе конденсатора, этот конденсатор нужно зарядить, а для того чтобы разряд установить в ноль, соответственно, разрядить. А это гораздо более длительные операции (в 10 и более раз), чем переключение триггера, даже если конденсатор имеет весьма небольшие размеры. Второй существенный минус - конденсаторы склонны к «стеканию» заряда; проще говоря, со временем конденсаторы разряжаются. Причём разряжаются они тем быстрее, чем меньше их ёмкость.

За то, что разряды в ней хранятся не статически, а «стекают» динамически во времени, память на конденсаторах получила своё название динамическая память. В связи с этим обстоятельством, дабы не потерять содержимое памяти, заряд конденсаторов для восстановления необходимо «регенерировать» через определённый интервал времени. Регенерация выполняется центральным микропроцессором или контроллером памяти, за определённое количество тактов считывания при адресации по строкам. Так как для регенерации памяти периодически приостанавливаются все операции с памятью, это значительно снижает производительность данного вида ОЗУ.

Память статического типа (англ. SRAM (Static Random Access Memory) )

ОЗУ, которое не надо регенерировать (и обычно схемотехнически собранное на триггерах), называется статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью . Достоинство этого вида памяти - скорость. Поскольку триггеры собраны на вентилях , а время задержки вентиля очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро. Данный вид памяти не лишён недостатков. Во-первых, группа транзисторов , входящих в состав триггера, обходится дороже, даже если они вытравляются миллионами на одной кремниевой подложке . Кроме того, группа транзисторов занимает гораздо больше места, поскольку между транзисторами, которые образуют триггер, должны быть вытравлены линии связи. Используется для организации сверхбыстрого ОЗУ , критичного к скорости работы.

Логическая структура памяти в IBM PC

В реальном режиме память делится на следующие участки:

Основная область памяти (англ. conventional memory ).

См. также

Советские микросхемы для построения запоминающих устройств

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

Ссылки

Компоненты персонального компьютера
Системный блок
Память
Носители и дисководы
Вывод
Ввод

Если компьютер стал медленнее работать, решением этой проблемы может стать дополнительная ОЗУ. В таком случае нужно разобраться, что же такое ОЗУ и для чего оно необходимо, выяснить его параметры, а также ознакомиться с рекомендациями по установке и замене данного модуля.

Что такое ОЗУ?

ОЗУ означает оперативное запоминающее устройство. Его также называют:

RAM (Random Access Memory);
память с произвольным доступом;
или просто оперативная память.

ОЗУ – это энергозависимая память компьютера, которая имеет произвольный доступ. Во время работы компьютера именно там хранятся все промежуточные, входные и выходные данные, которые обрабатывает процессор. Все данные находящиеся на RAM могут быть доступными и сохранятся только лишь тогда, когда к устройству подключено питание. Даже при кратковременном отключении электричества информация может исказиться или полностью уничтожиться.

Между Random Access Memory и процессором обмен данными происходит:

непосредственно;
через регистры в АЛУ;
через кэш.

ОП представляет собой:

Использование ОЗУ

Операционные системы для обработки информации, а также хранения данных, которые часто используются, применяют оперативную память. Если бы в современных устройствах не было Random Access Memory, то все бы операции проходили намного медленней, так как требовалось бы гораздо больше времени для того чтобы считать информацию с постоянного источника памяти.

Кроме того, выполнить многопоточную обработку было бы невозможно. Благодаря наличию ОП все приложения и программы быстрее запускаются и работают. При этом ничто не затрудняет обработку всех данных, которые стоят в очереди. Некоторые операционные системы, такие как Windows 7 имеют свойства сохранять в памяти файлы, приложения и другую информацию, которую пользователь часто использует.

Таким образом, нет необходимости тратить время на то пока они начнут загружаться с диска, так как процесс начнется сразу же.

Как правило, из-за этого Random Access Memory будет постоянно загружена больше чем на 50%. Эту информацию можно посмотреть в диспетчере задач. Данные имеют свойства накапливаться и те приложения, которые стали использоваться реже будут вытеснены более необходимыми.

