Значение оперативной памяти в компьютере. Что такое озу и как определить тип памяти вашего компьютера. Принцип работы оперативной памяти компьютера

Несмотря на развитие технологий и тотальную их популяризацию многие все равно задают вопрос: «Оперативная память что это такое?»

Наверняка большинство из вас слышало о том, что существует некая и какая-то постоянная.

Но толком объяснить, что это такое и зачем она нужна, могут лишь единицы. Конечно, в интернете есть множество статей по этому поводу, но внятного ответа не найти.

Чаще всего мы сталкиваемся с понятием «оперативная память» при выборе компьютера. И единственное,чем мы руководствуемся в этом деле, это правило «чем больше, тем лучше».

На самом же деле это правильно лишь отчасти. Далеко не всегда нужно покупать компьютер с большим количеством памяти. Но обо всем по порядку.

Теоретическая страничка

Если взять все определения, которые есть в интернете, то можно вывести следующее:

Оперативная память – это та память, в которой хранятся временные, промежуточные данные.

Ее также называют оперативкой, (оперативное запоминающее устройство) или RAM (Random Access Memory или память с произвольным доступом), ОП (аббревиатура).

Мы будем использовать все эти понятия. На первый взгляд, вышеуказанное определение кажется несколько сложным, но сейчас мы во всем разберемся.

Как известно, в компьютере есть два вида памяти – оперативная и постоянная.

Так вот, разницу между ними можно проиллюстрировать на одном простом примере.

Этот текст изначально набирался в документе . Когда он печатался, он еще не был сохранен на компьютере, то есть ни одного байта постоянной памяти (на жестком диске) он не занимал.

А где же тогда он находился? Как раз в оперативке.

Когда мы сохранили его на компьютер, он уже начал занимать место в постоянной памяти. Она, кстати, называется ROM (Read Only Memory).

Точно так же происходит при работе с любой другой программой. Пока вы не сохранили данные, они должны где-то храниться, но реального места на диске они занимать не могут (ведь вы их не сохранили).

Так вот, хранятся они именно в ОП.

То есть оперативка – это некий буфер, который хранит данные до тех пор, пока их не сохраняет в постоянную память.

Если взять более привычную для нас житейскую ситуацию, то все вышеописанное можно проиллюстрировать на другом примере.

Допустим, вы купили помидоры, сладкий перец, петрушку, чеснок и огурцы, чтобы сделать салат.

Вы кладете их на доску, чтобы нарезать. На данный момент они еще не в салате, но уже и не в магазине, они на доске. В этом примере разделочная доска как раз и представляет собой ОЗУ (оперативная).

Здесь происходит небольшая обработка, а затем овощи помещаются в какую-то посудину, которая представляет собой ROM (постоянная память).

Рис. 2. Два вида памяти компьютера на примере салата

Собственно, в этом и состоит отличие. Если вы перезагружаете компьютер или же выключаете его и данные при этом не сохраняете, они пропадут.

Но если вы сохраните их (к примеру, в для этого нужно нажать кнопку «Файл» , затем «Сохранить» ), они будут помещены в постоянку.

Все ясно?

Если нет, пишите об этом в комментариях.

Понятно, что чем больше ОЗУ, тем лучше, ведь тогда одновременно можно будет обрабатывать больше информации.

Если взять вышеприведенный пример с овощами и салатом, то понятно, что чем больше будет разделочная доска, тем большее количество помидоров, огурцов и других продуктов поместится на ней.

Есть одно НО - если посудина для салата у вас очень маленькая и вы живете один, то нет смысла покупать очень большую доску.

Столь объемные салаты вы просто не будете готовить, а если и будете, они будут стоять в холодильнике и пропадать.

Таким же образом нет абсолютно никакого смысла выбирать компьютер с большим количеством ОЗУ, если вы не планируете выполнять на нем какие-то сложные задачи и объем постоянной памяти у вас не очень большой.

Вот мы и подошли к теме выбора ОП.

