(RAM, ОЗУ) - один из самых важных компонентов компьютера. Именно она решает, потянет ли ваш ПК новую игру или лучше сразу отказаться от этой безумной затеи. Как и каждый компонент компьютера, «оперативка» имеет свою классификацию и параметры. В ее видах и типах мы сейчас и попробуем разобраться.

Что такое оперативная память

По сути, оперативная память является «посредником» между жестким диском и процессором. Для обеспечения быстродействия в «оперативку» откладываются те процессы и задачи, которые нужны ЦП для обработки в данный момент. Именно этим и занимается оперативная память. Максимальная оперативная память, которую возможно установить на компьютер, будет справляться с этими задачами в разы быстрее.

У ОП есть свои характеристики. Частота шины, объем, энергопотребление и многое другое. Все эти параметры мы разберем чуть ниже. А пока перейдем к типам оперативной памяти.

Типы «оперативки»

В незапамятные времена были такие типы оперативной памяти как SIMM и DIMM. На них сейчас останавливаться не стоит, поскольку они уже давно не выпускаются, и найти их стало невозможно. Начнем сразу с DDR. Самая первая память типа DDR была выпущена в далеком 2001 году. Она не могла похвастаться высокой производительностью и объемом. Максимальная частота работы первого DDR составляла 133 МГц. Получалась не очень «шустрая» оперативная память. Максимальная оперативная память в то время составляла около 2 Гбайт на одну «планку».

С развитием технологий появился новый тип «оперативки». Назвали его DDR2. Главное отличие от обычного DDR состояло в рабочей частоте. Теперь она составляла 1066 МГц. Очень недурной прирост производительности. А через пару лет был выпущен DDR3 - самый популярный тип оперативной памяти в настоящее время. 2400 МГц - именно такая максимальная частота оперативной памяти. Процессора, способного поддерживать такие частоты на тот момент еще не было. Поэтому Intel и AMD пришлось срочно выпускать что-то, способное работать с такой «оперативкой».

Максимальный объем

Объем «оперативки» играет немаловажную роль в ее быстродействии. Чем выше объем «планки», тем большее количество информации она может вместить. Сейчас размер «оперативки» измеряется в гигабайтах. Он играет решающую роль в том «потянет» ли компьютер мощные программные комплекты и игры. Но есть ограничения объема со стороны системы. В качестве примера возьмем ОС от Microsoft Windows 7. Максимальная оперативная память, с которой может работать эта система, должна составлять 16 Гбайт и не больше. Windows 10, к примеру, способна корректно работать с «оперативкой» объемом 128 Гбайт. Стоит также отметить, что 32-битные ОС не способны взаимодействовать с объемом оперативной памяти более 3 Гбайт. Если ваша «оперативка» составляет 4 Гб и больше, то вам определенно рекомендуется 64-битная ОС.

В наше время оптимальным объемом ОП для среднего компьютера можно назвать 8-16 Гбайт. Однако если вам нужна мощная геймерская машина, то здесь не обойтись без оперативки объемом в 32 Гбайта. Если вы решили заняться видеомонтажом, то нужна очень объемная оперативная память. Максимальная оперативная память должна составлять от 32 до 128 Гбайт. Следует учесть, что это довольно дорогое удовольствие.

Что касается ноутбуков, то здесь увеличивать объем «оперативки» до бесконечности не получится. Обычно ноутбуки и нетбуки оснащаются всего двумя слотами под оперативную память. Поэтому увеличить «оперативку» для них довольно сложно. Во многом максимальный объем зависит от материнской платы и процессора, использовавшихся для сборки лэптопа. Обычно материнские платы рассчитаны на 8-16 Гбайт ОП и увеличить этот предел нет никакой возможности.

Частота оперативной памяти

Модули оперативной памяти DDR3 способны работать на частотах 1333-2100 МГц. Чтобы выбрать оптимальный вариант для своего компьютера требуется знать, какие частоты поддерживаются материнской платой и процессором. Большинство материнских плат запросто работают с частотами 1333-1600 МГц. Если выбрать частоту 2100 МГц, то прирост производительности будет не особо заметен на фоне крайне высокой цены «оперативки» и материнской платы, поддерживающей эти частоты. Это вариант для совсем уж сумасшедших геймеров.

Среди неопытных пользователей часто возникает вопрос «как узнать максимальную оперативную память». Есть отличная программа AIDA 64. Она предоставит полную информацию об ОП компьютера. Здесь будет и максимальная частота, и объем, и тип. Столь же исчерпывающую информацию программа предоставляет и о других компонентах компьютера. Определенно, такой продукт должен быть у каждого. Тогда многие вопросы отпадут сами собой.

Заключение

Теперь мы знаем, что такое оперативная память, максимальная оперативная память и ее частота. Можно спокойно самим выбирать ОП для своего компьютера. Базовых знаний хватит для того, чтобы укомплектовать ПК самой продвинутой «оперативкой».

стоит не так остро, как раньше, сегодня он по-прежнему волнует многих пользователей. В последнее время даже самые дешевые компьютеры имеют по крайней мере 4 Гб памяти – количество, которое когда-то казалось немыслимым, а в настоящее время является стандартом де-факто. Вопреки этому многие задаются вопросом: этого достаточно? Ускорит ли работу компьютера дополнительная память, или особого эффекта не будет?

Разница между 4, 8, 16 и больше гигабайт RAM несомненно есть, но для массового пользователя связь между объемом установленной памяти и производительностью ПК остается слегка размытой. В этом материале я постараюсь пролить свет на этот вопрос и кратко ответить, каков оптимальный объем оперативной памяти и есть ли смысл в установке дополнительных модулей RAM.

Что такое Random Access Memory (RAM)?

