Что такое оперативная память
Оперативная память (озу, ram, оперативка) — это запоминающее устройство в виде планки с микросхемами для компьютера или микросхемы для других устройств, которое предназначено для хранения данных, исполняемых в текущий момент программ, игр, приложений и другого программного кода, который обрабатывает процессор.
Является энергозависимой, что означает, при отключении питания — все данные на ней стираются. На английском расшифровывается полностью — Random Access Memory. Скорость чтения и записи у ОЗУ намного выше, чем у не энергонезависимой ПЗУ, например, чем у жесткого диска.
Для чего нужна оперативная память
Оперативная память предназначена для быстрого доступа к данным исполняемых в текущий момент процессов — программ, игр, файлов и т.д.
Так, чем больше будет установлено оперативки на компьютере или другом устройстве, например, телефоне — тем больше в ней сможет хранится информации и тем быстрее будет к ней доступ. Это даст намного более быструю работу и производительность в работе приложений и самой ОС.
Как работает ОЗУ — RAM
Любая программа, приложение, ядро операционной системы и другие исполняемые файлы, при их загрузке вначале попадают в оперативку, оттуда их обрабатывает процессор и возвращает обратно. Т.е. все обрабатываемые данные хранятся именно в ней.
Только после того, как вы нажмете на «Сохранить» если этого не предусматривает сама программа, данные будут записаны на жесткий диск или SSD.
Т.е. все, что вы видите на своем экране в данный момент должно находиться в оперативной памяти, это и открытые окна, программы, вкладки в браузере, да практически вся операционная система. Также это работает и на смартфонах под управлением IOS и Android.
Оперативная память — виды
Каждый год виды оперативок обновляются и улучшаются. Но есть два основных — это:
- DRAM — динамическая память, используется для массового производства. Именно она устанавливается в качестве основного ОЗУ. Ее вы и видите на полках магазинов.
- SRAM — статическая память, дорого в производстве, но обладает очень хорошей скоростью. Используется в качестве хранителя КЭШа, например, в процессоре.
DRAM разделяется на несколько подвидов, рассмотри два наиболее известных:
- DDR SDRAM — используется в качестве основной ОЗУ устройства. Заменяема на ПК и ноутбуках, но не на смартфонах
- GDDR — используется, как ОЗУ для видеокарт, отличается увеличенной в два раза скоростью работы. Не заменяема.
Каждое поколение таких планок добавляет к названию одну букву. Так, на данный момент самой последней ОЗУ вида DDR является DDR4. А для графического адаптера — GDDR6.
По интерфейсу подключения ОЗУ также бывают разных типов:
- DIMM — форм фактор в виде двусторонней планки, используется для персональных компьютеров.
- SO-DIMM — форм фактор, также в виде планки, используется в ноутбуках, ПК в компактных форм-факторах и других мини системах.
Оперативная память — как выбрать, характеристики
Рассмотрим основные характеристики оперативной памяти компьютера, на которые надо обязательно обратить свое внимание, если вы хотите подобрать себе действительно хорошую оперативку. Тип ОЗУ — Обязательно обратите внимание, это может быть DDR2, DDR3 или DDR4
Какую поддерживает ваша материнская плата
Тип ОЗУ — Обязательно обратите внимание, это может быть DDR2, DDR3 или DDR4. Какую поддерживает ваша материнская плата
Объем в Гб — Чем больше, тем лучше. Для нынешних систем на операционной системе Windows 10, меньше 8 Гб брать не стоит. При покупке телефона на Android — лучше не брать модель с объемом меньше 3 Гб, т.к. при новых обновлениях данной ОС, ее запросы будут становится больше.
Тактовая частота — Чем выше частота, тем быстрее будет работать RAM. Опирайтесь на то, какую частоту поддерживает процессор и материнская плата. Если частота на плате будет выше, чем у них, ничего страшного не произойдет, просто она будет работать с заниженной частотой.
Задержка сигнала (Тайминги) — Задержка обращений между процессором и ОЗУ должна быть минимальной.
В заключение
Вот вы и узнали во всех деталях, что такое RAM для компьютера, ноутбука и других устройств, какие у нее бывают виды, какие функции она выполняет в системе, и как подобрать себе хорошую ОЗУ.
Что делает RAM
Итак, теперь мы знаем, что эти флешки на материнской плате вашего ПК являются системной оперативной памятью и работают как кратковременная память, но что всё это означает на практике? Что ж, когда вы выполняете действия на своём компьютере, например, открываете текстовый документ, компьютеру требуется доступ к данным, содержащимся в этом файле. Когда вы не работаете с этим документом или нажимаете кнопку «Сохранить», последняя копия этого файла сохраняется на жёстком диске в долговременном хранилище.
