Любой компьютер состоит из комплектующих, и каждый компонент выполняет какую-то функцию. Так, жесткий диск необходим для хранения файлов; видеокарта формирует изображение, которое отображает дисплей монитора; процессор выполняет математические операции, ну а RAM-память нужна для сохранения промежуточных результатов. Каждый из этих узлов, по сути, является незаменимым.
Что такое RAM-память
Одним из важнейших элементов любой вычислительной системы являются модули оперативного запоминающего устройства. Иногда их называют по-простому - RAM. Это сокращение произошло от первых букв английских слов Random Access Memory, что можно перевести как «Память со случайным доступом к любому своему блоку» или, что проще, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство).
Физически это небольшие планки текстолита, на которых разведены токопроводящие дорожки и припаяны микросхемы с наборами транзисторов - запоминающих ячеек, а на одной из сторон присутствует двухсторонняя гребенка скользящих контактов, позволяющая подключать модули к соответствующим разъемам материнской платы.
RAM-память используется для хранения данных, необходимых всем системам компьютера. Ключевая особенность, которую стоит запомнить, заключается в том, что после сброса или выключения вся сохраненная информация из ячеек стирается. Рассказывая о том, что же такое RAM-память, имеет смысл провести аналогию с мышлением человека. Например, необходимо выполнить сложение двух чисел. Человек удерживает в памяти одно число и, мысленно подставляя второе, осуществляет математическую операцию.
Тот «лист», на котором выполняются запись и расчет, как раз и является аналогом оперативной памяти компьютера. На следующий день результат можно уже и не вспомнить. Разумеется, это весьма упрощенная модель, но ее достаточно для понимания.
В вычислительных системах из оперативной памяти процессор выбирает данные, размещаемые там приложениями, а также туда же отправляет результаты обработки, впоследствии «забираемые» программами. Именно поэтому используется термин «оперативная», то есть необходимая для текущих операций.
Виды запоминающих устройств компьютера
Отметим, что существует постоянная память - это микросхемы ПЗУ, транзисторы которых способны пребывать в каком-то определенном состоянии при отсутствии напряжения. Такие микросхемы устанавливаются, например, в винчестерах, роутерах, мониторах (сохранение настроек) и других устройствах, где сброс микропрограммы недопустим.
Иногда термин «постоянная память» используется по отношению к накопителям, однако это не совсем корректно. В этом легко убедиться, спросив у консультантов магазина электроники не жесткий диск, а постоянное запоминающее устройство.
Существует еще одна модификация решений для хранения данных, представляющая гибрид ОЗУ и ПЗУ. Так, пользовательские настройки БИОС материнской платы сохраняются в микросхеме, транзисторы которой поддерживаются ничтожным током, получаемым от аккумуляторной «батарейки-таблетки». Эта идея обрела «вторую жизнь» в специальных накопителях, носителями данных в которых являются обычные модули памяти, поддерживаемые батареей.
Модификации
Существует несколько модификаций «оперативки». В системах 386/486/Pentium использовались планки, разработанные в соответствии со стандартом SIMM и DIMM SDRAM. Частота работы чипов и шины составляла от 66 до 133 мегагерц, разрядность была 64 бита (против 32 у SIMM). С увеличением производительности центральных процессоров и видеокарт потребовалось ускорить работу оперативной памяти, поэтому данные стали передавать по спаду и подъему опорной частоты, фактически, удвоив пропускную способность (DDR). Такие планки используют напряжение в 2.5 Вольт и сейчас применяются лишь в специализированных устройствах. Более новая модификация DDR2 работает при 1.8 В и позволяет пропустить за единицу времени больше данных, чем предыдущий стандарт. Ориентировочно можно считать, что скоростная версия DDR едва дотягивает до «обычной» из обновленной версии.
