Оперативка на комп'ютер. Оперативна пам'ять – як важливий компонент роботи всієї системи

Для того щоб усвідомлено вибрати комп'ютер, потрібно мати уявлення про всі параметри, що впливають на вибір. Один із таких параметрів – оперативна пам'ять комп'ютера. Цей ресурс має кілька назв: оперативка або RAM в англомовному варіанті. І все-таки що таке оперативна пам'ять комп'ютера? Це спеціальна швидкодіюча пам'ять для тимчасового збереження інформації. Її особливість - висока швидкодія та обмежений час зберігання: усі дані стираються при перезавантаженні або вимкненні комп'ютера.

Оперативна пам'ятькомп'ютер часто називається пристроєм з довільним доступом. Це означає, що процесор отримує інформацію з ОЗУ незалежно від її розташування в цьому пристрої (з довільної точки).

Кожна запущена програма використовує частину оперативної пам'яті зберігання інформації. І якщо вся (або майже вся) пам'ять зайнята, то ПК або ноутбук гальмує і підвисає, тобто уповільнюється його робота. Тому оперативна пам'ять комп'ютера впливає швидкодія і кількість програм, які можуть бути одночасно запущені. Якщо ви плануєте використовувати тільки текстові редактори, браузер для і кілька нескладних ігор, то переживати з приводу обсягу оперативної пам'яті не варто. Якщо ж ігри та програми будуть ресурсомісткими, то доведеться вникати в

Кількість на комп'ютері залежить від розрядності системи. Якщо система 32-розрядна, то більше 3 Гб ОЗУ ставити не варто. Поставити більше можна, але використовуватимуться лише 3 Гбайти, решта пам'яті буде не задіяна. При 64-розрядній системі обсяг ОЗУ може досягати 9 Гбайт, відповідно комп'ютер з такою системою - потужніший пристрій, здатний "потягнути" кілька "важких" програм.

Відрізняється оперативна пам'ять і частотою. Сьогодні існують три види ОЗУ: DDR має частоту від 200 до 400 МГц, DDR2 – від 533 до 1200 МГц та DDR3 з частотами від 800 до 2400 МГц. Чим вища частота, тим вища швидкість роботи. Але просто купити найшвидшу ОЗУ не можна. Вибір пристрою залежить від материнської плати(яка пам'ять сумісна з материнською платою, зазначено на упаковці).

Оперативна пам'ять для комп'ютера енергозалежна. Це означає, що при вимкненні або короткочасному зникненні електроживлення всі дані з оперативної пам'яті зникають. Іноді цю властивість використовують для відновлення працездатності системи. Через великої кількостіпрацюючих або відпрацьованих програм оперативна пам'ять комп'ютера виявляється перевантаженою, що сповільнює роботу і збільшує час реакції на команди. Тому, заздалегідь зберігши необхідні дані, систему перевантажують. При цьому вміст ОЗУ обнулюється (очищується), і швидкодія комп'ютера відновлюється до певного моменту, доки ОЗУ не буде заповнено. Якщо така ситуація повторюється часто, настав час або збільшувати ресурси, або змінювати комп'ютер. З кожним днем ​​програми використовують все більше ресурсів, і нещодавно ще дуже жваві системи з навантаженням не справляються.

Отже, оперативна пам'ять комп'ютера , яка ще називається енергозалежною. Вона ж - DRAM (Dynamic Random Access Memory) - динамічна пам'ять з довільним доступом або оперативний пристрій, скорочено - ОЗУ.

Давайте розберемося чому вона саме так називається? Під час роботи комп'ютера в оперативній пам'яті зберігаються всі дані та програми, запущені користувачем під час роботи. Слово "енергозалежна" щодо пам'яті означає лише те, що при вимкненні живлення (завершення роботи) оперативна пам'ять комп'ютера обнулюється. Зникає весь її вміст.

Є ще енергонезалежна пам'ять – це Вашого комп'ютера, адже дані на ньому зберігаються навіть після вимкнення живлення.

"Динамічна пам'ять із довільним доступом": доступ (звернення) до різних її осередків відбувається в довільному порядку та в різні моменти часу, звідси і визначення. А ось зі словом " динамічнаситуація більш складна. Давайте розбиратися!

Найменшою одиницею структури оперативної пам'яті комп'ютера є комірка. Масив близько розташованих осередків поєднується в умовні прямокутні таблиці, які називаються матрицями. Горизонтальні лінійки такої матриці називають рядками, а вертикальні стовпцями. Весь прямокутник матриці зветься "сторінка", а сукупність сторінок називається банком. Всі ці речі трохи віртуальні, тому, що, наприклад, "банком" може називатися як цілий модуль DIMM, так і окрема його частина (мікросхеми пам'яті, розташовані з одного його боку).

У будь-якому випадку, схему будівлі оперативної пам'яті комп'ютера (її фрагмента) можна бачити на малюнку нижче (натисніть для збільшення):

Як ми вже говорили, найменшою одиницею фізично є осередок. Осередок складається з одного мікро-конденсатора (на схемі вище позначений як С) і трьох транзисторів (VT). Конденсатор зберігає невеликий заряд, а транзистори виступають у ролі "ключів", які, з одного боку, не дають заряду конденсатора мимовільно стекти, а з іншого - дозволяють/забороняють доступ до конденсатора на читання або зміну.

Кожен конденсатор може зберігати найменшу одиницю інформації – один біт даних. Якщо конденсатор заряджений, то, згідно з двійковою системою числення, що застосовується в комп'ютерах, - це логічна "одиниця", якщо заряду немає - логічний "нуль" і даних немає.