На сегодняшний момент наиболее распространенной является динамическая память, имеющая произвольный доступ (DRAM). Она используется во многих устройствах. При этом она относительно недорого стоит, однако работает медленнее, чем статическая (SRAM).

SRAM нашла свое применение в контролерах и видеочипах, а также используется в кэш памяти процессоров. Эта память имеет более высокую скорость, однако она занимает много места на кристалле. В свою очередь, производители решили, что объем гораздо важнее, чем ускоренная работа, поэтому в компьютерной периферии применяется DRAM. Кроме того, динамическая память стоит на порядок дешевле, чем статическая. При этом она обладает высокой плотностью. Благодаря этому, на точно таком же кремневом кристалле помещается больше ячеек с памятью. Единственным минусом является её не такая быстрая работа, как у SRAM.

Стоит учитывать, что вся информация, которая содержится на ОП может быть доступной только в том случае, когда устройство включено. После того, как пользователь осуществит выход из программы, все данные будут удалены. Поэтому прежде чем выходить из приложения необходимо сохранить все изменения или дополнения, которые были внесены.

ОП состоит из нескольких ячеек. Именно там и размещаются все данные. При каждом сохраненном изменении, последняя информация удаляется, а на её место записывается новая. Количество ячеек зависит от объёма Random Access Memory. Чем больше этот объем, тем выше производительность всей системы.

Чтобы узнать ОЗУ компьютера необходимо выполнить следующие действия:

для Windows XP:

навести курсор на ярлык «Мой компьютер»;
затем необходимо нажать правую клавишу мыши;
выбрать «Свойства»;
зайти во вкладку «Общие»;

для Windows 7:

Устанавливаем

Дополнительная ОП поможет повысить в значительной мере производительность устройства. Её можно установить как на стационарный компьютер, так и в ноутбук.

Установка RAM на компьютер

Для начала необходимо выяснить, какой тип ОП требуется. Её вид зависит от материнской платы. Для того чтобы узнать какой тип совместим с материнкой следует проверить документы к устройству или посетить сайт производителя. Выбирая RAM, рекомендуется приобрести 2 или 4 модуля. Таким образом, если нужно 8 Гб ОП, то лучше купить 2 по 4 Гб или 4 по 2 Гб. При этом стоит обратить внимание на их пропускную способность и скорость. Все данные должны быть одинаковыми. В противном случае система настроится на самые минимальные параметры. Из-за этого производительность может снизиться.

Для установки RAM стоит выполнить следующие рекомендации:

нужно отсоединить от устройства монитор, мышь, принтер и клавиатуру;
убедится, что отсутствует статический заряд;
извлечь старые модули – для этого необходимо открыть зажимы, расположенные с двух сторон и изъять модуль;

Важно! Новый модуль ОП следует держать так, чтобы не касаться микросхем, которые находятся сбоку и нижних контактов.

RAM нужно вставить таким образом, чтобы паз точно совпал с выступом, размещенным в разъеме;
надавить на плату и зафиксировать её, при этом зажимы должны закрыться;
собрать компьютер;
включить устройство;
проверить наличие ОП.

Установка оперативной памяти на ноутбук

Для этого нужно:

правильно определить тип ОП;
устранить статический заряд;
отключить лэптоп от питания и вытащить аккумулятор;
снять нужную панель на нижней поверхности ноутбука;

Важно! Большинство лэптопов не требуют парных модулей.

Тип и объём

На данный момент существует несколько типов ОП. Это:

DDR RAM;
DDR2 RAM;
DDR3 RAM.

Они отличаются между собой конструкцией планки, а также производительностью.

Важно! Стоит отметить, что модули между собой совершенно несовместимы, так как имеют разные разъемы для монтажа.

В большинстве современных лэптопов установлена ОП вида DDR2 или DDR3. Устаревшие модели работают с DDR. От объёма оперативной памяти напрямую зависит скорость работы и производительность компьютера.

Сейчас на рынке есть модули объёмом:

512 Мб;
1 Гб;
2 Гб;
4 Гб;
8 Гб.