Хотя компьютеры уже давно стали обыденностью, многие люди до сих пор путают понятия «оперативная» и «локальная» память. Заблуждение чаще исходит из того, что оба типа памяти измеряются в одних и тех же единицах – последнее время обычно в гигабайтах (GB). Вопреки тому, что и оперативная, и локальная память служат для хранения информации, они отличаются с точки зрения срока хранения данных. Оперативная память как правило в несколько раз быстрее локальной и служит для временного хранения данных. После выключения компьютера все хранящиеся в ней данные бесследно исчезают. В локальной памяти (жесткие диски и SSD устройства) информация сохраняется независимо от того, включен компьютер или выключен. Именно поэтому оперативную память обычно определяют как энергозависимую, а локальную – как энергонезависимую.

Сколько памяти нужно ПК?

Долгое время Биллу Гейтсу приписывается фраза «640 Кб памяти достаточно для всего». В конечном счете сам Гейтс выступил с официальным заявлением, сказав, что не является автором этого утверждения, которое он назвал чистой глупостью.

Однако в начале 80-х годов прошлого века это звучало не так комично, потому что объемы порядка 100-200 Мб считались огромными. Сегодня даже самые дешевые компьютерные системы имеют 2-4 Гб оперативной памяти, а локальное пространство для хранения информации измеряется в терабайтах.

Базовые конфигурации имеют от 4 до 8 Гб RAM, а high-end модели (мультимедийные или игровые) предлагают 12-16, иногда 32 (и больше) Гб оперативной памяти. Так сколько можно назвать «оптимальным»? К сожалению, дать точный ответ, выраженный в конкретной цифре весьма непросто, так как оптимальное количество зависит от задач, для которых вы используете компьютер. Так, например, на Windows PC только сама операционная система может потребовать больше одного гигабайта для своих системных библиотек. Если вы используете антивирусную программу, то это еще 30-200 мегабайт в фоновом режиме в зависимости от конкретного продукта. Большинство веб-браузеров, офисных приложений и мультимедийных проигрывателей требуют от 100-800 Мб и больше памяти. Если вы запускаете их одновременно (т.е. используете Windows по предназначению – многозадачно), эти объемы становятся совокупными – чем больше запущенных программ, тем выше потребление RAM.

Чемпионами по потреблению оперативной памяти остаются видеоигры. Популярные заглавия типа Call of Duty могут без особых проблем «проглотить» 4-5 Гб памяти.

Большинство современных ноутбуков использует интегрированную графику, которая также является потребителем RAM. Интегрированные в процессор видео ядра не располагают своей собственной памятью (в отличие от дискретных решений) и «съедают» часть доступной оперативной памяти. Поэтому если ваш ноутбук по спецификациям оснащен 4 Гб RAM и интегрированной графикой, Windows сообщит, что вам доступно только 3.9 Гб (или меньше) памяти.

Другие соображения

Оптимальное количество оперативной памяти имеет и софтверный (возможно, правильнее будет сказать системный) аспект. Старые версии операционной системы используют 32-битный метод адресации памяти. В настоящее время он уже устарел и восходит к временам, когда объемы свыше 4 Гб RAM казались немыслимыми. Вот почему 32-разрядные версии Windows просто не могут использовать больше 4 Гб оперативной памяти. Даже если у вас больше памяти 32-разрядная операционная система будет настаивать на том, что вас только 4 Гб (хотя обычно еще меньше – 3-3.5 Гб) оперативной памяти. Для полноценного использования объемов свыше 4 гигов вам понадобится 64-разрядная Windows.

Другой интересный вопрос, связанный с памятью, касается темпа заполнения RAM, а также того, что будет, если исчерпать всю доступную память.

Если системный инструмент «Диспетчер задач» показывает, что весь объем памяти почти полностью исчерпан, т.е. все запущенные процессы занимают 70-80% или даже больше RAM, это еще не повод для беспокойства. Microsoft уже давно серьезно изменила свою философию по отношению к memory management (управление памятью), а потому, начиная с Windows Vista, не используемую RAM компания считает «плохой RAM».

Так как оперативная память во много раз быстрее любого жесткого или даже твердотельного диска, в Microsoft решили, что будет лучше, если Windows будет держать как можно больше часто используемых пользовательских модулей и приложений постоянно загруженными в системную RAM. Благодаря этому при повторном обращении к ним система реагирует гораздо быстрее, нежели когда ей снова и снова приходится считывать их с локального диска.

В этом и суть технологии SuperFetch, которая развивается со времен Vista. Введение этой концепции указывает на один важный вывод – чем большем оперативной памяти есть в распоряжении современных версий Windows, тем лучше (быстрее) они работают. Конечно, речь не идет об экспоненциальном росте – наибольшая разница будет при прыжке с 2 до 4 Гб RAM. С каждым последующим удвоением – 4 до 8 Гб, 8 до 16 и так далее, влияние на общую производительность системы будет снижаться. Однако если вы регулярно работаете с тяжелыми программами, держите десятки открытых вкладок в браузере и активно играете, то принцип выбора оптимального объема памяти сводится к одной простой вещи: чем больше, тем лучше.

Если в какой-то момент имеющийся объем памяти будет исчерпан, Windows не перестанет работать. В таких случаях операционная система опирается на так называемую . Для этой цели используется выделенная на локальном диске область и на нее Windows записывает все данные из оперативной памяти, которые не используется в настоящее время, и по просьбе пользователя снова их считывает, используя ресурсы локального диска. Поскольку локальная память медленнее чипов RAM, процесс чтения данных с диска занимает значительно больше времени, в течение которого компьютер может заметно «подтормаживать». Если система регулярно обращается к виртуальной памяти, это верный признак, что настало время рассмотреть вопрос о расширении оперативной памяти.

