Что такое оперативная память

Любой, даже самый неопытный пользователь компьютера что такое оперативная память знает на интуитивном уровне. Хотя бы по такому простому действию, когда после ряда манипуляций в той или иной программе он нажимает опцию «закрыть», компьютер включает на мониторе надпись «сохранить внесенные изменения». Так вот это «сохранить» и означает, что всё, что вы только что проделывали на сайте, будет перенесено из оперативной памяти в долговременную, будет переписано на жёсткий диск или на ssd, твердотельный накопитель.

 А это, в свою очередь, означает, что в виде оперативной информации занесённые в процессе работы на ОЗУ килобайты могут существовать только в режиме включенного, запитанного в сеть или от батареи, компьютера. То есть оперативная память зависит от подключения к источнику питания (энергозависимость) – в отличие от долговременной памяти, информация в которой, прочно оседает на носителе, даже если компьютер обесточен. 

По большому же счёту оперативная память – это устройство для хранения исполняемого машинного кода и данных, необходимых работающей в данный момент программы.

 Таким образом, сложность определения самого термина и принципов работы с ОП кажущиеся, т сама оперативная память, назначение и характеристики её становятся понятными уже после нескольких дней или недель работы.

За что отвечает оперативная память

Отвечая на вопрос, что даёт оперативная память, ответ будет «быстродействие обработки информации».

 Чем больше плат оперативной памяти установлено в устройстве, тем выше его быстродействие. Из-за этой особенности оперативных запоминающих устройств центральные процессоры для обработки данных за необходимой информацией обращаются к ОЗУ, а не к долговременной памяти. Потому что скорость работы ОЗУ в 3-4 раза выше, чем у жёстких дисков и даже ssd. Так, даже оперативка с минимальной частотой 4 800 Мгц, разгоняется до 56 ГБ/сек. Тогда как у постоянной памяти скорость обработки информации всего лишь до 15 ГБ/сек.

Принцип работы ОЗУ

Главный принцип работы любых ОЗУ – считывание данных с медленных накопителей и передача их в более быструю оперативную память. А уже оттуда их извлекает ещё более быстрая кэш-память центрального процессора (ЦП). Конкретно же это выглядит так:

• информация поступает на планку оперативной памяти, дожидается запроса по теме, быстро обрабатывается и направляется в процессор;
• после работы с этой информацией, если она больше не востребована, модуль ОЗУ её удаляет, чтобы освободить место под другой информпакет.

Виды оперативной памяти

Есть два типа оперативной памяти, их использование зависит в основном от типа коммуникационного устройства. То есть компактное оно (вроде ноутбука или планшета) или стационарное, в виде обычного бытового компьютера, с системным блоком, отдельными монитором и клавиатурой и т.п.

• SRAM — статическая ОЗУ. В ней информация хранится в ячейке, основа которой 4–6 транзистора и конденсатора. Меж транзисторами сделана электронная петля обратной связи, которая поддерживает суммарный заряд ячейки, что позволяет обходиться без регенерации памяти (то есть сохранения уровня заряда) извне.
• DRAM — динамическая ОЗУ. Здесь самая типичная схема – один транзистор+один конденсатор. Конденсатор малозарядный, быстро разряжается, поэтому для таких небольших по размеру устройств для регенерации памяти в схему вводится микроконтроллер, постоянно переписывающий информацию в ячейке во избежание её потери.

Быстродействие SRAM превышает DRAM’овское, что делает статические ОЗУ дороже. Однако скорости работы DRAM вполне хватает для обработки данных в персональных компьютерах.

Характеристики оперативной памяти

К характеристикам оперативной памяти относят

• тип памяти;
• объём памяти;
• тайминг;

Если говорить о типе памяти, то в современных блоках оперативной памяти применяют стандарт DDR ,double data rate, что означает удвоенную скорость передачи. Введен он был еще в 2000 году и с тех пор не менялся.

 С типом памяти тесно связана и тактовая частота – показатель, определяющий количество операций, на которое способно ОЗУ в секунду.

 Главный показатель объёма памяти – массив и скорость машинного кода, читающего данные, нужные процессору для работы в данный момент. Благодаря тому, что ОЗУ хранит в себе этот код, ему не требуется в процессе работы постоянное обращение к медленнее работающей постоянной памяти.

 Таймингом называют задержку во времени между отдачей команды и началом ее исполнения. Зависит тайминг от числа тактов, или шагов программы за единицу времени. Время же измеряется в микросекундах, и чем оно короче, тем быстрее работает компьютер.

