Что такое оперативная память компьютера?

Вводная

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

Почему самый простой?

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

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

к содержанию ↑

Видео

Жажда скорости

SDRAMDouble data rate synchronous dynamic random access memory (синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных)
single data rate SDRAM
Тип DRAM Обычная частота чипа Тактовый сигнал ввода-вывода Частота передачи данных
SDR 100 МГц 100 МГц 100 MT/s
DDR 100 МГц 100 МГц 200 MT/s
DDR2 200 МГц 400 МГц 800 MT/s
DDR3 200 МГц 800 МГц 1600 MT/s
DDR4 400 МГц 1600 МГц 3200 MT/s

Сверху вниз: DDR-SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4
Тип DRAM Обычная частота памяти Тактовый сигнал ввода-вывода Частота передачи данных
GDDR 250 МГц 250 МГц 500 MT/s
GDDR2 500 МГц 500 МГц 1000 MT/s
GDDR3 800 МГц 1600 МГц 3200 MT/s
GDDR4 1000 МГц 2000 МГц 4000 MT/s
GDDR5 1500 МГц 3000 МГц 6000 MT/s
GDDR5X 1250 МГц 2500 МГц 10000 MT/s
GDDR6 1750 МГц 3500 МГц 14000 MT/s

Как это все работает?

При запуске компьютера, все необходимые данные (ядро операционной системы, драйвера, различные службы и программы автозапуска) загружаются из жесткого диска в оперативную память откуда ЦП и берет их на обработку. Результаты своей работы процессор также возвращает в оперативную память, а не на жесткий диск. Каждая программа, каждое открытое вами окно любой программы на компьютере находится в оперативной памяти. С ней центральный процессор и работает. И только тогда, когда вы сохраняете какие-то результаты своей работы, они записываются на жесткий диск.

Для лучшего понимания рассмотрим простой пример с созданием текстового документа в Word.

При нажатии на ярлык запуска программы, все файлы необходимые для ее работы загружаются в оперативную память после чего появляется окно редактора на мониторе компьютера. Когда вы начинаете писать текст он тоже находится в оперативной памяти, просто так на жестком диске вы его не найдете. Чтобы сохранить на нем результат вашей работы, необходимо нажать одноименную кнопку в Word. У всех хотя бы раз было такое, что вы пишете, пишете какой-нибудь текст и случайно закрываете программу или компьютер выключился, а после повторного включения, ваша работа исчезает. Это происходит именно потому, что оперативная память обнулилась, а вы ниразу не удосужились сохранить свое творчество.

По теме:   Как выбрать игровой ноутбук

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

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).

к содержанию ↑

Основные характеристики оперативной памяти

Выбирая RAM для своего компьютера, необходимо обращать внимание на следующие ключевые параметры:

