Что такое RAM? Всё, что вам нужно знать про оперативную память
Люди часто проводят параллели между компьютерами и человеческим мозгом, и иногда это удачное сравнение. Например, и мозг, и компьютер обладают кратковременной и долговременной памятью. ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) — это место, где компьютер хранит свою кратковременную память.
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.
CPU — некоторые моменты
- Процессор в первую очередь отвечает за обработку команд. От скорости зависит работа ПК. Но с другой стороны — какой бы не был быстрый процессор, если не хватает оперативки — комп будет тупить. Это относится и к смартфонам.
- Присутствует в телефоне, смартфоне, ПК, ноутбуке.. и наверно в некоторых других устройствах.
- Обладает двумя важными характеристиками — частота и количество ядер. Чем больше — тем соответственно лучше.
- Офисный для ПК обычно имеет 2-4 ядра и частота примерно 3 ГГц.
- Игровой ПК — начинается от 4 ядер, частота от 3 ГГц, а лучше от 4 ГГц.
- На рынке ПК существует два производителя процессоров — Intel и AMD. Первые — дороже, вроде немного быстрее, вторые — более дешевле, в последнее время стали более производительны. Мой выбор — Intel, просто так сложилось, что всю жизнь их использовал, начиная с Pentium 4.
- Офисные процессоры неприхотливы, в то время как игровые, мощные — требуют приличного охлаждения. Иногда даже не воздушного, а водяного, которое стоит недешево.
Пример — процессор установлен в сокет материнской платы ПК:
Сокет — гнездо установки. В сокет нельзя поставить любой процессор. Например есть сокет 1150 — означает что можно установить процессоры сокета 1150 и только такие. AMD тоже нельзя установить в гнездо для Intel и наоборот.
Здесь все намного скучнее — процессор обычный юзер заменить не может (он припаян). Мощный процессор в телефоне — это всегда приличные минусы, такие как нагрев, расход батареи. Пожалуй два основных минуса, но очень и очень весомых..
Виды запоминающих устройств компьютера
Отметим, что существует постоянная память – это микросхемы ПЗУ, транзисторы которых способны пребывать в каком-то определенном состоянии при отсутствии напряжения. Такие микросхемы устанавливаются, например, в винчестерах, роутерах, мониторах (сохранение настроек) и других устройствах, где сброс микропрограммы недопустим.
Иногда термин «постоянная память» используется по отношению к накопителям, однако это не совсем корректно. В этом легко убедиться, спросив у консультантов магазина электроники не жесткий диск, а постоянное запоминающее устройство.
Существует еще одна модификация решений для хранения данных, представляющая гибрид ОЗУ и ПЗУ. Так, пользовательские настройки БИОС материнской платы сохраняются в микросхеме, транзисторы которой поддерживаются ничтожным током, получаемым от аккумуляторной «батарейки-таблетки». Эта идея обрела «вторую жизнь» в специальных накопителях, носителями данных в которых являются обычные модули памяти, поддерживаемые батареей.
Ячейка памяти подобна дырявому ведру
Совсем иначе работает память с последовательным доступом (SAM). Как и следует из ее названия, доступ к ячейкам этой памяти осуществляется последовательно. Этим она напоминает пленку в магнитофонной кассете. Когда данные ищутся в такой памяти, проверяется каждая ячейка до тех пор, пока не будет найдена нужная информация. Память этого типа используется для реализации буферов, в частности буфера текстур видеокарт. То есть SAM имеет смысл применять в тех случаях, когда данные будут расположены в том порядке, в котором их предполагается использовать.
Подобно подробно рассмотренному ранее микропроцессору, чип памяти является интегральной микросхемой (ИС, IC), собранной из миллионов транзисторов и конденсаторов. Одним из наиболее распространенных видов памяти произвольного доступа является DRAM (динамическая память произвольного доступа, dynamic random access memory). В ней транзистор и конденсатор спарены и именно они образуют ячейку, содержащую один бит информации. Конденсатор содержит один бит информации, то есть «0» или «1». Транзистор же играет в этой паре роль переключателя (свитча), позволяющего управляющей схеме чипа памяти считывать или менять состояние конденсатора.
Конденсатор можно представить себе в виде небольшого дырявого «ведерка», которое при необходимости заполняется электронами. Если оно заполнено электронами, его состояние равно единице. Если опустошено, то нулю. Проблемой конденсатора является утечка. За считанные миллисекунды (тысячные доли секунды) полный конденсатор становится пустым. А это значит, что или центральный процессор, или контроллер памяти вынужден постоянно подзаряжать каждый из конденсаторов, поддерживая его в наполненном состоянии. Подзарядку следует осуществлять до того, как конденсатор разрядится. С этой целью контроллер памяти осуществляет чтение памяти, а затем вновь записывает в нее данные. Это действие обновления состояния памяти осуществляется автоматически тысячи раз за одну только секунду.
