Факты | Иерархия компьютерной памяти

Как узнать тип оперативной памяти: DDR, DDR2, DDR3 или DDR4

Оперативная память (RAM, ОЗУ) является одним из ключевых компонентов не только для стационарных ПК, но и для ноутбуков, планшетов, и даже игровых приставок. Если чип памяти внезапно будет извлечен, то скорость работы устройства упадет в разы. Представьте, что посреди перелета через Евразию вас пересадили с самолета на поезд, ощущения будут примерно такими же. Даже недостаток памяти в 1 Гб скажется на производительности ПК.

Чтобы понять задачу устройства в компьютерном “биоме”, нужно сравнить его с другими компонентами, отвечающими за хранение информации. Изучив комплектацию разных компьютеров в интернет-магазинах, мы видим три типа устройств памяти: RAM, SSD и HDD. Каждое устройство имеет свои подтипы, но нас интересует только их назначение.

• HDD (жесткий диск).
  Поддерживает хранение данных. Характеризуется низкой скоростью чтения и записи, но, в то же время, имеет неограниченный потенциал применения. Данные могут быть перезаписаны неоднократно без нанесения вреда диску.
• SSD (твердотельный накопитель).
  Поддерживает хранение данных. Характеризуется высокой скоростью чтения и записи. Исходя из правила, что “за все нужно платить”, устройство имеет ограниченное количество циклов перезаписи. Таким образом, рано или поздно оно выйдет из строя. Но не стоит беспокоиться, даже при работе на износ SSD может сохранять эффективность не менее года.
• RAM (оперативная память).
  Кратковременная память — не поддерживает хранение данных. Характеризуется крайне высокой скоростью чтения и записи. Это необходимо для быстрой обработки информации запускаемых пользователем приложений.

Другими словами, RAM выступает “реактивным” накопителем, обрабатывающим то колоссальное количество информации различных приложений, с которыми не может справиться ни один другой тип памяти.

Поскольку ОЗУ является кратковременной памятью, она не предназначена для долгосрочной работы с одним процессом. Поэтому, закрывая его, оперативная память “забывает” все использованные ранее данные и незамедлительно переключается на новую задачу. Эта особенность делает ОЗУ идеальным устройством для обработки множества высокоскоростных задач, которые на нее перенаправляет операционная система.

Какой бывает компьютерная память и в каких устройствах она используется?

Все виды компьютерной памяти можно разделить на две большие категории. Энергозависимая и энергонезависимая память. Энергозависимая память теряет все данные при отключении системы. Это происходит потому, что такая память требует постоянной энергетической подпитки и, как только подача электричества прекращается, она перестает функционировать. Энергонезависимая память сохраняет данные вне зависимости от того, включен ваш компьютер или нет. К примеру, большинство типов оперативной памяти относятся к энергозависимой категории.

Наиболее известные представители энергонезависимой категории это ПЗУ (постоянная память) и флеш-память, получившая в последнее время немалое распространение. В частности, карты памяти CompactFlash и SmartMedia.

Прежде всего просто перечислим основные виды компьютерной памяти и только потом начнем их рассматривать:

• Оперативная память. Оперативное запоминающее устройство. ОЗУ, RAM
• Постоянная память. Постоянное запоминающее устройство. ПЗУ, ROM
• Кеш-память, Cache
• Динамическая оперативная память. Dynamic RAM, DRAM
• Статическая оперативная память. Static RAM, SRAM
• Флеш-память, Flash memory
• Память типа Memory Sticks в виде карт памяти для цифровых фотоаппаратов
• Виртуальная память, Virtual memory
• Видеопамять, Video memory
• Базовая система ввода-вывода, БСВВ, BIOS

Как мы уже писали, память применяется не только в компьютерах, но и в иных цифровых устройствах. Тех «компьютероподобных» устройствах, которые для удобства изложения материала мы будем считать компьютерами, не отвлекаясь на постоянные обсуждения различий между ними. В частности, планшеты многие аналитики относят к компьютерам. Речь идет в том числе и о:

• Сотовых телефонах
• Смартфонах
• Планшетах
• Игровых консолях
• Автомобильных радиоприемниках
• Цифровых медиаплеерах
• Телевизорах

Прежде, чем разбираться в том, как функционирует каждый вид памяти, поинтересуемся тем, как она вообще работает.