  • Тип. Чем быстрее оперативная память записывает и считывает информацию, тем производительнее работает компьютер. Поэтому разработчики регулярно улучшают эту комплектующую, ускоряя работу каждой следующей версии в 2 раза. Наиболее высокой популярностью пользуется SDRAM (синхронная динамическая память с произвольным доступом). Ее разновидности DDR и DDR2 уже устарели. В новых компьютерах устанавливают DDR3 и DDR4. Уже разработали и DDR5, но пока этот вариант функционирует в тестовом режиме.
  • Форм-фактор. Планки RAM, в зависимости от места применения (ноутбук либо стационарный компьютер), сделаны по-разному. DIMM создан для использования в ПК, SO-DIMM — в ноутбуках.
  • Ключ модуля. Каждый тип оперативной памяти имеет особую прорезь на планке (ключ), которая позволяет вставить в разъем подходящую плату. Благодаря ключу пользователь не перепутает, например, DDR3 с DDR4, т. к. все разновидности RAM не совместимы друг с другом.
  • Объем модуля. Чем больше объем RAM, тем более ресурсоемкие программы можно будет запускать на ПК. При подборе оперативной памяти уточните цели использования компьютера. Для дома или офиса хватит 4-8 ГБ, просмотра мультимедиа желательно — 8 ГБ. Но, если вы собираетесь играть в «тяжелые» игры или обрабатывать видео с помощью редакторов, то выбирайте размер от 16 ГБ. Объем модуля зависит от типа RAM.
ТипОбъем модуля
minmax
DDR256 МБ1 ГБ
DDR2512 МБ4 ГБ
DDR31 ГБ16 ГБ
DDR44 ГБ128 ГБ
  • Тактовая частота. Этот параметр, как и объем — чем выше, тем лучше. Но необходимо учитывать, что частоту оперативки должны поддерживать и матплата, и ЦПУ, и видеокарта (если она есть). Иначе, если последние три устройства будут работать на более низких частотах, то задействуется не весь ресурс RAM. Фактически потребитель в этом случае потеряет в деньгах, переплатив за производительность, которую не сможет использовать. Тактовая частота также зависит от вида оперативной памяти. Обращайте внимание, в каком режиме действует RAM — одно- или двухканальном. ЦПУ может работать с максимальной частотой выбранного типа оперативки в одноканальном режиме, но не поддерживать эти же значения в двухканальном режиме, в результате чего ОС будет функционировать на пониженных частотах.
Тип RAMипТактовая частота, МГц
minmax
DDR100350
DDR2200600
DDR38002400
DDR416003200
  • Тайминг. Еще этот параметр называют «латентность». Он показывает, сколько времени проходит между обращением системы к ОЗУ и получением ответных данных. Чем меньше этот интервал, тем быстрее работает ОС и комплектующие.

Виды памяти компьютера

RAM подразделяется на 2 большие разновидности — статическую SRAM и динамическую DRAM. Первая более быстрая, но дорогая. Обычно применяется в качестве кэш-памяти ЦПУ. По второй технологии массово производят модули оперативной памяти. В описании основных характеристик ОЗУ мы рассказали о его типах. Сегодня более всего распространен DDR4. Различаются типы RAM не только производительностью, но и внешним видом. Планки отдельных видов оперативной памяти имеют специальный ключ модуля (у каждого вида он свой), который совпадает с выступом разъема материнской платы. Благодаря этому невозможно использовать неподходящий вид ОЗУ и перепутать лицевую и обратную стороны.

Характеристики ОЗУ

Помимо главной характеристики объёма, существует ещё ряд характеристик, по которым можно определить быстродействие микросхемы.

Форм-фактор

Форм-фактор − это вариант конструктивного исполнения. Другими словами, то, как внешне выглядит микросхема. Различают несколько основных форм-факторов:

  • SIMM. Этот тип уже давно устарел и не выпускается. Модуль с контактами, которые присутствовали только с одной стороны платы;
  • DIMM. Этот форм-фактор используется для размещения на персональных компьютерах. Имеет контакты с 2 сторон. Микросхемы для хранения памяти могут располагаться как на одной стороне, так и на другой. DIMM имеет множество различных исполнений, различие в которых состоит в количестве контактов и расположении ключа. Например, все варианты памяти DDR представляют собой форм-фактор DIMM;
  • SO-DIMM. Это уменьшенный вариант предыдущего форм-фактора. Применяется в ноутбуках. Также иногда может использоваться в некоторых периферийных устройствах, например, в принтерах.

Частота и пропускная способность

Общая производительность системы характеризуется пропускной способностью, которая, в свою очередь, формируется на основе частоты. Они же показывают общий потенциал ОЗУ. По сути, частота отражает скорость передачи данных в единицу времени. Чем больше — тем лучше. Пропускная способность показывает общую скорость передачи данных с учётом частоты, разрядности и количества каналов. Обычно оба этих параметра указываются в спецификации ОЗУ. При выборе нужно всегда учитывать их, ориентируясь на то, что они должны быть равны частотам и пропускной способности системной шины. Только в таком случае можно добиться максимального быстродействия.

