Всё про оперативную память

Что такое оперативная память и оперативное запоминающее устройство

Частенько пользователь компьютера не понимает, что такое оперативная память, чем она может отличаться от ОЗУ, да и что такая аббревиатура значит, не говоря уже о путанице между терминами временная память и постоянная.

Оперативная память, так же, как и оперативное запоминающие устройство (ОЗУ) являются по смыслу определением примерно одного и того же, родственного, но всё же разница между ними есть, ведь оперативная память — это продукт модуля памяти или оперативного запоминающегося устройства.

Оперативная память, сама по себе, представляет область краткосрочного или по-другому временного хранения данных, как системных процессов операционной системы, так и процессов запущенного программного обеспечения компьютера, а вот модуль памяти (ОЗУ) – это уже устройство, конкретнее, плата с микросхемами. В простонародье частенько путают эти, казалось бы, отличающиеся термины.

Всё про оперативную память

Довольно-таки популярное это словосочетание — оперативная память. Многие про неё слышали и порой видели ошибки в системе, связанные с ней, а так же на многих сайтах пишут о ней если Вы хотите скачать программу или игру. В этой статье Вы узнаете практически всё что нужно и всё что с ней связано. Надеюсь после прочтения больше не будет вопросов и Вы станете граммотнее.

Начну, пожалуй, издалека.

Что такое оперативная память?

Оперативная память — это планка в системном блоке компьютера или ноутбуке, нетбуке, моноблоке и т.д.
Выходит, если разобрать системный блок (я буду в статье ориентироваться на ПК, ибо там проще), то можно зрительно увидеть эту планку (а бывает что их несколько) и это правильно. Выглядит она примерно так:

Таким образом оперативная память — это одна из «частей» компьютера. Притом одна из главных, без которой комп даже не загрузиться.
Кстати, оперативную память ещё часто называют оперативкой, памятью, ОЗУ (Оперативно Запоминающее Устройство), ОЗУшка и т.д.

Для чего нужна оперативная память?

Чтобы разобраться в этом, нужно обратить внимание на первое слово.
Дело в том, что когда «мозг» компа (центральный процессор) обращается к данным на жестком диске (а обращается он к ним практически постоянно, ведь там всё хранится), то он это делает через посредника — Оперативную Память нашу.
Оперативка выступает в роли этакого посредника или буфера. Когда процессору нужно что-то, то он отправляет команду в ОЗУ, а она уже копирует информацию с жесткого диска. Затем процессор работает только с оперативкой, а когда закончит, то данные снова копируются в жесткий диск.

Быть может у Вас возникнет вопрос «Так почему всё так сложно то? Зачем оперативку то использовать если можно напрямую или самим справится?». Всё дело в том, что жесткий диск лишь хранит информацию, и если бы процессор нагружал его ещё и тем, что нужно было бы с ней работать, то он бы стал жутко медленным. А оно нам надо? Неет.

Кстати, существует такое понятие, как Виртуальная память и Файл подкачки. Более подробно можете почитать в статье Слишком мало виртуальной памяти.
Вкратце лишь напишу то, что когда в оперативке мало места остаётся (она ж постоянно в себе что-то хранит и ещё новые процессы выполняются), то она всё же обращается к жесткому диску (ну а куда деваться то. ) и забирает оттуда место. Правда от этого комп тормозить может.

Таким образом в ОЗУ всегда хранятся какие-то данные. Это могут быть и результаты Ваших действий в редакторе изображений, и текстовом редакторе, и в браузере, и вообще всё и всегда «делается» через оперативную память, как через посредника.

Здесь следует ещё знать то, что информацию копируется с жесткого диска в оперативную память, потом в ней изменяется, а затем снова направляется в жесткий диск. Наиболее простым и распростренённым примером этого является то, как Вы работает с текстовыми документами.
Вы вначале открываете его, затем изменяете, а затем сохраняете и закрываете (или закрываете с сохранением). Поняли к чему клоню? Да да. Вы поработали с документом в ОЗУ, а затем его нужно переписать, т.к. на диске находится лишь не измененная копия.
Кстати, именно поэтому, при сбое и экстренном выключении компьютера, Вы рискуете потерять в большинстве случаев именно не сохраненные данные. Как раз те, что находятся в данный момент в оперативке.

Виды оперативной памяти

Как я уже писал выше, оперативная память — это специальный модуль, который встраивается в специальный разъем в материнской плате. Как он выглядит — можете посмотреть на первой картинке выше.

