Компьютерная грамотность с Надеждой. Принцип работы оперативной памяти компьютера

Работа оперативной памяти

Оперативная память

Оперативная память предназначена для хранения данных во время работы ПК. Все данные из оперативной памяти бесследно стираются при выключении ПК, как при нормальном, так и при аварийном отключении, например, из-за отключения электроэнергии, питающей компьютер.

Работа оперативной памяти непосредственно связана с работой процессора и внешних устройств ПК, так как именно ей процессор и внешние устройства «доверяют» свою информацию.

Оперативная память состоит из ячеек, каждая из которых имеет свой уникальный номер (точнее, свой адрес).

Оперативная память подключается внутри ПК к шинам ПК, к которым подключаются и процессор, и контроллеры устройств ввода-вывода.

Важно понимать, что если в процессе работы оперативной памяти производится запись данных в какую-либо ячейку оперативной памяти, то содержимое этой ячейки, которое было до поступления новой информации, будет безвозвратно утеряно. Т.е. по команде процессора данные записываются в указанную ячейку оперативной памяти, одновременно стирая при этом то, что там было записано ранее.

Еще одно очень важный аспект работы оперативной памяти – это деление оперативной памяти на несколько разделов с помощью специального программного обеспечения, которое поддерживается операционными системами.

Дело в том, что современные устройства оперативной памяти являются достаточно объемными, чтобы в памяти можно было разместить данные от нескольких одновременно работающих задач. Процессор также может одновременно обрабатывать несколько задач.

Это обстоятельство способствовало развитию так называемой системы динамического распределения памяти, когда под каждую обрабатываемую процессором задачу диспетчером памяти отводятся динамические (а значит переменные по своей величине и местоположению) разделы оперативной памяти.

Динамический характер работы оперативной памяти позволяет распоряжаться имеющейся памятью более экономно, своевременно «изымая» «лишние» участки памяти у одних задач и «добавляя» дополнительные участки памяти другим задачам в зависимости от их важности, объема обрабатываемой информации, срочности выполнения и т.п.

За «правильное» динамическое распределение памяти в ПК отвечает операционная система, тогда как за «правильное» использование памяти в пределах отведенных границ отвечает прикладное программное обеспечение.

Совершенно очевидно, что прикладные программы должны иметь способность работать под управлением операционной системы, в противном случае операционная система не сможет выделить такой программе оперативную память, или программа не сможет «правильно» работать в пределах отведенной памяти.

Именно поэтому не всегда удается запустить под управлением современных операционных систем ранее написанные программы, которые работали под управлением устаревших систем, например, под MS DOS или под ранними версиями Windows.

Правда, в составе современных ОС имеется возможность «вручную» настраивать управление памятью для таких «устаревших» программ. Но делать это начинающим пользователям не следует, так как любые ошибки при «ручном» распределении оперативной памяти могут привести к разрушению операционной системы (правда, чаще всего это «лечится» легко, путем перезагрузки компьютера).

Диспетчер памяти операционной системы следит не только за тем, чтобы адресация памяти была в пределах ее физической границы, но и за тем, чтобы задачи, выполняемые в компьютере, не обращались к ячейкам памяти, находящимся за пределами динамической границы отведенной задаче памяти. В случае получения неверного адреса диспетчер памяти выдает сообщение об ошибке.

В случае возникновения ошибки, как при обращении к неверной ячейке памяти, так и при выполнении программы в пределах отведенной динамической памяти, программистам, написавшим программу, очень важно знать, что было записано в оперативной памяти в момент возникновения ошибки. Такая информация о содержании оперативной памяти называется «дамп памяти».

Возможно, вы встречались с сообщением, которое предлагало отправить разработчикам программы сообщение об ошибке. Подобное встречается, в частности, при работе прикладных программ под управлением операционной системы Windows.

Это сообщение означает, что программа пытается передать через Интернет (с Вашего ведома и разрешения) информацию разработчикам программного обеспечения об ошибке и о содержании оперативной памяти в момент ошибки.

Для пользователя такая информация совершенно бесполезна, она содержит набор непонятных данных (причем в шестнадцатиричном формате, как правило), но она многое говорит разработчикам программ.

P.S. Статья закончилась, но на блоге можно еще прочитать:

1. Буфер обмена данными: что это?

2. Старый ноутбук: недостаточно оперативной памяти

P.P.S. Чтобы подписаться на получение новых статей, которых еще нет на блоге: 1) Введите Ваш e-mail адрес в эту форму: 2) На Ваш e-mail придёт письмо для активации подписки. Обязательно кликните по указанной там ссылке, чтобы подтвердить добровольность своей подписки: подробнее с видеоуроком

www.compgramotnost.ru

Коротко об оперативной памяти (озу) или что такое оперативка?

Что такое оперативная память, ОЗУ, оперативка? Такой вопрос могут задавать только те люди, которые либо вообще не имеют дело персональным компьютером, либо только только начали с ним знакомиться.И для тех и для других, в статье будет дан ответ на указанный выше вопрос. Если вам это интересно, то дочитайте этот пост до конца. Поехали.