Теоретично схема організації роботи оперативної пам'яті виглядає красиво, але ідеальних рішень немає і на практиці розробникам доводиться стикатися з тим, що заряд з конденсатора досить швидко йде або відбувається його часткова мимовільна розрядка (не рятують положення і "ключи"), тому не залишається іншого виходу, як періодично заряджати його. Наскільки часто? Кілька десятків разів на секунду! І це при тому, що таких конденсаторів в одному чипі пам'яті – кілька мільйонів!

У результаті, стан усієї пам'яті повинен постійно зчитуватися і за невеликий проміжок часу знову оновлюватися (інакше всі дані просто зникнуть). Ось саме тому вона отримала назву "динамічна", малася на увазі динамічна автоматичне оновленнячи регенерація. На фото вище ми можемо бачити спеціальні блоки, які відповідають за цю функцію.

Також потрібно враховувати те, що процес зчитування в DRAM деструктивний: після звернення до будь-якого осередку її конденсатор розряджається і щоб не втратити дані конденсатор, що містяться в ній, потрібно знову зарядити. Другий "сюрприз" полягає в тому, що в силу конструктивних особливостей, дешифратор адреси рядка/стовпця віддає команду на зчитування не одного конкретного осередку, а одразу всього рядка (або стовпця). Лічені дані повністю зберігаються в буфері даних і потім з них вже відбираються додатком, що запитуються. Після цього відразу ж потрібно перезарядити цілу низку осередків!

Хоч і може здатися, що процес регенерації (оновлення) має дещо хаотичний характер, але це не так. Контролер оперативної пам'яті через рівні проміжки часу бере строго регламентовану технологічну паузу і тим часом проводить повний цикл регенерації всіх даних.

Колись я прочитав добру фразу: "Динамічну пам'ять можна порівняти з дірявим відром. Якщо його постійно не поповнювати, то вся вода витече!" Щось умовно схоже і відбувається у ситуації з DRAM. Звичайно, всі ці додаткові командиі цикли зарядки-розрядки призводять до додаткових затримок у роботі і є ознакою високого ККД кінцевого вироби. То чому не можна вигадати щось ефективніше? Можна, можливо! І воно вже придумано – статична пам'ять із довільним доступом (SRAM – Static Random Access Memory).

Статична пам'ять працює набагато швидше динамічною за допомогою перемикання тригерів і не потребує регенерації. Вона з успіхом застосовується при побудові кешів центрального процесора та у кадрових буферах. Чи можна організувати на базі SRAM основну системну пам'ятькомп'ютера? Можна, але через ускладнення конструкції вона коштуватиме набагато дорожче і виробникам це просто не вигідно:)

Думаю, логічно, якщо розглядати ми оперативну пам'ять типу DIMM. Абревіатура розшифровується як "Dual In-Line Memory Module" (двосторонній модуль пам'яті), а саме такі плати до сьогодення і використовуються в персональних комп'ютерах.

Пам'ять стандарту DIMM наприкінці 90-х років минулого століття прийшла на зміну попередньому стандарту SIMM (Single In-Line Memory Module – односторонній модуль пам'яті). Фактично, модуль DIMM є друкованою платою з нанесеними на неї контактними майданчиками. Це - своєрідна основа: чіпи пам'яті та інша електрична "обв'язка" виробником додаються вже згодом.

Принципова відмінність DIMM від SIMM, крім розмірів, полягає в тому, що в новому стандарті електрично контакти на модулі розташовані з двох сторін і є незалежними, а в SIMM вони розташовані тільки з одного боку (зустрічаються і з двох, але там вони просто закільцьовані) і передають, по суті, той самий сигнал). Стандарт DIMM здатний також реалізовувати таку функцію, як виявлення та виправлення помилок із контролем парності (ECC), але про це нижче.

Оперативна пам'ять комп'ютера це те місце, де центральний процесор зберігає всі проміжні результати своїх обчислень та роботи, забираючи їх назад за потребою для подальшої обробки. Можна сказати, що RAM – це робоча областьдля комп'ютера.

Послугами оперативної пам'яті також із задоволенням користуються відеокарти (якщо їм не вистачає для розміщення даних обсягу своєї). Власної взагалі немає і без докору користується оперативною.

Давайте подивимося, як виглядають звичайні модулі DIMM:

Оперативна пам'ять комп'ютера – багатошарова пластина текстоліту (на фото – зелена та червона відповідно). Друкована плата (PCB – printed circuit board) – це основа з нанесеними на ній друкованим способом елементами. Впаяна в неї певна кількість мікросхем пам'яті (на фото - по чотири з кожного боку) та роз'єм підключення, який вставляється у відповідний слот на материнській платі.

Роз'єм модуля фактично визначає тип нашої DRAM (SDRAM, DDR, DDR2, DDR3 і т.д.). Придивіться уважніше і Ви побачите, що на фотографії роз'єм розділений навпіл невеликим розрізом (його називають "ключ"). Саме цей "ключ" не дозволяє вставити модуль пам'яті в несумісний з нею роз'єм на . Важливо : "ключи" на модулі та на платі повинні співпадати ідеально. Це захист від неправильної установки до плати.

На схемі нижче представлено розташування "ключів" для різних типівмодулів:


Як бачите, довжина у всіх модулів однакова. Зовнішньо різниця тільки в кількості контактних майданчиків на роз'ємі та розташуванні "ключів".