Разумеется прогресс не стоит на месте. Сегодня можно встретить и жесткий диск, который содержит в себе свой высокоскоростной буфер, чтобы увеличить быстроту чтения/записи информации. Ещё встречаются такие видеокарты с таким же принципом. Так же и сами «планки» оперативной памяти могут оснащаться специальными радиаторами, для обеспечения наилучшей теплоотдачи, что вследствие влияет на производительность.

Но вернемся к типам. Сейчас существует только два типа — это статистический и динамический.

Статистический тип оперативной памяти (SRAM (Static random access memory)) создается на основе полупроводниковых триггеров и имеет очень высокую скорость работы. Имеет два недостатка: высокую стоимость и занимает много места. Поэтому в настольных компьютерах, да и вообще в повседневной жизни, не встречается.

Динамический тип оперативной памяти (DRAM (Dynamic random access memory)) создан на основе конденсаторов, поэтому 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.

Динамическая память так же разделяется по поколениям. Не буду сильно вдаваться в историю, напишу лишь что сейчас распространено третье поколение DDR3 SDRAM, которое пришло на смену DDR2 (они даже ещё встречаются на старых компьютерах до сих пор) и им на смену готовится DDR4 (вот только не скоро ещё будет думаю).

Объем оперативной памяти

Это основная единица измерения оперативной памяти, которая часто используется. Измеряется в мегабайтах (Мб) и гигабайтах (Гб).

Наиболее частый вопрос — Какой объем оперативной памяти использовать? Тут всё зависит от двух вещей:

1) от того, чем Вы будите заниматься. Например для выхода в интернет и простейших работ на компьютере вполне может хватать и 1Гб. Но лучше уж взять с запасом и минимум поставить 2 Гб.
Если же Вы хотите и играть в игры и заниматься графикой, то ставьте от 4х Гб и выше.
Мне вот 4 Гб хватает для всего. Так что мой совет — 4Гб ОЗУ и всё будет нормально.

2) от разрядности Вашей операционной системы. Читаем статью Разрядность системы windows. Что такое и как узнать.
Вкратце лишь напишу что если 32х, то не больше 4х. Если 64х, то сколько угодно.

Так же многое зависит от Вашей материнской платы, в частности от количества и типа разъемов под оперативку. Разумеется нужно чтобы и разъемов хватало и чтобы по типу подходили.

Как узнать оперативную память компьютера

Чтобы посмотреть какая у Вас оперативная память, можно воспользоваться двумя путями.

1) Выключить компьютер, открыть системный блок и вынуть планку ОЗУ. Далее смотрим на ней стикер (наклейку) на ней и там всё будет написано — и тип и частота и прочая информация.
Если его нет, то вот хотя бы по рисунку определите тип:

2) Через общеизвестную утилиту CPU-Z, которую можно скачать с официального сайта . На вкладке Memory можно узнать проверить основную информацию, такую как тип (Type), размер (Size), режим работы и используемые тайминги:

На вкладке SPD можно увидеть все характеристики конкретного модуля памяти установленного в выбранный слот:

Про вкладку SPD хочу ещё написать, что в ней содержится информация из одноименного чипа в оперативке. В него производитель записывает всю информацию о ней (объем, маркировку, производителя, серийный номер, рекомендованные задержки и др.) и при загрузке системы комп считывает всю эту инфу и выставляет режим работы памяти, в связи с содержащимися в чипе настройками.

Как очистить оперативную память

Как я уже писал выше, оперативка всё больше и больше загружается в процессе работы компьютера. Если её объем мал, то может быть такое, что компьютер начнет тормозить. Поэтому следует очистить оперативную память и тогда комп перестанет тормозить.

Для очистки можно воспользоваться следующими способами:

1) Закрыть ненужные программы.

2) Подождать немного. В Windows есть служебная утилита для очистки оперативки. Правда она не всегда срабатывает.

3) Воспользоваться специальными программами. Я не буду их расписывать, напишу лишь ссылки на официальные сайты:

4) Перезагрузиться

Как увеличить оперативную память

Здесь думаю всё очень просто. Программно её увеличить никак не получится, только физически.
Нужно лишь приобрести нужную планку. А какая нужна? Читайте об этом где было написано про объем.
Хочу лишь тут добавить, что если у Вас, предположим, уже стоит одна планка на 2 Гб, а Вам хочется 4, то лучше возьмите ещё одну на 2 и чтобы они работали параллельно. Тогда у них будет мультипоток и они будут быстрее, если Вы вытащите одну на 2 и вместо неё поставите 4.
Лучше использовать парно.

