Оперативная память характеристики кратко

Обновлено: 05.07.2024

Из статьи читатель узнает, что такое оперативная память, как она работает, как выбрать подходящие для компьютера модули оперативной памяти, оценить их производительность и самостоятельно установить в системный блок.

Оперативная память (ОЗУ, оперативное запоминающее устройство) – важная составная часть любого компьютера, необходимая ему точно так же, как процессор или материнская плата. Это быстрый запоминающий буфер, где временно хранится информация, которая в данный момент времени требуется или с большой долей вероятности может потребоваться процессору.

Зачем это нужно? Скорость доступа к данным, находящимся на жестком диске или SSD, слишком низкая для того, чтобы процессор смог работать с ними напрямую. Оперативная память быстрее в разы. Если бы ее не было, процессору постоянно приходилось бы простаивать, дожидаясь получения от HDD / SSD новых данных и записи в них уже обработанных.

Когда компьютер включается происходит загрузка файлов операционной системы в оперативную память. Если пользователь открывает какую-то программу, туда подгружаются данные, необходимые для работы этой программы. При открытии какой-то страницы Интернета в оперативную память подгружаются данные, необходимые для ее отображения на экране и т.д. Таким образом, что бы пользователь ни делал, необходимые данные заблаговременно автоматически подгружаются в быструю оперативную память. Благодаря такой схеме компьютер способен без видимых задержек реагировать на любые манипуляции пользователя в открытых приложениях.

Оперативная память компьютера состоит из совокупности модулей ОЗУ, устанавливаемых в соответствующие разъемы материнской платы.

Модуль ОЗУ — это прямоугольная печатная плата с распаянными на ней запоминающими микросхемами и с контактами на одной из граней. В отличие от HDD и SSD, эта память энергозависимая. То есть, при отключении питания (выключении компьютера, отсоединения модуля ОЗУ от материнской платы и т.д.) все находящиеся в ней данные исчезают.

Не сложно догадаться, что чем быстрее оперативная память компьютера и чем ее больше, тем лучше.

Общий объем оперативной памяти компьютера определяется совокупностью объемов модулей ОЗУ, установленных на материнской плате. Скорость памяти зависит от частоты и задержек (таймингов) модулей ОЗУ, которые в свою очередь зависят от типа памяти.

Основные характеристики модулей ОЗУ

Тип памяти:

Встречается оперативная память следующих типов (размещены по хронологии появления):

• SDR SDRAM (тактовая частота шины 66 - 133 МГц);

• DDR SDRAM (100 – 267 МГц);

• DDR2 SDRAM (400 – 1066 МГц);

• DDR3 SDRAM (800 – 2400 МГц).

• DDR4 SDRAM (1600 - 4266 МГц).

• DDR5 SDRAM (4800 – 8400 МГц).

Первые 3 типа памяти очень старые, но все еще используются в некоторых системах. DDR3 и DDR4 используется в абсолютном большинстве современных компьютеров. DDR5 - самый новый тип памяти, ее использование еще не стало массовым.

При выборе типа оперативной памяти необходимо учитывать возможности процессора и материнской платы компьютера, с которыми она будет использоваться. Каждый процессор поддерживает, как правило, только один (максимум 2) типа памяти. То есть, возможность выбора памяти ограничивается, в первую очередь, возможностями процессора.

Материнская плата компьютера также влияет на выбор. Например, процессоры Intel 12-го поколения поддерживают оперативную память DDR4 и DDR5. Однако, каждая конкретная материнская плата, поддерживающая эти процессоры, позволяет использовать либо DDR4, либо DDR5.

Частота и тайминги

Частота — это количество колебаний, которые совершает шины памяти за единицу времени. Частота напрямую зависит от типа памяти (см. выше). Чем выше частота (современнее тип) памяти, тем лучше.

Но не зависимо от частоты, принцип работы оперативной памяти всех указанных выше типов одинаков. Она обрабатывает поток команд процессора как своеобразный конвейер. Главной особенностью этого конвейера является то, что при поступлении в ОЗУ, например, команды на чтение данные на выходе появляются не сразу, а спустя какое-то время (через некоторое количество тактов). Это время называется задержкой или таймингами памяти (англ. - SDRAM latency) и чем оно короче, тем оперативная память компьютера быстрее. Этот параметр, как и частоту шины, нужно учитывать при выборе ОЗУ.

Например, есть два модуля ОЗУ DDR2 с частотой шины 800 МГц и задержками памяти 4-4-4 и 5-5-5. Из них продуктивнее будет первый вариант.

