Что такое оперативная память (ram)

ОП для ПК и ноутбуков

Оперативная память, предназначенная для ноутбука, имеет несколько отличий от ОП, которая используется в ПК, а именно:

1. модули отличаются своими размерами – пластина для лэптопа гораздо короче, чем стандартная для компьютера;

на планке также присутствуют уникальные разъемы.

Таким образом, модуль, используемый для ПК нельзя установить в ноутбук.

Оперативная память является одной из главных деталей в компьютере. Она отвечает за быстроту запуска различных программ и приложений, а также за временное хранение информации. Кроме того, с её помощью осуществляется связь внешних устройств и жесткого диска с процессором.

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.

Леди Луиза Виндзор и Джеймс, виконт Северн

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.

ПЗУ – что это такое

Кроме ОЗУ в компьютере имеется ПЗУ или постоянное запоминающее устройство. Чтобы понять, что такое ОЗУ и ПЗУ в компьютере, требуется перечислить источники хранения информации, которые относятся к постоянным:

• интегральные микросхемы. Примером является БИОС, который питается от собственной батареи;
• винчестер;
• съемные накопители;
• диски;

Под ПЗУ понимаются контроллеры, БИОС, наборы микросхем, а также накопители Также к числу ПЗУ в компьютере относят микросхемы (северный и южный мост), в которых заложены алгоритмы работы всей системы. Северный мост отвечает за правильную работу процессора и видеускорителя. Южный мост является контроллером, который, расшит на материнской плате и отвечает за процессы ввода/вывода.

Особенностью работы данного типа запоминающего устройства заключается в его энергонезависимости. Сохранение информации происходит даже при выключенном питании.

Полки из гипсокартона своими руками: 70+ идей для эргономики пространства

Постоянная и оперативная память на компьютерах и в мобильных устройствах

Память устройства, которая не зависит от того, включено это устройство или нет, называют энергонезависимой памятью. Только в такой памяти могут храниться данные, когда устройство выключено.

Энергонезависимая память называется также постоянной (или иногда внутренней) памятью устройства.

– Если память «постоянная», то в ней никогда ничего не меняется? – Нет. Постоянная память потому, что в ней все «постоянно» сохраняется при выключении компьютера или смартфона.

Как только мы включаем компьютер или гаджет, устройство из постоянной памяти «извлекает» программу своего запуска, и с ее помощью загружает операционную систему:

• В компьютерах – это операционная система Windows (но может быть и другая система).
• Для смартфонов и планшетов – чаще всего операционная система Андроид (хотя и тут могут быть иные варианты).
• В «яблочных» компьютерах MAC, айфонах iPhone и планшетах iPAD – это операционная система iOS (здесь тоже бывают исключения).

Итак, загружается операционная система из постоянной памяти. Но куда она загружается? Так вот, для загрузки операционной системы служит так называемая оперативная память.

Почему «оперативная»? Да потому, что в отличие от постоянной памяти, в оперативной памяти «оперативная обстановка» меняется с калейдоскопической скоростью.

Про объёмы памяти компьютеров и гаджетов

От объёма оперативной памяти зависит количество запущенных программ и задач, которые может одновременно выполнить компьютер или гаджет.

Объем оперативной памяти компьютеров и гаджетов когда-то измеряли в килобайтах, затем перешли на мегабайты. А в настоящее время не редкость, когда размер оперативной памяти исчисляется десятками гигабайт. На очереди объёмы памяти в сотни гигабайт и даже единицы, а то и десятки терабайт (например, для серьезных серверов).

От объёма постоянной памяти зависит, сколько разных приложений и прикладных программ можно установить на компьютер или мобильный телефон, а также количество сохраненных фотографий, видео, фильмов, документов и других полезных файлов пользователя. Объёмы постоянной памяти современных устройств измеряются гигабайтами и терабайтами.

В компьютерах и ноутбуках могут применяться жесткие диски в качестве носителей постоянной памяти. В мобильных гаджетах, в основном, применяются специальные микросхемы памяти, надежно сохраняющие все данные при отключении электроэнергии. Технологии производства микросхем памяти постоянно совершенствуются. Поэтому в компьютерах и даже в серверах происходит активный переход с традиционных жестких дисков на микросхемы.

История, развитие и типы ОЗУ

Оперативная память всегда присутствовала в структурной схеме вычислительной техники. Ещё в XIX веке были созданы первые образцы аналитических машин, состоящие сугубо из механических частей. Естественно, и ОЗУ было механическим. В XX столетии развитие электроники было стремительным. Это отражено и в эволюции оперативной памяти. В разное время для этих целей использовали электромеханические реле, электронно-лучевые трубки и магнитные барабаны.