Из всего, о чем мы говорили в этом разделе, можно было сделать такие выводы:

1. Оперативная память или ОЗУ, RAM, ОП – это некий промежуточный этап между постоянной памятью и пользователем.
2. Оперативка содержит в себе данные до тех пор, пока они не будут помещены в постоянку.
3. Когда пользователь вводит какие-то данные, они хранятся именно в RAM, а после сохранения уже помещаются в ROM.
4. Если не сохранить информацию, которая на данный момент обрабатывается оперативкой, она пропадет.

Как выбрать объем оперативной памяти

Чтобы сделать выбор объема ОЗУ, необходимо руководствоваться одним лишь критерием, а конкретно, задачами, которые вы будете выполнять на компьютере. Это выглядит следующим образом:

• если вам нужно только работать с текстовыми документами, подойдет 1 Гб ОП (этого вполне хватит для нормальной работы Word и всего офисного пакета от );
• а если вам нужно обрабатывать графику или играть в , нужно покупать максимальный объем RAM – на данный момент это может быть 16 Гб или даже больше;
• если вам нужно что-то среднее, то на сегодняшний день 8 Гб – оптимальный показатель (этого хватит для нормальной работы игр, пусть не на максималках, и выполнения всех остальных задач).

Совет: Возьмите программы, которые вы планируете использовать на компьютере и посмотрите системные требования к ним. Там, наверняка, будет указан требуемый объем оперативной памяти. Опирайтесь на этот показатель при выборе.

Рис. 3. Компьютеры в магазине

Это касается случаев, когда вы выбираете цельный компьютер, а не оперативную память отдельно. О второй ситуации мы поговорим немного позже.

А перед этим рассмотрим вопрос о том, как же узнать, сколько сейчас ОП на вашем компьютере.

Как узнать имеющийся объем ОЗУ

Прежде чем привести способы, которые позволяют выполнить поставленную задачу, необходимо прояснить несколько моментов.

Начнем с того, что оперативная памяти (физически) представляет собой небольшую прямоугольную плату, которая вставляется в соответствующий разъем материнской платы.

Рис. 4. Модуль ОП и разъем материнской платы для него

Так вот, самый надежный способ, как узнать объем RAM, как раз и заключается в том, чтобы просто посмотреть на этот самый модуль и найти там какую-то цифру рядом со словом «GB», то есть Гигабайт.

Вот как это может выглядеть.

Рис. 5. Объем оперативной памяти, указанный на модуле

Кроме этого, узнать, сколько ОП реально установлено в компьютере, можно с помощью специальных программ и , а конкретно:

1. Через свойства системы. Для этого нужно зайти в «Компьютер» , нажать вверху на «Свойства системы» и посмотреть, сколько Гб указано возле надписи «Установленная память…» .

Рис. 6. Просмотр ОЗУ через свойства системы

2. Через диспетчер задач. Запустить его можно двумя способами: при помощи ввода в строку поиска меню «Пуск» соответствующего запроса и при помощи одновременного нажатия кнопок «Ctrl» , «Alt» и «Delete» . В запущенном диспетчере нужно будет перейти на вкладку «Быстродействие» и обратить внимание на раздел «Физическая память» . Этот способ хорош тем, что можно посмотреть еще и то, сколько Гб (или Мб) используется на данный момент (это тот же раздел и раздел «Память» ).

Рис. 7. Просмотр ОЗУ через диспетчер задач

3. Через программу . Сначала ее нужно сказать ( на страницу загрузки с нашего сайта), затем запустить, перейти на вкладку «Memory» и обратить внимание на то, что указано рядом с надписью «Size» . Это и есть реальный объем RAM.

Рис. 8. Просмотр ОЗУ через программу CPU-Z

Вообще, программ, подобных , существует огромное множество. Очень хорошо работает, к примеру, AIDA64. Выбирайте ту, которая вам больше нравится.

Во-вторых, кроме объема у ОЗУ есть множество других характеристик, таких как частоты, тип и другое. Если вы выбираете ОП не вместе с компьютером, а отдельно, необходимо обращать внимание и на них.

Вот мы и подошли к вопросу увеличения оперативной памяти.

