Що таке оперативна пам'ять комп'ютера і для чого вона потрібна?
Пройшли ті часи, коли комп'ютер вважався виключно іграшкою для особливо забезпечених людей. Сьогодні це звичайний робочий інструмент, з яким практично кожна людина стикається в побуті або в роботі щодня.
На жаль, далеко не всі мають хоча б початковий рівень комп'ютерної грамотності. Особливо яскраво проявляється це в той момент, коли потрібно модернізація ПК. Часто люди не знають навіть про те, що таке оперативна пам'ять, хоча в багатьох випадках саме її заміна (або збільшення обсягу) здатна додати старому комп'ютеру помітно більше "прудкості". А тому в цій статті ми розпишемо, за що відповідає ця комплектує, як її вибирати, а також торкнемося деякі інші нюанси.
Основні поняття
Так що таке оперативна пам'ять? У літературі вона позначається абревіатурою ОЗУ (оперативне запам'ятовуючий пристрій), ще частіше зустрічається англійський варіант - RAM. Ця комплектуюча необхідна для тимчасового зберігання даних, що забезпечує нормальне функціонування програмного забезпечення. Зазвичай її мікросхеми підключаються до материнської плати через відповідні роз'єми, але нерідко їх просто розпаювали на ній.
Взагалі, головне завдання ОЗУ - під час роботи комп'ютера бути буфером між процесором і жорстким диском, зберігаючи всі «проміжні» дані і сприяючи високій швидкості роботи системи (особливо гарна в цьому відношенні оперативна пам'ять Intel).
Важливе зауваження
Нерідко новачки зовсім не роблять різниці між оперативною пам'яттю і постійною (тобто жорстким диском). Потрібно чітко розуміти, що ОЗУ - енергозалежна, всі дані з її мікросхем видаляються в момент відключення комп'ютера. Слід зазначити, що з жорсткими дисками такого не відбувається. В якійсь мірі окремим підвидом є флешки, так як там взагалі не потрібно енергії для зберігання записаної інформації.
Структура
Ми розібралися, що таке оперативна пам'ять. Але як вона влаштована і чим характеризується? Фактично структура ОЗУ схожа з набором бджолиних сот. У кожній клітинці зберігається якийсь обсяг даних (1-4 біта). Зауважимо, що у кожної «стільники» є свій персональний адресу. Він поділяється на дані про місцезнаходження горизонтальній будівництва (Row) і вертикального положення (Column).
Простіше кажучи, кожна клітинка - конденсатор, який на певний час здатний запасати електричний розряд. Завдяки спеціальним алгоритмам, записані таким чином дані переводяться у формат, зрозумілий комп'ютеру. Крім того, для передачі адреси рядка і / або вертикального стовпчика осередку служить сигнал типу RAS і CAS відповідно. Втім, все це відноситься до таких матерій, про які звичайному користувачеві знати необов'язково.
Як все це працює?
Якщо ви уважно читали, то вже зрозуміли, що спочатку необхідна інформація скачується з жорсткого диска, «запасається» в модулях оперативної пам'яті, а потім обробляється центральним процесором. Обмінюватися даними всі ці пристрої можуть безпосередньо, але куди частіше все це відбувається за участю кеш-пам'яті.
Вона є як у процесорів, так і у жорстких дисків. Призначена кеш-пам'ять для зберігання особливо часто використовуваної інформації. Її наявність дозволяє значно прискорити швидкодію всієї системи в цілому, так як швидкість роботи жорсткого диска і оперативної пам'яті куди нижче, ніж аналогічний показник у самого центрального процесора. Якщо обсяг цього накопичувача достатній, вдається повністю позбутися від вимушених простоїв і неактивності обладнання.
Найбільшою ж оперативною пам'яттю управляє окремий контролер, який розташовується на північному мосту материнської плати. Крім того, від нього ж залежить підключення центрального процесора до інших пристроїв, які використовують «жирні» шини для передачі даних (все та ж ОЗУ, графічна підсистема).
Слід знати
Коли йде робота оперативної пам'яті і проводиться запис інформації в якусь клітинку, то всі дані, які були там до того, будуть втрачені безповоротно. Потрібно зауважити, що сучасні операційні системи підтримують розбивку оперативної пам'яті відразу на декілька розділів, це забезпечує помітно підвищену швидкість роботи. Як все це функціонує?
Справа в тому що сучасні пристрої ОЗУ мають великий обсяг, а тому в них можуть розміщуватися дані відразу декількох процесів, що працюють одночасно. Зрозуміло, центральний процесор також здатний обробляти по кілька сотень завдань за один раз. Щоб забезпечити при цьому нормальну працездатність комп'ютера, була розроблена система динамічного розподілу пам'яті. У цьому випадку для кожного завдання, яка в даний момент стоїть «на розгляді» у центрального процесора, відводиться свій, динамічно змінюваний блок оперативної пам'яті.
Для чого такі складнощі?
Такий підрозділ допомагає набагато економніше розпоряджатися наявним обсягом оперативної пам'яті, так як найбільш важливим і пріоритетним завданням виділяється більше місця. Потрібно зауважити, що дійсно якісне динамічний розподіл доступно тільки користувачам останніх версій операційних систем.
Крім того, старі способи розподілу, які використовувалися в часи Windows 98 або більш ранніх систем, роблять програми тих років повністю неробочими на сучасних версіях ОС. Навіть якщо у вас «на борту» мається ОЗУ об'ємом гігабайти 4, оперативна пам'ять нового покоління просто не зрозуміє старих інструкцій.
Можливі режими роботи
Зауважимо, що ОЗУ може працювати в наступних режимах:
- Single chanell. Одноканальний, асиметричний режим. Включається в двох випадках: коли в системі тільки одна плашка пам'яті, або якщо користувач встановив кілька мікросхем від різних виробників, що відрізняються один від одного своїми параметрами. Важливо зауважити, що система в другому випадку буде орієнтуватися на найслабший модуль ОЗП, працюючи на його частоті.
- Dual Mode. Двоканальний, симетричний режим. Для цього в два слоти встановлюються абсолютно однакові плашки оперативної пам'яті, в результаті чого швидкість передачі даних може істотно зрости. Відповідно, для активації цього режиму мікросхеми потрібно ставити в 1 і 3 та / або 2 і 4 слоти. Врахуйте, що оперативна пам'ять 2-го покоління (DDR2) може працювати тільки в цьому режимі (найчастіше).
- Triple Mode. Трьохканальний режим останнім часом зустрічається досить рідко. В общем-то, є різновидом попереднього режиму, але використовується тільки на тих материнських платах, на яких є три роз'єми під установку модулів ОЗУ. Слід зауважити, що на практиці такий режим дуже часто поступається двоканальному варіанту (на це вкаже будь-який тест оперативної пам'яті).
- Flex Mode (гнучкий). Це вельми цікавий режим, який дозволяє «вичавити» максимум продуктивності із двох різних плашок пам'яті (важливо, щоб вони були однакові по частоті). Установка модулів проводиться в порядку аналогічному двоканальному варіанту.
Що відбувається після включення комп'ютера?
Як ми вже говорили, обмін інформацією між найважливішими пристроями комп'ютера відбувається з використанням кеш-пам'яті. Нею ж, у свою чергу, управляє спеціальний контролер і програма для оперативної пам'яті. Для чого вони потрібні? Справа в тому, що саме ці складові визначають пріоритет завдань, вибираючи ті програми, інформацію яких потрібно записати в кеш, а також додатки, здатні «обійтися» звичайної оперативною пам'яттю.
При включенні комп'ютера в ОЗУ з жорсткого диска відразу ж записуються всі необхідні дані, елементи самої операційної системи і програми, які повинні запускатися автоматично відразу після старту комп'ютера. Зрозуміло, що перед цим проводиться швидкий тест оперативної пам'яті (для виявлення найбільш грубих несправностей). Після цього дані обробляються центральним процесором. Схема повторюється циклічно, весь час, поки ви не вимкнете комп'ютер.
Все добре, але що ж відбувається в тому випадку, якщо встановленого в системі об'єму оперативної пам'яті вже не вистачає для роботи програмного забезпечення та системи?
А якщо обсягів не вистачає?
Ось тоді-то в справу і вступає файл підкачки, з яким напевно знайомі всі користувачі не надто потужних, застарілих машин. Файл цей розташовується на системному жорсткому диску, і туди записуються всі дані, які банально не уміщає оперативна пам'ять, ціна якої досить висока (від півтора тисяч за 2 Гб), тому з такою проблемою стикаються багато.
Ви й самі можете зрозуміти, що через низький швидкодії жорсткого диска в цьому випадку дуже сильно страждає продуктивність всієї операційної системи. Крім того, через постійні звернень до жорсткого диска останній набагато швидше зношується фізично.
Навпаки, коли у вас дуже багато RAM, ви сильно можете виграти в продуктивності. Для цього потрібна спеціальна програма для оперативної пам'яті, яка прямо в ній створить віртуальний жорсткий диск. На нього можна перенести всі програми, які вимагають підвищеної швидкодії.
Фізична добірка модулів оперативної пам'яті
Для загального розвитку не завадить дізнатися, з яких модулів складається сама мікросхема оперативної пам'яті. Отже, ось всі основні її компоненти:
- Безпосередньо блоки пам'яті.
- SPD - це спеціальна енергонезалежна мікросхема, в яку вшиті стандартні параметри конкретного модуля. Коли комп'ютер включається, BIOS материнської плати зчитує значення з цієї мікросхеми, на підставі яких виставляються тайминги та інші важливі параметри. Це особливо важливо, якщо обговорюється оперативна пам'ять для ноутбука, який часто може днями перебувати в «анабіозі».
«Ключ». Так називається проріз в нижній частині плати, по якій можна визначити її тип (DDR2, DDR3). Його основне призначення в тому, що він механічно перешкоджає установці невідповідного для цієї плати типу оперативної пам'яті.- SMD-компоненти. До них відносяться набори резисторів і конденсаторів. Неважко здогадатися, що вони відповідальні за електропостачання та живлення модулів пам'яті.
- Стікери. Це базові настройки від виробника, які потрібні для коректної роботи якихось специфічних компонентів.
- РСВ, тобто безпосередньо друкована плата. Саме на ній распаиваются всі вищеописані компоненти. Від її якості, від стану розводки доріжок і обробки, безпосередньо залежить не тільки швидкодію самого ОЗУ, але і працездатність всієї системи і комп'ютера (так би мовити, «максимальна» оперативна пам'ять).
Критерії вибору оперативної пам'яті
Якщо ви подужали попередню частину, то запрошуємо прочитати про критерії підбору RAM. У першу чергу потрібно звернути увагу на те, який саме тип пам'яті в принципі підтримує ваша материнська плата (DDR1 / 2/3). З'ясувати це можна трьома шляхами:
- Прочитати інформацію від виробника вашої плати.
- Відкрити системний блок і подивитися назва моделі.
- Якщо немає таких можливостей, можна вивчити керівництво по вашому процесору: там напевно перераховані всі сумісні з ним материнські плати, так що ви напевно зможете з'ясувати істину.
Втім, якщо у вас є нормальне підключення до інтернету, можна поступити ще простіше: клікаєте по пункту «Виконати» в меню «Пуск», після чого вводьте туди команду dxdiag. Через деякий час, з'явиться вікно діагностичної утиліти. Вам важливий пункт «Модель комп'ютера», в якому прописана модель материнської плати.
Інші зауваження
Потім варто ознайомитися з інформацією від виробника процесора, відшукати там вашу модель і з'ясувати, які саме види оперативної пам'яті найбільш виправдано використовувати на конкретному комп'ютері. В общем-то, після цього можна вирушати в магазин, де вас чекає потрібна оперативна пам'ять. Ціна її, до речі, досить висока. Так, навіть за пару гігабайт на застарілому модулі DDR2 можна віддати до двох тисяч рублів. Втім, DDR3 все ж набагато дешевше.
Слід зауважити, що деякі плутають форм-фактор різних типів ОЗУ. Так, оперативна пам'ять для ноутбука називається SO-DIMM, тоді як в десктопах застосовується повнорозмірна пам'ять DIMM. Як правило, перший різновид встановлюють також в моноблоки і (рідко) в компактні ПК. Чи не переплутайте при покупці!
Ось що таке оперативна пам'ять і для чого вона потрібна в комп'ютері.