Тепер коротко розглянемо найпоширеніші типи оперативної пам'яті. Різні її покоління:

  • SDRAM- (Synchronous Dynamic Random Access Memory – синхронна динамічна пам'ять з довільним доступом). Модуль з 168-ма пінами (контактами), що живиться від напруги 3,3 Вольта (V).
  • DDR- (Double Data Rate – подвоєна швидкість передачі даних). Дозволяє (на відміну від SDRAM) робити вибірку (або передавати дані) двічі за один такт шини пам'яті. Модуль має 184 контакти, його напруга живлення - 2,6 V. З появою пам'яті стандарту DDR ​​попереднє покоління пам'яті стали називати SDR SDRAM (Single Data Rate DRAM).
  • DDR2- Наступне покоління чіпів. Вона дозволяє за один такт передавати вже 4 біти інформації (два набори даних) з осередків мікросхем пам'яті буфери вводу-виводу. Друкована плата з 240 контактами (по 120 з кожного боку). Її напруга живлення – 1,8 В.
  • DDR3- наступне покоління, здатне за один такт робити вибірку 8-ми біт даних, 240 контактів і напругу живлення в 1,5 Вольта. При цьому енергоспоживання пам'яті DDR3 на 40% менше, ніж у DDR2, що досить важливо при її використанні мобільних пристроях(Ноутбуки). Зниження енергоспоживання досягається з допомогою переходу більш " тонкий " техпроцес (90-65-50-40 нанометрів).
  • DDR4- з'явилася на ринку у 2014-му році. Еволюція DDR3 (знижена напруга (1.2V), трохи більше контактів - 288, трохи вище модуль, швидкість передачі подвоєна за рахунок подвійної кількості самих чіпів пам'яті). Швидкість передачі даних до 3.2 Гігабіта за секунду. Максимальна частота роботи пам'яті даного типу- 4266 МГц

Отже, ознаками, що характеризують оперативну пам'ять комп'ютера, можна вважати такі:

  1. Тип ОЗУ (SDRam, DDR тощо)
  2. Об'єм модулів
  3. Тактова частота їхньої роботи
  4. Таймінги (затримки при доступі та вибірці даних з чіпів - латентність)

Пункт перший ми розглядали вище, а ось по решті пройдемося. Обсяг мікросхем пам'яті зараз постійно збільшується і зараз модулем 1 Gb (гігабайт) вже нікого не здивуєш. А раніше я добре пам'ятаю, який побожний трепет викликала в мені фраза: "У мене на роботі на комп'ютері встановлено 128 мегабайт RAM!" Причому знайомий на той момент працював із тривимірною графікоюу програмі моделювання «3DMax»:) Зараз є модулі по 16 гігабайт кожен, і я впевнений, що це не межа.

Ідемо далі: тактова частота. Вимірюється в мегагерцах (МГц - MHz) та загальним правиломє те, що чим вона більша, тим пам'ять працює швидше. Наприклад, пам'ять DDR4 працює на частоті 4266 мегагерц. При більш високій частоті зростає і пропускна здатність оперативної пам'яті (то скільки даних вона може "прокачати" через себе за одиницю часу).

Ось невелика зведена таблиця, що наочно показує цей момент:




Таймінги (латентність) – це показник тимчасової затримки між надходженням у пам'ять команди та часом її виконання. Латентність визначається таймінгами, що вимірюються у кількості тактів між окремими командами. Налаштування таймінгів відбувається і зміною їх значень можна домогтися певного приросту продуктивності роботи комп'ютера.

Користуючись нагодою, хотілося б додати невелику ремарку з приводу всіх цих "нових" типів пам'яті: DDR2, 3, 4 і т.д. Грубо кажучи, це все той же старий добрий SDRAM модуль, але трохи перероблений. Оскільки збільшувати частоту роботи самої пам'яті накладно (ніхто не любить займатися цим через неминуче нагрівання, що виникає після цього), виробники пішли на хитрість.

Замість суттєвого збільшення тактової частотисамої пам'яті, вони збільшили розрядність внутрішньої шини даних (від осередків матриць пам'яті до буферів вводу-виводу) і зробили її вдвічі більшою, ніж розрядність зовнішньої шини (від контролера до мікросхем пам'яті). Вийшло, що за один такт зчитується стільки даних, скільки раніше зчитувалося по зовнішній шині лише за два такти. При цьому ширина зовнішньої шини даних становить, як і раніше, 64 біти, а внутрішньої - 128/256/512 і т.д. біт.

Ще одним "вивертом", що дозволяє підняти швидкодію без збільшення частоти є паралельна установка модулів для включення двох та триканального режимів роботи ( doubleі t riple-channelвідповідно). Це ще трохи збільшує швидкодію підсистеми пам'яті (5-10 відсотків). Для роботи в такому режимі краще використовувати Kit. "KIT" - це набір модулів, що складається з декількох "планок", які вже протестовані для кооперативної роботи один з одним.

На сучасних материнських платах слоти (роз'єми) пам'яті через один виділені різними кольорами. Це зроблено саме для полегшення встановлення у них схожих (в ідеалі – однакових) модулів. Якщо установка пройшла успішно, режим мультиканальності увімкнеться автоматично. На фото нижче представлені плати з можливістю роботи оперативної пам'яті у трьох та чотириканальному режимах.




А ось так можуть виглядати на платі чотири канали оперативної пам'яті. quad-channel) :




Сьогодні мультиканальні режими пам'яті використовуються досить широко. Ідея полягає в наступному: двоканальний контролер пам'яті може звертатися одночасно (паралельно) до кожного парного та непарного модуля. Наприклад: перший і третій модуль передають та приймають дані одночасно з другим та четвертим. За традиційного підходу (одноканальний режим) всі встановлені модулі обслуговувалися одним контролером (каналом), якому доводилося швидко перемикатися між ними.

Загальна швидкість кожного каналу визначається найповільнішим модулем DIMM, який у ньому встановлено. Також намагайтеся дотримуватись рекомендації, яка говорить: у кожен з каналів потрібно встановлювати планки однакового обсягу.

Зараз кілька слів про мікросхеми оперативної пам'яті (чіпи). Як і будь-який елемент комп'ютера, на який подається напруга, пам'ять гріється. Як ми пам'ятаємо, комплектуючі всередині системного блокупідживлюються певною кількістю, яке їм віддає - 12V, 5V або 3 Вольти.