Впрочем, если вы решили не покупать готовый компьютер целиком, а собрать его из отдельных деталей, то приведенные далее советы и критерии будут для вас также актуальными.

Можно ли увеличить оперативную память

Ответ на этот вопрос крайне простой – конечно, можно! Нужно просто купить другой модуль ОП и установить его на материнскую плату. Нужно только знать, как же выбрать этот самый модуль.

В этом случае играют роль не только задачи, которые вы будете выполнять, но и характеристики материнской платы и модуля памяти. Речь идет вот о чем:

1. Сначала нужно узнать, какие модули поддерживает ваша . Здесь роль играет тип памяти (а они бывают DDR-1, DDR-2, DDR-3 и DDR-4, причем с разными маркировками).

Легче всего выполнить поставленную задачу с помощью вышеупомянутой программы . Процесс ее использования выглядит следующим образом:

• сначала программу нужно загрузить ( на официальный сайт), установить и запустить;
• на главном экране следует нажать «Системная плата» ;

Рис. 9. Главный экран AIDA64

• после этого необходимо выбрать пункт «Чипсет» ;

Рис. 10. Раздел «Системная плата» в AIDA64

• вверху останется нажать на «Серверный мост…» и обратить внимание на строки «Поддерживаемые типы памяти» и «Максимальный объем памяти» .

Рис. 11. Характеристики поддерживаемой памяти компьютера в AIDA64

Обязательно запомните поддерживаемые типы модулей и при выборе нового помните, что тип должен соответствовать.

2. Обратите внимание на форм-фактор. Если сказать просто, здесь подразумевается внешний вид и размер самой платы. Разновидностей не так много, всего две – DIMM для ПК и SO-DIMM для ноутбуков.

Первое больше, второе меньше. Смотрите, чтобы не получилось так, что приобретенный вами модуль будет подходить для ноутбука, а у вас ПК.

Рис. 12. Разновидности форм-фактором модулей ОЗУ

3. Обязательно обращайте внимание на частоту. Это одна из главных характеристик модулей , которая напрямую влияет на ее быстродействие.

Здесь ситуация та же, что и с первым критерием настоящего списка. Если материнская плата не поддерживает ту или иную частоту, нет смысла покупать память с такой частотой.

4. Она, конечно, будет работать, но не на максимуме. К примеру, если материнка поддерживает только 1600 МГц, а вы купите ОЗУ на 1800 МГц, то будет работать только 1600, а 200 окажутся ненужными.

Чтобы узнать, сколько МГц поддерживает материнская плата, нужно выполнить те же действия, которые показаны на рисунках 9-11.

В строке «Поддерживаемые типы…» рядом с типом указаны какие-то цифры (к примеру, DDR3-1066). Это и есть объем частоты.

Эти три характеристики являются основными. А также можно обратить внимание на тайминги, режимы работы и производителя.

Но все это не так принципиально. Если вы купите новый модуль оперативной памяти по вышеуказанным критериям, вы сможете вмиг увеличить ее объем на своем компьютере.

Если остались вопросы, пишите о них в комментариях. Мы будем рады ответить!

Есть еще один способ увеличения объема оперативной памяти – это ее разгон. Процедура эта довольно сложная, но интересная. На видео ниже наглядно показано, как она выполняется.

Как разогнать оперативную память?

Продолжаем тему железа и в этом ролике речь пойдёт о частоте оперативной памяти и о разгоне оперативной памяти

Оперативная память, наряду с памятью накопительной (жесткий диск), являются накопительными устройствами, и необходимы для хранения данных. Для чего нужна оперативная память? Если жесткий диск используется для постоянного хранения файлов: музыки, фильмов, изображений, то оперативная память нужна для временного хранения данных, которые используются при работе компьютера процессором. После выключение компьютера, все содержимое оперативной памяти удаляется. ОЗУ – оперативно запоминающее устройство, так еще обозначают данный вид памяти.

Виды оперативной памяти

Основными характеристиками, которыми должна обладать оперативная память – это скорость и быстрота доступа к содержащимся в ней данным. Различают два вида памяти: SRAM и DRAM.