Однако когда вы работаете с файлом, самые свежие данные хранятся в ОЗУ для более быстрого доступа. Это верно для электронных таблиц, текстовых документов, веб-страниц и потокового видео.
Это не просто данные документов. В ОЗУ также могут храниться файлы программ и ОС, чтобы приложения и ваш компьютер продолжали работать. Однако RAM — не единственный источник краткосрочной памяти. Например, графическая карта имеет собственное графическое ОЗУ, и центральный процессор имеет небольшую оперативную память в виде кэша данных.
Тем не менее RAM является ключевым местом для данных, которые активно используются системой.
Что делать, если имеющегося объема памяти недостаточно
Если ОЗУ перегружена, рекомендуется:
- закрыть все активные приложения (особенно те, которые были открыты несколько дней назад и более не использовались);
- осуществить оптимизацию устройства (в разделе «Настройки»);
- заменить «тяжелые» приложения по более экономичные, не открывать более 5 вкладок в браузере и т.д.
В случае, когда перечисленные выше способы не помогают и вам все так же не хватает оперативной памяти, единственным эффективным вариантом является приобретение нового устройства.
Для комфортного использования смартфона с небольшими объемами встроенной памяти можно применить следующие способы:
- установить в гаджет вместительную карту памяти и сохранять на нее фото и видео, а также наиболее тяжелые приложения;
- отключить автоматическое обновление приложений;
- использовать для хранения больших объемов медиа специальное облачное хранилище;
- регулярно удалять кэш приложений, ненужные программы и утилиты;
- раз в 2 недели осуществлять ручную очистку памяти от ненужных файлов.
Теперь вы знаете, что такое встроенная и оперативная память, в чем разница между ними и на какие показатели телефона они оказывают непосредственное влияние.
Владея этой информацией, вы сможете подобрать такую модель смартфона, которая будет соответствовать как вашим финансовым возможностям и пожеланиям, так и реальным потребностям в мире цифровых технологий, развлечений и общения.
Мне нравитсяНе нравится
Тайминги
Тайминги — это задержки при обращении к микросхемам памяти. Естественно, чем они меньше — тем быстрее работает модуль.
Дело в том, что микросхемы памяти на модуле имеют матричную структуру — представлены в виде ячеек матрицы с номером строки и номером столбца.
При обращении к ячейке памяти считывается вся строка, в которой находится нужная ячейка.
Сначала происходит выбор нужной строки, затем нужного столбца. На пересечении строки и номера столбца и находится нужная ячейка. С учетом огромных объемом современной RAM такие матрицы памяти не целиковые — для более быстрого доступа к ячейкам памяти они разбиты на страницы и банки.
Сначала происходит обращение к банку памяти, активизация страницы в нем, затем уже происходит работа в пределах текущей страницы: выбор строки и столбца.
Все эти действия происходит с определенно задержкой друг относительно друг друга.
Основные тайминги RAM — это задержка между подачей номера строки и номера столбца, называемая временем полного доступа (RAS to CAS delay, RCD), задержка между подачей номера столбца и получением содержимого ячейки, называемая временем рабочего цикла (CAS latency, CL), задержка между чтением последней ячейки и подачей номера новой строки (RAS precharge, RP). Тайминги измеряются в наносекундах (нс).
Эти тайминги так и идут друг за другом в порядке выполнения операций и также обозначаются схематично 5-5-5-15. В данном случае все три тайминга по 5 нс, а общий рабочий цикл — 15 нс с момента активизации строки.
Главным таймингом считается CAS latency, который часто обозначается сокращенно CL=5. Именно он в наибольшей степени «тормозит» память.
Основываясь на этой информации, вы сможете грамотно выбрать подходящий модуль памяти.
Сервис-инженер, Александр Дудкин
Читать все статьи…
Оперативная память, что это?
Оперативной памятью называют элемент компьютерной системы, отвечающий за временное хранение программного кода при работе с операционной системой и установленными приложениями. Быстродействие всей системы зависит от объёма оперативной памяти. Чем её больше, тем быстрее функционирует программная часть вашего устройства. Тем больше тяжёлых (и не очень) приложений вы можете запускать единовременно.
Память классифицируется не только по объёму, но и по частоте. Типы оперативной памяти (ОЗУ) по частоте существуют следующие:
- DDR (200-400 MHz).