С развитием полупроводниковых технологий появилась и стала развиваться оперативная память, основанная на транзисторах: десятки, сотни, тысячи, а затем и миллионы транзисторов в одном корпусе микросхемы. Сначала эти микросхемы памяти просто впаивались в материнскую плату, что было не очень удобно. С развитием компьютеров ОЗУ было вынесено на отдельную съёмную плату.

Основные современные типы оперативной памяти – это SRAM и DRAM – статическая и динамическая память с произвольным доступом. Первая выполнена на базе триггеров, имеет высокую скорость, но малую плотность элементов. Вторая построена на связках «конденсатор-транзистор», имеет высокую плотность и, как следствие, низкую себестоимость. Но уступает в скорости и нуждается в постоянной подзарядке своих конденсаторов. Поскольку для массового производства важна себестоимость продукции, то в ПК получила распространение именно динамическая память. С 1993 года и по сей день наиболее распространённой на рынке является её разновидность – синхронная DRAM (SDRAM).

Что касается технического исполнения, то первыми были односторонние модули SIMM, появившиеся в 80-х годах и имевшие по мере модификации объём от 64 Кбайт до 64 Мбайт. В них использовались чипы памяти FPM RAM и EDO RAM. На смену SIMM пришли двухсторонние модули DIMM, разработанные под память SDRAM. Они используются в компьютерах по сей день.

Виды оперативной памяти

На данный момент времени, существует два типа памяти возможных к применению в качестве оперативной памяти в компьютере. Оба представляют собой память на основе полупроводников с произвольным доступом. Другими словами, память позволяющая получить доступ к любому своему элементу (ячейке) по её адресу.

Память статического типа

SRAM (Static random access memory) — изготавливается на основе полупроводниковых триггеров и имеет очень высокую скорость работы. Основных недостатков два: высокая стоимость и занимает много места. Сейчас используется в основном для кэша небольшой емкости в микропроцессорах или в специализированных устройствах, где данные недостатки не критичны. Поэтому в дальнейшем мы её рассматривать не будем.

Память динамического типа

DRAM (Dynamic random access memory) — память наиболее широко используемая в качестве оперативной в компьютерах. Построена на основе конденсаторов, имеет высокую плотность записи и относительно низкую стоимость. Недостатки вытекают из особенностей её конструкции, а именно, применение конденсаторов небольшой емкости приводит к быстрому саморазряду последних, поэтому их заряд приходится периодически пополнять. Этот процесс называют регенерацией памяти, отсюда возникло и название динамическая память. Регенерация заметно тормозит скорость ее работы, поэтому применяют различные интеллектуальные схемы стремящиеся уменьшить временные задержки.

Развитие технологий идет быстрыми темпами и совершенствование памяти не исключение. Компьютерная оперативная память, применяемая в настоящее время, берет свое начало с разработки памяти DDR SDRAM. В ней была удвоена скорость работы по сравнению с предыдущими разработками за счет выполнения двух операций за один такт (по фронту и по срезу сигнала), отсюда и название DDR (Double Data Rate). Поэтому эффективная частота передачи данных равна удвоенной тактовой частоте. Сейчас ее можно встретить практически только в старом оборудовании, зато на её основе была создана DDR2 SDRAM.

В DDR2 SDRAM была вдвое увеличена частота работы шины, но задержки несколько выросли. За счет применения нового корпуса и 240 контактов на модуль, она обратно не совместима с DDR SDRAM и имеет эффективную частоту от 400 до 1200 МГц.

Сейчас наиболее распространённой памятью является третье поколение DDR3 SDRAM. За счет технологических решений и снижения питающего напряжения удалось снизить энергопотребление и поднять эффективную частоту, составляющую от 800 до 2400 МГц. Несмотря на тот же корпус и 240 контактов, модули памяти DDR2 и DDR3 электрически не совместимы между собой. Для защиты от случайной установки ключ (выемка в плате) находится в другом месте.

DDR4 является перспективной разработкой, которая в ближайшее время придет на смену DDR3 и будет иметь пониженное энергопотребление и более высокие частоты, до 4266 МГц.

Наряду с частотой работы, большое влияние на итоговую скорость работы оказывают тайминги. Таймингами называются временные задержки между командой и её выполнением. Они необходимы, чтобы память могла «подготовиться» к её выполнению, в противном случае часть данных может быть искажена. Соответственно, чем меньше тайминги (латентность памяти) тем лучше и следовательно быстрее работает память при прочих равных.