На этом думаю всё. Если что не написал про оперативную память или что не ясно — пишите в комментариях.

Какой объем оперативной памяти использовать

Количество памяти, которое можно установить в компьютер зависит от материнской платы. Объем памяти ограничивается как физически количеством слотов для её установки, так и в большей мере программными ограничениями конкретной материнской платы или установленной операционной системы компьютера.

В общем случае для просмотра интернета и работы в офисных программах достаточно 2 Гб, если вы играете в современные игры или собираетесь активно редактировать фотографии, видео или использовать другие требовательные к объему памяти программы, то объем установленной памяти следует повысить как минимум до 4 Гб.

Следует иметь в виду, что в настоящее время операционные системы Windows выпускаются в двух вариантах: 32-битная (x32) и 64-битная (x64). Максимальный объем доступный операционной системе в 32-битных версиях в зависимости от различных комбинаций комплектующих примерно от 2,8 до 3,2 Гб, то есть даже если вы установите в компьютер 4 Гб, система будет видеть максимум 3,2 Гб. Причина этого ограничения появилась на заре появления операционных систем, когда о таких объемах памяти никто даже в самых радужных мечтах бы не подумал. Существует способы позволить 32-битной системе работать с 4 Гб памяти, но это все «костыли» и не на всех конфигурациях работают.

Так же Windows 7 Начальная Starter имеет только 32-битную версию и ограничена максимальным объемом оперативной памяти в 2 Гб.

Таких проблем не испытывают 64-битные версии операционной системы, например Windows 7 Домашняя базовая поддерживает до 8 Гб, а Домашняя расширенная до 16 Гб. Если вам вдруг и этого мало, милости просим воспользоваться версиями Профессиональная, Корпоративная или Максимальная, где можно установить до 192 Гб памяти, главное материнскую плату, куда все это богатство поставите найти не забудьте и чтобы вам еще денег хватило.

Вторичная память компьютера это

Внешняя (долговременная) память — это место длительного хранения данных (программ, результатов расчётов, текстов и т.д.), не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера. Внешняя память, в отличие от оперативной, является энергонезависимой. Носители внешней памяти, кроме того, обеспечивают транспортировку данных в тех случаях, когда компьютеры не объединены в сети (локальные или глобальные).
Целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке:
В состав внешней памяти компьютера входят:
• накопители на жёстких магнитных дисках;
• накопители на гибких магнитных дисках;
• накопители на магнито-оптических компакт-дисках;
• накопители на магнитной ленте (стриммеры) и др.
В персональном компьютере применяются два вида магнитных дисков:
• жесткий несъемный диск (винчестер*);
• гибкие сменные диски (дискеты)

Жесткий диск

Жесткий диск (Hard Disk) предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, различных данных.
Жесткий диск — это магнитный диск, который устанавливается в системном блоке компьютера. Внешне этот диск представляет собой герметичную металлическую коробку, внутри которой расположен сам диск, магнитные головки чтения-записи, механизмы вращения диска и перемещения головок. Хотя говорят «диск», на самом деле жесткий диск состоит из нескольких дисков, нанизанных на общую ось. Запись информации производится на обе стороны каждого диска. Соответственно, имеется необходимое количество магнитных головок. Наличие жесткого диска значительно повышает удобство работы с компьютером. В настоящее время компьютеры без жесткого диска не используются. Правда, если компьютер включен в локальную компьютерную сеть, то он может работать без собственного жесткого диска, но тогда он использует жесткий диск центрального компьютера. Для пользователя жесткие диски отличаются друг от друга прежде всего своей емкостью. Современные жесткие диски имеют емкость от одного до сотен гигабайт (Гб).