И, наконец, наиболее распространенный сейчас стандарт DDR3 способен передавать 4 пакета данных во время каждого периода опорной частоты, что приводит к увеличению пропускной способности. Однако для устойчивости были введены дополнительные задержки. Для питания на модули подается 1.5 В. В целом использование DDR3 совместно с современными процессорами более позволяет добиться более высокого быстродействия системы.
Проблемы и решения
Очень часто в списке конфигурации можно обнаружить такую информацию: «Оперативная память - 4 Гб». Это означает, что к материнской плате подключен один или несколько модулей ОЗУ с суммарным объемом четыре гигабайта. Много это или мало для такого элемента, как оперативная память? 4 Гб пока вполне достаточно для решения любых задач, по крайней мере, для среднестатистического пользователя. С другой стороны, это уже тот необходимый минимум, без которого нормальная работа операционных систем Windows Vista 10 невозможна.
Попытка использования новых систем с недостаточным объемом ОЗУ может привести к появлению сообщения о том, что не хватает памяти RAM. К счастью, эта проблема легко решается. В том, как увеличить память RAM, нет ничего сложного. Для этого нужно определить, сколько планок установлено. Она может быть одна на 4 Гб, а может быть несколько, но с меньшим объемом. В зависимости от этого придется решать, просто добавлять или полностью менять ОЗУ. Далее нужно определить, сколько свободных разъемов для памяти есть на плате. Лучше всего посмотреть «вживую», сняв крышку корпуса. Останется либо добавить еще планок, либо поменять существующую на более емкую модель. При этом важно учитывать стандарт установленного ОЗУ (DDR 1-3).
Изучая технические характеристики компьютеров, пользователи часто сталкиваются с непонятными аббревиатурами или терминами. Яркий пример, аббревиатуры ОЗУ или RAM. Обычно производители и продавцы компьютеров указывают что-то вроде «ОЗУ – 8 Гб» или «RAM – 8 Гб». При этом данные аббревиатуры никак не расшифровываются и не объясняются, предполагается, что покупатели должны знать, что они означают. Но, это далеко не всегда так. В данной статье мы расскажем о том, что такое ОЗУ или RAM в компьютере и для чего они используются.
Начнем с главного, аббревиатуры ОЗУ и RAM обозначают одно и тоже, а именно оперативную память. ОЗУ расшифровывается как оперативное запоминающее устройство, а RAM как Random Access Memory, что переводится как запоминающее устройство с произвольным доступом и означает тоже самое. Поэтому, если в характеристиках компьютера написано «ОЗУ – 8 Гб» или «RAM – 8 Гб», то это означает что объем оперативной памяти данного компьютера составляет 8 Гб.
Теперь чуть подробней о том, что такое ОЗУ в компьютере и для чего она нужна. ОЗУ или проще говоря – это энергозависимая память, в которой хранятся данные и команды, которые обрабатываются процессором. Энергозависимая означает, что она работает только при наличии электропитания. Как только питание пропадает, все данные из оперативной памяти удаляются. Именно поэтому оперативная память не может использоваться для долговременного хранения данных.
За время развития компьютеров появилось не мало различных типов ОЗУ, которые работают на основе разных физических принципов. В современных компьютерах уже достаточно давно используется или Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory, что можно перевести как синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных. Сейчас актуальным стандартом является DDR4 – это четвертое поколение оперативной памяти DDR SD RAM и большинство новых компьютеров поставляются именно с DDR4.
Память DDR – это небольшая плата с чипами, которая подключается к специальным слотам на материнской плате компьютера. Обычно такие слоты находятся справа от процессора в количестве двух или четырех штук. На самых продвинутых материнских платах таких слотов может быть шесть или восемь и в этом случае они размещаются по обе стороны от процессора. Модули DDR разных поколений не совместимы друг с другом. Поэтому, установить DDR4 в материнскую плату с поддержкой DDR3 не получится.