Все или почти все об оперативной памяти компьютера.

Вы спросите: Почему ПОЧТИ все? Просто потому, что рассказать в одной статье все об оперативке просто физически не возможно. Поэтому сегодня будем говорить коротко, но о самом главном, чтобы пользователи новички не путали оперативную память компьютера (ОЗУ - оперативное запоминающее устройство) с памятью жесткого диска (ПЗУ - постоянное запоминающее устройство).

Что такое ОЗУ?

Операти́вная па́мять, операти́вка, ОЗУ́ (от англ. RAM - Random Access Memory - память с произвольным доступом; ОЗУ - Оперативное Запоминающее Устройство) это временная память в которой хранится промежуточная информация обрабатываемая центральным процессором. Другими словами ОЗУ это посредник между процессором и программами находящимися на жестких дисках. Оперативная память энергозависима, т.е. если отключить энергию идущей к ОЗУ все данные на ней удаляются. Во время работы в оперативной памяти хранятся данные и запущенные программы.

Структура оперативной памяти

По своей структуре ОЗУ напоминает таблицу, в которой есть строки и столбцы. Например шахматная доска. На шахматной доске есть столбцы, которые размечены цифрами от 1-8, и есть строки, которые размечены буквами от A-H. Таким образом можно узнать адрес любой клетки на шахматной доске (например A1). В оперативной памяти все точно также. Каждая ячейка (клетка) предназначена для хранения определенного объема данных и имеет свой адрес. Здесь горизонтальная строка обозначается ROW, а вертикальный столбец Column. Ячейки ОЗУ имеют способность задерживать электрический заряд и переводить его в некий цифровой сигнал. Для передачи адреса строки используется сигнал, который называется RAS (Row Adress Strobe), а для столбца CAS (Column Adress Strobe).

Принцип работы оперативной памяти компьютера.

При задействовании оперативки данные с жесткого диска (hdd) сначала попадают в нее и уже потом передаются для обработки в процессор. Часто сначала они попадают в кеш-памяти. Там как правило хранится та информация, которая чаще всего запрашивается. Так, на много сокращается время доставки данных от устройств к процессору, а значит повышается производительность системы.

Для чего нужна оперативка?

Прочитав про принцип работы оперативки задаешься вопросом: Раз есть кеш, зачем нужны большие объемы оперативной памяти? Оперативкой управляет специальный контроллер расположенный в чипсете материнки. Контроллер подключает CPU (процессор) к основным узлам через так называемые шины - графический контроллер, ОЗУ.

Примечание: Компьютерная шин́а (англ. computer bus) в архитектуре компьютера — подсистема, служащая для передачи данных между функциональными блоками компьютера. Например: на картинке шина PCI ExpressШины бывают параллельными (данные переносятся по словам, распределенные между несколькими проводниками) и последовательными (данные переносятся побитово).Большинство компьютеров имеет как внутренние, так и внешние шины. Внутренняя шина подключает все внутренние компоненты компьютера к материнской плате (и, следовательно, к процессору и памяти). Такой тип шин также называют локальной шиной, поскольку она служит для подключения локальных устройств. Внешняя шина подключает внешнюю периферию к материнской плате.Сетевые соединения, такие, как Ethernet, обычно не рассматриваются как шины, хотя разница больше концептуальная, чем практическая.

Контроллер анализирует выполняемую программу и старается предвидеть какие данные, скорее всего, понадобятся в ближайшее время центральному процессору и закачивает их в кеш-память из оперативки, а также выгружает их обратно. При включении компьютера первыми с hdd записываются в ОЗУ драйвера устройств, системные приложения и элементы ОС. При запуске какой либо программы пользователем, она также записывается в оперативку. Если программу закрыть она тут же стирается из оперативной памяти.Все данные не просто записываются в оперативку. Они, как мы уже знаем, передаются из нее в центральный процессор (CPU), обрабатываются им и уже потом передаются обратно. Но иногда получается так, что не хватает ячеек памяти, т.е. объема оперативной памяти. В таких случаях, используется так называемый файл подкачки, который расположен на винчестере (HDD). Скорость винта по сравнению с ОЗУ в разы меньше. Поэтому использование файла подкачки заметно снижает быстродействие компьютера и сокращает время работы самого жесткого диска.

Планки оперативной памяти. Как выглядят?

Планка оперативки по своей сути это микросхема, печатная плата с модулями. Она состоит фактически из одинаковых элементов. Внешне, обычно, сильное отличие планок зависит от их форм фактора. Вот как выглядят стандартные планки оперативной памяти.

Вот так выглядит разъем куда вставляются планки оперативной памяти в материнской плате.