Гріються безпосередньо самі мікросхеми. І деякі виробники плат ставлять на вироби невеликі радіатори для відведення тепла. Радіатори зазвичай приклеюються за допомогою спеціального складу або тримаються на термопасті.


Радіатор також може замикатися зверху:


Ось, наприклад, який зразок оперативної пам'яті комп'ютера від брендової компанії OCZ знаходиться в моїй домашній колекції:




Річ! Подвійний радіатор, плата приємно тяжить долоню і взагалі справляє враження предмета, зробленого на совість. Плюс – знижені таймінги роботи:)

Пам'ятаю 2008-го року я деякий час працював на одній великій фірмі. Комп'ютеризовано там було досить серйозно. В IT відділі там працювали, у хорошому сенсі цього слова, справжні "маніяки" своєї справи:) Коли я вперше подивився на вкладку властивостей тамтешнього сервера, який працював під управлінням 64-розрядної ОС Windows Server 2003, я м'яко кажучи, дуже здивувався. Я побачив цифру 128 (сто двадцять вісім) гігабайт оперативної пам'яті! Розуміючи, що виглядаю безглуздо, я все-таки вирішив перепитати, чи це так? Виявилося, що так воно і є насправді (128 гігабайт DRAM). Жаль, що мені тоді не вдалося поглянути на ту материнську плату:)

Продовжуємо! Чипи пам'яті можуть бути розташовані як з одного боку друкованої плати текстоліту, так і з обох і бути різної форми (прямокутні або квадратні), встановлені як планарні або компоненти. Висота самого модуля може бути різною. Кожен із чіпів оперативної пам'яті має певну ємність, що вимірюється в мегабайтах (зараз - у гігабайтах).

Наприклад, якщо у нас планка має об'єм в 256 мегабайт і складається з 8 чіпів то (ділимо 256 на 8) і отримуємо, що в кожній мікросхемі міститься по 32 мегабайти.

Не можу залишити без уваги особливий клас пам'яті - серверну DRAM. На фото нижче представлено кілька модулів: перший і третій – серверні варіанти (можете натиснути на фото для збільшення).



Чим серверна пам'ять відрізняється від звичайної? Навіть візуально на фото вище видно, що рішення для серверів мають додаткові чіпи на платі, які забезпечують додатковий функціонал. Який? Давайте подивимося! Насамперед, з'ясуємо, які додаткові компоненти на друкованій платіоперативної пам'яті (крім самих чіпів ОЗУ) є стандартними? Це ряд твердотільних SMD танталових конденсаторів, розташованих безпосередньо над контактними майданчиками модуля. Це - компоненти "обв'язування" плати пам'яті.

Другим обов'язковим елементом (на фото вище відзначений зеленим) можна назвати мікросхему SPD. Абревіатура розшифровується як Serial Presence Detect»- інтерфейс послідовного детектування чи послідовне визначення наявності. Якось так:) По суті - це програмоване ПЗУ, в якому "зашиті" налаштування кожного модуля пам'яті: всі параметри, частоти, таймінги, режими роботи і т.д. Саме звідти під час старту комп'ютера вони зчитуються мікросхемою біосу.

Додаткові мікросхеми на серверних платах (обведені червоним) забезпечують можливість виявлення та виправлення помилок читання/запису (технологія ECC) та часткової буферизації (реєстровість пам'яті).

Примітка: ECC - (error-correcting code - код корекції помилок) Алгоритм виявлення та виправлення випадкових помилок при передачі даних (не більше одного-двох бітів у байті).

Для реалізації цих можливостей на модуль встановлюється додаткова мікросхема пам'яті і він стає не 64-розрядним, як звичайні DIMM, а 72-ти двох. Тому далеко не всі материнські плати можуть працювати з такою пам'яттю. Деякі, треба віддати їм належне, працюють! :)

Натисніть на фото вище і Ви зможете побачити додаткові позначення на стікері (виділені червоним), яких немає для звичайної пам'яті. Я маю на увазі такі скорочення, як: SYNCH, CL3 (2.5), ECC і REG. Зупинимося на них окремо. Оскільки перший із наведених на фото модулів відноситься до періоду розповсюдження персональних комп'ютерів під загальним брендом «Pentium», то на ньому окремо є позначення «SYNCH».

Пам'ятаєте, як розшифровується перша буква абревіатури пам'яті типу SDRAM? Synchronous (синхронна) DRAM. Тип DRAM, який працює настільки швидко, що його можна було синхронізувати за частотою з роботою контролера оперативної пам'яті. На той час це був прорив! Попередні покоління ОЗП працювали в асинхронному режимі передачі даних. Тепер же команди могли надходити в контролер безперервним потоком, не чекаючи на виконання попередніх. З одного боку, це скорочувало загальний час з їхньої передачу, але з іншого (оскільки команди було неможливо виконуватися зі швидкістю їх надходження) виникало таке поняття, як латентність - затримка виконання.

Саме про величину латентності модуля серверної пам'яті свідчить другий показник на стікері «CL3». Розшифровується як "Cas Latency" - мінімальний час, що вимірюється в тактах системної шини, між командою на читання (CAS, за фактом - передачею в пам'ять потрібної адреси рядка або стовпця) та початком передачі даних.

Інша річ, що маркетологи навіть тут намагаються нас обдурити і вказують лише одну (найменшу) із усіх можливих затримок. Насправді, різновидів таймінгів існує досить багато і це - логічно: організація роботи з передачі, вибірки та запису даних у такому великому масиві настільки складна, що було б дивно, якби затримок у роботі пам'яті не було зовсім чи справа обмежувалася однією!