Сложнее сравнить память с разными частотами. Как правило, в модулях памяти с более высокой частотой выше оказываются и задержки, и выигрыш в скорости от этой частоты на самом деле будет не настолько большим, как кажется на первый взгляд. Например, DDR3-1333МГц с таймингами 9-9-9 лишь немного опережает DDR2-800МГц с задержками 4-4-4, а DDR3-1333МГц с задержками 7-7-7 по производительности где-то равна DDR2-1067МГц.

Форм-фактор

Все модули ОЗУ, в зависимости от сферы применения, выпускаются в 2 основных форм-факторах: Long-DIMM и SO-DIMM. Long-DIMM предназначен для настольных компьютеров, SO-DIMM – для ноутбуков и разного рода мини-компьютеров (см. изображение).

В каждом из этих форм-факторов выпускается память разных типов. Существует Long-DIMM DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. Есть также SO-DIMM DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. При этом, модули ОЗУ одного форм-фактора, но разных типов, также отличаются друг от друга количеством контактов и размещением ключа – специального выреза, препятствующего размещению модулей неподходящего типа в неподдерживаемый их разъем (на изображении ниже разные типы памяти в форм-факторе Long-DIMM).

Если материнская плата рассчитана на использование, например, Long-DIMM DDR3, установить в ее разъем модуль Long-DIMM DDR4 не удастся. Физически он туда не войдет.

Двухканальный режим

Абсолютное большинство "домашних" процессоров поддерживает двухканальный режим работы с оперативной памятью, что обеспечивает к ней более быстрый доступ (по сравнению с одноканальным режимом). В серверных системах, а также мощных рабочих станциях, количество каналов ОЗУ может быть больше. Двухканальный режим заметно ускоряет работу компьютера в большинстве задач (до +30%). Особенно существенным влияние двухканального режима является в случаях, когда в компьютере отсутствует дискретная видеокарта и используется видеоядро, встроенное в центральный процессор.

Чтобы работал двухканальный режим необходимо, чтобы в разъемах материнской платы было установлено как минимум 2 модуля ОЗУ. При этом, они должны быть установлены в парные разъемы и, желательно, иметь одинаковые характеристики.

Что имеется ввиду под парными разъемами? Если разъемов на материнской плате всего 2, то перепутать что-то невозможно. Два модуля ОЗУ вставляем в два разъема и все (тут без вариантов). Если же разъемов 4, вставлять модули нужно в разъемы одинакового цвета. Обычно парами являются 1-й и 3-й разъемы, а также 2-й и 4-й. Но, чтобы быть на 100% уверенным в правильности установки, желательно все же изучить соответствующий раздел инструкции к материнской плате.

Объем оперативной памяти и количество модулей ОЗУ

Выше уже упоминалось, что оперативная память нужна для того, чтобы жесткий диск или SSD не "тормозили" работу компьютера в силу слишком медленной работы. Все необходимые процессору данные помещаются в оперативную память, которая быстрее в разы. Однако, если ее объем ОЗУ для какой-то задачи окажется недостаточным, компьютер начнет использовать для его расширения часть жесткого диска. При этом он будет работать, но с заметными "тормозами". Чтобы таких ситуаций не возникало объем оперативной памяти должен быть достаточным.

Сколько же нужно оперативной памяти?

Если бюджет у вас неограниченный, то можно просто закупить модулей ОЗУ столько, чтобы в итоге получился максимальный объем, поддерживаемый материнской платой. Однако, это не очень рациональный подход, поскольку память штука не дешевая. Лучше все же исходить из необходимого минимума, коим на сегодняшний день является:

• офисный компьютер – 4 ГБ.

Операционная система с несколькими открытыми простыми приложениями потребляет до 3 ГБ ОЗУ. С учетом этого 4 ГБ оперативной памяти должно хватить для офисной работы. Конечно же, такой компьютер сможет решать только самые тривиальные задачи;

• продвинутый домашний компьютер – 8 ГБ.

Такого объема оперативной памяти хватит для абсолютного большинства задач, кроме современных игр и некоторых других ресурсоемких приложений.

• игровой компьютер – от 16 ГБ.

16 Гбайт - оптимальный вариант, которого хватит для запуска любых приложений и почти любых игр. Некоторые игры требуют 24 или даже 32 ГБ ОЗУ, так что такой объем оперативной памяти с прицелом на будущее тоже можно считать оправданным. Больше 32 ГБ ОЗУ на домашнем компьютере уже перебор.