SSD-накопители

Чтобы увеличить скорость работы компьютера, вместо жёстких дисков используют SSD-диски. Они тоже направлены на то, чтобы долго хранить все данные, но работают по другому принципу.

Вместо пластин с магнитами SSD-накопители используют чипы флеш-памяти, похожие на чипы в обычных флешках. Только в SSD-накопителях используют качественные, дорогие и быстрые чипы.

Главный минус SSD — цена. Если обычный жёсткий диск на 1 терабайт можно купить за 3000 рублей, то SSD того же объёма будет стоить примерно в 3 раза дороже. Поэтому часто в компьютеры ставят два диска — SSD и обычный. На SSD устанавливается операционная система и все рабочие файлы, а на обычном хранят справочную информацию, фильмы, музыку и фотографии — то, к чему не нужен мгновенный доступ.

SSD-диск на 256 гигабайт. Подключается к тем же разъёмам, что и простой жёсткий диск.

SSD расшифровывается как Solid State, то есть твердотельный. Твёрдые у него чипы памяти. Если обычный жёсткий диск имеет внутри подвижные элементы, которые легко повредить из-за тряски или ударов, то SSD убьёт только пуля или очень мощный магнитный разряд.

Причина

1. Часть памяти забирает видеокарта.
2. Лимит редакции или разрядности операционной системы.
3. Программное ограничение.
4. Резервирование памяти системой.
5. Неисправность оперативной памяти.
6. Ограничение со стороны процессора.
7. Ошибка БИОС или необходимость его обновления.
8. Лимит максимального объема, который поддерживает материнская плата.
9. Материнская плата не поддерживает один из модулей памяти.

1. Использование встроенной видеокарты

Для этой проблемы характерно незначительное выделение памяти под работу видеоадаптера. В данном случае мы будем наблюдать небольшое уменьшение доступной памяти, например:

Любая интегрированная в материнскую плату видеокарта потребляет системную память, так как у нее нет своих ресурсов.

Чтобы понять, какая видеокарта используется, можно зайти в диспетчер устройств (команда devmgmt.msc) и раскрыть раздел Видеоадаптеры:

. как правило, адаптеры NVIDIA и AMD являются дискретными (не встроенными), а Intel — интегрированными.

Если же мы захотим, чтобы встроенная видеокарта потребляла меньше памяти, заходим в БИОС/UEFI и находим один из параметров:

• Share Memory Size
• Onboard VGA Frame Buffer
• Display Cache Window Size
• On-Chip Video Window Size
• Onboard Video Memory Size
• Internal Graphic Mode Select
• Integrated Graphics Share Memory
• .

* в различных версиях БИОС они могут называться по-разному. Также не исключено, что может использоваться другие параметры — в таком случае нужно изучить документацию к материнской плате или воспользоваться поисковиком.

После меняем объем резервирования памяти под нужны видеосистемы:

2. Программное ограничение

Ограничение может быть выставлено в системе. Чтобы его снять, открываем командную строку и вводим команду msconfig — откроется окно «Конфигурация системы» (также можно воспользоваться поиском Windows по названию окна).

В открывшемся окне переходим на вкладку Загрузка и кликаем по Дополнительные параметры:

Проверяем, что не поставлена галочка на Максимум памяти или не стоит значение, меньшее объему. В противном случае, просто снимаем галочку:

3. Лимиты операционной системы

Разные редакции системы Windows имеют ограничение по максимально используемому объему памяти.

а) Все 32-х битные версии могут использовать максимум 3.25 Гб оперативной памяти. Это архитектурное ограничение — предел, на который способна система на 32 бита. Картина будет, примерно, такой:

Чтобы задействовать более 3 Гб памяти, необходимо переустановить систему на 64-х битную версию.

б) Редакции Windows также имеют ограничения. Например, Windows 10 Home 64 бита позволит использовать 128 Гб, а Windows 10 Pro x64 — 512 Гб. С Windows 7 ситуация хуже — домашняя базовая редакция позволит использовать лишь 8 Гб, а начальная, всего, 2 Гб.