На этом все! Подписывайтесь на обновления сайта и вы не пропустите наши следующие интересные статьи!

pc-assistent.ru

Оперативная память компьютера (ОЗУ): определение, характеристики и типы. Выбор оперативной памяти

Наверное, каждый из вас слышал такое понятие, но далеко не каждый знает, что такое оперативная память. А ведь от этой крохотной микросхемы во многом зависит наш комфорт работы за компьютером или ноутбуком, потянет ли он новую игру или сложную программу. Если вы решили собрать новый компьютер или модернизировать старый, то правильному выбору данной запчасти стоит уделить повышенное внимание. Прочитав эту статью вы сможете с легкостью справиться с любой задачей.

Содержание:

Выбирай любую!

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.

Для любителей «обкатать» недавно вышедшую игру и людей, работающих с графикой, следует ставить как минимум 4 Гб. А в том случае, если планируется установка виндовс 7, то понадобится еще больше.

Самым простым способом узнать, какой для вашей системы необходим объем памяти, является запуск Диспетчера задач (путем нажатия комбинации на клавиатуре ctrl+alt+del) и запуск самой ресурсопотребляющей программы или приложения. После этого необходимо проанализировать информацию в группе «Выделение памяти» - «Пик».

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.

Выбор ОЗУ

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.

Более подробную информацию можно прочитать в нашей специальной статье о том, как выбрать оперативную память.

В конце стоит подытожить главные моменты:

Исходя из определения: оперативная память или ОЗУ — это составная часть компьютера, необходимая для временного хранения данных, которые в свою очередь необходимы процессору для его работы.
После завершения каких-либо операций (закрытия программ, приложений) все связанные с ними данные удаляются из микросхемы. А при запуске новых задач в неё с жесткого диска загружаются данные, которые необходимы процессору в данный момент времени.
Скорость доступа к данным, находящимся в оперативной памяти, в несколько сотен раз больше скорости доступа к информации, которая находится на жестком диске. Это позволяет процессору использовать нужную информацию, получая к ней мгновенный доступ.
На сегодняшний день самые распространенные 2 типа: DDR3 (с частотой от 800 до 2400 МГц) и DDR4 (от 2133 до 4266 МГц). Чем выше частота, тем быстрее работает система.

Если у вас возникли трудности с выбором оперативной памяти, если не можете определить, какой тип ОЗУ поддерживает ваша материнская плата и какой объем будет больше соответствовать нуждам, то вы всегда можете обратиться в сервис Compolife.ru. Мы - это компьютерная помощь на дому в Москве и Подмосковье. Наши специалисты помогут с выбором, заменой и установкой в компьютер или ноутбук.

compolife.ru

Принцип работы оперативной памяти

Поиск Лекций

Все вычислительные операции происходят в основной памяти и процессоре. Это связано с тем, что перед обработкой процессором данных и программ они должны быть помещены в определенную область основной памяти. Некоторые программы и небольшие массивы данных могут находиться в памяти постоянно. Большинство из них помещаются в память только по мере необходимости, а затем отбрасываются (программы) или сохраняются в постоянной области хранения (данные), после чего занятое ими пространство снова становится доступным для новых программ и данных.

Рис. 5.3 Типы памяти компьютера

Основная память РС представляет собой комбинацию RAM (Random Access Memory – оперативной памяти), ROM (Read Only Memory – память «только для чтения» или постоянное запоминающее устройство – ПЗУ) и вакантных областей, т.е. процессор способен к адресации пространства физической памяти фиксированного размера [12]. Одни области этого пространства размещены на модулях RAM–памяти, другие – на микросхемах ПЗУ (ROM) или энергонезависимой NVRAM–памяти (non–volatile RAM).

Память является основным элементом любой ЭВМ. Элементы памяти в том или ином виде присутствуют в каждом конструктивном модуле ПК.

Оперативная память – временная память, так как данные хранятся в ней только до выключения ПК. Конструктивно память выполнена в виде модулей, которые можно заменять, дополнять, чтобы увеличить объём ОП. К данным, находящимся в ОП – RAM–памяти (Random Access Memory – памяти с произвольным доступом), CPU имеет непосредственный доступ, а к периферийной или внешней памяти (НГМД, НЖМД) – через буфер,являющийся также разновидностью ОП, недоступной пользователю. Время доступа к данным мало, а потому скорость обработки их велика.

Запоминание данных в ОП носит временный характер не только из–за питания, но и потому, что она является динамической, т.е. она должна периодически обновляться, так как информация здесь хранится на конденсаторе, а в нём есть ток утечки, что его разряжает, и информация теряется.

Чтобы не было потерь вынуждены проводить регенерацию памяти. Это означает, что CPU имеет доступ к данным в RAM только в течение циклов, свободных от регенерации. Здесь через определённые промежутки времени специальная схема осуществляет доступ (для считывания) ко всем строкам памяти. В эти моменты CPU находится в состоянии ожидания.

За один цикл схема регенерирует все строки динамической памяти (ДП).

Ячейки памяти организованы в матрицу, состоящую из 32 строк и 32 столбцов. Полный адрес ячейки данных включает два компонента – адрес строки и адрес столбца.