DRAM –динамический вид оперативной памяти. Главное преимущество доступность и экономичность. Преимущественно установлена на большинстве персональных компьютеров и ноутбуков.

SRAM – статический вид оперативной памяти. Благодаря особой реализации модуля, обладает повышенной скоростью в работе, позволяя оперировать большим объемом данных. К недостаткам относят дороговизну производства.

Организация работы

Каким образом организована работа, и для чего служит оперативная память? ОЗУ представляет собой отдельный модуль, который интегрируется в материнскую плату, путем размещения в специальном слоте. Обладает набором регистров, в которых размещены данные и команды, адресуемые центральному процессору. Взаимообмен происходит через регистры нулевого уровня или через кэш.

Что делает оперативная память? По сути, она содержит данные и команды, обрабатываемые в текущий момент времени, а также хранит переменные текущего сеанса ОС. Оперативная система использует память в своей работе, что позволяет ее реализовать все свои функциональные возможности. При переходе компьютера в спящий режим, хранит в себе текущий сеанс.

Размер модуля оперативной памяти

От объема оперативной памяти напрямую зависит скорость работы компьютера. Чем больший объем модуля ОЗУ, тем скорее функционируют программы: игры не тормозят, видео обрабатывается быстрее, появляется возможность использования большего количества программ одновременно. Существующие размеры модулей оперативной памяти:

• 128 MB
• 256 MB
• 512 MB

На данный момент развития компьютерной техники и программного обеспечения оптимальным установленным размером ОЗУ будет от 1 до 2 гигабайт оперативной памяти.

Вот мы и разобрались, зачем нужна оперативная память. Осталось лишь привести список наиболее популярных обозначений на компьютерном жаргоне, что бы быть в курсе. ОЗУ компьютерщики также часто называют такими словами, как: оперативка, память, мозги.

Мое почтение, уважаемые читатели, други, недруги и прочие личности!

Сегодня хочется поговорить с Вами о такой важной и полезной штуке как оперативная память, в связи с чем опубликовано сразу две статьи, одна из которых рассказывает о памяти вообще (тобишь ниже по тексту), а другая (собственно, статья находится прямо под этой, просто опубликована отдельно).

Изначально это был один материал, но, дабы не делать очередную многобуквенную страницу-простыню, да и просто из соображений разделения и систематизации статей, было решено разбить их на две.

Так как процесс дробления был произведен на лету и почти в последний момент, то возможны некоторые огрехи в тексте, которых не стоит пугаться, но можно сообщить об оных в комментариях, дабы, собственно, их так же на лету исправить.

Ну, а сейчас, приступаем.

Вводная

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

Почему самый простой?

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

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

Общее

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), оно же RAM ("Random Access Memory " - память с произвольным доступом), представляет собой область временного хранения данных, при помощи которой обеспечивается функционирование программного обеспечения. Физически, оперативная память в системе представляет собой набор микросхем или модулей (содержащих микросхемы), которые обычно подключаются к системной плате.

В процессе работы память выступает в качестве временного буфера (в ней хранятся данные и запущенные программы) между дисковыми накопителями и процессором, благодаря значительно большей скорости чтения и записи данных.

Примечание.
Совсем новички часто путают оперативную память с памятью жесткого диска (ПЗУ - постоянное запоминающее устройство), чего делать не нужно, т.к. это совершенно разные виды памяти. Оперативная память (по типу является динамической - Dynamic RAM ), в отличие от постоянной - энергозависима, т.е. для хранения данных ей необходима электроэнергия, и при ее отключении (выключение компьютера) данные удаляются. Пример энергонезависимой памяти ПЗУ - флэш-память, в которой электричество используется лишь для записи и чтения, в то время как для самого хранения данных источник питания не нужен.

По своей структуре память напоминает пчелиные соты, т.е. состоит из ячеек, каждая из которых предназначена для хранения мёда определенного объема данных, как правило, одного или четырех бит. Каждая ячейка оной имеет свой уникальный «домашний» адрес, который делится на два компонента – адрес горизонтальной строки (Row ) и вертикального столбца (Column ).