Перед тем как приобретать дополнительные модули стоит учесть, что 32-битная операционная система сможет распознать только 4 Гб. Поэтому нет надобности тратиться на платы с большим объёмом из-за того, что он все равно не будет использоваться. А вот если операционная система имеет 64 бита для неё можно установить 8, 16 или даже 32 гигабайта памяти.

Видео: увеличим оперативную память

Частота и другие параметры

Среди основных параметров Random Access Memory нужно выделить следующие:

DDR – 2.2 Вольт;
DDR2 – 1.8 Вольт;
DDR3 – 1.65 Вольт.

производитель модуля. Следует отдавать предпочтение известным маркам и моделям, что имеют наибольшее количество положительных отзывов. Это поможет исключить возможность покупки бракованной детали, а срок гарантии будет дольше.

Как выглядит ОЗУ в компьютере?

ОП компьютера представляет собой пластину, состоящую из нескольких слоев текстолита. На ней имеется:

Оперативная память является одним из главных компонентов компьютера, без нее работа системы невозможна. Объем и характеристики установленной в системе оперативной памяти напрямую влияют на скорость работы компьютера. Давайте выясним на простом потребительском уровне, какая она бывает и зачем вообще нужна в компьютере.

Как уже понятно из названия, оперативная память компьютера или ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) на компьютерном жаргоне «оперативка», а так же просто «память» служит для оперативного (временного) хранения данных необходимых для работы. Однако такое объяснение не до конца понятно, что значит временного и зачем их хранить в оперативке, когда есть жесткий диск.

Тут мы подошли к принципиальному различию в устройстве и назначении этих двух подсистем компьютера. В статье посвященной жесткому диску мы уже затрагивали этот вопрос и для большего понимания вопроса рекомендуем вам ознакомиться с ней. Здесь более подробно рассмотрим вопрос именно со стороны оперативной памяти компьютера. Поскольку материал предназначен начинающим пользователям компьютера и людям желающим разобраться более подробно в его устройстве, мы не будем углубляться в стандарты, технические реализации различных видов оперативки и другие сложные технические моменты, интересные только инженерам, а рассмотрим данный вопрос с позиций обычного человека.

Проще всего ответить на вопрос, что значит для временного хранения данных. Конструкция оперативной памяти выполнена таким образом, что данные в ней сохраняются только, пока на нее подается напряжение, поэтому она является энергозависимой памятью в отличие от жесткого диска. Выключение компьютера, перезагрузка очищают оперативную память и все данные, находящиеся в ней в этот момент удаляются. Даже кратковременный перебой в подаче напряжения на планки памяти способен обнулить их или вызвать повреждение отдельной части информации. Другими словами оперативная память компьютера хранит загруженные в нее данные максимум в пределах одного сеанса работы компьютера.

Вторая часть вопроса, зачем она вообще нужна немного труднее для понимания. Тут уже необходимо хотя бы в общих чертах представлять себе устройство компьютера, поэтому советуем ознакомиться с этой статьей , а так же взаимодействие различных компонентов, между собой рассказанное в материале посвященном материнской плате компьютера.

Итак, оперативная память служит буфером между центральным процессором и винчестером. Жесткий диск энергонезависимый и хранит всю информацию в компьютере, но расплатой за это является его медленная скорость работы. Если процессор брал бы данные напрямую с жесткого диска компьютера, он работал бы как черепаха. Решением данной проблемы служит применение дополнительного буфера между ними в виде оперативной памяти.

Память энергозависима и требует подачи постоянного питания для своей работы, зато она в разы быстрее. Когда процессору требуются какие то данные, эти данные считываются с винчестера и загружаются в оперативку и все дальнейшие операции с ними происходят в ней. По завершении работы с ними, если результаты нужно сохранить, то они отправляются обратно на жесткий диск для записи на него, а из оперативной памяти они удаляются, чтобы освободить место для других данных. Если результаты сохранять не нужно, оперативная память компьютера просто очищается.

Так в сильно упрощенном виде выглядит их взаимодействие. Помимо центрального процессора информация из ОЗУ может потребоваться и другим компонентам, например, видеокарте . Естественно одновременно в памяти хранится множество данных, поскольку все программы, которые вы запускаете или открываемые вами файлы загружаются в нее. Файлы браузера , через который вы смотрите сейчас этот сайт, а так же сама интернет-страница находятся именно в оперативной памяти.