Микросхемы памяти объединены в модули: SIMM, DIMM, RIMM.

CPU взаимодействует через контроллер с банком памяти.

Количество модулей памяти для заполнения банков определяется отношением разрядности системной шины к разрядности модуля памяти.

Системная шина ПК с CPU Pentium и Pentium II 64–разрядная, поэтому 32–разрядные SIMM–модули ставят в банки попарно, а 64–разрядный DIMM ставят один. Из–за пакетного способа обработки данных из памяти (по 64 бита или 32 бита) увеличилась скорость обмена данными.

Для сокращения простоев во время регенерации, данные, следующие друг за другом в ячейках памяти, помещают в различные банки, из которых CPU должен считывать данные попеременно. Это организовывает контроллер памяти, который логически объединяет 2 банка в один и распределяет адресное пространство так, чтобы соседние адреса были в разных банках.

Обычно память делится на страницы размером 512 байт и более. Кэширование памяти используется для ускорения доступа к данным, находящимся в RAM. Это достигается за счёт применения промежуточной быстродействующей памяти небольшой ёмкости (от 256 Кбайт до 2 Мбайт – буфер между CPU и RAM). Кэш–память синхронная и работает на частоте CPU, а потому нет циклов ожидания.

Типы оперативной памяти

В 1997 году для синхронизации работы памяти и системной шины использовалась микросхема синхронной динамической памяти SDRAM (Sythronous DRAM). Метод доступа к строкам и столбцам данных – как в DRAM. Отличие в том, что память и CPU работают синхронно, без циклов ожидания. Современные микросхемы работают на тактовых частотах CPU 66, 75, 83, 100, 125 и 133 МГц [10]. Есть чередование адресов и пакетный режим, а также 3–ступенчатая конвейерная адресация, позволяющая запрашивать данные до завершения обработки предыдущих. Здесь 2 и более банков. Сейчас SDRAM заменила память типа FPM и DRAM. Модули памяти PC 100/133 SDRAM выпущены в корпусе TSOP. Количество их выводов зависит от глубины адресного пространства микросхем.

ESDRAM является расширением микросхемы SDRAM. Работает на частоте системной шины 66, 100 и 166 МГц, время рабочего цикла – 8 нс, совместима с PC 100 SDRAM.

DDR SDRAM (SDRAM II)–Double Date Rate– удвоенная скорость передачи данных. Состоит из 4 независимых банков, в которых команды обрабатываются параллельно. В маркировке у них не частота, а пропускная способность: PC 1 600 для 100 МГц и PC 2 100 для 133 МГц. Их поддерживает чипсет корпорации VIA – VIA Apollo KX–266, AMD – Chipset AMD 760.

В микросхеме RDRAM фирмы RAMBUS организация банков выборки данных из памяти построена по–другому. Шина данных 16–разрядная и 8–разрядная шина управления. Тактовая частота 400 МГц, но данные пересылаются по переднему и заднему фронту синхроимпульса:

16 бит * 400 МГц * 2 = 1,6 Гбайт/с.

Здесь по одной шине передаётся адрес строки, а по другой – адрес столбца. Передача адресов осуществляется последовательными пакетами.

В процессе работы выполняется конвейерная выборка из памяти, причём адрес может передаваться одновременно с данными.

Ёмкость микросхем 16, 32, 64, 128 и 256 Мбайт. Планируется 512 и 1 Гбайт.

Для этой памяти разработаны чипсеты Intel 810, Intel 810E, Intel 820, Intel 840 и Intel 845.

В SLDRAM (Sync Linc DRAM)используется классическое ядро DRAM. Для этой памяти в стандарте предусмотрен протокол пакетной передачи адреса.

DIMM (Dual In–line Memory Module) – с двухсторонними независимыми контактами в количестве 168 и 64–разрядные.

Для устойчивой работы системы с тактовой частотой 100 МГц Intel разработала спецификацию PC 100 – все модули должны иметь скорость обмена не более 24 ГГц/c.

В 1997 году корпорация NEC разработала модули DIMM с тактовой частотой 100 и 133 МГц, которые получили название VCM (Virtual Channel Module). Они вставляются в стандартный слот DIMM со 168 контактами, но на плате есть 16 виртуальных каналов памяти (для каждой программы свой). В нём происходит временное хранение данных.

Обмен данными между виртуальным каналом и ячейками памяти осуществляется блоками по 1 024 бита.

Есть ещё модули DIMM на микросхемах DDR SDRAM, но они не совместимы с предыдущими DIMM–модулями, так как имеют 184 контакта.

RDIMM–модули(Registred)используются всистемах, требующих более 1 Гбайт ОП. Они 72–разрядные, но печатная плата большего размера, чем для предыдущих моделей. Они требуют микросхему, обеспечивающую страничную организацию памяти.

RIMM–модуль(Rambus In–line Memory Module) – это новый высокоскоростной модуль с 184 контактами.

Он с обеих сторон закрыт металлическим экраном от наводок и взаимного влияния модулей.