Ячейки представляют собой конденсаторы, способные накапливать электрический заряд. С помощью специальных усилителей аналоговые сигналы переводятся в цифровые, которые в свою очередь образуют данные.

Для передачи на микросхему памяти адреса строки служит некий сигнал, который зовется RAS (Row Address Strobe ), а для адреса столбца - сигнал CAS (Column Address Strobe ).

Как же работает оперативная память?

Работа оперативной памяти непосредственно связана с работой процессора и внешних устройств компьютера, так как именно ей последние «доверяют» свою информацию. Таким образом, данные сперва попадают с жесткого диска (или другого носителя) в саму ОЗУ и уже затем обрабатываются центральным процессором (смотрите изображение).

Обмен данными между процессором и памятью может происходить напрямую, но чаще все же бывает с участием кэш-памяти.

Кэш-память является местом временного хранения наиболее часто запрашиваемой информации и представляет собой относительно небольшие участки быстрой локальной памяти. Её использование позволяет значительно уменьшить время доставки информации в регистры процессора, так как быстродействие внешних носителей (оперативки и дисковой подсистемы) намного хуже процессорного. Как следствие, уменьшаются, а часто и полностью устраняются, вынужденные простои процессора, что повышает общую производительность системы.

Оперативной памятью управляет контроллер, который находится в чипсете материнской платы, а точнее в той его части, которая называется North Bridge (северный мост) - он обеспечивает подключение CPU (процессора) к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ , графический контроллер (смотрите изображение).

Примечание.
Важно понимать, что если в процессе работы оперативной памяти производится запись данных в какую-либо ячейку, то её содержимое, которое было до поступления новой информации, будет безвозвратно утеряно. Т.е. по команде процессора данные записываются в указанную ячейку, одновременно стирая при этом то, что там было записано ранее.

Рассмотрим еще один важный аспект работы оперативки – это ее деление на несколько разделов с помощью специального программного обеспечения (ПО), которое поддерживается операционными системами.

Сейчас Вы поймете, о чем это я.

Подробнее

Дело в том, что современные устройства оперативной памяти являются достаточно объемными (привет двухтысячным, когда хватало и 32 Mб), чтобы в ней можно было размещать данные от нескольких одновременно работающих задач. Процессор также может одновременно обрабатывать несколько задач. Это обстоятельство способствовало развитию так называемой системы динамического распределения памяти, когда под каждую обрабатываемую процессором задачу отводятся динамические (переменные по своей величине и местоположению) разделы оперативной памяти.

Динамический характер работы позволяет распоряжаться имеющейся памятью более экономно, своевременно «изымая» лишние участки памяти у одних задач и «добавляя» дополнительные участки – другим (в зависимости от их важности, объема обрабатываемой информации, срочности выполнения и т.п.). За «правильное» динамическое распределение памяти в ПК отвечает операционная система, тогда как за «правильное» использование памяти, отвечает прикладное программное обеспечение.

Совершенно очевидно, что прикладные программы должны иметь способность работать под управлением операционной системы, в противном случае последняя не сможет выделить такой программе оперативную память или она не сможет «правильно» работать в пределах отведенной памяти. Именно поэтому не всегда удается запустить под современной операционкой, ранее написанные программы, которые работали под управлением устаревших систем, например под ранними версиями Windows (98 например).

Ещё (для общего развития) следует знать, что поддержка памяти зависит от разрядности системы, например, операционная система Windows 7, разрядностью 64 бита, поддерживает объем памяти до 192 Гбайт (младший 32 -битный собрат "видит" не больше 4 Гбайт). Однако, если Вам и этого мало, пожалуйста, 128 -разрядная заявляет поддержку поистине колоссальных объемов – я даже не осмеливаюсь озвучить эту цифру. Чуть подробнее про разрядность .

Зачем нужна эта самая оперативная память?

Как мы уже знаем, обмен данными между процессором и памятью происходит чаще всего с участием кэш-памяти. В свою очередь, ею управляет специальный контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их, т.е. кэш-контроллер загружает в кэш-память нужные данные из оперативной памят­и, и возвращает, когда нужно, модифицирован­ные процессором данные в оперативку.