Подробнее в таблицах:

ОС	Ограничение, Гб
	32-бит	64-бит
Windows 10 Home	4	128
Windows 10 Pro	4	512
Windows 8	4	128
Windows 8 Enterprise	2	512
Windows 8 Professional	4	512
Windows 7 Starter	2	2
Windows 7 Home Basic	4	8
Windows 7 Home Premium	4	16
Windows 7 Professional	4	192
Windows 7 Enterprise	4	192
Windows 7 Ultimate	4	192

Если наша проблема связана с лимитом редакции, необходимо обновить систему или переустановить ее.

4. Настройка базовой системы ввода вывода

Для того, чтобы компьютер мог задействовать всю память, в некоторых случаях, может потребоваться настройка БИОС/UEFI:

Настройка	Описание	Установить
HPET Mode	Режим счетчиков HPET (High Precision Event Timer)	64 бита
Memory Hole	Резервирование памяти для работы шины ISA	Disabled
Memory Remapping	Перемещает адресное пространство, используемое картами расширения, за пределы первых 4 Гбайт	Enabled
Hardware Memory Hole
Memory Remap Feature
Memory Hole Remapping
DRAM Over 4G Remapping
H/W Memory Hole Remapping
H/W DRAM Over 4GB Remapping

5. Проверка крепления модулей или перестановка планок памяти

Планка памяти может быть подключена к слоту на материнской плате недостаточно плотно, из-за чего, она не будет использоваться компьютером. В таком случае, мы будем наблюдать нехватку большого объема памяти (на один модуль). Пробуем поплотнее ее вставить в разъем. При правильной установке, модуль должен издать щелчок.

Иногда, помогает перестановка местами модулей памяти. Просто разбираем компьютер, вытаскиваем модули и меняем их местами.

В некоторых случаях, может быть неисправным слот на материнской плате. Если есть свободные разъемы, можно попробовать задействовать их. Необходимо при этом использовать слоты одного цвета.

Если в материнской плате более 2 слотов, варианты установки планок для поддержки режима dual channel могут быть разные — рядом или через одну. В некоторых случаях, это приводит к тому, что один из модулей не определяется. Пробуем вставить плашки в разные слоты в разных вариациях.

6. Проблема с БИОС / UEFI

Так как БИОС/UEFI отвечает за сбор сведений о компьютере, проблема может возникнуть на начальной стадии включения ПК.

Для начала, пробуем сбросить настройки. Для этого отключаем компьютер от источника питания и вытаскиваем батарейку минут на 20 (первый раз можно попробовать, секунд, на 10). Если это не поможет, обновляем БИОС.

7. Максимальный объем, который поддерживает материнская плата

Необходимо проверить, какой максимальный объем может увидеть сама материнская плата. Для этого стоит воспользоваться инструкций — она идет в комплекте, а также ее можно скачать на сайте производителя. Еще, подобную информацию можно найти на некоторых Интернет-магазинах:

Некоторое оборудование (как правило, уже устаревающее), в принципе, не поддерживает большие объемы памяти. Например, ноутбук ASUS K50 по спецификации поддерживает 4 Гб, однако, официальная техническая поддержка заявляет, что он будет видеть только 3 Гб.

8. Неисправность или несовместимость модуля памяти

В случае неисправности памяти система и БИОС будут отображать не весь ее объем (как правило, только половину). Например, если в компьютер вставлено 16 Гб (2 планки по 8 Гб) мы будем видеть только 8. В этом случае можно попробовать вытащить и обратно вставить планки памяти (можно немного продуть их от пыли). Еще, планки можно поменять местами. Также можно попробовать почистить контакты (подойдет обычная стирательная резинка). В некоторых ноутбуках или моноблоках есть отдельная заглушка, открыв которую можно добраться до модулей памяти, иначе — необходимо разобрать компьютер полностью. Если это не помогло, выполняем тест памяти. В случае, когда тест также показывает часть памяти, пробуем вытащить обе планки и вставить их по одной — если компьютер не включится с одной из них, данную неисправную планку нужно заменить, если компьютер будет запускаться со всеми планками, возможно, мы имеем дело с проблемой БИОС (шаг ниже).

Также второй модуль памяти может быть несовместим с первым. При таком раскладе, мы также будем видеть половину объема, от необходимого. Подробнее про правильный выбор памяти читайте в инструкции Как выбирать комплектующие для компьютера. Стоит иметь ввиду, что память может быть неправильно промаркирована, из-за чего в магазине можно купить не ту планку. Проверить настоящие технические характеристики памяти можно с помощью различных программ, например AIDA64.