На материнской плате три слота для этих модулей, но чипсеты I 810,I 810E и I 820 поддерживают только 2 модуля, а конструкция материнской платы не разрешает оставлять пустых слотов RIMM – вынуждены добавлять «пустышки» CRIMM (Contianity RIMM).

Модули RIMM устанавливаются на материнские платы с поддержкой канала Direct Rambus, т.е. должен быть соответствующий контроллер и высокоскоростная 16–битная шина памяти, работающая на тактовой частоте 400 МГц. Пропускная способность в 3 раза выше, чем у PC 66 DIMM и в 2 раза выше, чем у PC 100 DIMM. Напряжение питания – 2,5 В.

Как правило, в эти модули устанавливают микросхему Direct RDDRAM, но могут быть установлены и SDRAM, и EDO (но для EDO ставят специальный конвертер).

Появились новые модули ОП DDR2 400 (PC3200). Они обладают меньшим энергопотреблением, большей тактовой частотой и высокой пропускной способностью. Компании Corsair и OCZ уже анонсировали модули DDR2 667 (PC2–5300) и DDR2 800 (PC2–6400),т.к. у DDR2 400 мало преимуществ по сравнению с DDR1 400 – производительность практически не изменилась.

Статическая память.

Статическая память [10] используется в качестве кэш–памяти I, II и III уровня (в современных ЭВМ). Она хранит информацию при наличии питания даже без обращения к ней сколь угодно долго. Ячейки статической памяти реализуются на триггерах (устройствах с двумя устойчивыми состояниями). По сравнению с динамической памятью, эти ячейки более сложные и занимают больше места на кристалле, однако они проще в управлении и не требуют регенерации. Разновидности статической памяти – Async SRAM, Syns Burst SRAM и Pipelined Burst SRAM – рассмотрим с точки зрения применения в кэш–памяти.

Async SRAM, или A–SRAM (SRAM) – традиционная асинхронная статическая память. Микросхемы этого типа имеют интерфейс, содержащий шину адреса, шину данных и сигналы управления. Время доступа составляет 12, 15 или 20 нс на частоте системной шины до 33 МГц.

Sync Burst (SB) SRAM – синхронная статическая память, позволяющая вести пакетную операцию обмена, свойственную работе кэш–памяти. В её структуре есть внутренний двухбитный счётчик адреса.

Кроме перечисленных в пункте один шин, есть ещё сигналы для синхронизации с системной шиной и сигналы пакетной обработки. Время доступа – 8,5; 10 и 13,5 нс на частотах 66, 60 и 50 МГц.

Pipelined Burst SRAM (PB SRAM) – пакетно–конвейерная синхронная память. Конвейером является дополнительный внутренний регистр данных.

Интерфейс PB SRAM аналогичен интерфейсу SB SRAM, но есть задержка из–за синхронизирующего перепада.

Функции кэш–контроллера выполняет обычно чипсет.

Микросхемы хранения данных кэша организуются в банки, число микросхем в банке должно соответствовать разрядности системной шины процессора.

Банков может быть и несколько (в зависимости от кэш–памяти).

Для хранения тегов используется отдельная микросхема – Tag SRAM, а для тега, большего 8 бит – пара микросхем.

Необходимый объём памяти тегов (количество ячеек) можно вычислить, разделив объём установленной кэш–памяти на длину строки кэша, определяемой чипсетом (обычно она равна количеству байт, передаваемых за один стандартный пакетный цикл):

4 * 8 = 32 байт (для Pentium)

Микросхемы синхронной памяти используются с разрядностью 16 и32 бит, а потому один банк для Pentium собирается из 4 или 2 микросхем.

Для системных плат с процессором Pentium широко распространены модули COAST (Cache on Stick) – это модули с двухсторонним печатным разъёмом. В них используется кэш–память и может быть память тегов. Она может использоваться как расширение кэша.

poisk-ru.ru

предназначение и функции ram памяти

Доброго времени суток дорогие посетители.

Не все имеют четкое представление о том, что такое озу в компьютере. Многие путают ее с памятью жесткого диска, не знают назначения и того, как она выглядит. А ведь это одна из главных составляющих вашего ПК. Более того, его апгрейд можно провести тоже с расширением объема оперативного запоминающего устройства (ОЗУ). Но для этого вам потребуется больше информации о нем. Ее вы найдете в этой статье.

Предмет нашей темы называется RAM (Random Access Memory — память с произвольным доступом), представляет собой некую зону, которая предназначена для хранения временной информации. Это дает возможность программному обеспечению на вашем компьютере правильно работать.

Чтобы не запутаться, предлагаю отдельно разобраться, для чего нужна оперативка и как она выглядит.

Назначение

Оперативная память выступает в роли временного буфера для данных на пути между дисковым накопителем и процессором.

То есть когда компьютеру задаются команды, они сначала попадают в ОЗУ и только потом в проц.