- DDR 2 (533-1200 MHz).
- DDR 3 (800-2400 MHz).
Частота отвечает за то, как быстро будут выполняться команды, перенаправляемые через оперативную память на процессор. В большинстве ноутбуков и компьютеров стоят модули памяти DDR. Компьютерное устройство с оперативной памятью поколения DDR 3 работать будет быстрее. Оперативная память для ноутбуков и компьютеров обычно различается только внешним видом и конструкционными особенностями.
Прежде, чем отправляться выбирать новую оперативную память, если у вас вышла из строя предыдущая плата, стоит узнать, с какими форматами совместимо устройство. У разных плат разное количество контактов, разные конструкционные особенности. А вот чтобы RAM не вышла из строя раньше времени, стоит её разгружать, закрывая ненужные приложения на смартфоне или программы на ноутбуке. Ну и перезагружать устройство время от времени для чёткой работы оперативной памяти также не помешает.
Что такое оперативная память
Оперативная память (RAM, ОЗУ) является одним из ключевых компонентов не только для стационарных ПК, но и для ноутбуков, планшетов, и даже игровых приставок. Если чип памяти внезапно будет извлечен, то скорость работы устройства упадет в разы. Представьте, что посреди перелета через Евразию вас пересадили с самолета на поезд, ощущения будут примерно такими же. Даже недостаток памяти в 1 Гб скажется на производительности ПК.
- HDD (жесткий диск).Поддерживает хранение данных. Характеризуется низкой скоростью чтения и записи, но, в то же время, имеет неограниченный потенциал применения. Данные могут быть перезаписаны неоднократно без нанесения вреда диску.
- SSD (твердотельный накопитель).Поддерживает хранение данных. Характеризуется высокой скоростью чтения и записи. Исходя из правила, что “за все нужно платить”, устройство имеет ограниченное количество циклов перезаписи. Таким образом, рано или поздно оно выйдет из строя. Но не стоит беспокоиться, даже при работе на износ SSD может сохранять эффективность не менее года.
- RAM (оперативная память).Кратковременная память — не поддерживает хранение данных. Характеризуется крайне высокой скоростью чтения и записи. Это необходимо для быстрой обработки информации запускаемых пользователем приложений.
Другими словами, RAM выступает “реактивным” накопителем, обрабатывающим то колоссальное количество информации различных приложений, с которыми не может справиться ни один другой тип памяти.
Поскольку ОЗУ является кратковременной памятью, она не предназначена для долгосрочной работы с одним процессом. Поэтому, закрывая его, оперативная память “забывает” все использованные ранее данные и незамедлительно переключается на новую задачу. Эта особенность делает ОЗУ идеальным устройством для обработки множества высокоскоростных задач, которые на нее перенаправляет операционная система.
В чем разница между оперативной и встроенной памятью телефона
Разобравшись, что такое оперативная и встроенная память телефона, перейдем к вопросу об их принципиальной разнице.
Главное, чем отличается встроенная память от оперативной — показатель зависимости от энергопитания.
Как только устройство выключается, все данные из оперативной памяти смартфона автоматически удаляются, а само ОЗУ очищается от информации.
Внутренняя память никак не зависит от питания и сохраняет все пользовательские файлы даже после полного выключения устройства.
Остальные технические различия между встроенной и оперативной памятью смартфона приведены в таблице.
| Оперативная память | Встроенная память |
| Определяет скорость реакции смартфона и его производительность. | Определяет максимально возможный объем данных длительного хранения (фото, видео, музыка и т.д.) |
| Постоянно взаимодействует с операционной системой телефона и всеми приложениями. | Запускается при включении девайса, не взаимодействует напрямую ни с одним приложением. |
| Здесь хранится временная информация обо всех запущенных программах. | Здесь хранятся долговременные и постоянные алгоритмы и микропрограммы для корректной работы комплектующих. |
| Характеризуется быстрой записью информации и меньшими объемами (максимум — 6 Гб). | Процесс сохранения данных происходит медленно, имеет почти неограниченные объемы (до 256 Гб и более). |
| Расположена на дискретном модуле, который может быть заменен. | Расположена на материнской плате смартфона. |
| Увеличить объемы невозможно. | Для использования дополнительных объемов достаточно установки карты памяти — альтернативного хранилища пользовательской информации. |
Как узнать модель оперативной памяти в компьютере?
Узнать названия моделей установленных модулей оперативной памяти можно с помощью двух способов: визуального осмотра и специального программного обеспечения. Второй вариант требует меньше усилий, с него и начнём.