Наприклад, деякі (далеко не всі) затримки представлені в таблиці нижче:


Таким чином, вказуючи значення латентності тільки для одного параметра (CL) з найменшим показником і не даючи уявлення про затримки пам'яті при інших операціях, нам намагаються цю справу втюхати! Не стверджуватиму, що так і відбувається, але відчуття виникає саме таке:)

Позначення ECC ми вже розглядали вище, не будемо повторюватися. А ось із вказівником «REG» давайте розберемося! Як правило, так позначаються регістрові (Registered) модулі оперативної пам'яті. Що це означає? Між чіпами ОЗУ та шиною встановлюється додаткова мікросхема, яка виконує роль своєрідного буфера. Тому подібний тип реєстрової пам'яті часто називають буферизованою (Buffered) або з частковою буферизацією.

Наявність на модулі пам'яті спеціальних регістрів (буфера) знижує навантаження систему синхронізації (електричної регенерації), розвантажуючи її контролер. Регістри відносно швидко зберігають дані, що надходять до них, які часто потрібні додатку. Наявність буфера між контролером та чіпами пам'яті призводить до утворення додаткової затримки в один такт, але для серверних систем це нормально. Отримуємо більшу надійність за рахунок невеликого падіння продуктивності.

Оперативна пам'ять для ноутбуків називається SO-Dimm і має в силу зрозумілих причин укорочений дизайн. Виглядає вона так:


Вона набагато компактніша, ніж її десктопні візаві, але також має унікальний "ключ". Запам'ятайте: за положенням "ключа" можна визначити тип мікросхеми. Ну, ще – за написом на стікері (наклейці) :)

І зовсім вже наостанок: купуйте оперативну пам'ять виробників, що зарекомендували себе: «Samsung», «Corsair», «Kingston», «Patriot», «Hynix», «OCZ» і тоді будуть обходити Вас стороною.

Нижче можете зробити невелику прогулянку заводом одного з великих виробників мікросхем DRAM - «Kingston».

Для початку потрібно зрозуміти принцип дії та визначитися з поняттями. Розглянемо докладніше, що таке ОЗУ у комп'ютері та інших мобільних пристроях. Щоб розібратися, чим відрізняється тимчасове зберігання даних на оперативній пам'яті від зберігання на жорсткому диску, необхідно зрозуміти механізм роботи.

Оперативна пам'ять. Що це?

Оперативна пам'ять (скорочено ОЗУ) — одна з найважливіших складових технічної архітектури комп'ютера. Без цього компонента система не зможе працювати. Модуль ОЗУ відповідає за швидкодію операцій, що виконуються на ПК, а також за загальну швидкість обробки даних пристрою. Чим більший обсяг ОЗУ, тим більше потоків може прийняти та видати процесор. Служить оперативну пам'ять для короткочасного зберігання інформації, щоб здійснювати операції протягом поточного сеансу роботи комп'ютера.

Це загальні відомостіу тому, що таке ОЗУ.

Для чого потрібна ОЗУ і в чому її відмінність від ПЗУ (жорсткого диска)?

Технічно оперативна пам'ять є компонентом системи, який зберігає інформацію, тільки поки включений комп'ютер і модуль ОЗУ отримує електроживлення. При вимиканні комп'ютера або порушенні напруги дані, що містяться в оперативній пам'яті, стираються.


В цьому і є головна відмінність оперативної пам'яті від ПЗУ та знімних носіїв, В якому інформація зберігається постійно і не очищається при вимкненні. ОЗУ виступає як передавальна ланка між процесором комп'ютера та ПЗУ. Зроблено це для того, щоб максимально прискорити роботу системи. Під час сеансу ОЗУ завантажуються необхідні файли. Це значно збільшує швидкість роботи.

Жорсткий диск зберігає інформацію на механічному носії, що не залежить від постійного живлення, але швидкість обробки даних на ньому значно нижча, ніж на модулі ОЗУ. Якби операції комп'ютера проводилися з використанням ПЗП, робота системи була б вкрай повільною. Оперативна пам'ять у багато разів швидше обробляє потокові сигнали, хоч і вимагає підтримки постійної напруги. До оперативної пам'яті також звертаються інші системні пристрої, наприклад, відеокарта, звукова карта. Під час роботи в Інтернеті браузери також використовують оперативну пам'ять, завантажуючи до неї сторінки сайтів. По суті, всі процеси, що виконуються на комп'ютері, обробляють через ОЗУ. Наразі ми з'ясували, що таке ОЗУ. Усвідомили також, чим вона відрізняється від ПЗП. А що таке ОЗУ у ноутбуці? Принцип дії той самий, тільки модулі компактніші.


Оброблені дані можна зберегти або редагувати на жорсткому диску через різні програми та інтерфейси. Передача імпульсів між оперативною пам'яттю та центральним процесором здійснюється за допомогою системної шини.

Що таке пам'ять пам'яті на мобільних пристроях?


Сьогодні все більшої популярності набувають портативні пристрої- Смартфони, телефони, планшетні ПК. Для роботи цих пристроїв також потрібна оперативна пам'ять. Що таке ОЗП у телефоні? Принцип роботи сучасних телефонів і планшетів схожий на такий у звичайного комп'ютера. Тому відповідь на питання про те, що таке ОЗУ в комп'ютері практично універсальна. Досить розумітися на принципах роботи одного пристрою. Наприклад, потрібно дізнатися, що таке ОЗУ в планшеті або смартфоні (телефоні). У даних пристроях оперативна пам'ять також є системним буфером для обробки інформації під час роботи з додатками та інтерфейсами у включеному стані апарату, який також очищається при вимиканні пристрою. Але, запитуючи, що таке ОЗУ в смартфоні або телефоні, потрібно врахувати одну відмінність: кількість системних і службових процесів, що виконуються на мобільній платформі, менша, ніж на повноцінному комп'ютері. При меншому обсязі оперативної пам'яті, ніж на ПК, смартфон або планшет, може обробляти ресурсомісткі програми (різні редактори, робота з відео, ігри).