На картинке внизу показаны модули оперативной памяти от DDR до DDR4. Как можно заметить, у них есть специальная прорезь (ключ), которая препятствует установке памяти в не подходящую материнскую плату.
Также нужно отметить, что оперативная память для ноутбуков конструктивно отличается от оперативной памяти для настольных компьютеров. Поэтому установить память для ноутбука в настольный компьютер или наоборот также не получится.
Технология, позволяющая использовать часть системной оперативной памяти как дополнительное дисковое устройство, известна достаточно давно – с начала 80-х годов прошлого века. Программа SoftPerfect RAM Disk - одно из решений для того, чтобы увеличить скорость работы "тяжелых" приложений на ПК и продлить срок службы вашего SSD. Логика подсказывает, что наиболее широко эта технология должна использоваться именно сегодня, когда RAM-память дешевая и в изобилии.
Но факты говорят об обратном – немногие пользователи ПК знают, что такое диск в памяти и пользу от его многочисленных преимуществ.
Основная идея здесь заключается не только в полноценном использовании доступной оперативной памяти компьютера, но и в достижении значительно более высокой скорости работы – не в процентах, а в разы.
RAM-чипы современных ПК зачастую значительно быстрее даже ультра-производительных SSD-дисков, которые в свою очередь серьезно опережают в этом отношении классические магнитные HDD-устройства.
Но RAM-диски имеют один серьезный недостаток – так как хранящаяся на них информация использует энергозависимые носители (кремниевые чипы), после сбоя питания (т.е. после выключения компьютера) эти данные перестают существовать.
К счастью сегодня есть простые средства, такие как SoftPerfect RAMDisk , скачать которые можно бесплатно решить эту проблему простым и элегантным способом. Программа периодически записывает (и соответственно при выключении системы) всю информацию с RAM-устройства на специальный раздел системного жесткого или твердотельного диска.
Так RAM-диски приобретают высокую самостоятельность с небольшим ущербом для скорости. А в сочетании с SSD-устройством вопрос компромисса настолько мал, что о нем даже не стоит упоминать.
Кстати, в контексте создания и управления RAM-диском я не случайно упомянул именно об SoftPerfect RAM Disk. В интернете есть и другие подобные программы, например qSoft RAMDisk Enterprise и Dataram RAMDisk, но SoftPerfect RAM Disk для Win 10 является одним из самых простых инструментов в установке, настройке и использовании.
После установки приложения нужно просто выбрать опцию «Добавить диск монтируемый при загрузке», чтобы указать букву, размер и формат раздела на жестком диске или SSD, на который будут записываться данные с RAM-диска.
Его размер может варьироваться в зависимости от доступного объема оперативной памяти, а также от того, какой процент от нее вы готовы выделить для использования в качестве диска в памяти.
Большинство современных ПК имеют не менее 4 ГБ RAM, что делает их идеальными для использования SoftPerfect RAM Disk – в такой системе можно смело выделить 20-25 процентов от доступной оперативной памяти.
SoftPerfect RAM Disk позаботиться обо всем остальном, в том числе предложит возможность создать более одного виртуального диска. После назначения буквы диск появится в меню проводника Windows и вы сможете использовать его как и любое другое устройство в системе.
Но как извлечь пользу из такого диска? В первую очередь, он может значительно ускорить загрузку каждой программы, использующей временные (кэш) буферы – например, Adobe Photoshop.
То же самое относится и к любому веб-браузеру – если настроить его так, чтобы он использовал именно RAM-диск в качестве буферного кэша, он не только будет работать быстрее, но и не будет засорять жесткий диск ненужными временными файлами.
RAM-диски полезны и в том случае, если вы хотите продлить жизнь SSD-устройства. Известный факт, что после определенного числа циклов перезаписи твердотельные диски «изнашиваются» и перестают работать. Так что если вы имеет дело с приложениями, которые обожают постоянно обращаться к дисковому устройству, перенаправьте их на созданный с помощью SoftPerfect RAM Disk RAM-диск – так вы продлите срок службы системного SSD.