Способ 1. Дополнительное программное обеспечение
Существует целый ряд программ, предназначенных для просмотра подробной информации о компьютере
Рекомендуем обратить внимание на две: HWiNFO64 и AIDA64. Они собирают максимально подробную и достоверную информацию о компонентах компьютера
Для того, чтобы узнать названия моделей установленных модулей оперативной памяти c помощи утилиты HWiNFO64, скачайте и установите её. Те, кто не любит устанавливать всё подряд, могут воспользоваться portable-версией. После запуска откроются три окна:
Нас интересует лишь одно из них (на скриншоте выше оно расположено справа). В древе устройств раскройте ветвь Memory. Здесь вы и сможете увидеть искомые названия моделей установленных модулей оперативной памяти, а в окне справа увидеть подробную информацию о них:
В данном случае модули оперативной памяти одинаковы и называются G.Skill F4-3000C16-8GISB.
Если же модели установленных модулей оперативной памяти программой HWiNFO64 по каким-то причинам не идентифицированы, можно попробовать узнать информацию о них с помощью утилиты AIDA64. Скачайте, установите и запустите её. В открывшемся окне раскройте ветвь древа устройств Системная плата (или Motherboard) и выберите пункт SPD. В окне справа будет показана вся необходимая информация. В разделе Описание устройства или в поле Имя модуля раздела Свойства модуля памяти вы сможете увидеть те самые искомые названия моделей установленных модулей оперативной памяти:
Но что делать, если по какой-то причине нет возможности узнать названия моделей установленных модулей ОЗУ при помощи программ? В этом случае следует прибегнуть к визуальному осмотру самих модулей.
Способ 2. Визуальный осмотр модулей ОЗУ
Для этого вам придётся снять боковую крышку корпуса стационарного компьютера (левую, если смотреть на корпус спереди) и вынуть из материнской платы один из модулей оперативной памяти. Делать это нужно только после физического отключения вашего компьютера от электросети.
В данном примере использовалась материнская плата ASRock B450 Pro4.
Как видно на скриншоте, плата имеет четыре разъёма для оперативной памяти, расположенные справа от сокета процессора.
Необходимо вынуть один из модулей ОЗУ для того, чтобы иметь возможность спокойно рассмотреть его поближе. Существуют два типа крепления в разъёме: двухстороннее и одностороннее. Тип крепления зависит от количества защёлок. В случае одностороннего крепления защёлка одна, а двухстороннего — две.
Вынув модуль, найдите на нём маркировку. Чаще всего это наклейка, расположенная прямо на чипах памяти или на радиаторе (если такой есть). Там вы точно найдёте полное название модели данного модуля.
В рассмотренном случае название модуля, показанное утилитами HWiNFO64 и AIDA64, несколько отличается от названия модуля, указанного на маркировке. Отличие заключается лишь в паре цифр — 16, расположенных во второй части наименования модуля. В случае с оперативной памятью G.Skill это число просто обозначает суммарный объём памяти всего комплекта модулей — 16 Гб (2 модуля по 8 Гб).
По окончании процедуры не забудьте поместить модуль памяти обратно в разъём, вставив его как следует и закрыв все защёлки также до упора. Иначе компьютер может оказаться в нерабочем состоянии.
Если вы не уверены, что модули ОЗУ одинаковы, придётся эту же процедуру проделать также и для всех модулей по очереди.
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 той же площади кремниевого кристалла разместить больше ячеек памяти, но при этом её быстродействие ниже. Статическая память, наоборот, более быстрая память, но она и дороже. В связи с этим основную оперативную память строят на модулях динамической памяти, а память статического типа используется для построения кэш-памяти внутри микропроцессора.
Память динамического типа
Основная статья: DRAM
Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариантах два конденсатора). Такой вид памяти, во-первых, дешевле (один конденсатор и один транзистор на 1 бит дешевле нескольких транзисторов входящих в триггер), и, во-вторых, занимает меньшую площадь на кристалле, там, где в SRAM размещается один триггер, хранящий 1 бит, можно разместить несколько конденсаторов и транзисторов для хранения нескольких бит.
Но DRAM имеет и недостатки. Во-первых, работает медленнее, поскольку, если в SRAM изменение управляющего напряжения на входе триггера сразу очень быстро изменяет его состояние, то для того, чтобы изменить состояние конденсатора, его нужно зарядить или разрядить. Перезаряд конденсатора гораздо более длителен (в 10 и более раз), чем переключение триггера, даже если ёмкость конденсатора очень мала. Второй существенный недостаток — конденсаторы со временем разряжаются. Причём разряжаются они тем быстрее, чем меньше их электрическая ёмкость и больше ток утечки, в основном, это утечка через ключ.