Различных таймингов существует много, но обычно выделяют четыре основных:

• CL (CAS Latency) — задержка между командой на чтение и началом поступления данных
• T_RCD (Row Address to Column Address Delay) — задержка между подачей команды на активацию строки и командой на чтение или запись данных
• T_RP (Row Precharge Time) — задержка между командой закрытия строки и открытием следующей
• T_RAS (Row Active Time) — время между активацией строки и её закрытием

Указываются обычно в виде строки цифр разделенных дефисом, например 2-2-3-6, если указывается только одна цифра, то подразумевается параметр CAS Latency. Это позволяет сравнить скорость работы различных модулей и объясняет разницу в стоимости казалось бы одинаковых планок.

Кстати, обычно чем больше объем модуля, тем больше тайминги, поэтому взять две планки по 2 Гб может оказаться выгоднее, чем одну на 4 Гб. К тому же использование нескольких одинаковых планок памяти активирует многоканальный режим работы, что обеспечивает дополнительное увеличение быстродействия. Справедливости ради нужно отметить, что в настоящее время влияние таймингов на производительность несколько снизилось из-за повсеместного увеличения объема кэша на основе высокоскоростной памяти статического типа интегрированного в современные процессоры.

Почему могут зависать программы и приложения в оперативной памяти?

Причины могут быть самые разные. От банальной нехватки оперативной памяти, если ее мало, и она уже занята другими программами и приложениями. До сложных и непредсказуемых ошибок в программном коде приложений.

Зависания также могут быть из-за аппаратных сбоев, когда начинает отказывать оборудование, «железо». Например, из-за перегрева комплектующих компьютера или мобильного телефона, из-за технического брака. Не все компьютеры и гаджеты одинаковые и постоянно работоспособные. Попадаются среди них неисправные, у которых может что-то отказать, к сожалению.

Как бороться с частыми зависаниями программ и приложений на компьютере или смартфоне, планшете?

Первое, что желательно сделать, если зависания стали часто повторяться, это снизить нагрузку на компьютер или гаджет. Удалить из него «лишние» программы и файлы. Надо постараться сделать так, чтобы на компьютере или на мобильном устройстве одновременно работало как можно меньше программ и приложений.

Оперативная память стоит относительно дорого. Поэтому в бюджетных моделях компьютеров и мобильных телефонов производители часто экономят на объеме оперативной памяти. Это значительно удешевляет стоимость устройства.

В дорогих гаджетах, компьютерах, ноутбуках, планшетах оперативной памяти значительно больше. Но даже если оперативной памяти много, то, как ни странно это звучит, ее может быть мало. Ведь память быстро израсходуется, если на компьютере или на мобильном телефоне

• запустить одновременно много разных приложений,
• открыть множество окон в браузерах,
• запустить одновременно несколько мессенджеров
• и т.п.

Все это расходует оперативную память.

Как только оперативная память подходит к концу, операционная система компьютера или гаджета «задумывается» о том, как бы ее расчистить. Автоматически запускаются всяческие процедуры по поиску «залежавшейся» в оперативной памяти информации и по ее сбросу, например, в специальную область постоянной памяти. На выполнение подобных процедур тратится драгоценное время работы процессора, задействуется оперативная и постоянная память. И всё это для того, чтобы лишь продолжить выполнение запущенных приложений.

В итоге – приложения «висят» в ожидании, пока операционная система решит проблему с дефицитом оперативной памяти. А пользователь вынужден ждать, когда то или иное приложение станет доступно.

Совсем плохо, когда программа или приложение изначально требует оперативной памяти больше, чем она есть в наличии на устройстве. Попытка установить и запустить, скажем, мощную игру, требующую оперативной памяти больше, чем есть на компьютере или на ноутбуке – это путь в никуда. Будут одни зависания и тормоза.

– А как операционная система может выделить приложению оперативной памяти больше, чем у нее есть в наличии? – Да, никак!

В подобных приложениях (играх, программах) всегда есть описание требований к конфигурации компьютера (ноутбука). И их нужно смотреть перед установкой программы на компьютер, а также сравнивать с конфигурацией компьютера (ноутбука).

Достаточный объем оперативной памяти

Оперативной памяти должно быть достаточно для работы одновременно всех приложений (программ), которые требуются пользователю. В противном случае компьютеру или смартфону не хватит оперативной памяти, и он сильно замедлит свою работу. При этом не исключены подвисания и даже полные зависания вплоть до перезагрузки.

Если же оперативной памяти в устройстве мало, что называется, по определению, то не стоит запускать одновременно несколько приложений (программ). Все равно это не ускорит работу, а наоборот, только замедлит. Лучше работать в однозадачном режиме, по очереди запуская программы и приложения. В итоге получится все равно быстрее, чем бесконечно долго ждать, пока операционная система высвободит хоть небольшой кусочек оперативной памяти для одновременной работы сразу нескольких программ и приложений.

Способы проверки работоспособности

Естественно, RAM может давать ошибки, что бывает крайне редко.  Но проверка таких ошибок и возможности их появления производится следующим образом (описание memtest и его настройки можно найти отдельно и эту программу, не смотря на высшую точность результатов, игнорируем):

1. При запуске Windows (до начала загрузки) нажимаем F8. Чтобы появилось следующее окно.
2. С помощью клавиши «Tab» (отмечена красным) переключаем на «Диагностика памяти» (отмечена зелёным) и нажимаем кнопку «Enter» ввод, чтобы запустить проверку.
3. Процесс этот отнимает до 40 минут (бывает и больше, в зависимости от объёма RAM).
4. Статус несколько раз будет доходить до 100%.

Эта процедура не гарантирует идеальной проверки и её результаты лучше всего контролировать через Memtest или в сервисном центре. Особенно если замечены какие-то ошибки в работе ОЗУ.

Разновидности

Различают компьютерную RAM двух основных видов: для ПК и для ноутбука. С точки зрения внешнего вида они отличаются существенно (размер, положение пазов), а вот с точки зрения микроэлектроники – различий не имеют.

Поэтому данный аспект классификации будет опущен. Просто будут поданы изображения ОЗУ указанного поколения для ПК и ноутбука.

DDR или DDR1. Имеет максимальный объём планок в 2 Гб. Цена на такую память только выросла, поскольку нередко она требуется для организаций, где не могут списать компьютеры, которые даже «барахлом» назвать не выходит.

Увы, работать хоть как-то нужно, поэтому найти и купить такую планку – огромная удача. Найти ноутбучный вариант на 2 Гб, сродни выигрышу в лотерею.

Примечание: На Aliexpress встречаются планки DDR1 на 4 Гб. Пожалуй, такое приобретение будет сомнительным.

DDR2. Более ходовой вариант, но тоже отживающий своё. Изменение используемых чипов и принципов передачи данных позволили повысить объём памяти в одной планке.

Цена ещё не успела подскочить, поскольку предложение в разы превосходит спрос. Максимальный объём планки до 4 Гб (встречается, но редко).

Примечание: Следует учитывать не только объём памяти и поколение ОЗУ, но и тактовую частоту. Некоторые сочетания частота/объём просто невозможны.

DDR3. На данный момент самый распространённый вариант. Устанавливается во все устройства. За пределы DDR3 выходят только чипы видеопамяти, где используется DDR5. Такая несправедливость вызвана необходимостью обеспечивать слот питанием. Видеокарты с DDR5 обладают дополнительным гнездом питания.

Максимальный объём памяти на одной планке 32 Гб (впрочем, есть информация о работе над планками со 128 Гб памяти).

Такие разновидности RAM можно встретить сегодня. Различаются они по поколению, используемым чипам, количестве чипов. Внешние различия заключаются в положении так называемого «ключа», который препятствует установки оперативки другого поколения в слоты для следующих.

Маленькое правило установки

Если в компьютер ставится дополнительная планка ОЗУ, то следует учитывать такие правила:

• всегда парная. Не может быть числа планок 3 или 5. Использовать 1 планку не возбраняется. В зависимости от ситуации правилом можно пренебрегать, но рано или поздно попадётся программа, которая адресует обращение в несуществующий раздел памяти (туда, где должна быть зеркальная 4 планка), чем вызовет BSOD;
• зеркальная установка. Планки ставятся в слоты с номерами 1-3 и 2-4. При этом планки должны иметь одинаковый объём памяти. Примечание аналогично предыдущему пункту. Особенно игры «любят ронять» систему такими обращениями;
• «спасибо Asus». Эти изготовители в ряде моделей ноутбуков сделали 2 пустые планки и напаяли на материнскую плату основную ОЗУ. Повышение объёма RAM на таком ноутбуке часто становится пыткой и единого совета об этом нет. Перед покупкой ноутбука проверяйте в интернете гайды по его разборке.