Ще за допомогою оперативної пам'яті визначається послідовність запуску системних служб, встановлюються пріоритети виконання власних додатків і регулюються поточні робочі процеси на пристрої. На апаратах з операційною системою Androidці маніпуляції здійснюються в налаштуваннях, регулюється їхня робота за допомогою диспетчера завдань. Це базова інформація про те, що таке ОЗУ у телефоні та інших сучасних мобільних платформах.

Зовнішній вигляд ОЗУ

На звичайних персональних комп'ютерах модулі ОЗУ встановлюють відповідні слоти (роз'єми) на материнській платі. Самі вони являють собою невеликі мікросхеми і мають відмінності за формою, стандартом та обсягом. Також випускають потужніші за своїми технічним характеристикамсхеми пам'яті Вони використовуються там, де потрібно максимальна швидкістьобробки інформації. Такі види ОЗУ зовні не схожі на звичайні модулі користувача. При активній роботі вони сильно нагріваються, тому виробники комплектують їх примусовою системою охолодження. Це зберігає заявлену швидкодію на високочастотних процесах та стабільність роботи пам'яті ОЗУ.

Різновиди оперативної пам'яті

За типом розрізняють 2 види оперативної пам'яті, що використовуються на комп'ютерах та інших пристроях: статичного типу (SRAM) та динамічного типу (DRAM). Вони працюють на напівпровідникових матеріалах. Доступ до будь-якої частини таких ОЗУ здійснюється довільно за допомогою звернення до її унікальної адреси.

Статична пам'ять (SRAM)

Має високу продуктивність з допомогою використання спеціальних схем виконавчих напівпровідників. Однак при видимих ​​перевагах є недоліки, наприклад, вона вимагає багато місця для розміщення. Крім того, такий вид пам'яті дорогий за ціною. Тому SRAM застосовують для зберігання невеликого обсягу короткочасної кеш-пам'яті на чіпсеті процесора та інших пристроях комп'ютера. Зупинятись особливо на цьому виді пам'яті в даному огляді ми не станемо.

Динамічна пам'ять (DRAM)

На більшості комп'ютерів як ОЗУ застосовується саме цей вид. Тут застосовано принцип роботи з використанням конденсаторів, обробка даних проводиться на високих частотах. Вартість такої ОЗУ порівняно невисока. У пам'яті динамічного типу також є недоліки. Вони пов'язані з технічним пристроєм DRAM. Конденсатори, які використовуються на цих модулях мають малу внутрішню ємність. Це призводить до їх швидкої розрядки та необхідності своєчасного поповнення заряду (регенерування). Періодична регенерація пам'яті призводить до уповільнення продуктивності системи. Тому розробники шукають технічні рішення щодо прискорення роботи. Для цього створені спеціальні схеми. Їх застосування стабілізує роботу пам'яті та мінімізує затримки для регулярного заповнення обсягу.

Швидкість обробки інформації у ОЗУ

Оперативна пам'ять поділяється за швидкістю обробки даних. Одним із перших видів ОЗУ стала DDR SDRAM. Її особливістю була подвоєна швидкість виконання операцій. Наразі вона застаріла і не застосовується. Їй на зміну прийшла DDR2 SDRAM. На цьому зразку частота робочої шини була збільшена вдвічі. Пікова частота досягала 1200 МГц.



Нині переважно використовується пам'ять DDR3. При її розробці вдалося знизити енергоспоживання та водночас підвищити продуктивність та швидкість пам'яті, а також подвоїти її робочу частоту. Модулі різних поколінь несумісні між собою технічно та механічно. Що таке ОЗУ майбутнього? Великі надії покладають наступне покоління оперативної пам'яті - DDR4. Творці працюють над технічним удосконаленням: зниженням енерговитрат та вартості, підвищенням швидкодії та ефективності.

Від чого залежить швидкість роботи комп'ютера?

Сукупність всіх апаратних складових комп'ютера є важливим чинником швидкодії системи. Можна встановити найшвидшу пам'ять, але якщо якийсь елемент технічної архітектури не справлятиметься з високими швидкостями, то від цього уповільнюватиметься загальна швидкість роботи.

В сучасних пристрояхпідвищення ефективності роботи стали встановлювати внутрішню пам'ять. Це дозволяє швидше оперувати з даними та розвантажувати ОЗУ. Деякі потужні відеокарти мають власні модулі прискорення, а також нові жорсткі диски обладнані буфером обміну для швидкої роботи. Втім, це лише додаткові засоби для основного модуля ОЗУ.

Якщо комп'ютер став повільнішим працювати, вирішенням цієї проблеми може стати додаткова ОЗУ. У такому випадку потрібно розібратися, що таке ОЗУ і для чого воно необхідно, з'ясувати його параметри, а також ознайомитися з рекомендаціями щодо встановлення та заміни даного модуля.

Що таке ОЗП?

ОЗУ означає оперативний пристрій. Його також називають:

  1. RAM (Random Access Memory);
  2. пам'ять із довільним доступом;
  3. або просто оперативна пам'ять.

Фото: Оперативний Пристрій, що запам'ятовує

ОЗП – це енергозалежна пам'ять комп'ютера, яка має довільний доступ.Під час роботи комп'ютера саме там зберігаються усі проміжні, вхідні та вихідні дані, які обробляє процесор. Всі дані, що знаходяться на RAM, можуть бути доступними і збережуться тільки тоді, коли до пристрою підключено живлення. Навіть за короткочасного відключення електрики інформація може спотворитися або повністю знищитися.

Між Random Access Memory та процесором обмін даними відбувається:

  • безпосередньо;
  • через регістри в АЛУ;
  • через кеш.

ВП є:



Використання ОЗУ

Операційні системи обробки інформації, а також зберігання даних, які часто використовуються, застосовують оперативну пам'ять. Якби в сучасних пристроях не було Random Access Memory, то всі операції проходили набагато повільніше, так як вимагалося б набагато більше часу для того щоб рахувати інформацію з постійного джерела пам'яті.