9. Дискретная видеокарта

Выше, уже указывалось, что встроенная видеокарта забирает часть памяти для своей работы. Дискретная карта, в некоторых случаях, также может забирать системную память в качестве, так называемой, «памяти подкачки». Это происходит в момент, когда собственной памяти ей не хватает (чаще всего, после разгона или запуска требовательных игр/приложений).

Для решения проблемы, пробуем следующее:

• Если карта разгонялась, возвращаем старые параметры.
• Переустанавливаем драйвер видеокарты.

Также, в некоторых ноутбуках может использоваться две видеокарты — встроенная и дискретная. Если приложение не требовательно к графическому адаптеру, то ноутбук будет работать от встроенной видеокарты, отнимая ресурсы памяти. Как вариант, в настройках БИОС можно включить приоритет использования дискретной видеокарты.

10. Ослабление кулера

Не совсем очевидное решение, но если слишком сильно затянуть кулер, это приводит к небольшому перегибу материнской платы. Это может привести к различным проблемам, в том числе, неспособностью компьютера увидеть одну из планок памяти.

Для решения необходимо разобрать компьютер и аккуратно ослабить крепление кулера — он должен прилегать к плате плотно, но не перегибать ее.

11. Отключение виртуализации

В некоторых случаях, включенная технология виртуализации может оказывать воздействие на поддержку максимального объема памяти. Чтобы проверить данный вариант, пробуем ее отключить.

Отключение поддержки виртуализации происходит в БИОС в разделе с названием похожим на CPU или CPU Configuration. Данный раздел находится, как правило в подразделе Advanced. В зависимости от используемого процессора, опция поддержки виртуализации называется по -разному:

• для процессоров Intel переводим опцию Intel Virtualization Technology (или Intel VT) в положение Disabled.
• для процессоров AMD переводим опцию SVM Mode в положение Disabled.

Сохраняем настройки и проверяем объем памяти.

12. Поддержка модуля со стороны материнской платы

Если память была докуплена, и она отличается от второй планки, необходимо убедиться, что материнская плата поддерживает новый модуль.

Это можно сделать на официальном сайте производителя материнки — переходим в раздел поддержки и находим лист совместимости. Среди перечня оборудования необходимо найти купленную память.

13. Ограничения процессора

У каждого процессора есть свой лимит на поддержку максимального объема оперативной памяти. Необходимо зайти на официальный сайт разработчика и проверить, какой максимальный объем поддерживает наш процессор.

Если наш процессор не способен поддерживать нужный объем, его придется заменить на более мощный.

Если проблема проявилась после перестановки процессора, обратите внимание на целостность ножек. Если погнуть одну из них, это может привести к разным негативным эффектам, в том числе, неполноценному определению объема памяти.

14. Установка драйвера для чипсета

Обновление или переустановка драйвера также может помочь в решении проблемы. Для этого определяем производителя и модель материнской платы, заходим на сайт производителя, находим страницу конкретной модели и скачиваем драйвер для чипсета. Устанавливаем скачанный драйвер и перезагружаем компьютер.

Также, драйвер можно установить в полуавтоматическом режиме с помощью программы DriverHub.

15. Чистка модулей ластиком

Если проблема появилась сама собой, можно попробовать вытащить модули памяти из материнской платы и чистим их контакты стирательной резинкой. После продуваем разъемы на материнской плате и вставляем память на место.

16. Подгон таймингов

Если в компьютер установлены планки с разными таймингами, контроллер памяти автоматически подгоняет нужные параметры, как правило, ориентируясь на показатели самой медленной из них. Но бывает, что контроллер не может подобрать оптимальные настройки. Это приводит к тому, что один из модулей не работает корректно и его объем памяти не задействуется.

Для настройки таймингов заходим в БИОС/UEFI и находим опцию настройки памяти. В зависимости от наличия типа микропрограммы, ее версии и производителя, данные настройки могут сильно отличаться. Необходимо найти инструкцию к используемой версии БИОС/UEFI для изменения параметров таймингов и выставить те, которые соответствуют самому медленному модулю памяти.

17. Ограничение лицензии Windows

В системах, которые идут в комплекте с компьютерами используется жесткая лицензионная политика, ограничивающая замену оборудования. Это может привести к ситуации, когда при добавлении памяти, она не будет распознаваться вся.