Отличного Вам дня!

Прошло несколько лет с тех пор, как была написана статья «Четыре гигабайта памяти - недостижимая цель? », а вопросов, почему Windows не видит все четыре гигабайта, меньше не стало. К числу вопрошающих добавились и обладатели 64-разрядных систем, которых эта проблема, казалось бы, не должна была коснуться. И стало ясно, что пора писать новую статью на эту же тему. Как и раньше, речь пойдет только об операционных системах Windows, причем в основном клиентских, то есть Windows XP, Windows Vista, Windows 7 и грядущей Windows 8. В некоторых случаях намеренно будут использоваться несколько упрощенные описания тех или иных аспектов. Это даст возможность сосредоточиться на предмете данной статьи, не вдаваясь в излишние подробности, в частности, внутреннего устройства процессоров и наборов микросхем (чипсетов) для системных плат. Рекомендуем предварительно прочитать указанную выше статью, так как не всё, сказанное в ней, будет повторено здесь.

Хотя теоретически 32-разрядной системе доступны (без дополнительных ухищрений) до 4 ГБ физической памяти, 32-разрядные клиентские версии Windows не могут использовать весь этот объем из-за того, что часть адресов используется устройствами компьютера. Ту часть ОЗУ, адреса которой совпадают с адресами устройств, необходимо отключать, чтобы избежать конфликта между ОЗУ и памятью соответствующего устройства - например, видеоадаптера.

Рис. 1. Если оперативная память в адресах, используемых устройствами, не отключена, возникает конфликт

Оперативная память заполняет адреса, начиная с нулевого, а устройствам, как правило, отводятся адреса в четвертом гигабайте. Пока размер ОЗУ не превышает двух-трех гигабайт, конфликты не возникают. Как только верхняя граница установленной памяти входит в ту зону, где находятся адреса устройств, возникает проблема: по одному и тому же адресу находятся и ячейка оперативной памяти, и ячейка памяти устройства (того же видеоадаптера). В этом случае запись данных в память приведет к искажению изображения на мониторе и наоборот: изменение изображения - к искажению содержания памяти, то есть программного кода или данных (скажем, текста в документе). Чтобы конфликты не возникали, операционной системе приходится отказываться от использования той части ОЗУ, которая перекрывается с адресами устройств.

В середине девяностых годов прошлого века для расширения доступного объема ОЗУ была разработана технология PAE (Physical Address Extension), увеличивающая число линий адреса с 32 до 36 - тем самым максимальный объем ОЗУ вырастал с 4 до 64 ГБ. Эта технология первоначально предназначалась для серверов, однако позже появилась и в клиентской Windows XP. Некоторые особенности реализации этой технологии в современных контроллерах памяти дают возможность не только использовать PAE по ее прямому назначению, но и «перекидывать» память в другие адреса. Таким образом, часть памяти, которая ради предотвращения конфликтов не используется, может быть перемещена в старшие адреса, например в пятый гигабайт - и снова стать доступной системе.

В обсуждении первой статьи было высказано замечание, что некорректно отождествлять наличие в контроллере памяти системной платы поддержки PAE - и способность платы переадресовывать память; что это вполне могут быть вещи, друг с другом не связанные. Однако практика показывает, что в «железе» для настольных систем это понятия взаимозаменяемые. К примеру, Intel в документации к своему набору микросхем G35 ни слова не говорит о возможности (реально существующей) переадресации памяти, зато подчеркивает поддержку РАЕ. А не поддерживающий PAE набор i945 не имеет и переадресации памяти. С процессорами AMD64 и последними моделями процессоров Intel дело обстоит еще проще: в них контроллер памяти встроен в процессор, и поддержка PAE (и ОЗУ размером более 4 ГБ) автоматически подразумевает поддержку переадресации.

Рис. 2. Переадресация

Рисунок достаточно условный, переадресация совсем не обязательно выполняется блоками именно по одному гигабайту, дискретность может быть другой и определяется контроллером памяти (который, напомним, является либо частью оборудования системной платы, либо частью процессора). В программе BIOS Setup компьютера обычно бывает настройка, разрешающая или запрещающая переадресацию. Она может иметь различные наименования - например, Memory remap, Memory hole, 64-bit OS и тому подобное. Ее название лучше всего выяснить в руководстве к системной плате. Необходимо отметить, что если используется 32-разрядная система, то на некоторых системных платах, преимущественно достаточно старых, переадресацию необходимо отключать - в противном случае объем доступного системе ОЗУ может уменьшиться.

По умолчанию в Windows XP режим РАЕ был отключен, поскольку реальной надобности в нем не было (напомним, что в 2001 году типичный объем памяти настольного компьютера составлял 128-256 МБ). Тем не менее, если его включить, то ХР могла бы использовать все четыре гигабайта памяти - при условии, конечно, что системная плата поддерживала бы РАЕ. Но, повторим, реальной надобности включать этот режим в те годы не было. При желании читатель может для пробы установить на современный компьютер Windows XP или Windows XP SP1 (делать это для работы, конечно, не стоит), включить режим PAE и своими глазами убедиться, что системе доступны четыре гигабайта ОЗУ.

В 2003 году «Майкрософт» начала разрабатывать второй пакет исправлений для Windows XP (вышедший в 2004 году), поскольку столкнулась с необходимостью существенно снизить число уязвимостей в компонентах ОС. Одним из путей было использование предотвращения выполнения данных (Data Execution Prevention, DEP) - набора программных и аппаратных технологий, позволяющих выполнять дополнительные проверки содержимого памяти и в ряде случаев предотвращать запуск вредоносного кода. Эти проверки выполняются как на программном уровне, так и на аппаратном (при наличии соответствующего процессора). AMD назвала эту функцию процессора «защита страниц от выполнения» (no-execute page-protection, NX), а Intel использовала термин «запрет на выполнение» (Execute Disable bit, XD).