Стоит отметить, что данные с жесткого диска именно копируются в оперативку, поэтому пока изменения сделанные с ними не будут сохранены обратно на диск, там будет оставаться их старая версия. Именно по этой причине открыв, например вордовский файл и внеся в него какие то изменения в редакторе, вам требуется в конце выполнить сохранение, при этом файл загружается обратно на жесткий диск и перезаписывает хранящийся там.

Различные компоненты компьютера взаимодействуют между собой не напрямую, а через различные интерфейсы, так для обмена информацией между процессором и ОЗУ используется системная шина.

Производительность всего компьютера зависит от скорости работы всех его составляющих и самое медленное из них будет бутылочным горлышком тормозящим работу всей системы. Появление оперативной памяти существенно увеличило скорость работы, но не решило всех проблем. Во-первых, скорость работы ОЗУ не идеальна, а во-вторых соединительные интерфейсы тоже имеют ограничения по пропускной способности.

Дальнейшее развитие техники привело к тому, что в устройства требующие высокой скорости обработки данных стали встраивать собственную память, этим устраняются издержки на передачу данных туда-обратно и обычно в таких случаях используется более скоростная память чем в применяемая в ОЗУ. Примером может служить видеоадаптер, встроенный кэш центрального процессора и так далее. Даже многие винчестеры имеют сейчас свой внутренний высокоскоростной буфер, позволяющий ускорить операции чтения/запись. Ответ на вопрос, почему эта высокоскоростная память не используется сейчас в качестве оперативной очень простой, некоторые технические сложности, но главное ее дороговизна.

Применительно к типичным компьютерам, оперативная память выпускается в виде модулей, устанавливаемых в специальный разъем материнской платы. Размеры и форма зависят от применяемого стандарта, но в общем случае выглядит примерно как на рисунке.

Однако модули памяти с высокими скоростными характеристиками и ориентированные на высокопроизводительную компьютерную систему или разгон, могут существенно отличаться внешним видом от своих рядовых собратьев. Производители могут устанавливать различные дополнительные элементы, например радиаторы для улучшения охлаждения и повышения стабильности работы на высоких частотах. Примером может служить данный модуль производства компании OCZ с установленным радиатором на тепловой трубке.

Виды оперативной памяти

На данный момент времени, существует два типа памяти возможных к применению в качестве оперативной памяти в компьютере. Оба представляют собой память на основе полупроводников с произвольным доступом. Другими словами, память позволяющая получить доступ к любому своему элементу (ячейке) по её адресу.

Память статического типа

SRAM (Static random access memory) - изготавливается на основе полупроводниковых триггеров и имеет очень высокую скорость работы. Основных недостатков два: высокая стоимость и занимает много места. Сейчас используется в основном для кэша небольшой емкости в микропроцессорах или в специализированных устройствах, где данные недостатки не критичны. Поэтому в дальнейшем мы её рассматривать не будем.

Память динамического типа

DRAM (Dynamic random access memory) - память наиболее широко используемая в качестве оперативной в компьютерах. Построена на основе конденсаторов, имеет высокую плотность записи и относительно низкую стоимость. Недостатки вытекают из особенностей её конструкции, а именно, применение конденсаторов небольшой емкости приводит к быстрому саморазряду последних, поэтому их заряд приходится периодически пополнять. Этот процесс называют регенерацией памяти, отсюда возникло и название динамическая память. Регенерация заметно тормозит скорость ее работы, поэтому применяют различные интеллектуальные схемы стремящиеся уменьшить временные задержки.

Развитие технологий идет быстрыми темпами и совершенствование памяти не исключение. Компьютерная оперативная память, применяемая в настоящее время, берет свое начало с разработки памяти DDR SDRAM. В ней была удвоена скорость работы по сравнению с предыдущими разработками за счет выполнения двух операций за один такт (по фронту и по срезу сигнала), отсюда и название DDR (Double Data Rate). Поэтому эффективная частота передачи данных равна удвоенной тактовой частоте. Сейчас ее можно встретить практически только в старом оборудовании, зато на её основе была создана DDR2 SDRAM.