Конденсатор динамической оперативной памяти можно сравнить с протекающим ведром. Если его не заполнять электронами снова и снова, его состояние станет нулевым. Именно эта операция обновления и внесла в название данного вида памяти слово «динамическая». Такая память или обновляется динамически, или «забывает» все, что она «помнила». Есть у этой памяти существенный недостаток: необходимость постоянно обновлять ее требует времени и замедляет работу памяти.
Скорости, напряжения и емкости
Хотя основные принципы работы оперативной памяти довольно просты, между планками RAM (даже одного типа DDR) может быть существенная разница. К примеру, оперативная память может функционировать на различных скоростях: 2400, 3000 или 3200 МГц. Также планки могут отличаться по объему: 4, 8 или 16 Гб.
Как правило, современным компьютерам для работы в так называемом «двухканальном режиме» необходимо две или четыре планки (один или два комплекта) оперативной памяти одинакового размера и характеристик скорости и емкости.
Многие люди утверждают, что можно смешивать и взаимозаменять планки оперативной памяти в различных конфигурациях, и иногда это действительно так. Однако гораздо проще обслуживать ПК, если модули RAM имеют одинаковую частоту, емкость и производителя. Именно в таком порядке важности. Одинаковая частота работы гораздо важнее одного производителя.
Выбор подходящего напряжения для работы нескольких модулей оперативной памяти раньше также было довольно серьезной проблемой, однако сегодня практически все планки DDR4 для настольных компьютеров продаются со стандартным напряжением 1,35 вольт, и вам вряд ли понадобится что-то менять, если вы не занимаетесь профессионально «разгоном» компьютеров.
Если вам для вашего ноутбука не удается найти модуль RAM, полностью аналогичный установленному, постарайтесь хотя бы найти планку с таким же напряжением, частотой и объемом. Скорее всего она будет работать не хуже. Однако максимальное количество используемой оперативной памяти, в случае с ноутбуками, также зависит и от материнской платы. Многие старые модели просто не смогут увидеть больше 8 Гб DDR3, даже если удастся установить в них 16 Гб.
Если вы не можете найти ту же самую марку оперативной памяти для ноутбука, по крайней мере убедитесь, что вы используете модуль с такими же напряжением, скоростью и емкостью. Сколько оперативной памяти вы можете использовать также зависит от того, что ваша материнская плата может взять. Стареющий ноутбук, например, может справиться только с 8 Гб DDR3.
Современные же настольные ПК, в зависимости от используемой материнской платы и процессора, вполне в состоянии использовать 128 Гб оперативной памяти DDR4. Однако для решения большинства повседневных задач среднестатистическому пользователю сегодня с запасом хватит и 16 Гб.
Разумеется, оперативная память компьютера – это гораздо больше и сложнее, чем мы успели рассказать в этой статье, однако для общего понимания принципов работы и основных отличий этого, пожалуй, достаточно. Ну а если вы занимаетесь оверклокингом компьютера, то для вас важнее будут напряжения и тайминги, а всё описанное на этой странице вы наверняка уже знаете.
Как выбрать ОЗУ для компьютера?
- Во-первых, нужно подумать о целесообразности. Соотнесите с целями, для которых используете ПК. Работа в текстовых редакторах и просмотр фильмов не требуют больших объёмов и, вам, вполне хватит 2Гб ОП, а вот для игр этого будет не достаточно.
- Для наилучших результатов возьмите планки одного производителя, с совпадающими параметрами.
- Важно, чтобы у планок была одинаковая частота работы и тайминги.
- Так же вы должны учитывать разрядность вашей ОС. Например, на 32 разрядный Windows не получится установить более 4 Гб оперативки, он её просто не увидит.
Это наглядно можно увидеть на всем известных приложениях типа фоторедактор Adobe Photoshop и любом браузере. Просто начните работать в редакторе с несколькими слоями или кликните несколько вкладок. Компьютер начнёт тормозить.
Чтобы проверить то, как работает оперативная память – вызываем Диспетчер Задач (Ctirl + Alt +Del). Кликаем вкладку «Производительность» и смотрим загрузку ОЗУ. Далее определяем, куда конкретно тратится память, нажав «Процессы». При необходимости отключаем не задействованные программы.