Дискета

Гибкие магнитные диски (дискеты) бывают двух типов: (3,5″ — 8 мм) и (5,25″ — 133 мм). Тип определяется диаметром диска, находящегося внутри пластиковой коробки. Сейчас 5-ти дюймовые дискеты уже совсем не используются. Сама пластиковая коробка выполняет функцию защиты от внешних воздействий.
Флоппи — диски могут быть повреждены, если:
• дотрагиваться до записывающей поверхности;
• писать на этикетке дискеты карандашом или шариковой ручкой;
• сгибать дискету;
• перегревать дискету (на солнце или около батареи отопления);
• подвергать дискету воздействию магнитного поля.
Магнитные диски (жесткие – винчестеры и гибкие – дискеты) предназначены для долговременного хранения больших массивов информации, в том числе и во время отключения компьютера. Для этого магнитная поверхность диска размечается: на диске с двух сторон диска проводятся (намагничиваются магнитной головкой дисковода) равноотстоящие друг от друга концентрические окружности – дорожки (треки). На стандартной дискете 3,5” обычно 80 дорожек. Каждая дорожка разбивается на одинаковое количество частей – сектора. Сектор – это минимальная часть дорожки, на которую может быть записана или считана информация. Обычно размер сектора составляет 512 байт. На стандартной дискете 18 секторов на дорожке.
Например, емкость дискеты 3,5” составляет 2 стороны * 80 дорожек * 18 секторов на дорожке* 512 байт = 1440 Кб = 1,44 Мб.
Обычно новые дискеты поставляются неразмеченными и с ними нельзя работать. Процесс разметки дискеты на дорожки и сектора называется форматированием.
Форматирование – создание логической структуры диска.
Структура диска – магнитные концентрический дорожки (окружности), разделенные на сектора, помеченные магнитными метками.
Сектор (кластер)– минимальная порция информации.
При форматировании дисков создается файловая таблица FAT – таблица размещения файлов, используемая операционной системой для размещения и поиска файлов и каталогов на диске.
Кроме того, в случае сбоев на дискете («Ошибка чтения») полезно дискеты переформатировать заново – в результате сбойные сектора будут закрыты для записи, исключая в будущем потерю информации, записанной на них.
При форматировании вся информация на диске уничтожается .

Накопители на компакт-дисках. CD-ROM

CD-ROM — это оптический носитель информации, предназначенный только для чтения, на котором может храниться до 650 Мб данных. Доступ к данным на CD-ROM осуществляется быстрее, чем к данным на дискетах, но медленнее, чем на жёстких дисках.
Компакт-диск диаметром 120 мм (около 4,75’’) изготовлен из полимера и покрыт металлической плёнкой. Информация считывается именно с этой металлической плёнки, которая покрывается полимером, защищающим данные от повреждения. CD-ROM является односторонним носителем информации.
Накопители CD-R (CD-Recordable) позволяют записывать собственные компакт-диски. Более популярными являются накопители CD-RW, которые позволяют записывать и перезаписывать диски CD-RW, записывать диски CD-R, читать диски CD-ROM, т.е. являются в определённом смысле универсальными.
Аббревиатура DVD расшифровывается как Digital Versatile Disk, т.е. универсальный цифровой диск. Имея те же габариты, что обычный компакт-диск, и весьма похожий принцип работы, он вмещает чрезвычайно много информации — от 4,7 до 17 Гбайт. Возможно, именно из-за большой емкости он и называется универсальным.
Правда, на сегодня реально применяется DVD-диск лишь в двух областях: для хранения видеофильмов (DVD-Video или просто DVD) и сверхбольших баз данных (DVD-ROM, DVD-R).
Разброс ёмкостей возникает так: в отличие от CD-ROM, диски DVD записываются с обеих сторон. Более того, с каждой стороны могут быть нанесены один или два слоя информации. Таким образом, односторонние однослойные диски имеют объем 4,7 Гбайт (их часто называют DVD-5, т.е. диски емкостью около 5 Гбайт), двусторонние однослойные — 9,4 Гбайт (DVD-10), односторонние двухслойные — 8,5 Гбайт (DVD-9), а двусторонние двухслойные — 17 Гбайт (DVD-18). В зависимости от объема требующих хранения данных и выбирается тип DVD-диска. Если речь идет о фильмах, то на двусторонних дисках часто хранят две версии одной картины — одна широкоэкранная, вторая в классическом телевизионном формате.
Устройство CD-ROM содержит:
1 — корпус накопителя, передняя панель,
2 — кнопка выдвигания/задвигания,
3 – оптический диск,
4 — платформа, на которой размещается оптический диск.