Если оптимальный вариант 16 ГБ, то как лучше поступить: приобрести два модуля по 8 ГБ, один на 16 ГБ или 4 по 4 ГБ?

Один модуль на 16 ГБ – самый плохой вариант, поскольку не будет работать двухканальный режим. Так целесообразно поступить, если в материнской плате только 2 разъема для ОЗУ и есть желание поставить 32 ГБ, но денег на второй модуль ОЗУ сейчас нет (то есть, если есть ближайшая перспектива докупить второй модуль на 16 ГБ).

4 по 4 ГБ - тоже не самый лучший вариант. Да, будет нужный объем и будет работать 2-хканальный режим, но все разъемы будут заняты. Если в дальнейшем понадобится увеличить объем оперативной памяти, сделать это, просто докупив дополнительные модули, будет невозможно. Кроме того, чем больше модулей ОЗУ установлено в системе, тем больше нагрузка на контроллер памяти и тем большей является вероятность появления проблем со стабильностью работы (особенно, если планируется разгон).

Оптимальным будет вариант 2 модуля ОЗУ по 8 ГБ. Здесь и двухканальный режим обеспечен, и в случае необходимости можно будет увеличить объем памяти, и стабильность работы выше.

НАПИСАТЬ АВТОРУ

Содержание:

Для начала дадим определение: оперативная память (оперативное запоминающее устройство - ОЗУ) – это один из главных элементов компьютера, который представляет собой его временную память. А она, в свою очередь, нужна для нормального функционирования всех процессов, программ и приложений. Своё название она получила благодаря быстрой работе и способности создавать условия для мгновенного считывания процессором информации.

От постоянной (к примеру, дисковой) оперативная память отличается тем, что доступ к ней осуществляется значительно быстрее, и разница может достигать сотни тысяч раз. Данные, которые в неё записаны, доступны только при включенном компьютере.

Когда же вы выключаете или перезагружаете свой компьютер, абсолютно все содержимое ОЗУ стирается (обнуляется). Поэтому перед выключением компьютера или перезагрузки всю информацию, подвергнутую изменениям в процессе работы, нужно сохранить на жестком диске или на другом альтернативном запоминающем устройстве.

Само понятие "оперативная память компьютера" нередко обозначает не только микросхемы, составляющие устройства памяти в системе, но сюда также входят понятия размещения и логического отображения. Размещение - это расположение информации определенного типа по определенным адресам памяти в системе. В свою очередь, логическим отображением является способ представления этих адресов на установленных микросхемах. ОЗУ используется в различных устройствах персонального компьютера - от видеоплаты до принтера и сканера.

Типы оперативной памяти и их характеристики

SDRAM (PC-133) – сегодня является устаревшим видом, крайне редко встречается, но стоит довольно дорого. Компьютеры с этим типом оперативной памяти модернизировать уже не получится.
DDR SDRAM или DDR (с частотой 200-400 МГц) — также является устаревшим видом ОЗУ, который на сегодняшний момент крайне редко используется . Этот модуль представляет собой 184-контактную плату. Стандартным напряжением для него является напряжение в 2,5 В.
Далее следует DDR2 – более распространенный сегодня тип, но, тем не менее, уже не являющийся современным. DDR2 (с частотой 533-1200 МГц) делает выборку 4 бита данных за один такт работы процессора, в то время как DDR только 2 бита. Это означает способность передавать при каждом такте в два раза больше информации через ячейки микросхемы. Данный модуль имеет по 120 контактов с двух сторон, а стандартным напряжением для него есть 1,8 В.
Следующий вид оперативной памяти - DDR3 (частота 800-2400 МГц) - новый тип, который дает возможность делать выборку 8 бит данных за один такт работы процессора. Он также представляет собой 240-контактную плату, но имеет на 40% меньше энергопотребления, чем у DDR2, а рабочее напряжение всего 1,5 В. Такое сравнительно невысокое энергопотребление имеет большое значение для ноутбуков и мобильных устройств. Логично отметить, что чем выше показатели частоты, тем выше скорость работы оперативки.
DDR4 — самый новый тип, который является следующей ступенькой эволюционного развития. Как все предыдущие ступеньки, данный тип имеет еще большую частоту (от 2133 до 4266 МГц) и меньшее энергопотребление. Также значительно повысилась надежность работы благодаря механизму контроля чётности на шинах адреса и команд. Массовое производство началось лишь во втором квартале 2014 года. Массовое распространение получила в 2016 году после выхода нового поколения процессоров Intel Skylake.