Однако использование такой аппаратной защиты требует перевода процессора в режим PAE, поэтому Windows XP SP2 при обнаружении подходящего процессора стала включать этот режим по умолчанию. И вот тут «Майкрософт» столкнулась с довольно серьезной проблемой: оказалось, что не все драйверы могут работать в режиме PAE. Попробуем пояснить эту особенность, не слишком углубляясь в устройство процессоров и механизмы адресации.

В Windows используется так называемая плоская модель памяти. Тридцать два разряда адреса обеспечивают обращение к пространству размером четыре гигабайта. Таким образом, каждой ячейке ОЗУ или ячейке памяти другого устройства соответствует определенный адрес, и никаких двусмысленностей тут быть не может. Включенный режим PAE дает возможность использовать 36 разрядов адреса и увеличить количество ячеек памяти в 16 раз. Но ведь система команд процессора остается той же самой и может адресовать только 4 миллиарда (двоичных) байтов! И вот, чтобы обеспечить возможность доступа к любому из 64 миллиардов байтов, указав только 32 разряда адреса, в процессоре включается дополнительный этап трансляции адресов (те, кого интересуют подробности, могут обратиться к специальной литературе - например, книге Руссиновича и Соломона «Внутреннее устройство Windows»). В результате 32-разрядный адрес в программе может указывать на любой из байтов в 36-разрядном пространстве.

Прикладных программ эта особенность никак не касается, они работают в своих собственных виртуальных адресах. А вот драйверам, которые должны обращаться к реальным адресам конкретных устройств, приходится решать дополнительные задачи. Ведь сформированный этим драйвером 32-разрядный адрес может после дополнительного этапа трансляции оказаться совсем другим, и выданная драйвером команда может, например, вместо вывода значка на экран изменить значение в одной из ячеек таблицы Excel. А если окажутся запорченными какие-либо системные данные, то тут и до аварийного завершения работы с выводом синего экрана рукой подать. Поэтому для успешной работы в режиме PAE драйверы должны быть написаны с учетом особенностей этого режима.

Однако поскольку исторически сложилось так, что до того времени в клиентских компьютерах PAE не использовался, некоторые компании не считали нужным поддерживать этот режим в написанных ими драйверах. Ведь оборудование, которое они выпускали (звуковые платы, к примеру), не предназначалось для серверов, и драйверы не имели серверной версии - так зачем без необходимости эти драйверы усложнять? Тем более, что для тестирования работы в режиме PAE раньше требовалось устанавливать серверную ОС и использовать серверное оборудование (системные платы для настольных компьютеров лишь относительно недавно стали поддерживать PAE). Так что разработчикам драйверов проще и выгоднее было просто забыть про этот PAE и обеспечить работоспособность на обычных клиентских компьютерах с обычными персональными, а не серверными ОС.

И вот с такими драйверами и возникли проблемы в XP SP2. Хотя количество фирм, драйверы которых переставали работать или даже вызывали крах системы, оказалось невелико, количество выпущенных этими фирмами устройств исчислялось миллионами. Соответственно, и количество пользователей, которые могли бы после установки SP2 получить неприятный сюрприз, оказывалось весьма значительным. В результате многие пользователи и сами отказались бы устанавливать этот пакет, и разнесли бы о нем дурную славу, что повлияло бы и на других пользователей. Они, хоть и без каких-либо веских причин, тоже отказались бы его устанавливать.

А необходимость повышения безопасности ХР компания «Майкрософт» ощущала очень остро. Впрочем, рассуждения на тему, почему мы увидели Windows XP SP2 и не увидели чего-то наподобие Windows XP Second Edition, выходят за рамки данной статьи.

Главное, что нас интересует, это то, что для обеспечения совместимости с плохо написанными драйверами функциональность PAE в SP2 для Windows XP была обрезана. И хотя сам этот режим существует и, более того, на компьютерах с современными процессорами включается по умолчанию, никакого расширения адресного пространства он не дает, просто передавая на выход те же адреса, которые были поданы на вход. Фактически система ведет себя как обычная 32-разрядная без PAE.

То же самое поведение было унаследовано Windows Vista, а затем перешло к Windows 7 и будущей Windows 8. Конечно, 32-разрядным. Причина, по которой это поведение не изменилось, осталась той же самой: обеспечение совместимости. Тем более что необходимость выгадывать доли гигабайта отпала: те, кому нужны большие объемы памяти, могут использовать 64-разрядные версии ОС.

Иногда можно услышать вопрос: если именно этот обрезанный режим PAE мешает системе видеть все четыре гигабайта - так, может, отключить его вовсе, чтобы не мешал, и, вуаля, системе станут доступны 4 ГБ? Увы, не станут: для этого требуется как раз наличие PAE, притом полноценного. Другой не так уж редко задаваемый вопрос звучит так: если устройства действительно мешают системе использовать всю память и резервируют ее часть под свои нужды, то почему же они ничего не резервировали, когда в компьютере стояло два гигабайта ОЗУ?

Вернемся к первому рисунку и рассмотрим ситуацию подробнее. Прежде всего отметим, что нужно четко различать два понятия: размер адресного пространства и объем ОЗУ. Смешение их воедино препятствует пониманию сути вопроса. Адресное пространство - это набор всех существующих (к которым может обратиться процессор и другие устройства) адресов. Для процессоров семейства i386 это 4 гигабайта в обычном режиме и 64 ГБ с использованием PAE. У 64-разрядных систем размер адресного пространства составляет 2 ТБ.