Именно из-за того, что заряд конденсатора постепенно уменьшается во времени, память на конденсаторах получила своё название DRAM — динамическая память. Поэтому, дабы не потерять содержимое памяти, величина заряда конденсаторов периодически восстанавливается («регенерируется») через определённое время, называемое циклом регенерации, для современных микросхем памяти это время не должно превышать 2 мс. Для регенерации в современных микросхемах достаточно выполнить циклограмму чтения по всем строкам запоминающей матрицы. Процедуру регенерации выполняет процессор или контроллер памяти. Так как для регенерации памяти периодически приостанавливается обращение к памяти, это снижает среднюю скорость обмена с этим видом ОЗУ.
Память статического типа
ОЗУ, которое не надо регенерировать обычно схемотехнически выполненное в виде массива триггеров, называют статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью. Достоинство этого вида памяти — скорость. Поскольку триггеры являются соединением нескольких логических вентилей, а время задержки на вентиль 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, чем ячейка динамической памяти, даже если они изготавливаются групповым методом миллионами на одной кремниевой подложке. Кроме того, группа транзисторов входящих в статический триггер занимает гораздо больше площади на кристалле, чем ячейка динамической памяти, поскольку триггер состоит минимум из 2 вентилей, в каждый вентиль входит по меньшей мере один транзистор, а ячейка динамической памяти — только из одного транзистора и одного конденсатора. Память статического типа используется для организации сверхбыстродействующего ОЗУ, обмен информацией с которым критичен для производительности системы.
Конструктивные исполнения DRAM
В зависимости от выполняемых задач модули динамической памяти DRAM выпускаются в различном исполнении:
SIPP – память в виде пластины, контакты которой представляют собой небольшие штырьки. Эта версия RAM уже не используется.
Рис. 5. Память SIPP.
- SIMM, модули в виде длинных прямоугольников с контактными площадками вдоль одной стороны и защёлками для установки. Самые распространённые версии – с 30 и 72 контактами. Объём такой памяти, которая тоже сейчас не выпускается, был равен 256 КБ и 1–128 МБ.
- DIMM – платы, контактные площадки на которых располагаются с двух сторон. Прямоугольные пластины, так же как и модули SIMM, устанавливаются с помощью защёлок. Расположение микросхем может быть и односторонним, и двухсторонним, а количество контактов – до 288 (для DDR4).
- SO-DIMM – те же модули DIMM, но уменьшенного размера, предназначенные для установки в небольших корпусах ноутбука или системных блоках с форм-фактором Mini-ITX. Эти же платы стоят в принтерах и других видах техники, которой требуется для работы оперативная память. Количество контактов может достигать 260 (SO-DIMM DDR4).
Рис. 6. Отличия модулей DIMM и SO-DIMM.
Ещё один вариант DRAM – модули RIMM, которые из-за особенностей конструкции устанавливаются только парами, хотя сейчас практически не применяются. Память имеет 160, 168, 184 и 242 контакта. Существует уменьшенная разновидность этой «оперативки», SO-RIMM, предназначенная для портативных компьютеров.
Заключение. MRAM — что это, будущее?
Вполне возможно. Именно эта технология является лидером в списке альтернатив используемым ныне типам памяти. Причем использованием в автопромышленности, в устройствах интернета вещей, в мобильных устройствах, в качестве буферной памяти и т. п. дело не ограничится. Есть замашки и на вытеснение DRAM.
Четверка основных производителей готова в ближайшем будущем наладить выпуск микросхем памяти, использующих технологию STT-MRAM. Другое дело, готов ли рынок принять их. Да, достоинств у новой технологии много. Это и скорость работы, и долговечность, которая даже «не снилась» используемой ныне флеш-памяти. Но есть и недостатки, даже если сравнивать с NAND. Плотность расположения ячеек у STT-MRAM пока что ниже, чем у флеш-памяти. Да и техпроцессы, по которым может выпускаться новая память, пока что «толще», чем используемые при производстве NAND. Стоимость пока что тоже выше.
В то же время на рынке присутствует дефицит флеш-памяти, активно развивается тема многослойной NAND. В общем, быстрота перехода на новую память вызывает вопросы. И все же вероятность того, что именно STT-MRAM станет преемником, в первую очередь, флеш-памяти очень велика. А как там дальше будет – посмотрим.