Объём оперативной памяти

Далее остановимся подробнее на следующей важной характеристике оперативной памяти – ее объеме. Вначале следует отметить, что он самым непосредственным образом влияет на количество единовременно запущенных программ, процессов и приложений и на их бесперебойную работу. На сегодняшний день наиболее популярными модулями являются планки с объемом: 4 Гб и 8 Гб (речь идет про стандарт DDR3).

Исходя из того, какая операционная система установлена, а также, для каких целей используется компьютер, следует правильно выбирать и подбирать объем ОЗУ. В большинстве своем, если компьютер используется для доступа к всемирной паутине и для работы с различными приложениями, при этом установлена Windows XP, то 2 Гб вполне достаточно.

Таким образом можно определить максимальный выделенный объем и узнать, до какого объёма её необходимо нарастить, чтобы наш высший показатель умещался в оперативной памяти. Это даст вам максимальное быстродействие системы. Дальше увеличивать необходимости не будет.

Выбор оперативной памяти

Сейчас перейдем к вопросу выбора оперативки, наиболее подходящей конкретно вам. С самого начала следует определить именно тот тип ОЗУ, который поддерживает материнская плата вашего компьютера. Для модулей разных типов существуют разные разъемы соответственно. Поэтому, чтобы избежать повреждений системной платы или непосредственно модулей, сами модули имеют различные размеры.

Об оптимальных объемах ОЗУ говорилось выше. При выборе оперативной памяти следует акцентировать внимание на ее пропускную способность. Для быстродействия системы наиболее оптимальным будет тот вариант, когда пропускная способность модуля совпадает с той же характеристикой процессора.

То есть, если в компьютере стоит процессор с шиной 1333 МГц, пропускная способность которого 10600 Мб/с, то для обеспечения наиболее благоприятных условий для быстродействия, можно поставить 2 планки, пропускная способность которых 5300 Мб/с, и которые в сумме дадут нам 10600 Мб/с.

Однако, следует запомнить, что для такого режима работы модули ОЗУ должны быть идентичны как по объему, так и по частоте. Кроме того, должны быть изготовлены одним производителем. Вот краткий список производителей хорошо себя зарекомендовавших: Samsung, OCZ, Transcend, Kingston, Corsair, Patriot.

Оперативная память (ОЗУ, $Random \ Access \ Memory$ – $RAM$, память с произвольным доступом) – запоминающее устройство сравнительно небольшого объёма, которое непосредственно связано с ЦП и предназначено для записи, чтения и хранения данных о выполняемых программах и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, т.к. при выключении ПК информация, которая находилась в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой, т.е. каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Назначение ОЗУ

Оперативная память используется для хранения и передачи информации ЦП, на жесткий диск, на другие внешние устройства, которая располагается в специальных разъемах на материнской плате. ОЗУ представляет собой схему из огромного числа мельчайших конденсаторов и транзисторов (одна пара позволяет хранить $1$ бит). При выключении ПК введенная информация исчезает, т.к. данные не были записаны на жесткий диск, где могут долго сохраняться, а находились в ОЗУ. Но в случае отсутствия оперативной памяти, данные должны были бы располагаться на жестком диске, и тогда время обращения к ним резко бы увеличилось, что привело бы к резкому снижению общей производительности ПК.

Итак, ОЗУ используется для:

хранения данных и команд для дальнейшей их передачи ЦП для обработки;
хранение результатов вычислений, которые были произведены ЦП.
считывание (или запись) содержимого ячеек.

Оперативная память изготовлена в виде микросхем, которые крепятся на специальных пластинах и устанавливаются на системной плате в соответствующие разъемы.

Рисунок 1. Модуль оперативной памяти, вставленный в системную плату

При включении ПК в ОЗУ загружается операционная система, затем программное обеспечение и документы. ЦП управляет загрузкой программ и данных в ОЗУ, далее данные в ОЗУ обрабатываются. Таки образом, ЦП работает с инструкциями и данными, которые находятся в ОЗУ, а другие устройства (диски, магнитная лента, модем и т.д.) действуют через нее. Поэтому оперативная память имеет огромное влияние на работу компьютера. Т.к. ОЗУ предназначена для хранения данных и программ только во время работы ПК, то после выключения электропитания все данные в ОЗУ теряются. Во избежание потери данных или внесенных в документы изменений перед выключением ПК необходимо сохранить данные на жесткий диск и только потом выйти из приложения.