Отличного Вам дня!
Сегодня мы поговорим о том, что представляет собой RAM-память. Начнем с теории. Любая компьютерная программа, запущенная на выполнение как в среде операционной системы, так и непосредственно в машинных кодах, является определенным образом закодированным набором логических единиц и нулей - описаний состояния транзисторов.
При работе формируются потоки данных, которыми оперирует Если сами программы хранятся на винчестерах, компакт-дисках и флешках, то есть на всех тех носителях, данные на которых не исчезают после отключения подачи электроэнергии, то RAM-память представляет собой особое запоминающее устройство, полностью зависящее от наличия питания на его логических цепях. Сама аббревиатура (RAM) является производной трех английских слов - что может переводиться как память с произвольным доступом. В русском языке более известен термин "ОЗУ" - оперативное запоминающее устройство. Оба термина достаточно точно описывают, что представляет собой память RAM.
Общий принцип работы
RAM-память, установленную в компьютере, узнать очень просто: она представляет собой набор микросхем, припаянных к основе - небольшой текстолитовой платке с двумя рядами медных скользящих контактов, с помощью которых она подключается к разъему материнской платы. Иногда такие платки называют планками, или, что более точно, модулями. В зависимости от количества разъемов, их может быть несколько. Общий объем, которым обладает подключенная RAM-память, определяется характеристиками установленных микросхем. Если говорить об устройстве упрощенно, то каждая из них представляет собой набор транзисторов - электронных полупроводниковых ключей. Особенность данного элемента в том, что с помощью несложной логической схемы можно управлять его состоянием: делать его проводящим ток (открытым) или нет (закрытым).
Таким образом, путем несложной кодировки, удается выполнять преобразование в двоичные разряды. Например, открытое состояние - это единица, а закрытое - ноль. После переключения необходимо небольшое запирающее напряжение, поддерживающее выбранное состояние. Именно поэтому при выключении питания все данные, хранящиеся в ОЗУ, безвозвратно теряются, так как транзисторы возвращаются в нейтральное положение. Исключение - флешки, где RAM-память устроена иначе, поскольку применяются видоизмененные транзисторы с плавающим затвором. Но это тема совсем другой статьи.
Представим, что запущенной программе необходимо сохранить (запомнить) какое-либо число. Процессор преобразует его в соответствующий набор двоичных разрядов и пересылает их контроллеру, который изменяет состояние необходимого количества транзисторов в микросхемах ОЗУ. После этого число будет храниться там до тех пор, пока не прекратится подача запирающего напряжения (отключение питания) или не будет сформирована команда для стирания.
Значение для вычислительной системы
Оперативка является необходимым компонентом компьютера. Без нее работа невозможна. Кроме того, от ее объема и характеристик в огромной степени зависит быстродействие системы. Это вполне закономерно: любая программа записывает в ячейки памяти не одно число (как в примере выше), а множество. Поэтому может возникнуть ситуация, когда свободных транзисторов не остается. В этом случае лишние данные сбрасываются на жесткий диск или происходит принудительное закрывание части работающих приложений. Все это требует времени. Неудивительно, что для игр - этих самых требовательных программ, должна быть соответствующего объема (чем больше, тем лучше). Иначе в игровом процессе будут возникать задержки, рывки.
Вопросы по поводу термина RAM, что это, как работает, где и для чего используется, могут появиться у пользователя, заметившего такое название в описаниях характеристик ПК, требованиях к компьютерным программам и играм.
Аббревиатура образована от английского названия памяти с произвольным доступом (Random Access Memory) и на русском языке называется оперативным запоминающим устройством или .
В RAM хранятся обрабатываемые процессором данные и выполняемый код – но только пока работает вычислительное устройство.
Назначение и принцип работы
Основным назначением RAM является хранение временных данных, только во время его работы.