Крім того, виконати багатопотокову обробку було б неможливо. Завдяки наявності ОП всі програми та програми швидше запускаються та працюють. При цьому ніщо не ускладнює обробку всіх даних, що стоять у черзі. Деякі операційні системи, такі як Windows 7, мають властивості зберігати в пам'яті файли, програми та іншу інформацію, яку користувач часто використовує.

Таким чином, немає необхідності витрачати час на те, поки вони почнуть завантажуватися з диска, так як процес почнеться відразу ж.

Як правило, через це Random Access Memory буде постійно завантажено більш ніж на 50%. Цю інформацію можна переглянути в диспетчері завдань. Дані мають властивості накопичуватися і ті програми, які стали використовуватися рідше, будуть витіснені більш необхідними.


На сьогодні найбільш поширеною є динамічна пам'ять, що має довільний доступ (DRAM). Вона використовується у багатьох пристроях. При цьому вона відносно недорого коштує, проте працює повільніше, ніж статична (SRAM).

SRAM знайшла своє застосування у контролерах та відеочіпах, а також використовується в кеш пам'яті процесорів.Ця пам'ять має більш високу швидкість, але вона займає багато місця на кристалі. У свою чергу, виробники вирішили, що обсяг набагато важливіший за прискорену роботу, тому в комп'ютерній периферії застосовується DRAM. Крім того, динамічна пам'ять коштує на порядок дешевшу, ніж статична. При цьому вона має високу щільність. Завдяки цьому, на такому ж крем'яному кристалі міститься більше осередків з пам'яттю. Єдиним мінусом є її не така швидка роботаяк у SRAM.


Варто враховувати, що вся інформація, яка міститься на ОП, може бути доступною тільки в тому випадку, коли пристрій увімкнено. Після того, як користувач здійснить вихід із програми, всі дані будуть видалені. Тому перш ніж виходити з програми, необхідно зберегти всі зміни або доповнення, які були внесені.

ВП складається з кількох осередків. Саме там і розміщуються усі дані. При кожній збереженій зміні остання інформація видаляється, а на її місце записується нова. Кількість комірок залежить від обсягу Random Access Memory.Чим більший цей обсяг, тим вища продуктивність усієї системи.

Щоб дізнатися ОЗУ комп'ютера необхідно виконати такі дії:

  • для Windows XP:
  1. навести курсор на ярлик "Мій комп'ютер";
  2. потім необхідно натиснути праву клавішумиші;
  3. вибрати «Властивості»;
  4. зайти у вкладку "Загальні";
  • для Windows 7:


Встановлюємо

Додаткова ОП допоможе підвищити значною мірою продуктивність пристрою. Її можна встановити як на стаціонарний комп'ютер, так і ноутбук.

Встановлення RAM на комп'ютер

Спочатку необхідно з'ясувати, який тип ВП потрібен. Її вигляд залежить від материнської плати. Щоб дізнатися який тип сумісний з материнкою слід перевірити документи до пристрою або відвідати сайт виробника. Вибираючи RAM, рекомендується придбати 2 або 4 модулі.Таким чином, якщо потрібно 8 Гб ГП, то краще купити 2 по 4 Гб або 4 по 2 Гб. При цьому варто звернути увагу на їхню пропускну здатність і швидкість. Усі дані мають бути однаковими. В іншому випадку система налаштується на мінімальні параметри. Через це продуктивність може знизитися.


Фото: оперативну пам'ять встановлено

Для встановлення RAM варто виконати такі рекомендації:

  1. потрібно від'єднати від пристрою монітор, мишу, принтер та клавіатуру;
  2. переконається, що відсутня статичний заряд;
  3. вилучити старі модулі – для цього необхідно відкрити затискачі, розташовані з двох сторін та вилучити модуль;

Важливо! Новий модуль ОП слід тримати так, щоб не торкатися мікросхем, що знаходяться збоку та нижніх контактів.

  1. RAM потрібно вставити таким чином, щоб паз точно збігся з виступом, розміщеним у роз'ємі;
  2. натиснути на плату та зафіксувати її, при цьому затискачі повинні закритися;
  3. зібрати комп'ютер;
  4. увімкнути пристрій;
  5. перевірити наявність ВП.

Встановлення оперативної пам'яті на ноутбук

Для цього потрібно:

  1. правильно визначити тип ВП;
  2. усунути статичний заряд;
  3. відключити лептоп від живлення та витягнути акумулятор;
  4. зняти потрібну панель на нижній поверхні ноутбука;

Важливо! Більшість лептопів не вимагають парних модулів.



Тип та обсяг

На НаразіІснує кілька типів ОП. Це:

  • DDR RAM;
  • DDR2 RAM;
  • DDR3 RAM.

Вони відрізняються між собою конструкцією планки, а також продуктивністю.


Важливо! Варто зазначити, що модулі між собою абсолютно несумісні, оскільки мають різні роз'єми для монтажу.

У більшості сучасних лептопів встановлена ​​ОП виду DDR2 або DDR3. Застарілі моделі працюють із DDR. Від обсягу оперативної пам'яті залежить швидкість роботи і продуктивність комп'ютера.

Зараз на ринку є модулі обсягом:

  1. 512 Мб;
  2. 1 Гб;
  3. 2 Гб;
  4. 4 Гб;
  5. 8 Гб.

Перед тим як придбати додаткові модулі варто врахувати, що 32-бітна операційна система зможе розпізнати лише 4 Гб. Тому немає потреби витрачатися на плати з великим обсягом через те, що він все одно не використовуватиметься. А от якщо операційна система має 64 біти для неї можна встановити 8, 16 або навіть 32 гігабайти пам'яті.