Стриммер

Стриммер (stream — длинная лента) — устройство для записи информации на магнитную ленту. Стриммер используется для архивирования информации с жесткого диска.
Стриммер — это магнитофон, который записывает информацию с очень большой скоростью — от единиц до десятков Мб в секунду. Например, стриммеры произведенные компанией IBM в 2003 году имеют скорость 30 Мб/сек. Носителями информации для стриммеров являются кассеты и ленточные картриджи. Кассеты имеют объем до 60 Гб, картриджы до 160 Гб. Эти объемы позволяют сохранить на кассету или картридж информацию со всего жесткого диска. Как и многие другие устройства стриммеры бывают внутренними и внешними. Внутренние стриммеры вставляется в те же пазы системного блока, что и CD-ROM, внешние выполнены в отдельном корпусе и соединяются с компьютером через внешний порт.

Электронные запоминающие устройства

Устройство электронных запоминающих устройств основано на принципах хранения и использования информации посредством электрических зарядов. К электронным запоминающим устройствам относятся различные виды микросхем памяти. Принципиально, микросхемы памяти представляют набор организованных запоминающих элементов к каждому из которых может быть произведено обращение с целью считывания или записи информации объемом в один или более байт. Микросхемы памяти представляют собой устройства, выполненные по технологии микросхемных производств и делятся на микросхемы способные хранить информацию: пока имеется в наличии питающее напряжение и без дополнительной поддержки питающим напряжением. Также, различают устройства, дающие возможность считывать и записывать информацию в динамическом режиме – динамическая память (из них формируется оперативная память компьютера – Оперативное Запоминающее Устройство – ОЗУ (Random Accessed Memory RAM)) и, позволяющие без специальной аппаратуры (программатора) лишь считывать записанную, при помощи специальной аппаратуры, информацию (из них формируется Постоянное Запоминающее Устройство компьютера – ПЗУ (Read Only Memory – ROM)). ОЗУ также называют оперативной памятью или просто памятью компьютера, а ПЗУ – ROM-BIOS памятью (на рисунке изображена микросхема ПЗУ – ROM-BIOS установленная в разъем на материнской плате).
Как правило, электронные запоминающие устройства оформляются в виде микроустройств, микросхем и их наборов. Более крупные интегрированные блоки электронных накопителей информации организуются в виде наборов микросхем памяти, расположенных на одной печатной монтажной плате или в виде расширенных устройств, состоящих из наборов плат с микросхемами памяти и схем управления и регенерации. Микросхемы памяти могут размещаться непосредственно на материнской плате паянным способом или в разъемах для одиночных или SIMM, SIP и DIMM модулей; на платах расширений, вставленных в слоты системной шины внутри системного блока – LIM-EMS расширяемая память, или в виде внешних устройств, подключаемых при помощи специализированных шинных контроллеров и интерфейсов.
К важным функциональным характеристикам микросхем памяти, также, относят объем запоминаемой информации отдельной микросхемой или набором микросхем (в байтах или килобайтах) и скорость чтения/записи. Фирмами производителями выпускаются отдельные микросхемы объемом 32, 64, 128, 256, 1024 и 2048К; и SIMM, SIP и DIMM модули объемом 256, 1024, 2048, 4096, 8192, 16284, 32568К и более, со скоростями чтения/записи 40, 50, 60 и 70 нс.
Технологии производства электронных запоминающих устройств постоянно совершенствуются и развиваются. Сегодня уже очевидно, что в мире устройств хранения данных USB флэшку, одного из самых распространенных носителей информации, ждёт большое будущее. Компактный размер и малый вес, позволяющие свободно переносить флэшнакопитель в карманах одежды и любых самых маленьких сумках и портмоне, высокая скорость работы и большая ёмкость памяти делают его поистине незаменимым для пользователей.
Компания Transcend начала выпуск флеш – дисков серии JetFlash, имеющих емкость 16 Гбайт. Как и в других подобных устройствах, для подключения к ПК используется высокоскоростной интерфейс USB 2.0. По данным производителя, максимальная скорость чтения и записи составляет 25 и 20 Мбайт/с соответственно. В комплект поставки таких флеш – дисков входит несколько полезных утилит: Auto Login (автоматический ввод пароля для доступа на веб – сайты), Data Backup (резервное копирование, восстановление и синхронизация данных между ПК и накопителем JetFlash), E-mail (почтовый клиент), SecureZip (архивирование и шифрование данных), PC – Lock (возможность доступа к ПК только при подключении накопителя JetFlash) и ряд других.