В эту память загружаются данные, которые будут выполняться процессором напрямую.
К ним относят исполняемые файлы (в первую очередь, с расширением.exe) и библиотеки, результаты различных операций, которые выполняются в процессе работы ПК, и коды нажатых клавиш типа CapsLock , Ins и т.д.
Принцип работы RAM следующий:
Важно : При подаче электрического сигнала на определённую строку открываются все её транзисторы. Отсюда следует, что минимальным объёмом данных, который считывается из памяти, является не ячейка, а строка.
Из-за того что принцип действия RAM основан на полупроводниках, хранящиеся в этой памяти данные остаются доступными только при подаче электротока.
При отключении напряжения питание обрывается, а все полностью стираются.
Виды и особенности RAM
Существует два вида операционной памяти – статическая SRAM и динамическая DRAM .
Первая обычно имеет небольшой объём (в пределах нескольких мегабайт) и используется как .
Её преимуществами являются повышенная надёжность и производительность, а недостатками – высокая стоимость и небольшая плотность размещений транзисторов.
В качестве ОЗУ для вычислительной техники SRAM не применяется из-за того что размеры планок «оперативки» были бы слишком большими.
Для оперативной памяти больше подходит DRAM – скорость её работы ниже, однако эта версия RAM выигрывает за счёт небольшой цены и высокой плотности расположения полупроводников.
Конструктивные исполнения DRAM
В зависимости от выполняемых задач модули динамической памяти DRAM выпускаются в различном исполнении:
- SIPP – память в виде пластины, контакты которой представляют собой небольшие штырьки. Эта версия RAM уже не используется.
- SIMM , модули в виде длинных прямоугольников с контактными площадками вдоль одной стороны и защёлками для установки. Самые распространённые версии – с 30 и 72 контактами. Объём такой памяти, которая тоже сейчас не выпускается, был равен 256 КБ и 1–128 МБ.
- DIMM – платы, контактные площадки на которых располагаются с двух сторон. Прямоугольные пластины, так же как и модули SIMM, устанавливаются с помощью защёлок. может быть и односторонним, и двухсторонним, а количество контактов – до 288 (для DDR4).
- SO-DIMM – те же модули DIMM, но уменьшенного размера, предназначенные для установки в небольших корпусах ноутбука или системных блоках с форм-фактором Mini-ITX. Эти же платы стоят в принтерах и других видах техники, которой требуется для работы оперативная память. Количество контактов может достигать 260 (SO-DIMM DDR4).
Ещё один вариант DRAM – модули RIMM , которые из-за особенностей конструкции устанавливаются только парами, хотя сейчас практически не применяются. Память имеет 160, 168, 184 и 242 контакта. Существует уменьшенная разновидность этой «оперативки», SO-RIMM, предназначенная для портативных компьютеров.
Основные параметры RAM
Одной из главных характеристик RAM, на которые обращают внимание практически все пользователи ПК, является её объём.
В какой-то степени, это правильно, но при выборе оперативной памяти для компьютера стоит ориентироваться ещё и по таким рабочим параметрам:
- тип памяти;
- частота работы;
- тайминги или временные задержки сигнала.
Все эти параметры связаны. Так, ОЗУ типа DDR1 может иметь рабочую частоту шины от 200 до 400 МГц, DDR2 – от 200 до 533 МГц, DDR3 – 800 до 2400 МГц.
Аналогичный показатель более современных модулей DDR4 достигает уже 3200 МГц, что позволяет ей работать заметно быстрее.
Все параметры RAM должны соответствовать характеристикам материнской платы и центрального процессора компьютера. При этом память другого типа просто не получится установить из-за несовпадения контактов и слотов, ОЗУ с неподходящей частотой может работать некорректно, а неподдерживаемый объём не позволит компьютеру запуститься. Например, 8-гигабайтный модуль DIMM не стоит устанавливать на с поддержкой только 4 Гб для каждого слота.