После процессора, оперативную память можно считать самым быстродействующим устройством. Поэтому основной обмен данными и происходит между этими двумя девайсами. Вся информация в персональном компьютере хранится на жестком диске. При включении компа в ОЗУ с винта записываются драйверы, специальные программы и элементы операционной системы. Затем туда записываются те программы – приложения, которые мы будем запускать, при закрытии последних они будут стерты из оной.

Данные, записанные в оперативной памяти, передаются в CPU (он же не раз упомянутый процессор, он же Central Processing Unit ), там обрабатываются и записываются обратно. И так постоянно: дали команду процессору взять биты по таким-то адресам (как то: обработатьих и вернуть на место или записать на новое) – он так и сделал (смотрите изображение).

Все это хорошо до тех пор, пока ячеек памяти (1 ) хватает. А если нет?

Тогда в работу вступает файл подкачки (2 ). Этот файл расположен на жестком диске и туда записывается все, что не влезает в ячейки оперативной памяти. Поскольку быстродействие винта значительно ниже ОЗУ , то работа файла подкачки сильно замедляет работу системы. Кроме этого, это снижает долговечность самого жесткого диска. Но это уже совсем другая история.

Примечание.
Во всех современных процессорах имеется кэш (cache ) - массив сверхскоростной оперативной памяти, являющейся буфером между контроллером сравнительно медленной системной памяти и процессором. В этом буфере хранятся блоки данных, с которыми CPU работает в текущий момент, благодаря чему существенно уменьшается количество обращений процессора к чрезвычайно медленной (по сравнению со скоростью работы процессора) системной памяти.

Однако, кэш-память малоэффективна при работе с большими массивами данных (видео, звук, графика, архивы), ибо такие файлы просто туда не помещаются, поэтому все время приходится обращаться к оперативной памяти, или к HDD (у которого также имеется свой кэш).

Компоновка модулей

Кстати, давайте рассмотрим из чего же состоит (из каких элементов) сам модуль.

Так как практически все модули памяти, состоят из одних и тех же конструктивных элементов, мы для наглядности возьмем стандарт SD-RAM (для настольных компьютеров). На изображении специально приведено разное конструктивное исполнение оных (чтобы Вы знали не только «шаблонное» исполнение модуля, но и весьма «экзотическое»).

Итак, модули стандарта SD-RAM (1 ): DDR (1.1 ); DDR2 (1.2 ).

Описание:

1. Чипы (микросхемы) памяти
2. SPD (Serial Presence Detect ) – микросхема энергонезависимой памяти, в которую записаны базовые настройки любого модуля. Во время старта системы BIOS материнской платы считывает информацию, отображенную в SPD , и выставляет соответствующие тайминги и частоту работы ОЗУ ;
3. «Ключ» - специальная прорезь платы, по которой можно определить тип модуля. Механически препятствует неверной установке плашек в слоты, предназначенные для оперативной памяти;
4. SMD -компоненты модулей (резисторы, конденсаторы). Обеспечивают электрическую развязку сигнальных цепей и управление питанием чипов;
5. Cтикеры производителя - указывают стандарт памяти, штатную частоту работы и базовые тайминги;
6. РСВ – печатная плата. На ней распаиваются остальные компоненты модуля. От качества зачастую зависит результат разгона: на разных платах одинаковые чипы могут вести себя по-разному.

Послесловие

Собственно, это основы основ и базисный базис, а посему, надеюсь, что статья была интересна Вам как с точки зрения расширения кругозора, так и в качестве кирпичика в персональных знаниях о персональном компьютере:).

На сим всё. Как и всегда, если есть какие-то вопросы, комментарии, дополнения и тп, то можете смело бежать в комментарии, которые расположены ниже. И да, не забудьте прочитать материал .

Сейчас мы попробуем выяснить, что же такое ОЗУ (оперативная память), а также рассмотрим основные виды современной, и не очень, оперативной памяти компьютера.