Размер адресного пространства никак не зависит от объема ОЗУ. Даже если вытащить из компьютера всю оперативную память, размер адресного пространства не изменится ни на йоту.

Адресное пространство может быть реальным, в котором работает сама операционная система, и виртуальным, которое ОС создает для работающих в ней программ. Но особенности использования памяти в Windows будут описаны в другой статье. Здесь же отметим только, что к реальному адресному пространству программы доступа не имеют - по реальным адресам могут обращаться только сама операционная система и драйверы.

Рассмотрим, как же в компьютере используется адресное пространство. Сразу подчеркнем, что его распределение выполняется оборудованием компьютера («железом») и операционная система в общем случае не может на это повлиять. Есть только один способ: изменить настройки оборудования с помощью технологии Plug&Play. О ней много говорили в середине 90-х годов прошлого века, но теперь она воспринимается как что-то само собой разумеющееся, и всё увеличивается число людей, которые о ней даже не слышали.

С помощью этой технологии можно изменять в определенных, заданных изготовителем, пределах адреса памяти и номера портов, используемых устройством. Это, в свою очередь, дает возможность избежать конфликтов между устройствами, которые могли бы произойти, если бы в компьютере оказалось два устройства, настроенных на использование одних и тех же адресов.

Базовая программа в системной плате, часто обобщенно называемая BIOS (хотя на самом деле BIOS (базовой системой ввода-вывода) она не является) при включении компьютера опрашивает устройства. Она определяет, какие диапазоны адресов каждое устройство может использовать, потом старается распределить память так, чтобы ни одно устройство не мешало другому, а затем сообщает устройствам свое решение. Устройства настраивают свои параметры согласно этим указаниям, и можно начинать загрузку ОС.

Раз уж об этом зашла речь, заметим, что в ряде системных плат есть настройка под названием «P&P OS». Если эта настройка выключена (No), то системная плата выполняет распределение адресов для всех устройств. Если включена (Yes), то распределение памяти выполняется только для устройств, необходимых для загрузки, а настройкой остальных устройств будет заниматься операционная система. В случае Windows XP и более новых ОС этого семейства данную настройку рекомендуется включать, поскольку в большинстве случаев Windows выполнит требуемую настройку по крайней мере не хуже, чем BIOS.

Поскольку при таком самоконфигурировании распределяются адреса памяти, не имеет никакого значения, сколько ОЗУ установлено в компьютере - процесс все равно будет протекать одинаково.

Когда в компьютер вставлено некоторое количество ОЗУ, то адресное пространство для него выделяется снизу вверх, начиная с нулевого адреса и дальше в сторону увеличения адресов. Адреса устройств, наоборот, выделяются в верхней области (в четвертом гигабайте) в сторону уменьшения адресов, но не обязательно смежными блоками - чаще, наоборот, несмежными. Как только зоны адресов, выделяемых для ОЗУ (с одной стороны) и для устройств (с другой стороны), соприкоснутся, становится возможным конфликт адресов, и объем используемого ОЗУ приходится ограничивать.

Поскольку изменение адреса при настройке устройств выполняется с некоторым шагом, определяемым характеристиками устройства, заданными изготовителем, то сплошной участок адресов для устройств получить невозможно - между адресами отдельных устройств появляются неиспользуемые промежутки. Теоретически эти промежутки можно было бы использовать для обращения к оперативной памяти, но это усложнило бы работу диспетчера памяти операционной системы. По этой и по другим причинам Windows использует ОЗУ до первого адреса памяти, занятого устройством. ОЗУ, находящееся от этого адреса и выше, останется неиспользуемым. Если, конечно, контроллер памяти не организует переадресацию.

Иногда задают вопрос: а можно ли повлиять на распределение адресов, чтобы сдвинуть все устройства в адресном пространстве как можно выше и сделать как можно больше памяти доступной системе. В общем случае без вмешательства в конструкцию или микропрограммы самих устройств это сделать невозможно. Если же руки все-таки чешутся, а времени не жалко, можно попробовать следующий метод: в BIOS Setup включить настройку «PnP OS» (она может или вовсе отсутствовать или называться по-другому), чтобы адреса для большинства устройств распределяла Windows, а затем переустанавливать драйверы, используя отредактированные файлы inf с удаленными областями памяти, которые, на ваш взгляд, расположены слишком низко.

В интернете можно найти разные советы, которые, якобы, должны дать системе возможность использовать все четыре гигабайта, основанные на принудительном включении PAE. Как легко понять из изложенного, никакого выигрыша это дать не может, поскольку не имеет значения, включен ли PAE автоматически или принудительно - работает этот режим в обоих случаях одинаково.

Может возникнуть также вопрос: а что будет, если установить видеоадаптер с четырьмя гигабайтами памяти. Ведь тогда получается, что система останется совсем без ОЗУ и работать не сможет. На самом деле ничего страшного не произойдет: видеоадаптеры уже довольно давно используют участок адресного пространства размером 256 МБ, и доступ ко всему объему памяти видеоускорителя осуществляется через окно такого размера. Так что больше 256 мегабайт видеоадаптер не отнимет. Возможно, в каких-то моделях размер этого окна увеличен вдвое или даже вчетверо, но автору в руки они пока не попадали.

64 разряда

Итак, с 32-разрядными системами мы разобрались. Теперь перейдем к 64-разрядным.

Вот уж тут-то, казалось бы, никаких подводных камней быть не должно. Система может использовать куда больше четырех гигабайт, так что, на первый взгляд, достаточно воткнуть в системную плату память и установить систему. Но оказывается, не все так просто. Прежде всего, отметим, что специального оборудования, предназначенного только для 64-разрядных систем, найти не удастся (мы говорим об обычных ПК). Любая системная плата, сетевая плата, видеоадаптер и пр., работающие в 64-разрядной системе, должны с одинаковым успехом работать в 32-разрядной.