Чтобы вы не путали ее с памятью жесткого диска, представьте ситуацию. Вы печатаете текст в «ворде», но еще не дошли до сохранения. По сути, его еще нигде нет, ведь если вы перезагрузите систему, он исчезнет.

Но вы-то его видите на экране, значит, он существует. В этот момент как раз-таки хранит информацию оперативная память. Когда вы нажмете «Файл – Сохранить как» или сделаете это другим способом, дадите название своему документу и выберите место для его хранения, он уже будет в памяти жесткого диска. То есть если вы перезагрузите компьютер, то сможете найти его в нужном месте.

Вид

Физически оперативка выглядит как пластина с набором микросхем, которая подключена к материнской плате. По виду она похожа на пчелиные соты, то есть имеет ячейки, хранящие определенный объем данных.

Все модули памяти похожи между собой и состоят из:

Чипов памяти.
SPD (Serial Presence Detect) — микросхемы, включающей в себя базовые настройки. То есть при запуске системы BIOS обращается именно к ней.
Так называемого ключа — особой прорези на пластине, которая служит для правильной ее установки на материнку.
SMD-элементов (конденсаторов, резисторов), контролирующих питание чипов и дающих электроразвязку сигнальным цепям.
Печатной платы РСВ, на которой распаиваются остальные компоненты модуля.

Хотите узнать характеристики устройства, которое имеет ваш ПК или ноутбук? На стикере производителя можете прочитать о стандарте, частоте (скорости работы) и тайминге (времени на выполнение команды после ее поступления).

В нынешнее время современные производители плат памяти помещают сами планки в «типо» радиатор, но по факту это даёт лишь визуально красивый вид:

Виды ОЗУ

В настоящее время используется два вида оперативки:

Статистический тип памяти.Она стоит дорого и требует много места, поэтому применяется, как правило, в специализированных девайсах или для кэша малого объема в микропроцессорах. Данная память носит название SRAM (Static random access memory), производится на базе полупроводниковых триггеров и отличается высокой скоростью работы.
Динамический тип памяти.Чаще встречаемый тип, который изготовлен на основе конденсаторов, обладает большой плотностью записи и стоит недорого. Динамическим он называется, потому что конденсаторы быстро разряжаются и требуют периодического пополнения заряда. Официальное название — DRAM (Dynamic random access memory).

Скоростные показатели

Здесь я буду говорить о динамической памяти, то есть о той что встречается в наших компах под видом планок. Полное её название DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных)

В виду развития технологий в сравнении с первыми оперативками производители удвоили скорость их работы. Они выполняют две операции за один такт, поэтому и называются DDR (Double Data Rate). Таким образом, эффективная частота равняется тактовой. В частности, данный вид ОЗУ имел показатель 200-400 МГц (тактовой частоты 100-200МГц).

Но и этой скорости стало недостаточно. Поэтому начали выпускать DDR2 со спектром 400-1066 МГц (200-533МГц).

Однако вместе со скоростью увеличились и задержки в работе, что вдохновило разработчиков на создание нового модуля DDR3, который потребляет меньше электроэнергии.

Его диапазон частот: 800-2400 МГц (400-1200 МГц).

Сейчас производители разработали четвертое поколение устройств — DDR4, эффективный показатель которого в пределах 2133-4266 Мгц.

Графически они все конечно отличаются и имеют разные ключи (специальные прорези под слот в мат. плату).

Объем

Объем ОЗУ влияет на то, сколько одновременно запущенных программ будут нормально работать, без торможения.

У вас старый компьютер? Скорее всего, вы имеете дело с 32-рязрядной системой, а значит, более 3-х ГБ оперативки вам ставить не имеет смысла. В новых компьютерах, как правило, ставят уже 64-битная операционные способная поддерживать до 192 ГБ (Windows 7).

В основном конечно чем больше объём — тем лучше. В данное время достаточно иметь от 8 до 16 Гб.

Форм — фактор и типы модулей

SIMM память (Single In-Line Memory Module — односторонний модуль памяти).

Устаревший формат плашек на которых чипы памяти располагались с одной стороны. Данные планки использовались в компах 90-х годов. Сейчас не актуальны.

DIMM формат (Dual In-line Memory Module, двухсторонний модуль памяти). Данный формат мы используем по сей день в стационарных компьютерах. Как они выглядят вы уже знаете:

SO-DIMM (Small Outline) — данные плашки является уменьшенной формой DIMM. Применяется в основном в ноутбуках:

Micro-DIMM модули — по размеру почти в два раза меньше планок SO-DIMM. применяется в мобильных компьютерах и моноблоках. Выглядят примерно вот так:

RDRAM (RIMM) — тип с более повышенной пропускной способностью. К сожалению не получала массовое распространение из за высокой цены (за качество нужно платить как говорится :)). Имеет ключ в виде двух прорезей на стороне контактов. В данное время практически не используется. Выглядит примерно так:

FB-DIMM (Полностью буферизованная разновидность DIMM памяти) — это память отличается повышенной надёжностью, применяется в основном в серверных компах.

