Оперативная память: виды, увеличение, диагностика

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.

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.

Как увеличить производительность ОЗУ на компьютере

В тот момент, когда производительности ОЗУ начинает не хватать, хочется увеличить её максимально бюджетным способом. Для этого нужно воспользоваться несколькими доступными методами. Перед тем как увеличить ОЗУ на ПК штатными средствами, лучше сначала убедиться в том, что памяти действительно не хватает, ведь проблема низкой производительности может скрываться в другом.

Как увеличить объём оперативной памяти

На самом деле, увеличить объём ОЗУ можно, лишь установив дополнительную планку в слот физически. Но существуют методы, которые позволяют имитировать этот процесс, в ущерб производительности и скорости чтения и записи, ведь ОЗУ — это память, в которой хранятся некие данные.

Первый способ, который можно использовать, — это заимствование места у флеш-карты. То есть, мы используем память внешнего накопителя в качестве оперативной. Для этого существует функция Readyboost, которая по умолчанию поставляется с операционной системой Windows, начиная с Vista. Для того чтобы применить данный метод, нужно вставить флешку, щёлкнуть на ней правой кнопкой и выбрать свойства.

Здесь система сама проверит флешку на пригодность и сообщит, можно ли использовать её в качестве ОЗУ. Не все флешки поддерживаются, поэтому система может уведомить о том, что это устройство использовать таким образом нельзя. Данный метод нужно применять в самых крайних случаях, потому что реального прироста он не даст. Даже если и получится запустить несколько дополнительных программ и приложений, скорость их работы будет очень маленькой. Связано это с тем, что сменные носители работают гораздо медленнее, чем ОЗУ.

В некоторых случаях может помочь увеличение или включение файла подкачки. Этот приём позволяет использовать свободное место на жёстком диске в качестве оперативной памяти. Он имеет такой же недостаток, как и с флешкой, − медленная скорость работы. Попасть в настройку файл подкачки можно, щёлкнув правой кнопкой на иконке «Моего компьютера» и выбрав свойства.

Затем нужно перейти в «Дополнительные параметры системы» и выбрать вкладку «Дополнительно». В блоке «Быстродействие» есть кнопка «Параметры», которая откроет окно с параметрами быстродействия. Нас интересует вкладка «Дополнительно», которая содержит блок «Виртуальная память».

Это и есть файл подкачки. В этом же блоке будет указано, сколько всего памяти используется в данный момент.

Чтобы задать свой размер, нужно нажать по кнопке «Изменить».

В новом окне перед пользователем предстанет набор настроек. Можно установить галочку для того, чтобы система автоматически подстраивала и увеличивала объём файла подкачки по мере необходимости. Чуть ниже можно указать размер вручную или вовсе не использовать файл подкачки. После указания всех изменений нужно нажать по кнопке «Задать» и затем OK. Таким образом, можно временно решить проблему нехватки ОЗУ.

Как увеличить частоту оперативной памяти

Увеличение частоты ОЗУ называется разгон. И осуществить его можно, увеличив общую частоту системной шины. Надо помнить, что изменение этого параметра, так или иначе, повлияет на работу всей системы в целом, в том числе и процессора.

Производится эта операция через Bios компьютера. Обычно нужно нажать клавишу F2, F8 или DEL, чтобы войти в него. Также могут встречаться и другие комбинации. В разных версиях BIOS пункты, отвечающие за установку значений частоты, могут называться по-разному. Нужно искать что-то вроде CPU Host Frequency.

Находиться эта опция может в настройках питания или специальном отдельном пункте. Также на некоторых системах придётся изначально разблокировать возможность вручную менять установки.

Такой пункт может называться примерно CPU Host Frequency Control. Повышать частоту необходимо маленькими шажками, каждый раз перезагружаясь и проверяя систему на стабильность. Как только начали появляться ошибки или неправильная работа, надо вернуться в Bios и вернуть предыдущее значение частоты.

Оперативная память в компьютере – что это такое?