А это означает, что адреса устройств должны оставаться в пределах первых четырех гигабайт. И значит, все ограничения, накладываемые на объем памяти, доступный 32-разрядной системе, оказываются применимыми и к 64-разрядной - конечно, в том случае, если системная плата не поддерживает переадресацию или если эта переадресация отключена в настройках.

Не поддерживают переадресацию системные платы на наборах микросхем Intel до 945 включительно. Новыми их, конечно, не назовешь, но компьютеры на их базе еще существуют и используются. Так вот, на таких платах и 64-разрядная, и 32-разрядная системы смогут увидеть одинаковое количество памяти, и оно будет меньше 4 ГБ. Почему меньше - описано выше.

С 64-разрядными процессорами AMD дело обстоит проще: у них контроллер памяти уже довольно давно встроен в процессор, и переадресация отсутствует только в устаревших моделях. Все процессоры для 939-контактного гнезда и более новые поддерживают больше 4 ГБ и, соответственно, умеют выполнять переадресацию памяти. То же самое относится к процессорам Intel семейств Core i3, i5, i7.

Впрочем, и тут может быть загвоздка: если на системной плате не выполнена разводка дополнительных адресных линий, то не будет и возможности обратиться к переадресованной памяти. А некоторые младшие модели системных плат для удешевления выпускают именно такими, так что необходимо смотреть описание конкретной системной платы.

И здесь нас поджидает сюрприз, подобный тому, с которым мы сталкиваемся в 32-разрядной системе: использование адресного пространства для работы устройств может ограничить объем памяти, доступный Windows.

Например, если системная плата поддерживает до 8 ГБ ОЗУ (скажем, использующая набор микросхем G35), и установить все эти 8 ГБ, то использоваться будут только ≈7-7,25 ГБ. Причина заключается в следующем: на такой системной плате разведены 33 линии адреса, что, с точки зрения изготовителя, вполне логично - зачем усложнять конструкцию, если больше 8 ГБ плата все равно не поддерживает? Поэтому даже если контроллер памяти сможет перекинуть неиспользуемый участок ОЗУ в девятый гигабайт, обратиться к нему все равно будет невозможно. Для этого потребуется 34-разрядный адрес, который физически нельзя сформировать на 33-разрядной системной шине. Точно так же на платах, поддерживающих 16 ГБ, Windows сможет использовать ≈15-15,25 ГБ и так далее.

С переадресацией связан еще один малоизвестный нюанс. Ограничение размера памяти, выполняемое в программе msconfig (или соответствующими настройками конфигурации загрузки) относится не к собственно величине памяти, а к верхней границе адресов используемой памяти.

Рис. 3. Эта настройка ограничивает верхнюю границу адресов, а не размер памяти

То есть если задать эту величину равной 4096 МБ, то память, расположенная выше этой границы (переадресованная в пятый гигабайт, например), использоваться не будет, и фактически объем памяти будет ограничен примерно тремя гигабайтами. Эту особенность в некоторых случаях удается использовать для диагностики того, работает переадресация или нет. Например, автору встретился случай, когда на ноутбуке Windows использовала 3,75 ГБ из четырех, и было неясно: то ли не работает переадресация, то ли память используется на какие-то нужды. Установка флажка и ограничение размера памяти четырьмя гигабайтами привели к тому, что стали использоваться только 3,25 ГБ. Из этого можно сделать вывод, что переадресация работала, а четверть гигабайта, следовательно, использовалась для видеоадаптера или каких-то других целей.

Ну и напоследок стоит сказать о том, что даже при работающей переадресации и 64-разрядной системе несколько десятков или даже сотен мегабайт памяти все равно могут оказаться зарезервированными для оборудования. Причины такого резервирования лучше всего выяснить у изготовителя системной платы, но чаще всего можно предположить, что она используется для встроенных видеоадаптера или контроллера RAID.

Сколько памяти может использовать 32 битная операционная система

Сначала немного теории.
Простейший элемент информации – бит. Он является минимальной единицей информации и может принимать значение 0 или 1. За ним идет байт, он состоит из 8 бит. Так как бит может принимать 2 значения, то всего получается 2 8 =256 значений байта.

Теперь рассмотрим адресацию памяти. У любого компьютера имеется оперативная память (ОЗУ) — адресное пространство, необходимое для хранения данных, используемых в данный момент. Для получения информации из ОЗУ вначале процессор должен выбрать адрес нужного бита, который храниться в одной из микросхем памяти, а уже потом его прочитать. Этот процесс и называется адресацией памяти. Одним из свойств архитектуры компьютера является количество битов, используемых при адресации памяти.

32 битные ОС для адресации памяти используют 2 32 бит, что составляет 4294967296 бит или 4 Гигабайт (Гб). Это значит, что максимальный объем памяти, к которому может обращаться 32 битная операционная система, составляет 4 Гб. Однако даже этот объем использовать в полной мере нам не удасться, поскольку компоненты операционной системы и устройства требуют выделенного адресного пространства в пределах первых 32 бит (4 Гбайт) оперативной памяти. Например, видеокарта с 512 Мбайт памяти потребует синхронизации этой памяти с оперативной, что снизит доступную ёмкость на 512 Мбайт.

Таким образом, общий объем памяти, доступной в 32 – битной ОС Windows обычно составляет 3.25-3.75 Гб в зависимости от используемого железа.

Некоторые версии Windows поддерживают функцию под названием Physical Address Extension (PAE) , позволяющую использовать больше 4 Гбайт памяти благодаря специальной технологии переадресации. Данная технология позволяет процессору работать не с 32-битной, а с 36-битной адресацией, теоретически расширяя доступные ему адреса до 2 36 = 68719476736 байт (64 Гб). При этом само адресное пространство остается 32-битным, то есть равным 4 Гб, но за счет измененного отображения на него физической памяти становится возможным использование большего ее объема.

Согласно официальной информации Microsoft, режим PAE можно использовать в следующих 32-битных операционных системах:

• Microsoft Windows Server 2000 Enterprise/Datacenter Edition
• Microsoft Windows Server 2003 Enterprise/Datacenter Edition
• Microsoft Windows Server 2008 Enterprise/Datacenter Edition

В Server 2008 PAE включен по умолчанию, если на сервере на хардварном уровне включена технология DEP (Data Execution Prevention), либо сервер имеет возможность горячего добавления памяти (hot-add memory). В противном случае PAE необходимо включить принудительно с помощью BCDEdit, следующей командой:

BCDEdit /set [{ID}] pae ForceEnabled

Чтобы включить PAE в Server 2000\2003, необходимо указать в файле Boot.ini ключ /PAE . Вот пример файла Boot.ini, содержащего ключ PAE:

timeout=30
default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)\WINDOWS
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)\WINDOWS=″Windows Server 2003, Enterprise″ /fastdetect /PAE

Стоит заметить, что возможность использовать режим PAE для клиентских ОС была реализована во втором сервис-паке к Windows XP. Однако в процессе тестирования выяснилось, что при использовании этого режима происходит большое количество сбоев. Дело в том, что драйверы некоторых устройств, в основном таких как аудио- и видео, жестко запрограммированы на работу с адресами памяти в пределах 4ГБ. Они обрезают все адреса выше этого объема, что приводит к повреждению содержимого памяти со всеми сопутствующими последствиями. Поскольку, как правило, сервера не используют подобные устройства, то с серверными системами подобных проблем не возникало.

В связи с выявленными недостатками решено было убрать из 32-разрядных клиентских систем возможность работать с памятью свыше 4ГБ, хотя теоретически это возможно. Поэтому в клиентских ОС семейства Windows данная технология хотя и присутствует, однако не активирована на уровне ядра, и попытка ее использовать ни к чему не приведет.

Подводя итог скажу, что если есть необходимость в объеме памяти больше 4Гб, то наилучший вариант — это использовать 64 битную ОС, ведь в ней ограничение на размер памяти составляет до 192 Гб для настольных и 2 Тб для серверных ОС.

Оперативная память — одна из основных составляющих стабильной работы компьютера. Без неё работа ПК невозможна, а не имея достаточного количества ОЗУ, пользователь не сможет запустить часть программ. Рассмотрим, как работает ОЗУ, как увеличить объём оперативной памяти и прочие моменты.

Для начала разберёмся в том, что означает сокращение ОЗУ или RAM. На русском это звучит как «Оперативное Запоминающее Устройство», а на английском — «Random Access Memory». Особенности детали кроются в том, что она работает только когда компьютер включен. В RAM сохраняется обрабатываемые процессором данные и выполняемые коды.

Принцип работы ОЗУ следующий:

1. У каждой ячейки памяти есть своя строка и столбец.
2. При работе компьютер отправляет сигнал к одной из строк.
3. Из-за электрического сигнала транзистор открывается.
4. Отправленный заряд из конденсатора переходит в одному из доступных столбцов, к которому подключен чувствительный усилитель.
5. Поданый разрядившимся конденсатором поток проходит регистрацию через усилитель, после чего происходит подача требуемой команды.

Из-за того, что оперативная память работает на полупроводниках, она не может сохранять информацию при отсутствии тока.

Как увеличить оперативную память в компьютере и ноутбуке?

Если описывать кратко, существует несколько способов увеличения объёма ОЗУ. Основной — добавление новых планок в материнскую плату. Альтернативно — можно изменить данные файла подкачки. Рассмотрим каждый метод подробнее.

Увеличение объёма с помощью модулей памяти

Для стабильной работы современным компьютерам нужно иметь как минимум 2 ГБ ОЗУ в зависимости от установленной операционной системы. Например, такой же объём требуется для Windows 10 64 bit. Основной способ увеличения этого показателя — добавление либо замена планок RAM.

Важно понимать, что модуль должен подходит к компьютеру или ноутбуку. Например, ПК со старыми процессорами не поддерживают ОЗУ с частотой 1666 МГц. То же самое касается и материнских плат — большинство старых моделей не могут работать с деталями, имеющими больше 4 ГБ памяти.

Чтобы не прогадать, владельцу ПК нужно знать название модели материнской платы и процессора.

Для проверки процессора нужно выполнить немного инные действия:

Таким образом можно проверить совместимость ОЗУ с другими деталями ПК.

Как определить тип оперативной памяти

Перед покупкой новых устройств также важно знать их тип. Если купить неподходящую планку, её придётся возвращать.

Существует 4 вида оперативной памяти:

• Ddr1 — самая «древняя»;

• Ddr2 — также устаревшая;

• Ddr3 — используется и сейчас;

• Ddr4 — самая новая разработка:

Есть несколько способов определения того, какой тип установлен в компьютере. В первую очередь необходимо ознакомиться с наклейкой на лицевой стороне планки, если такая есть. Чаще всего на ней и указывается тип памяти, объём и прочая информация. Если напрямую не указан тип, тогда можно воспользоваться другими пометками. Например, если написано «PC3», тогда это ддр3, а если «PC2» — ддр2.

Самый надёжный метод — посмотреть на вырезы между жёлтыми контактными площадками. Схема ниже поможет в этом разобраться:

Последний метод: использование специального программного обеспечения для сканирования установленных компонентов. Например, для этого отлично подойдёт «AIDA64» .

У ноутбуков используется та же маркировка, но немного другая схема. Размеры планок значительно меньше.

Установка модулей ОЗУ

В первую очередь, нужно открыть корпус компьютера с той стороны, где можно получить доступ к материнской плате. Обязательно полностью отключаем компьютер, вытягиваем провод из розетки и обесточиваем его, зажав кнопку «Пуск». В зависимости от типа используемого корпуса, придётся открутить винты на задней стороне ПК и демонтировать крышку, снять защёлки или просто открыть как дверцу.

Находим на материнской плате слоты для RAM. Они должны выглядеть примерно так:

Если уже есть модули, вместо которых должны быть установлены новые, нужно их демонтировать. Для этого нужно нажать на защёлки по бокам и извлечь планки. Необходимо быть очень аккуратным, так как это очень чувствительная, хрупкая деталь.

Теперь берём новую RAM и устанавливаем в свободный слот. Для этого нужно вставить планку так, чтобы паз совпадал с выступом в разъёме. Нужно слегка надавить на модуль, чтобы он полностью вошёл в разъём. Во время установки может быть слышен щелчок — это означает, что защёлки автоматически защёлкнулись и память установлена корректно. Если этого не произошло, но планка установлена, вручную «защёлкиваем» её.

Парные ОЗУ рекомендуется вставлять в слоты одинакового цвета, если такие есть. На большинстве материнских плат разъёмы окрашены в два цвета — 2 в один, 2 в другой. Установка двух одинаковых деталей в слоты с одинакового раскраской позволят устройствам работать в двухканальном режиме.

После этого закрываем крышку корпуса, закручиваем болты и подключаем ПК к электричеству. Пробуем запустить компьютер — если запуск системы происходит как обычно, тогда всё сделано правильно. Если есть сомнения в работоспособности, рекомендуется проверить новые детали с помощью .

В ноутбуках принцип почти тот же, однако есть небольшие отличия. Для начала нужно выключить ноутбук и отключить его от сети. Далее извлекаем аккумулятор — в зависимости от модели устройства, придётся открутить винты на задней крышке или использовать другой метод для открытия корпуса. После того, как аккумулятор выняли, нужно нажать кнопку включения — это позволит избавить от статических зарядов.

Чтобы найти слот для RAM нужно снять панель на нижней части устройства. Панелей может быть несколько, поэтому, для надёжности рекомендуется ознакомиться с документами, полученными при покупке или поискать в сети разборку конкретной модели.

Чаще всего доступно два слота для оперативной памяти. Бюджетные модели могут похвастаться только одним разъёмом. Более дорогие устройства могут иметь больше места для увеличения объёма ОЗУ. Чтобы извлечь старые планки нужно открыть защёлки по бокам. Как только они будут освобождены, деталь подниметься под 45° углом.

Аккуратно вставляем новый модуль под тем же углом, проверяя, чтобы он правильно входил в разъём. Дальше необходимо нажать сверху вниз на планку, чтобы защёлки по бокам автоматически закрылись. Дальше возвращаем все панели на место, устанавливаем аккумулятор и закрываем крышку корпуса. Пробуем включить устройство. Если есть сомнения по поводу работоспособности ноутбука, проверяем его с помощью

Альтернативные способы увеличения ОЗУ

Помимо установки новых компонентов, можно воспользоваться другими способами, дающими увеличения оперативной памяти компьютера.

Расширение ОЗУ с помощью флешки

Самый простой и доступный способ добавить RAM к компьютеру или ноутбуку — использовать флешку.

Начиная с ОС Windows 7 есть возможность воспользоваться утилитой «Ready Boost» .

1. Для начала необходимо вставить флешку в USB-разъём на компьютере.
2. Открываем «Проводник» и правой кнопкой мыши нажимаем по названию флешки в левом меню.
3. Выбираем пункт «Свойства» и переходим к разделу «Ready Boost» .
4. Ставим галочку в пункте «Использовать это устройство».
5. Указываем объём флешки, который будет использоваться как ОЗУ, можно указывать весь объём сразу.
6. Кликаем «Применить» , потом «ОК» и закрываем окно.

Этот метод хорош тем, что не требует дополнительных затрат при наличии свободной флешки. До покупки новых модулей можно смело им воспользоваться.

Изменение настроек BIOS

Смена настроек BIOS нужна для разгона оперативной памяти. Вообще, главная задача БИОС — предоставление возможности пользователю настраивать работу компонентов, компьютера и так далее.

1. Перезагружаем компьютер и нажимаем клавишу для входа в БИОС — «Del» , «Esc» , «F2» и так далее. Можно нажимать сразу несколько клавиш, чтобы потом не перезагружать ПК заново.
2. Нажимаем «Ctrl+F1» , откроется окно расширенных настроек, если не выходит — переходим к пункту «Advanced BIOS Features» .
3. Выбираем пункт «System Memory Multiplier» или «Advanced DRAM Configuration» .
4. В разделе «DRAM Timing Selectable» устанавливаем режим «Manual» , то есть ручной настройки.
5. Сохраняем изменения, при желании экспериментируем с изменением таймингов.
6. Перезапускаем компьютер, в специальных программах (например, AIDA64) изменяем настройки.

Таким образом можно настроить ПК под себя. Важно понимать, что изменения в настройках должен делать человек, который хотя бы чуть-чуть разбирается в этом.

Надеемся, что после этого вам понятен принцип увеличения оперативной памяти компьютера. Если у вас остались вопросы, обязательно задавайте их в комментариях!