Відео: збільшимо оперативну пам'ять

Частота та інші параметри

Серед основних параметрів Random Access Memory слід виділити такі:



  1. DDR - 2.2 Вольт;
  2. DDR2 - 1.8 Вольт;
  3. DDR3 - 1.65 Вольт.
  • виробник модуля. Слід віддавати перевагу відомим маркам та моделям, що мають найбільшу кількість позитивних відгуків. Це допоможе унеможливити покупку бракованої деталі, а термін гарантії буде довшим.

Який вигляд має ОЗУ в комп'ютері?

ВП комп'ютера є пластиною, що складається з декількох шарів текстоліту. На ній є:

  • друкована плата;
  • впаяні мікросхеми пам'яті;
  • також є спеціальний роз'єм для підключення.


Де знаходиться оперативна пам'ять?ВП розміщується безпосередньо на материнській платі.


Для модулів є слоти, зазвичай, їх 2 чи 4. Вони перебувають поруч із процесором.


Фото: запам'ятовуючий пристрій на материнській платі

ОП для ПК та ноутбуків

Оперативна пам'ять, призначена для ноутбука, має кілька відмінностей від ОП, яка використовується в ПК, а саме:

  1. модулі відрізняються своїми розмірами – пластина для лептопа набагато коротша за стандартну для комп'ютера;
  2. на планці також є унікальні роз'єми.


Таким чином, модуль, який використовується для ПК, не можна встановити в ноутбук.

Оперативна пам'ять є однією з основних деталей у комп'ютері. Вона відповідає за швидкість запуску різних програм та програм, а також за тимчасове зберігання інформації. Крім того, з її допомогою здійснюється зв'язок зовнішніх пристроїві жорсткого дискаіз процесором.

: постійна та оперативна. Постійна характеризується тим, що дані записуються на носій інформації – жорсткий диск. Після вимкнення комп'ютера всі дані, збережені на жорсткому диску, залишаються цілими та безпековими. Інакше справа з оперативною пам'ятью – інформація в ній зберігається тільки під час роботи комп'ютера. Навіщо необхідна оперативна пам'ять? Перш за все, цей вид пам'яті дуже швидкий, звернення до нього займає операційну систему набагато менше часу, ніж при зверненні до жорсткого диска. Крім того, саме в оперативній пам'яті зберігаються запущені програми. Відкрийте Диспетчер завдань (Ctrl + Alt + Del) та перегляньте розділ «Пам'ять» - ви побачите обсяги оперативної пам'яті, зайняті запущеними на даний момент програмами. Оскільки програми працюють, обсяги займаної ними пам'яті можуть змінюватися. Чим більше на комп'ютері оперативної пам'яті, тим продуктивнішим він буде. Правда, 32-бітна версія операційної системи Windows XP не підтримує більше трьох гігабайт пам'яті. Її 64-бітна версія підтримує до 128 гігабайт оперативної пам'яті, реально ж у цьому випадку все залежить від можливостей материнської плати. Операційна система Windows 7 у 32-бітній версії підтримує 4 гігабайти оперативної пам'яті. У її 64-бітній версії розмір оперативної пам'яті, що підтримується, залежить від версії ОС: у початкових - Home Basic і Home Premium - він становить 8 і 16 гігабайт відповідно, версії Professional, Enterprise і Ultimate підтримують до 192 гігабайт. Зрозуміло, і тут реальний підтримуваний обсяг пам'яті багато в чому залежатиме від можливостей материнської плати. Значення має і тип оперативної пам'яті: SIMM, DIMM, DDR, DDR2, DDR3. Перші два вже дуже застарілі, тому зустріти їх досить важко. Три види, що залишилися, встановлені на більшість сучасних комп'ютерів. Чим більш сучасною є використовувана пам'ятьтим швидше вона працює. Мікросхеми пам'яті компонуються в модулі, ще називають планками. Модулі встановлюються призначені їм слоти на материнській платі.

Оперативна пам'ять – це один із типів енергозалежної пам'яті. ОЗУ використовують у багатьох сучасних пристроях, починаючи з персонального комп'ютерата закінчуючи комунікаторами.

В оперативній пам'яті комп'ютера зберігається інформація, необхідна роботи центрального процесора. Усі необхідні дані цей пристрій отримує саме із плат ОЗУ. Під час роботи оперативної пам'яті використовується принцип адресації, тобто. кожна частина інформації має індивідуальну адресу.

Від обсягу оперативної пам'яті залежить загальна продуктивність персонального комп'ютера. У цьому немає нічого дивного, адже чим більше інформації може одночасно зберігатися в оперативній пам'яті, тим більше завдань можуть бути виконані центральним процесором. Якби ЦП отримував інформацію з жорсткого диска, то сучасні комп'ютерипрацювали б значно повільніше. На комп'ютерах, що мають велику кількість оперативної пам'яті, можна одночасно використовувати багато різних програм, не знижуючи при цьому їх продуктивність.

Передача даних між центральним процесором та платами оперативної пам'яті відбувається через спеціальні шини. Вони мають високою швидкістюпередачі, що забезпечує майже миттєвий обмін потрібними даними.

Існує два основних типи оперативної пам'яті: статична та динамічна. Пам'ять другого типу використовують у платах ОЗУ. Статична пам'ять обробляє та віддає інформацію набагато швидше, але її виробництво обходиться значно дорожче. Саме тому пам'ять статичного типу використовують під час створення центральних процесорівта чіпів відеокарт. Варто відмінити, що використання надшвидкої оперативної пам'яті (кеш) підвищує загальну продуктивність комп'ютера в кілька разів. Це пов'язано з тим, що дані заздалегідь переносяться у цю область із плат звичайної пам'яті.

p align="justify"> Для роботи динамічної пам'яті необхідно постійно поповнювати заряд конденсаторів, що використовуються при створенні плат ОЗУ. Це призводить до того, що певні проміжки часу плати не можуть виконувати свої завдання.

Встановлення пристроїв