Оперативная память (ОЗУ) имеет английское название RAM (Random Access Memory). Также данный узел может именоваться «оперативка», память. По техническим характеристикам это устройство представляет собой энергозависимую компоненту общей компьютерной памяти, в которой происходит хранение временных данных в виде машинного кода или программы.

Дополнительно в оперативной памяти ПК содержатся временные входные, выходные или промежуточные данные, которые находятся в процессе обработки центральным процессором.

Физическое исполнение этого типа памяти представлено в виде планок, на которых содержится набор микросхем и токопроводящих дорожек. Устанавливать оперативную память необходимо в специальные гнезда, расположенные на материнской плате компьютера. Они бывают различного цвета, обычно голубыми, желтыми или зелеными. Каждая планка в области расположения пинов (контактов) имеет прорезь, которая совмещается с аналогичной в гнезде. По бокам имеются стопорные защелки.

Планка помещается в специальные гнезда с защелками

Понятие энергонезависимая память подразумевает устройство ввода/вывода, для работы которого не требуется наличие постоянного питания. Энергозависимая память – это область размещения информации на компьютере, для функционирования которой требуется наличие источника питания.

Поскольку ОЗУ относится к энергозависимым разновидностям устройств ввода/вывода, то это накладывает отпечаток на особенности ее работы. В отличие от ПЗУ (постоянного запоминающего устройства), на которое происходит сохранение нужной информации, все данные, содержащиеся в ОЗУ, после выключения пользователем ПК обнуляются.

Еще одним моментом, для чего нужна оперативная память на компьютере, является повышение производительности. В отличие от центрального процессора, который имеет высокую скорость отдачи и приема данных, винчестер или периферийные устройства не обладают подобными характеристиками.

При возникновении необходимости обмена данными между внутренними частями ПК, оперативная память играет роль буфера, где кэшируются процессы для ускорения получения доступа к ним. Аналогично работают программы, которые «сбрасывают» кэш временной информации в оперативную память, чтобы в будущем не нагружать ЦП, а получать необходимые данные из ОЗУ.

Память нужна для улучшения производительности ПК

Таким образом, наличие оперативной памяти сказывается на работе системы, позволяя уменьшить время обмена данными между программными средствами и функциональными частями ПК (процессор, «северный» и «южный» мост, устройства ввода/вывода).

Наличие оперативной памяти характерно не только для стационарного ПК. Это важная деталь любого электронного устройства (планшет, ноутбук, смартфон или даже смарт-ТВ).

Модули с коррекцией ошибок

Существуют модули с коррекцией ошибок и без. Дело в том, что всегда существует некоторая вероятность ошибочного считывания данных из памяти. Для борьбы с этим явлением применяют как аппаратные, так и программные средства. Программные средства – это избыточное кодирование.

В этом случае цифровой поток имеет в своем составе «лишние», так называемые служебные биты. Они не несут полезной информации, но использующиеся для проверки и коррекции ошибок. Аппаратные средства – это дополнительные микросхемы в модуле.

Модули с коррекцией ошибок (ЕСС — Error Correction Code) применяется в серверах, где циркулируют большие информационные потоки и велика цена ошибки.

В бытовых и офисных компьютерах применяются модули без коррекции ошибок, которые стоят существенно дешевле. Эти два вида модулей можно легко отличить по внешнему виду. Память без коррекции ошибок имеет четное количество микросхем в модуле (чаще всего – 8), память с коррекцией ошибок – нечетное (чаще всего – 9).

Влияние ОЗУ на производительность компьютерных игр

Влияние ОЗУ на производительность в играх зависит от характеристик конкретной игры. Прежде чем выбирать компьютер с максимальными значениями памяти или покупать дополнительные гигабайты, внимательно ознакомьтесь с параметрами ваших игр:

• если игрой используется 8 Гб ОЗУ, то обновление оперативной памяти устройства с 4 до 16 Гб заметно отразится на скорости запуска игры, качестве картинки, количестве «лагов» и частоте «торможения» процесса;
• если игра использует все те же 8 Гб памяти, уже имеющиеся на устройстве, то увеличение объемов ОЗУ до 16 Гб не окажет никакого влияния на скорость и оперативность игрового процесса: в результате апгрейда компьютера пользователь не заметит никаких положительных изменений.