Объем памяти

Под объёмом памяти нужно понимать интегральные характеристики, характеризующие саму возможность записи и хранения информации. Измеряется в гигабайтах

• 8 ГБ. Такой объем требуется для офисной работы, простых игр и для несложного веб-сёрфинга;
• локальная, в том числе кампусная;
• 16 ГБ. С памятью такого объема уже можно делать несложный видеомонтаж и графики 3D;
• 32 ГБ (и более);
• С такими объемами памяти уже возможно выполнение задач 4D-8D, создание сложных спецэффектов в видео, профессиональное 3D-моделирование.

Тип памяти

За 24 года сменилось уже 5 поколений DDR, и различаются они по цифре в названии типа устройства. Например, DDR и DDR2 устарели, их максимальный объём на одной плашке не превышал 2 ГБ. DDR3 может еще встречаться в устройствах, возраст которых не более 10 лет. Ну а DDR4 и DDR5 это уже устройства, у которых объём ОП 128 и 256 ГБ соответственно.

Важная информация!

Лучше не пытайтесь вставлять плашку DDR3, например, в слот, предназначенный для DDR5! У них разные разъемы, а так как они мелкие, а разрешающей способности вашего зрения может не хватить, вы контакты плашки сломаете. То есть модули одного поколения с модулями другого поколения не взаимозаменяемы и несовместимы!

Тактовая частота

С момента введения стандарта DDR возрастал и такой показатель, как тактовая частота модулей ОЗУ. У DDR и DDR она была 200 и 500 Мгц, у DDR3 частота возросла уже до 1066 Мгц, а у последних в ряду, у DDR4 и DDR5, тактовая частота составила уже 2133 и 4800 Мгц соответственно. Цифровые обозначения в нашем случае – это поколение оперативной памяти. В этом смысле самыми современными являются DDR4 и DDR5.

 Здесь нужно предостеречь «умельцев» от попыток «разгона» тактовой частоты с низкого до высокого показателя. Да, сделать это, имея соответствующие навыки, можно. Однако часто такое изменение рабочих параметров выводит ОЗУ из строя.

 Делать же это можно только с теми модулями оперативной памяти, в маркировке которых есть индекс XMP (Extreme Memory Profiles). Он означает, что уже при заводских настройках в контроллер ОЗУ «зашит» профиль, позволяющий разогнать память до частот, превышающих номинальные, т.е. что рекомендованы в JEDEC. Такую ХМР включают уже в BIOS компьютера. А как проделать такую операцию, объясняется уже в инструкции к приобретенному ОЗУ.

 Впрочем, на недорогих моделях есть даже ограничение и для DDR5. Например, в устройствах на базе бюджетного процессора Ryzen 5 5600 прямо оговаривается ограничение DDR4, у которого тактовая частота не превышает 3200 Мгц. А это означает, что более продвинутый DDR5 с этим процессором уже работать не будет. Его совершенство окажется избыточным.

Тайминги

Графически задержка работы памяти ОЗУ между отдачей команды (или запросом на её выполнение) и самим исполнением проще всего представить в виде таблицы, в которой есть обычные строки и столбцы. Так вот в их пересечении образуется ячейка с зарядом. Это и есть наша единица информации – бит. Переборка микросхемой строк и столбцов таблицы в поисках нужного пересечение и есть так, или шаг. А тайминг – число шагов за единицу времени до попадания в это нужное пересечение.

 Рабочая величина выставляется в виде цифр на плашке. В зависимости от производителя ОЗУ цифра может быть одна, а может их быть и четыре. Отражают цифры тайминга скорость записанных в ячейку процессов. Например, 14-16-16-35 идентично CL14, то есть оба обозначают 14-й тайминг.

Буквенные же символы обозначают

• CAS latency (CL) – количество тактов за единицу времени между отправкой команды и ее исполнением. Самый, пожалуй, важный показатель;
• RAS precharge – количество тактов, реализованных с времени закрытия строки до перехода к следующей;
• RAS to CAS delay – сколько тактов нужно для перехода из нужной строки в нужный столбец;
• Row activate time – сколько тактов реализуется до закрытия строки.

Для обеспечения лучшей производительности следует выбирать ту планку ОЗУ из двух с одинаковой частотой, у которой тайминг ниже. Но это не работает, если тактовая частота у следующего поколения плашки выше. Так, DDR5 с тактовой частотой 4800 Мгц будет более производительна, чем DDR4 с частотой 2133 Мгц.

Двухканальный режим

Быстродействие компьютера повышают также и за счёт увеличения количества плат ОЗУ, запараллеливая их. Для этого в материнских платах предусматривают дополнительные слоты, а чтобы не возникало путаницы при установки новых планок, увеличивающих память, слоты маркируют и кодируют разными цветами. А во избежание ошибок такая информация еще и дублируется в инструкциях к материнским платам.

Сколько оперативной памяти нужно вашему компьютеру

Есть общее правило, действующее практически всегда и на любом типе машины: с увеличением объёма оперативной памяти растёт и быстродействие всех операций за счет увеличения рабочего пространства. Правда, зависимость эта нелинейная, факторами, тормозящими рост производительности, могут стать многие другие узлы компьютера, не соответствующие требованиям времени.

 Хороший ресурс оперативной памяти на сегодня – это, в первую очередь, зарезервированное место для апгрейда, если быстродействие вашей машины вас не устраивает. Например, компьютер, планшет или ноутбук может поддерживать 32 ГБ RAM. В этом случае заводская комплектация установленных ОЗУ составляет, как правило, 8 ГБ. А может быть, даже и 4.

 Потребность в объёме оперативной памяти определяется исходя из задач, которые вы ставите в процессе работы на вашей компьютере. Чтобы проверить оперативную память на вашем компьютере, зайдите у Windows 10 в директорию под логотипом Windows или кликнув кнопку Start, расположенную на панели задач. Затем нажимается правая кнопка мыши на строке Computer. Третьим действием будет кликанье значка Properties. У вас высветятся все данные об используемой операционной системе, в числе которых будет и объем оперативки.

Если же у вас Mac с ОС X Sierra, то порядок действий будет следующим:

• на док-панели нажимается Launchpad;
• затем активируется ярлык Other;
• следующее действие – клик на значок System Information.

Текущий же объем дополнительных системных требований RAM указывается под значком Installed memory. Среднему продвинутому пользователю обычно хватает 16 или даже 8 ГБ оперативной памяти. С ростом же потребностей и мастерства, особенно если на оборудовании установлены сложные графические программы, без 32 ГБ ОП уже не обойтись.

 Есть, кроме того, специальные программы проверки оперативной памяти, но они предназначены в основном для специалистов или продвинутых пользователей.

Можно ли увеличить объем ОЗУ?

Конечно, можно! Нужно всего лишь воспользоваться имеющимися на материнской плате слотами и воткнуть туда ещё одну плату с плашками, увеличив объёмы до 8 ГБ в случае, если у вас 4 ГБ, или до 16 ГБ, если у вас 8.

Советы по выбору оперативной памяти

Итак, увеличить скорость работы можно увеличением объёма ОП. Но как определить, что пора это сделать? Перечислим несколько признаков, которые подскажут, что пустующие слоты на материнской плате следует срочно заполнить, устроив, таким образом, проверку оперативной памяти.

Тест оперативной памяти

При помощи этого теста легко определяет необходимость увеличения объемов ОЗУ, то есть диагностировать возникшие из-за слабой оперативной памяти проблемы.

• Медленное выполнение даже рутинных повседневных задач. Или значительное падение скорости работы при включении окон с разнонаправленными задачами.
• Отказ программ отвечать на кликанье мышью.
• Символы, вводимые во время набора текстов, появляются на мониторе с задержкой.
• С задержкой происходит выделение участков текста или открытие объектов.
• Невозможность работы с многозадачном режиме.
• Сбои и медленное реагирование мыши при работе с таблицами.
• На мониторе регулярно всплывают системные предупреждения о недостатке объема памяти.
• Обновление ОП не помогает, компьютер всё равно «тормозит».
• Проблемы с загрузкой контента, «белый экран», неполная загрузка страниц, особенно фото- и видеофайлов.
• При попытке открыть документы или приложения компьютер не отвечает, зависает.

Итог

Помните, что производители компьютеров, в каком бы виде они не продавались (стационарный, ноутбук, планшет с чисто сенсорным вводом) устанавливают на свои изделия плашки с оперативной памятью в минимальной комплектации. Делается это для того, чтобы удешевить часто вполне хорошую и достойную модель с целью как можно быстрее ее продать.

 Поэтому так важно иметь хотя бы базовые познания в принципах работы ОЗУ, возможности их самостоятельного апгрейда и понимания, для чего нужна оперативная память. И что такое оперативная память вообще.

 Для того, чтобы иметь возможность самостоятельно определить необходимость увеличения объемов оперативной памяти, чтобы в дальнейшем для установки дополнительных блоков памяти ОЗУ воспользоваться услугами специалиста.