В DDR2 SDRAM была вдвое увеличена частота работы шины, но задержки несколько выросли. За счет применения нового корпуса и 240 контактов на модуль, она обратно не совместима с DDR SDRAM и имеет эффективную частоту от 400 до 1200 МГц.

Сейчас наиболее распространённой памятью является третье поколение DDR3 SDRAM. За счет технологических решений и снижения питающего напряжения удалось снизить энергопотребление и поднять эффективную частоту, составляющую от 800 до 2400 МГц. Несмотря на тот же корпус и 240 контактов, модули памяти DDR2 и DDR3 электрически не совместимы между собой. Для защиты от случайной установки ключ (выемка в плате) находится в другом месте.

DDR4 является перспективной разработкой, которая в ближайшее время придет на смену DDR3 и будет иметь пониженное энергопотребление и более высокие частоты, до 4266 МГц.

Наряду с частотой работы, большое влияние на итоговую скорость работы оказывают тайминги. Таймингами называются временные задержки между командой и её выполнением. Они необходимы, чтобы память могла «подготовиться» к её выполнению, в противном случае часть данных может быть искажена. Соответственно, чем меньше тайминги (латентность памяти) тем лучше и следовательно быстрее работает память при прочих равных.

Различных таймингов существует много, но обычно выделяют четыре основных:

CL (CAS Latency) - задержка между командой на чтение и началом поступления данных
T RCD (Row Address to Column Address Delay) - задержка между подачей команды на активацию строки и командой на чтение или запись данных
T RP (Row Precharge Time) - задержка между командой закрытия строки и открытием следующей
T RAS (Row Active Time) - время между активацией строки и её закрытием

Указываются обычно в виде строки цифр разделенных дефисом, например 2-2-3-6, если указывается только одна цифра, то подразумевается параметр CAS Latency. Это позволяет сравнить скорость работы различных модулей и объясняет разницу в стоимости казалось бы одинаковых планок.

Кстати, обычно чем больше объем модуля, тем больше тайминги, поэтому взять две планки по 2 Гб может оказаться выгоднее, чем одну на 4 Гб. К тому же использование нескольких одинаковых планок памяти активирует многоканальный режим работы, что обеспечивает дополнительное увеличение быстродействия. Справедливости ради нужно отметить, что в настоящее время влияние таймингов на производительность несколько снизилось из-за повсеместного увеличения объема кэша на основе высокоскоростной памяти статического типа интегрированного в современные процессоры.

Какой объем оперативной памяти использовать

Количество памяти, которое можно установить в компьютер зависит от материнской платы. Объем памяти ограничивается как физически количеством слотов для её установки, так и в большей мере программными ограничениями конкретной материнской платы или установленной операционной системы компьютера.

В общем случае для просмотра интернета и работы в офисных программах достаточно 2 Гб, если вы играете в современные игры или собираетесь активно редактировать фотографии, видео или использовать другие требовательные к объему памяти программы, то объем установленной памяти следует повысить как минимум до 4 Гб.

Следует иметь в виду, что в настоящее время операционные системы Windows выпускаются в двух вариантах: 32-битная (x32) и 64-битная (x64). Максимальный объем доступный операционной системе в 32-битных версиях в зависимости от различных комбинаций комплектующих примерно от 2,8 до 3,2 Гб, то есть даже если вы установите в компьютер 4 Гб, система будет видеть максимум 3,2 Гб. Причина этого ограничения появилась на заре появления операционных систем, когда о таких объемах памяти никто даже в самых радужных мечтах бы не подумал. Существует способы позволить 32-битной системе работать с 4 Гб памяти, но это все «костыли» и не на всех конфигурациях работают.

Так же Windows 7 Начальная \ Starter имеет только 32-битную версию и ограничена максимальным объемом оперативной памяти в 2 Гб.

Таких проблем не испытывают 64-битные версии операционной системы, например Windows 7 Домашняя базовая поддерживает до 8 Гб, а Домашняя расширенная до 16 Гб. Если вам вдруг и этого мало, милости просим воспользоваться версиями Профессиональная, Корпоративная или Максимальная, где можно установить до 192 Гб памяти, главное материнскую плату, куда все это богатство поставите найти не забудьте и чтобы вам еще денег хватило.