В данном случае необходимо переустановить систему. При этом не поможет простая переустановка поверх имеющийся системы — только полное форматирование системного раздела с установкой новой Windows.

Частота и тайминги ОЗУ

Частота оперативной памяти непосредственно отражается на игровом процессе: чем выше скорость обмена данными с процессором, тем быстрее обрабатывается информация. Другими словами, чем больше показатель частоты ОЗУ, тем выше производительность игры.

В случае с таймингами наблюдается обратная зависимости: чем ниже показатель таймингов, тем больше скорость работы ОЗУ и, как следствие, выше производительность компьютерной игры. При этом важно учитывать, что использование двухканального режима работы оперативной памяти возможно только при условии полного совпадения таймингов.

Как узнать оперативную память на компьютере

Определить тип оперативной памяти можно, открыв корпус системного блока. На планках RAM написаны все данные о разновидности и объеме. Если же вы не хотите лезть во «внутренности» машины, то можно воспользоваться различным служебным софтом — командной строкой, BIOS, диспетчером задач и т. д. Рассмотрим на примере диспетчера задач:

• одновременно нажимаем сочетание клавиш ctrl + alt + delete;
• открываем «Диспетчер задач»;
• переходим во вкладку «Производительность»;
• в блоке «Память» смотрим данные об объеме ОЗУ и его типе (последний система не всегда определяет).

Также можно воспользоваться возможностями стороннего приложения AIDA64. В разделе «Память» блока «Системная плата» смотрим данные об общем объеме ОЗУ. Детали находятся в разделе SPD — тип RAM, скорость и другие параметры.

Взаимодействие памяти с комплектующими ПК

Оперативная память — это посредник ваших комплектующих, представляющий из себя следующую схему: Быстрая память → более быстрый процессор → лучшее использование потенциала видеокарты → больший FPS в играх.

Если вашей игре не хватает производительности процессора/памяти, то и видеокарта не сможет грузиться на 100 % (при отключенной вертикальной синхронизации).

Влияние памяти на процессор

Оперативная память тесно связана с вашим процессором. Чем быстрее память, тем лучше отклик процессора и его производительность. Простой разгон памяти может увеличить потенциал процессора до +15 %, что хорошо видно на примере тестов в программе WinRar.

Для полноты картины я решил провести еще один квартет тестов, для которых частота процессора была уменьшена до 2,4 ГГц и количество потоков уменьшено вдвое.

Здесь уже прирост чуть более ощутим в отличие от 1-кадрой разницы при частоте 4,2 ГГц.

Примечание: даже если ваша игра показывает, что процессор загружен всего на 50 %, это не обязательно означает, что ей хватает его производительности. То есть увеличение частоты процессора или памяти все равно может улучшить частоту кадров.

Влияние процессора на память

Что-что? И в обратном направлении тоже? Да, все верно: чем выше частота процессора, тем ниже латентность памяти. При этом количество ядер или потоков значения не имеют.

Следующий график наглядно показывает зависимость латентности от частоты процессора на разогнанном профиле памяти (2400 МГц). Command Rate выставлен на единицу.

Получается, что 43,2 наносекунды — это наилучшая латентность, которую мне удалось получить на тестовой конфигурации.

Влияние на дискретную видеокарту

Оперативная память не оказывает прямого воздействия на видеокарту, ведь у видеокарты есть собственная память, куда игрой складываются все необходимые графические данные.

Чтобы убедиться в этом наверняка, я использовал игровой бенчмарк Aliens vs. Predator Benchmark. Его преимущество состоит в минимальном использовании процессора. Разница между наихудшим одноканальным профилем памяти и наилучшим двухканальным профилем, при средней частоте кадров ≈175 составила… всего 1 фпс, что вообще в пределах погрешности.

Влияние на встроенную видеокарту

А вот для встроенных видеокарт все как раз таки наоборот — они не имеют собственной памяти и просто заимствуют оперативную. То есть, чем быстрее будет ваша память, тем более высокую частоту кадров в играх вы получите.

Для следующего графика будет использоваться встроенная Intel HD Graphics 4600. Для наглядности, базовый профиль JEDEC был протестирован в одноканальном и в двухканальном режимах, в графиках они отмечены как SCJ и DCJ соответственно.