Что такое тайминги оперативной памяти

Тайминг, или латентность, показывает задержку во времени при работе ОЗУ. Измеряются тайминги в тактах шины памяти. Чем больше цифра, тем медленнее работает микросхема. Обычно тайминги в спецификациях обозначаются тремя цифрами. Может присутствовать и четвёртая, которая характеризует общее быстродействие. Чем ниже будут все эти показатели, тем быстрее работает память.

Основные параметры RAM

Одной из главных характеристик RAM, на которые обращают внимание практически все пользователи ПК, является её объём.

В какой-то степени, это правильно, но при выборе оперативной памяти для компьютера стоит ориентироваться ещё и по таким рабочим параметрам:

  • тип памяти;
  • частота работы;
  • тайминги или временные задержки сигнала.

Все эти параметры связаны. Так, ОЗУ типа DDR1 может иметь рабочую частоту шины от 200 до 400 МГц, DDR2 – от 200 до 533 МГц, DDR3 – 800 до 2400 МГц.

Аналогичный показатель более современных модулей DDR4 достигает уже 3200 МГц, что позволяет ей работать заметно быстрее.

Все параметры RAM должны соответствовать характеристикам материнской платы и центрального процессора компьютера. При этом память другого типа просто не получится установить из-за несовпадения контактов и слотов, ОЗУ с неподходящей частотой может работать некорректно, а неподдерживаемый объём не позволит компьютеру запуститься. Например, 8-гигабайтный модуль DIMM не стоит устанавливать на «материнку» с поддержкой только 4 Гб для каждого слота.

Виды и особенности RAM

Существует два вида операционной памяти – статическая SRAM и динамическая DRAM.

Первая обычно имеет небольшой объём (в пределах нескольких мегабайт) и используется как кэш.

Её преимуществами являются повышенная надёжность и производительность, а недостатками – высокая стоимость и небольшая плотность размещений транзисторов.

Рис. 3. Память типа SRAM.

В качестве ОЗУ для вычислительной техники SRAM не применяется из-за того что размеры планок «оперативки» были бы слишком большими.

Для оперативной памяти больше подходит DRAM – скорость её работы ниже, однако эта версия RAM выигрывает за счёт небольшой цены и высокой плотности расположения полупроводников.

Рис. 4. Модули DRAM.

Сколько стоит оперативная память — обзор цен

Фото Характеристики Цена

Crucial CT4K32G4LFD424A

  • Тип: DDR4.
  • Форм-фактор: DIMM.
  • Частота: 2400 МГц.
  • Пропускная способность: 19200 Мб/с.
  • Комплект из 4 модулей по 32 Гб.

₽ 185 093

Samsung DDR3 1600 SO-DIMM 4Gb

  • Тип: DDR3.
  • Форм-фактор: DIMM.
  • Частота: 1600 МГц.
  • Пропускная способность: 12800 Мб/с.
  • Модуль на 4 Гб.

₽ 1 799

AMD R534G1601S1S-UGO

  • Тип: DDR3.
  • Форм-фактор: SODIMM.
  • Частота: 1600 МГц.
  • Пропускная способность: 12800 Мб/с.
  • Модуль на 4 Гб.

₽ 1 790

Kingston KVR13LR9S4/4

  • Тип: DDR3L.
  • Форм-фактор: DIMM.
  • Частота: 1333 МГц.
  • Пропускная способность: 10600 Мб/с.
  • Модуль на 4 Гб.

₽ 7 500

Hynix DDR3 1333 Registered ECC DIMM 4Gb

  • Тип: DDR3.
  • Форм-фактор: DIMM.
  • Частота: 1333 МГц.
  • Пропускная способность: 10600 Мб/с.
  • Модуль на 4 Гб.

₽ 1 639

Теги