Далее рассмотрим более подробно, на что влияет оперативная память в играх и от каких ее параметров сильнее всего зависит скорость и качество загрузки программы.

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

Основная статья: SRAM (память)

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.

Итак, как правильно выбрать оперативную память для компьютера в 2021 году – интерфейс

Оперативная память Kingston HyperX – одна из самых популярных

При покупке материнской платы вам придется сделать выбор – какую оперативную память вы будете использовать.

В настоящее время большинство материнских плат используют DDR4. Но есть еще старые модели, которые работают на памяти DDR3 и даже DDR2.

Еще более старый стандарт – DDR1 больше не используется из-за его низкой скорости и низкой частоты. Основное различие между типами DRAM заключается в интерфейсе.

Например, планка DDR2 не помещается в слот DDR3, поэтому они не являются обратно совместимыми, как жесткие диски.

Если вы хотите знать как правильно выбрать оперативную память для компьютера, то должны разбираться в характеристиках.

Частота – очень важный аспект, который следует учитывать при покупке памяти DRAM.  Если например, ОЗУ имеет, скажем, 1333 МГц, и вы устанавливаете ее на материнскую плату с минимальной частотой 1666 МГц, то работать ничего не будет.

Но если ваше ОЗУ имеет большую частоту, чем материнская плата, вы можете смело установить ее, и она будет работать на частоте материнки.

Типы оперативной памяти

Объем “оперативки”, который вы устанавливаете на свой ПК, также важен. Но стандартного объема нет. Многие планки идут объемом 4 – 8 ГБ (а может доходить до 64 ГБ).

Эти обхемы покрывают практически любую обычную задачу, если только вы не планируете применять многозадачность. Тоесть запускать кучу ресурсоемких программ одновременно.

Если например, вы занимаетесь рендерингом и кодированием видео, и работаете с несколькими программами одновременно, то потребность в большом объеме ОЗУ резко возрастает.

Кроме того, если знать как правильно выбрать оперативную память для компьютера – то добавление дополнительной планки в ПК может быть недорогим и эффективным средством повышения его производительности!

Это особенно актуально для медленных старых ноутбуков, Но помните, что оперативная память ноутбука и ПК – это разные вещи. Они отличаются по физическому размеру.

Кроме того, имейте в виду, что 32-битная операционная система (x86) может использовать только до 4 ГБ оперативной памяти.

Если вы планируете установить больше, то вам нужна 64-битная операционная система (для этого также требуется 64-битный совместимый процессор).

Тайминги

Если вы задаетесь вопросом как правильно выбрать оперативную память для компьютера – то обязательно должны знать про тайминги!

Помимо частоты, оперативная память также имеет настройку задержек – таймингов. Это время, которое проходит с момента отправки запроса контроллером памяти.

И до определенного момента. Когда информация, хранящаяся на чипах оперативи, становится доступна на выводах контроллера.

В идеале, тайминги должны быть как можно меньше. Но они могут быть изменены в BIOS материнской платы.

Вообщем, чем быстрее время доступа, тем лучше работает оперативная память. Но большой объем ОЗУ и низкие тайминги влияют на стоимость.

Оверклокеры, как правило, изменяют частоты и тайминги, чтобы сделать их намного быстрее. Но это должны делать только профессионалы, потому что этот процесс может сделать RAM нестабильной и вызывать синие экраны.

Поскольку вам нужно увеличить напряжение на ОЗУ при разгоне, она нагревается довольно резко, поэтому охлаждение будет необходимо.

Оперативная память и материнская плата

Спецификацией материнской платы в отношении оперативной памяти является количество каналов. Одноканальный, двухканальный или трехканальный режим?