Оперативная память (RAM) - часть компьютерной системы, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им различных операций. Передача данных в оперативную память процессором производится непосредственно, либо через сверхбыструю память . Если говорить проще – это элементы «начинки» системного блока, которые служат для хранения запущенных пользователем программ , и для предоставления процессору быстрого доступа к ним. Теперь перейдём непосредственно к типам памяти. Оперативную память ПК, можно поделить на два типа: SRAM (статического типа) и DRAM (динамического типа). Далее подробнее о каждом из них:

(Dynamic Random Access Memory) – динамический тип памяти, вот это и есть те самые прямоугольные планки оперативной памяти, которые мы вставляем в слоты на материнской плате. Для хранения разряда бита или трита используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариациях конденсаторов два) такой вид памяти решает, во-первых, проблему дороговизны (один конденсатор и один транзистор дешевле нескольких транзисторов) и, во-вторых, компактности (там, где в SRAM размещается один триггер, то есть один бит, можно уместить восемь конденсаторов и транзисторов), такой тип памяти имеет ряд недостатков:

• такая память работает медленнее, чем память типа SRAM, а значит увеличивается и время доступа к информации которая в ней содержится;
• второй минус заключается в разрядке конденсаторов, из которых состоит DRAM: дабы не потерять содержимое памяти, заряд конденсаторов необходимо «регенерировать» через определённый интервал времени. Регенерация выполняется центральным микропроцессором или контроллером памяти. Так как для регенерации памяти периодически приостанавливаются все операции с памятью, значительно снижается производительность данного вида ОЗУ.

SRAM (Static Random Access Memory) – статический тип памяти, который обычно основан на триггерах, этот тип ОЗУ не нуждается в регенерации и достоинство этого вида памяти - скорость. Поскольку триггеры собраны на вентилях, а время задержки вентиля очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро, а вот недостаток этого типа памяти – дороговизна. Также группа транзисторов входящая в триггер занимает гораздо больше места, чем конденсаторы, соответственно объемы такой памяти ограничены. Данный тип памяти используется для организации сверхбыстрой памяти (кэш памяти ), кэш в свою очередь используется в процессорах, жёстких дисках , и в других устройствах.

Важнейшей характеристикой, от которой зависит производительность памяти, является ее пропускная способность. Современная память имеет шину шириной 64 бита (или 8 байт), поэтому пропускная способность памяти типа DDR800, составляет 800 МГц х 8 Байт = 6400 Мбайт в секунду. Отсюда, следует и другое обозначение памяти такого типа – PC6400. В последнее время часто используется двухканальное и трёхканальное подключение памяти, при котором ее пропускная способность соответственно удваивается и утраивается. Таким образом, в случае с двумя модулями DDR800 мы получим максимально возможную скорость обмена данных 6.4 Гбайт/с и 12,8 Гбайт/c, но это всего лишь в теории, на практике же, дела обстоят иначе и прирост от таких режимов совсем незначителен.

Теперь поговорим подробнее о типах динамической оперативной памяти:

DDR - используется в очень старых системах и из-за своей древности имеет ряд недостатков в структуре модулей, и имеет низкую скорость передачи данных.

DDR2 – этот тип памяти понемногу теряет актуальность в наши дни, но ещё используется множеством компьютеров. Скорость передачи данных у DDR2 на порядок выше, чем у DDR(самая медленная модель DDR2, по своей скорости равна самой быстрой модели DDR).

DDR3 - наиболее распространенный вид памяти на сегодняшний день. Если учитывать скорость передачи данных, то она опять же выше, чем у памяти предыдущего поколения (Самая медленная модель DDR3 по скорости передачи данных равна самой быстрой модели DDR2).

DDR4 - новый тип оперативной памяти, отличающийся от предыдущих поколений более высокими частотными характеристиками и низким напряжением. Будет поддерживать частоты от 2133 до 4266 МГц.

Таблица 1: Технические характеристики оперативной памяти по стандартам JEDEC

На максимальную производительность памяти также влияют такие важные параметры как "тайминги памяти".