В принципе это всё что я хотел рассказать. Всякие разновидности памяти типа VRAM не буду описывать. Их затронем в дальнейшем, когда речь зайдёт о видео картах.

Вывод в том что нам нужно не запутаться в том что в стационарных компах используются в основном планки DDR SDRAM (DDR, DDR2, DDR3, DDR4) формата DIMM, и в ноутбуках формата SO-DIMM. Остальными видами планок в принципе не стоит заморачиваться ибо их применяют в плншетах, серверах или в моноблоках.

Теперь вы знаете главные особенности оперативки и ее назначение. Если захотите увеличить скорость работы компьютера, не обязательно покупать новый процессор. Дешевле обзавестись дополнительными гигабайтами памяти. Главное, чтобы позволяла это сделать материнская плата.

До свидания друзья, приходите ещё ;-).

profi-user.ru

Всё про оперативную память компьютера

В этой части блога рассмотрим вопрос про оперативную память компьютера. Попробуем разобраться в принципах работы, проблемах выбора планок памяти, разберём, что такое RAM, DIMM и прочие аббревиатуры. Подумаем, как правильно купить планки и не попасться на уловки продавцов. Рассмотрим также самые частые проблемы с памятью, возникающие при работе в ОС Windows.

Что такое оперативная память компьютера? Теоретические основы RAM: какая бывает память, в чём отличие ОЗУ от ПЗУ, в чём разница в одно-, двух— и четырёх канальных архитектурах материнской платы.

Сколько нужно оперативной памяти? Основные тенденции в изменениях типа и объёма оперативной памяти. Как подойди к вопросу о размерах памяти для игровых систем?

Как правильно выбрать оперативную_память? Практические советы, которыми поделюсь с теми, кто решил, что объёма RAM, установленного в машине уже явно недостаточно для комфортной работы. Как не обмануться и с выгодой потратить свои кровные?

Что такое тайминги RAM? Рассказывается что такое тайминги оперативной памяти, как указанные данные в программах бенчмарках можно использовать при выборе планок оперативной памяти и какое влияние тайминги оказывают на производительность системы.

Windows показывает памяти меньше, чем установлено? Краткое введение в проблему высока вероятность того, что Windows будет использовать меньше памяти, чем установлено физически.

Как использовать всю оперативную_память? С помощью техники расширения физического адреса системы (physical address extension PAE) мы заставим 32-битную Windows любых версий «увидеть» все установленные объёмы RAM.

Как самостоятельно установить планки памяти на компьютер? Здесь устанавливаем её характеристики с помощью специальных программ, а здесь вставляем планки памяти в слоты ноутбука и компьютера.

ПРОБЛЕМЫ С ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТЬЮ

Проводник Windows Explorer грузит всю RAM. Рассмотрим решение проблем с зависанием системы из-за нагружающего Windows процесса explorer.exe. Причины и возможные варианты исправления ситуации.

Как проверить оперативную память: информация и тестирование. Описывается как выяснить все характеристики установленной на компьютере RAM с помощью Windows или других программ, какие программы используются в качестве тестирования.

RAMMap: взгляните на память с другой стороны. Специальная программа позволит вам взглянуть на оперативную память компьютера так, как видит её Windows: распределение страниц памяти, сортировка по готовности, битые страницы и страницы ожидания. Вобщем всё, о чём не расскажет Диспетчер задач Windows.

Проверка оперативной памяти из Memetest86+. В статье описывается работа утилиты memtest, которая проверяет продуктивность и работоспособность планок DIMM и компонентов материнской платы, отвечающих за работу ОЗУ.

Оперативная память постоянно перегружена… Если вы переживаете за счёт полной загрузки RAM, но при этом работоспособность системы вас вполне устраивает, возможно, вы знаете про оперативную память и принцип распределения ресурсов системы далеко не всё…

Как освободить RAM системы без перезагрузки Windows? Здесь описывается нехитрый приём, с помощью которого можно попытаться освободить некоторое количество оперативки без выключения компьютера.

Дефрагментация памяти: миф и реальность. Так ли это эффективно и стоит ли тратить время и деньги на установку программ, которые оптимизируют таким образом работу ОЗУ?

Виртуальная память или файл подкачки: быть или не быть? Что такое расположенный в корневой папке pagefile и почему после удаления он появляется вновь? А может и не стоит его удалять вовсе?

computer76.ru

Что такое оперативная память ? Коротко о главном.Компьютер76

Что такое оперативная память ?

Оперативная память компьютера имеет несколько названий, которые одинаково успешно применяются в русскоязычной литературе. Она же RAM (в технической документации), она же ОЗУ (для отечественных разработок), она же основная память, она же память с произвольным доступом. Последнее название — пословный перевод от изначально английского RAM (random access memory).