Это относится к количеству каналов, которые память должна передать контроллеру памяти. Как вы могли себе представить, чем больше, тем лучше.

Имейте в виду, что двухканальные комплекты имеют две планки, трехканальные – три и так далее

Это важно знать при решении вопроса – “как правильно выбрать оперативную память для компьютера”

Таким образом, вы должны обратить внимание на то, какой тип архитектуры поддерживает ваша материнская плата. Как и все другие электронные компоненты в этом мире, разные производители производят различную качественную продукцию

Как и все другие электронные компоненты в этом мире, разные производители производят различную качественную продукцию.

Поэтому, отправляясь покупать оперативную память, постарайтесь ориентироваться на известные бренды. Вот несколько известных производителей, которые сделали себе имя, предлагая высококачественные продукты премиум класса:

• Samsung
• G.Skill
• Corsair
• Kingston
• Hynix
• Patriot
• Micron

Теперь вы точно знаете как выбрать оперативную память для компьютера в 2021 году и на какие характеристики стоит обратить пристальное внимание при покупки. Как правильно выбрать оперативную память для компьютера

Как правильно выбрать оперативную память для компьютера

Android-смартфоны

Мы все прекрасно знаем, что чем больше оперативной памяти, тем больше приложений сможет одновременно работать. Однако это далеко не всё, на что тратятся драгоценные гигабайты.

1. Android работает на ядре Linux. Ядро хранится в сжатом файле специального типа и извлекается непосредственно в ОЗУ во время включения устройства. В этой зарезервированной области памяти хранится ядро, драйверы и модули ядра, которые управляют компонентами устройства.
2. RAM-диск для виртуальных файлов. Некоторые папки и файлы в системном каталоге являются на самом деле виртуальными. Они создаются при каждой загрузке и содержат такую информацию, как уровень заряда батареи и частота процессора. Для их хранения выделяется ещё немного оперативной памяти.
3. Данные о настройках IMEI и модема сохраняются в NVRAM (энергонезависимая память, которая не стирается при выключении телефона). Вместе с этим при каждой загрузке они передаются в ОЗУ для обеспечения работы модема.
4. Для работы графического адаптера тоже требуется память. Она называется VRAM. Наши смартфоны используют встроенные графические процессоры, у которых нет собственной памяти. Поэтому для графического адаптера резервируется некоторое количество ОЗУ.

Вся оперативная память, оставшаяся от перечисленных выше потребителей, поступает в распоряжение графической оболочки операционной системы и установленных приложений. При этом в одной части оставшегося объёма ОЗУ хранятся данные запущенных приложений, а вторая всегда остаётся свободной на тот случай, если пользователь запустит ещё одну программу. Если количество свободной памяти уменьшается, то из оперативки выгружаются ранее запущенные приложения.

На сегодняшний день объём оперативной памяти, которую операционная система резервирует под свои нужды, составляет около 1 ГБ. Хотя производители могут применять свои настройки и дополнительные модули, в некоторой степени влияющие на эту цифру, средняя температура по больнице именно такая.

Для обеспечения нормальной многозадачности достаточно, чтобы в оперативке находилось 5−7 приложений, что в среднем займёт около 700−900 МБ. Добавьте к этому ещё 300−400 МБ свободного пространства, необходимого для запуска новых приложений.

Вы не почувствуете никакого значительного ускорения и вау-эффекта от того, что возьмёте в руки устройство с 4 или 6 ГБ. Может быть, даже вообще не заметите никакой разницы.

Тем не менее прогресс не стоит на месте. Постепенное наращивание размера оперативной памяти рано или поздно приведёт к тому, что операционная система будет всё более увеличивать зарезервированный для себя раздел, а разработчики станут выпускать всё более ресурсоёмкие приложения. И тогда 6 ГБ ОЗУ действительно могут пригодиться. Но сейчас переплачивать за дополнительные гигабайты нет никакого смысла.