Как узнать какая оперативная память стоит в компьютере

Существует два способа определить тип и характеристики установленной в компьютере памяти. Можно посмотреть эти данные на стикере наклеенном самом модуле, правда его наверняка придется вынуть из слота, иначе вы вряд ли что-либо увидите. Если стикер с информацией отсутствует или не читаем, то тип DDR памяти можно определить по количеству контактов и расположению ключа (выемки) на планке. Воспользуйтесь для этого нижеприведенным рисунком.

Другой способ узнать исчерпывающую информацию о характеристиках и режиме работы оперативной памяти, воспользоваться какой-нибудь программой, показывающей информацию о системе. Рекомендуем воспользоваться бесплатной программой CPU-Z показывающей, в том числе характеристике и режим работы памяти.

На вкладке Memory отображается тип установленной в компьютере оперативной памяти, её объем, режим работы и используемые тайминги. Вкладка SPD показывает все характеристики конкретного модуля памяти установленного в выбранный слот.

Что такое SPD

В каждом современном модуле памяти содержится специальная микросхема называемая SPD. Данная аббревиатура расшифровывается как Serial Presence Detect и в эту микросхему производитель записывает всю информацию о данном модуле включая объем, маркировку, производителя, серийный номер, рекомендованные задержки и некоторую другую информацию. Во время начальной загрузки компьютера эта информация считывается BIOS из микросхемы SPD и в соответствии с указанными настройками, выставляется режим работы памяти.

Последнее, что стоит знать начинающему пользователю, что существует буферизованная (registered) и ECC-память. Оперативная память с поддержкой ECC (Error Checking and Correction) позволяет исправлять некоторые возникающие в процессе передачи данных ошибки. Модули буферизованной памяти содержат встроенный буфер определенного размера, повышающий надежность и снижающий нагрузку на контролер памяти. Оба этих типа памяти предназначены для применения в рабочих станциях и серверах и в персональных компьютерах не используются.

Если ответить банально на вопрос, для чего нужна оперативная память в компьютере , первое что приходит на ум, так это просто для работы системы в целом. Извлеките модуль памяти и попробуйте запустить системный блок. Загрузки ПК не произойдет, только будет виден на мониторе черный экран и слышен неприятный звук.

Такой сигнал обуславливается тем, что система понимает отсутствие важной комплектующей детали, и пытается предупредить об этом. Для начала давайте разберемся вообще что такое оперативная память и для чего она нужна.

Оперативная память - память в которой хранятся временные данные в процессе их выполнения. Ее еще называют ОЗУ (оперативно запоминающее устройство). Она является энергозависимой, так как пока подается питание на модуль памяти, приложения находятся в ней и исполняются процессором. Если систему выключить или произойдет перебой с питанием, исполняемые в ней процессы безвозвратно теряются.

Как и жесткий диск, ОЗУ имеет собственный объем памяти. На раннем развитии информационных технологий объемы памяти исчислялись в мегабайтах. В современное время уже никого не удивишь 4 ГБ оперативки и выше.

Прежде всего самое важное отличие в предназначении. Жесткий диск выполняет функцию сохранения данных. Оперативная память же предполагает временное хранение промежуточных данных, которые со временем меняются полностью или остаются неизменными, и исполняются пока работает компьютер.

Второе отличие. Различная скорость работы. Обуславливается тем, что жесткий диск предназначен для других целей. Если часть функций ОЗУ начинает использовать данный ресурс, это приведет к заметному снижению производительности.

Как работает оперативная память в Windows?

Выше было сказано, что при отсутствии модуля памяти система работать не будет. Хотя, на ПК, установлена Windows. Так почему же не происходит долгожданной загрузки? Ответ прост, ведь операционная система, так же состоит из файлов. А для полной работы необходима загрузка этих исполняемых файлов Windows.

Когда видно логотип Windows и бегающую полоску загрузки, в этот момент в оперативку загружаются компоненты операционной системы. Запускаются основные службы, процессы, открывается рабочий стол. Далее когда запустились основные процессы, стартуют программы, которые помещены в автозагрузку, конечно если такие имеются.

Любые ваши действия, запуск любого приложения, поместит процесс в оперативную память. В диспетчере задач, во вкладках процессы и быстродействие (Производительность на windows 8/8.1/10), наглядно видно объем физической памяти, а так же количество свободной и занятой памяти.

Во вкладке процессы, виден список всех процессов, которые исполняются в данный момент в реальном времени. Визуально присутствует 4 отсека:

имя образа
имя пользователя
память

Имя образа и есть список исполняемых файлов с расширением.exe, по ним собственно и кликаем, чтобы запустить приложения. Имя пользователя демонстрирует, кто запустил процесс. Это может быть администратор, службы windows или сама система. Если у вас подвисло приложение, можно найти ее имя образа, и нажать кнопку завершить процесс, после чего система грохнет процесс, приложение закроется, оперативная память освободится. То же самое можно сделать, если Вы хотите , конечно можно ее просто остановить, но не будет лишним знать различные варианты.

Важно! Не пытайтесь грохнуть системные процессы. Может привести к потери не сохраненных данных и перезапуску системы. То же самое касается некоторых служб и процессов запущенных администратором. Прежде чем, что-то завершить убедитесь, что Вам это никак не повредит!

ЦП расшифровывается как центральный процессор, ну тут понятно, что для каждого процесса показывается на сколько процентов грузится ЦП.

Ну и собственно память, указывает на то, сколько оперативной памяти хавает приложение.

У Windows 8/8.1/10 диспетчер задач немного отличается, и отслеживать приложения можно в двух вкладках:

Таким образом, Вы можете наблюдать и отслеживать любые изменения объема ОЗУ.

Что происходит, если не хватает ОЗУ?

Сразу падает производительность, компьютер начинает тормозить. Происходит из-за недостаточного размера ОЗУ, например, когда загружаете ресурсоемкую игру.

При переполнении оперативки , активно задействуется файл подкачки, который располагается на системном разделе жесткого диска. По умолчанию система сама определяет размер файла подкачки.

Как было написано выше, жесткий диск для этих целей работает намного медленней. Из-за этого система начинает подвисать.

Бывает и такое, что даже файла подкачки не хватает, но к счастью есть процедура по его увеличению. Если производительность осталась на том же уровне, кроме покупки дополнительных модулей оперативной памяти, Вам ничего не поможет.

Существуют программы для оптимизации оперативной памяти. Разработчики уверяют, что данные программные продукты, стабилизируют и ускоряют работу системы. По большому счету, прирост производительности после использования утилит, практически незаметен, либо его нет.

На некоторых ресурсах есть информация, что данные процедуры, даже наоборот тормозят систему. По логике запущенное приложение возьмет тот объем, который ей необходим, а пытаться выгрузить из ОЗУ путем помещения, например, в файл подкачки, значит урезать производительность.

Для чего необходима оперативная память в играх?

К одним из самых ресурсоемких приложений относятся, конечно же игры на ПК. Бывают ситуации, когда конфигурация компьютера, в целом для конкретной игры подходит, но объем ОЗУ маловат. Игра запустится и будет лагать. Такое может и быть, когда памяти достаточно, да же остается с запасом.

ВАЖНО! Перед установкой любой игры ознакомьтесь с системными требованиями. Сравните со своей конфигурацией, если она подходит, дерзайте. Иначе просто потратите нервы и время впустую.

Грешить на одну оперативную память, не всегда оправдано. Ведь ОЗУ это не главная часть ПК. Помимо оперативной памяти в компьютере есть процессор, видеокарта, материнка. В совокупности все комплектующие и строят производительность ПК. Бывает и такое, вроде комплектация уступает по некоторым параметрам, но производительность при этом выше.

Вот и рассмотрели основные аспекты. Так же оперативная память присутствует в других более компактных устройствах, чем ПК. Для тех же целей нужна оперативная память в смартфоне, планшете, и даже телефоне. О том, сколько нужно оперативной памяти, однозначного ответа нет. Зависит от Ваших потребностей, и для каких целей используете компьютер. В любом случае, чем больше, тем лучше.