Тайминг - это задержка между отдельными операциями, производимыми контроллером при обращении к памяти. Если рассмотреть состав памяти, получим: всё её пространство представлено в виде ячеек (прямоугольников), которые состоят из определённого количества строк и столбцов. Один такой "прямоугольник" называется страницей, а совокупность страниц называется банком. Для обращения к ячейке, контроллер задаёт номер банка, номер страницы в нём, номер строки и номер столбца, на все запросы тратится время, помимо этого довольно большая затрата уходит на открытие и закрытие банка после самой операции чтения/записи. На каждое действие требуется время, оно и называется таймингом.

Оперативное запоминающее устройство, или оперативная память, – это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. Ее основная особенность заключена в том, что хранение информации в ней осуществляется только до тех пор, пока компьютер включен. При выключении компьютера, вся хранимая информация сразу же удаляется без возможности восстановления. По способу хранения информации оперативная память делится на статическую (SRAM – Static RAM) и динамическую (DRAM – Dynamic RAM).

Микросхемы динамической памяти используют в качестве основной оперативной памяти компьютера. Микросхемы статической памяти используют в качестве вспомогательной памяти (кэш-памяти), предназначенной для оптимизации работы процессора.

Оперативная память в компьютере размещается на стандартных панельках, называемых модулями. Модули оперативной памяти вставляют в соответствующие разъемы на материнской плате. Если к разъемам есть удобный доступ, то операцию можно выполнять своими руками. Если удобного доступа нет, может потребоваться неполная разборка узлов системного блока, и в таких случаях операцию поручают специалистам.

Постоянное запоминающее устройство (пзу)

В момент включения компьютера в его оперативной памяти нет ничего – ни данных, ни программ, поскольку оперативная память не может ничего хранить без подзарядки ячеек более сотых долей секунды, но процессору нужны команды, в том числе и в первый момент после включения.

Поэтому сразу после включения на адресной шине процессора выставляется стартовый адрес. Это происходит аппаратно, без участия программ (всегда одинаково). Процессор обращается по выставленному адресу за своей первой командой и далее начинает работать по программам.

Этот исходный адрес не может указывать на оперативную память, в которой пока ничего нет. Он указывает на другой тип памяти – постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен. Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «зашитыми» – их записывают туда на этапе изготовления микросхемы.

Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS – Basic Input Output System). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютера и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков. Программы, входящие в BIOS, позволяют нам наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.

Работа таких стандартных устройств, как клавиатура, может обслуживаться программами, входящими в BIOS, но такими средствами нельзя обеспечить работу со всеми возможными устройствами. Так, например, изготовители BIOS абсолютно ничего не знают о параметрах наших жестких и гибких дисков, им не известны ни состав, ни свойства произвольной вычислительной системы. Для того чтобы начать работу с другим оборудованием, программы, входящие в состав BIOS, должны знать, где можно найти нужные параметры. По очевидным причинам их нельзя хранить ни в оперативной памяти, ни в постоянном запоминающем устройстве.

Специально для этого на материнской плате есть микросхема «энергонезависимой памяти», по технологии изготовления называемая CMOS (complementary metaloxide semiconductor). От оперативной памяти она отличается тем, что ее содержимое не стирается во время выключения компьютера, а от ПЗУ тем, что данные в нее можно заносить и изменять самостоятельно, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав Системы. Эта микросхема постоянно подпитывается от небольшой батарейки, расположенной на материнской плате. Заряда этой батарейки хватает на то, Чтобы микросхема не теряла данные, даже если компьютер не будут включать несколько лет.

В микросхеме CMOS хранятся данные о гибких и жестких дисках, о процессоре, о некоторых других устройствах материнской платы. Тот факт, что компьютер четко отслеживает время и календарь (даже и в выключенном состоянии), тоже связан с тем, что показания системных часов постоянно хранятся (и изменяются) в CMOS.

Таким образом, программы, записанные в BIOS, считывают данные о составе оборудования компьютера из микросхемы CMOS, после чего они могут выполнить обращение к жесткому диску, а в случае необходимости и к гибкому, и передать управление тем программам, которые там записаны.