В соответствии с наименованием оперативная память – это та часть памяти компьютера, к которой операционная система может получать доступ бессистемно и наугад. То есть каждый байт памяти (а измеряется объём, т. е. количество, в байтах) может быть «вынут» и использован системой без затрагивания остальных байт в той же RAM. Сама же оперативная память — это самый распространённый тип памяти на всех современных электронных устройствах: телефоны и принтеры, смартфоны и МФУ.

Существует два типа RAM:

DRAM – динамическая оперативная память

SRAM – неизменяющаяся (статическая) оперативная память

Названные типы отличаются технологией изготовления и принципом работы. В вашем компьютере и ноутбуке установлена первая. Она дешевле в своём исполнении и потому может рассчитывать на массовое производство. SRAM, однако, не требует, в отличие от DRAM постоянной перезагрузки (тысячи операций запоминания-стирания-запоминания в секунду). И потому SRAM, где данные хранятся постоянно, дороже в производстве и скорости (в среднем до 6 раз быстрее). Так что единственное, что объединяет DRAM и SRAM – тот факт, что данные исчезают в никуда, когда вы выключаете питание компьютера.

Вообще оперативная память – это память, которая доступна для всех программ, которые работают в вашей операционной системе. Хранилища (планки) RAM с каждым годом увеличиваются в своём цифровом объёме, иногда изменяясь в своём интерфейсе подключения к материнской плате (по-разному расположены штырьки и пазы для разъёма в плате). При этом практически не меняясь в цене.

Иногда можно встретить ещё одно определение памяти, которое обязательно присутствует в каждом компьютере. ROM – read-only memory – постоянное запоминающее устройство – оно же ПЗУ в России – предназначено для хранения данных, которые нужны для загрузки компьютера, прошиты в чипы материнской памяти и сохраняют информацию даже при выключении компьютера. Размер ПЗУ или ROM обычно невелик: всего несколько тысяч байт, но без этой информации материнская плата не увидит ни процессора, ни RAM, ни дисков. Компьютер не включится. Некоторые данные в ROM всё же можно записать, и для хранения настроек обычно стоит аккумулятор и батарейка.

Какая бывает оперативная память ?

Чтобы не загружать наши светлые головы, думаю имеет смысл указать только те типы RAM, с которыми мы можем столкнуться, обслуживая устройства, которыми сами и пользуемся. Благо, это сделать нетрудно. Правильно подобрать дополнительные планки — задача несложная, купить можно недорого (и новую и б\у — разница будет непринципиальна; причём не нужно ждать, когда появится кто-нибудь в родном городе, предлагая «хорошую» цену на устаревший и пропавший из магазинов стандарт типа DDR2 — проще купить в интернет-магазине). А процесс замены и дополнительной RAM в компьютер и ноутбук подробно описан в статьях Добавление оперативной памяти.

Итак, сегодня в чревах наших устройств установлены вот такие планки RAM:

Как видно при всей внешней схожести, вряд ли предыдущее поколение планок можно заменить последующим. И дело, конечно, не в разъёме (интерфейсе подключения). Разные разъёмы – это всего лишь «защита от дурака» для особо непонятливых, но настойчивых пользователей и любителей апгрейда.

А в этой таблице можно увидеть даты начала выпуска каждого типа памяти компьютера:

Одноканальная и двухканальная память.

Давайте сразу. Понятия двухканальная планка оперативной памяти не существует. Зато есть понятие двухканальной архитектуры материнской платы. При этом понятия одноканальный режим уже нет — он существовал априори многие годы. Раньше. А вот уже в последнее время двухканальный режим замещает первый, а четырёх канальный — второй. Но суть не в этом.

Чтобы уяснить разницу, нужно понять принцип работы с ОЗУ. Процессор через чипсет изначально обращался к установленным планкам памяти по единственной скоростной шине (64 битному каналу). Слотов может быть 2, 3, 4 и т.д. Но этим пользователи и производители добивались лишь абсолютного увеличения объёма оперативной памяти.

Ну, представьте себе хоккеиста, идущего один на один против ледового голкипера. Сколько он ему «наклепает»? Какие бы скорости он ни развивал — у него одна шайба, одна клюшка и две руки. С двуканальным принципом работы всё уже иначе:

А теперь игроков двое против одного. Результат предсказуем. В чипсете также. Ширина канала удвоилась: 64 бит Х 2 = 128 бит. Нетрудно посчитать что происходит в 4-х канальном режиме на базе quad-channel-платформ.

Значит, скорость работы оперативной памяти удваивается?

Так и не так. Удвоение происходит в теории, или, как выражаются физики, в идеальных системах. Более того, заметный прирост в работе RAM вы увидите не всегда: большинство ставящихся перед вашей системой задач настолько тривиальны, что заметить прирост могут только специальный тест-программы.

Как определить, поддерживает ли моя оперативная память двухканальный режим работы?

Для этого есть специальные программы типа PC Wizard, которые отлично с этим справляются:

Визуально при вскрытии крышки корпуса компьютера можно ориентироваться на одноцветные пары слотов на материнской плате:

Но лучше бенчмарка никто этого не скажет.

Успехов

Похожее

computer76.ru