Готовые работы на аналогичную тему

Типы оперативной памяти

Выделяют $2$ вида оперативной памяти:

статическую ($SRAM$) – используется в качестве кэш-памяти ЦП;
динамическую ($DRAM$) – используется в качестве оперативной памяти ПК.

Ячейки динамической памяти можно представить в виде микроконденсаторов, которые способны накапливать электрический заряд. Недостатками $DRAM$-памяти является более низкая скорость записи и чтения данных и необходимость постоянной подзарядки.

Основными являются виды типа $SDRAM$ ($Synchronous \ Dynamic \ Random \ Access \ Memory$ – синхронная динамическая память с произвольным доступом):

$DDR$ ($Double \ Data \ Rate$ – двойная скорость передачи данных). Удвоенная скорость достигается за счет считывания данных по нарастанию и по спаду сигнала.

Рисунок 2. Схема платы памяти DDR

На плате оперативной памяти (рис. 2) с обеих сторон находятся микросхемы с памятью. Снизу находится ключ для вставки платы в разъем системной платы.

Рисунок 3. Разъемы для установки оперативной памяти

$DDR2$ от $DDR$ отличается удвоенной частотой шины, по которой данные передаются в буфер, и способность работы на более высокой частоте. Скорость работы $DDR2$ чуть выше, чем у $DDR$.

$DDR3$ отлична от $DDR2$ пониженным энергопотреблением (на $40 \ %$).

$DDR4$ отличается повышенными частотными характеристиками и пониженным напряжением питания.

Платы $DDR$, $DDR2$, $DDR3$ и $DDR4$ не являются взаимозаменяемыми, т.к. имеют различия в строении (смещение ключа, разное количество контактов и т.п.).

Основные характеристики ОЗУ

Объем памяти – максимальное количество информации, которая может быть помещена в эту память, выражается в Кб, Мб и Гб.
Время доступа к памяти (в наносекундах) представляет собой минимальное время, необходимое для размещения в памяти единицы информации.
Плотность записи (в $бит/см^2$) – количество информации, которая записана на единице поверхности носителя.

$SIMM$-модули имеют объем $4$, $8$, $16$, $32$, $64$ Мб; $DIMM$-модули – $16$, $32$, $64$, $128$, $256$, $512$ Мб.

Время доступа SIMM-модулей – $50–70$ нс, $DIMM$-модулей – $7–10$ нс.

Модули оперативной памяти

Оперативная память в ПК размещена на стандартных панелях, которые называют модулями. Модули памяти представлены в двух видах:

односторонне расположение выводов ($SIMM$-модули) можно устанавливать только парами;
двухстороннее расположение выводов ($DIMM$-модули) можно устанавливать по одному, обладают большей скоростью передачи.

Устанавливать на одной плате разные модули нельзя.

Рисунок 4. Микросхемы памяти SIMM (сверху) и DIMM (снизу)

Получи деньги за свои студенческие работы

Курсовые, рефераты или другие работы

Автор этой статьи Дата написания статьи: 25.04.2016

Анастасия Николаевна Королева

Автор24 - это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.

Общие сведения

Лайфхак: при построении многокональных систем нужно использовать планки одной тактовой частоты. В противном случае будет работать только планка с наименьшим показателем.

Основные характеристики

Виды и типы памяти: от DDR до DDR4

Оперативная память бывает статической (SRAM) и динамической (DRAM). Первая имеет высокую скорость реагирования и, соответственно, цену, вторая является компромиссным вариантом, поэтому используется для массового производства.

Особняком стоит планка DDR3L. Она представляет собой модифицированную карту памяти третьего поколения и зачастую может работать на слотах предыдущих поколений.

Лайфхак: тип памяти вашего компьютера можно узнать через BIOS или сторонний софт, например, AIDA 64.

Форм-фактор — это типоразмер карты с определенной конфигурацией чипов. По форм-факторам карты делят на следующие типы:

Объем: чем больше, тем лучше, но…

От объема памяти зависит количество данных, которое сможет обработать компьютер в режиме online. С развитием технологий, игровой индустрии и визуального интернет-контента поступательно увеличивается потребность в объеме ОЗУ. Он растет в арифметической прогрессии и сегодня представлен следующей линейкой:

Тактовая частота = скорость + производительность

Пропускная способность = ширина шины × тактовую частоту

Пропускная способность указывает на количество передаваемой или получаемой информации за одну секунду. Эта величина рассчитывается через умножение ширины шины на значение тактовой частоты.

Выводы

Читайте также: