ОЗУ − что это такое в компьютере, ноутбуке и телефоне
Аббревиатура ОЗУ расшифровывается как оперативное запоминающее устройство. Внешне оперативная память компьютера выглядит как набор микросхем для хранения данных. ОЗУ энергозависима, то есть при отключении питания всё, что хранилось в памяти, будет стёрто. Служит оперативная память для временного хранения информация. В отличие от жёсткого диска, обладает скоростью работы в разы выше.
Что значит термин «оперативная память»? Он означает, что ОЗУ обеспечивает именно оперативную доставку данных от приложения к памяти и наоборот. Она используется во многих электронных устройствах. Это и компьютеры, и планшеты со смартфонами, и роутеры, и много-много другой техники, которой, так или иначе, требуется сохранить набор временных данных.
Что такое оперативная память для компьютера или ноутбука
Естественно, что чаще всего при упоминании слова оперативная память понимается именно ОЗУ для компьютера. В компьютерах, собственно как и везде, оперативная память предназначена для хранения данных. Выглядит она обычно как небольшая микросхема с контактами для установки в шину материнской платы. На микросхеме размещены массивы из конденсаторов и транзисторов.
По сути, именно они и хранят заряд, формируя, таким образом, двоичный код из набора битов, в зависимости от того, существует ли заряд. Из-за, того что в оперативной памяти ПК используются конденсаторы, заряд периодически уменьшается. И нужно как-то поддерживать это в актуальном состоянии. Для чего оперативной памяти и требуется регенерация, которая происходит обычно в течение 2 миллисекунд. Однако этот процесс снижает общую производительность ОЗУ из-за того, что обращение к памяти ненадолго приостанавливается.
Что такое оперативная память телефона
ОЗУ телефона выполняет, по сути, ту же функцию, что и в компьютере, — хранит данные. Ввиду того что производительность мобильных систем, таких как планшеты и телефоны, довольно мала, по сравнению с компьютерами, то ОЗУ обычно имеет гораздо меньший объём.
Да и своими размерами она значительно уступает компьютерной.
Что это?
Оперативная память ноутбука или ПК – это важная деталь система устройства, от которой зависит быстрота работы разных приложений. Зачем нужна оперативная память в компьютере? В ней хранятся команды и временные данные, которые необходимы процессору компьютера для совершения определенных операций. Есть много видов оперативной памяти, каждая из которых выполняет свою задачу. Выглядит «оперативка» как удлиненный чип зеленого цвета. В системном блоке или под задней крышкой ноутбука есть отделение, где он находится. Даже пользователь, который не разбирается в технике, сможет сам ее установить.
Как устроена ОЗУ
При запуске какой-либо программы на компьютере или телефоне ей требуется где-то расположить переменные, которыми она собралась оперировать. Приложение сообщает операционной системе, что ей нужно сохранить определённый объём данных. Система выделяет необходимый участок памяти. И до тех пор, пока программа запущена, она может пользоваться всем выделенным ей сегментом ОЗУ. При необходимости программа может дополнительно запросить место под новые переменные или же, наоборот, освободить место в ОЗУ. Физически же на микросхеме при заполнении данных возникают заряды в конденсаторах. А при освобождении происходит их обнуление.
Кстати, стоит отметить, что кэш процессора также является ОЗУ. Просто это память статического типа. Главное её достоинство — скорость работы и отсутствие необходимости в регенерации. Такая память представляет собой набор транзисторов, собранных в триггер. Из-за этого стоимость такой памяти гораздо выше, чем простой динамической. Именно поэтому она используется как кэш в процессорах.
Маркировка модулей памяти
Есть варианты для десктопных сборок: DIMM, UDIMM, а есть — для лэптопов: SO-DIMM, как R534G1601S1S-UOBULK. Вторые — короче и выше.
По маркировке также можно вычислить вид памяти в плане буферизации. Буферизованная ОЗУ имеет регистр, который временно сохраняет информацию прежде, чем отправлять ее на процессор. Это повышает надежность. С другой стороны, регистровая память несколько медленнее обрабатывает данные.
U-DIMM — применяется в большинстве домашних PC. «U» говорит о том, что модуль не защищен от ошибок, которые могут появиться, когда система обращается к ячейкам памяти. Это повышает скорость работы планок и снижает их стоимость. В простых задачах незащищенность не является критичной, потому часто «U» просто не пишется.
R-DIMM, LR-DIMM и FB-DIMM — серверные варианты, где надежность — превыше всего. 805351-B21 — как раз такая RAM. Стоимость подобных модулей выше, но смысла в их приобретении нет, если речь идет о стандартном использовании системы.
Характеристики ОЗУ
Помимо главной характеристики объёма, существует ещё ряд характеристик, по которым можно определить быстродействие микросхемы.
Форм-фактор
Форм-фактор − это вариант конструктивного исполнения. Другими словами, то, как внешне выглядит микросхема. Различают несколько основных форм-факторов:
- SIMM. Этот тип уже давно устарел и не выпускается. Модуль с контактами, которые присутствовали только с одной стороны платы;
- DIMM. Этот форм-фактор используется для размещения на персональных компьютерах. Имеет контакты с 2 сторон. Микросхемы для хранения памяти могут располагаться как на одной стороне, так и на другой. DIMM имеет множество различных исполнений, различие в которых состоит в количестве контактов и расположении ключа. Например, все варианты памяти DDR представляют собой форм-фактор DIMM;
- SO-DIMM. Это уменьшенный вариант предыдущего форм-фактора. Применяется в ноутбуках. Также иногда может использоваться в некоторых периферийных устройствах, например, в принтерах.
Частота и пропускная способность
Общая производительность системы характеризуется пропускной способностью, которая, в свою очередь, формируется на основе частоты. Они же показывают общий потенциал ОЗУ. По сути, частота отражает скорость передачи данных в единицу времени. Чем больше — тем лучше. Пропускная способность показывает общую скорость передачи данных с учётом частоты, разрядности и количества каналов. Обычно оба этих параметра указываются в спецификации ОЗУ. При выборе нужно всегда учитывать их, ориентируясь на то, что они должны быть равны частотам и пропускной способности системной шины. Только в таком случае можно добиться максимального быстродействия.
Что такое тайминги оперативной памяти
Тайминг, или латентность, показывает задержку во времени при работе ОЗУ. Измеряются тайминги в тактах шины памяти. Чем больше цифра, тем медленнее работает микросхема. Обычно тайминги в спецификациях обозначаются тремя цифрами. Может присутствовать и четвёртая, которая характеризует общее быстродействие. Чем ниже будут все эти показатели, тем быстрее работает память.
Основное предназначение оперативной памяти
Главное предназначение оперативной памяти заключается в задании темпа каждой системе при выполнении приложений. Чем более вместительной является «оперативка», тем быстрее происходит выполнение задач, в которых нуждается пользователей. Вообще, ОЗУ влияет на то, как быстро действует компьютер, обеспечивает единую эффективность системных элементов, а также отвечает за возможность устройства одновременно работать с разными сложными проектами.
Что же произойдет, если возникнет нехватка оперативной памяти? В таком случае пользователь столкнется с крайне продолжительной загрузкой страниц и открытием папок. Даже менее ресурсоемкие программы начнут зависать, не будут работать должным образом. Все это говорит о следующем: требуется увеличение объема ОЗУ. В таком случае получится устранить проблемы.
Для чего требуется оперативная память в играх?
Планки оперативной памяти
Чтобы в полной мере наслаждаться играми, требуется «быстрая» оперативка. Ее уровень быстроты определяет скорость обновлений, измеряющаяся в мегагерцах. Чем более быстрой и объемной считается ОЗУ, тем больше процессов сможет одновременно работать, тем плавнее начнут работать современные игры.
Если же на устройстве недостаточно оперативной памяти для комфортной игры, то все ее параметры никак не поместятся в ОЗУ. Конечно же, игра загрузится, но ее работа будет оставлять желать лучшего. Пользователь столкнется с лагами, торможениями, медленными реакциями – все это является результатом нехватки оперативки.
Примечание! После увеличения объема ОЗУ процессы игры начнут обрабатываться более быстро и качественно, а само приложение станет молниеносно откликаться на команды геймера.
Режимы работы ОЗУ
Память может работать в нескольких режимах: одноканальном, двухканальном, трёхканальном и даже четырёхканальном. Что такое двухканальный режим оперативной памяти? ОЗУ обычно считается самым узким местом по скорости работы во всей системе. То есть, взаимодействие между узлами и элементами материнской платы могло бы быть быстрее, если бы ОЗУ могла работать лучше.
Для этого на системных платах шины для оперативки размещаются по принципу нескольких каналов. То есть если установить планки памяти на разные каналы, то доступ к данным будет происходить гораздо быстрее. Однако для этого нужно выполнить ряд условий. Во-первых, модули должны быть абсолютно одинаковыми, иметь одну и ту же ёмкость, частоту и пропускную способность. Размещать планки памяти нужно в шинах с разными каналами. Производители материнских плат специально раскрашивают свои шины в разные цвета. То есть, каналы могут содержать по два слота разных цветов. В такой же аналогии устанавливаются и другие многоканальные системы.
История, развитие и типы ОЗУ
Оперативная память всегда присутствовала в структурной схеме вычислительной техники. Ещё в XIX веке были созданы первые образцы аналитических машин, состоящие сугубо из механических частей. Естественно, и ОЗУ было механическим. В XX столетии развитие электроники было стремительным. Это отражено и в эволюции оперативной памяти. В разное время для этих целей использовали электромеханические реле, электронно-лучевые трубки и магнитные барабаны.
С развитием полупроводниковых технологий появилась и стала развиваться оперативная память, основанная на транзисторах: десятки, сотни, тысячи, а затем и миллионы транзисторов в одном корпусе микросхемы. Сначала эти микросхемы памяти просто впаивались в материнскую плату, что было не очень удобно. С развитием компьютеров ОЗУ было вынесено на отдельную съёмную плату.
Основные современные типы оперативной памяти – это SRAM и DRAM – статическая и динамическая память с произвольным доступом. Первая выполнена на базе триггеров, имеет высокую скорость, но малую плотность элементов. Вторая построена на связках «конденсатор-транзистор», имеет высокую плотность и, как следствие, низкую себестоимость. Но уступает в скорости и нуждается в постоянной подзарядке своих конденсаторов. Поскольку для массового производства важна себестоимость продукции, то в ПК получила распространение именно динамическая память. С 1993 года и по сей день наиболее распространённой на рынке является её разновидность – синхронная DRAM (SDRAM).
Что касается технического исполнения, то первыми были односторонние модули SIMM, появившиеся в 80-х годах и имевшие по мере модификации объём от 64 Кбайт до 64 Мбайт. В них использовались чипы памяти FPM RAM и EDO RAM. На смену SIMM пришли двухсторонние модули DIMM, разработанные под память SDRAM. Они используются в компьютерах по сей день.
Ведущие производители оперативной памяти
За время существования ОЗУ уже успел сформироваться костяк основных производителей-лидеров. Их модули надёжны и производительны. Давайте посмотрим, кто сейчас занимает топовые позиции по производству ОЗУ:
- Kingston. Американская компания, которая занимает 46% всего рынка оперативной памяти. Её продукция очень часто попадает в различные топы и рейтинги. Помимо ОЗУ, компания также производит внешние накопители. Кстати, модули памяти HyperX принадлежат именно этой компании;
- Micron. Американская компания, больше известная под брендом C Она занимает весомую нишу в производстве ОЗУ;
- Corsair. Американская компания, которая занимается не только разработкой ОЗУ, но и производством различной компьютерной периферии, охлаждением и многим другим электронным оборудованием;
- Samsung. Про эту корейскую компанию, наверное, знают все. В её виды деятельности входит множество различных направлений. И одна из них — производство ОЗУ.
Как правильно выбрать, если решено купить оперативную память
Первое, что нужно сделать, — это ознакомиться со спецификацией своей материнской платы. Здесь нас интересует количество свободных слотов, возможность работы в двухканальном режиме, а также частота шины. Стоит отметить, что многие производители материнских плат на своих официальных сайтах содержат список рекомендуемых и поддерживаемых устройств, таких как процессоры и ОЗУ. Поэтому рекомендуем также обратиться за помощью туда.
Ну а что касается выбора модуля ОЗУ, то подбирать назначение и характеристики нужно исходя из полученных данных о материнской плате. Сначала нужно определить вид оперативной памяти. Если компьютер более новый, то, скорее всего, это будет либо DDR3, либо DDR4. Затем нужно посмотреть максимальную частоту шины. И уже по ней ориентироваться среди модулей памяти. Если установить оперативку с большей частотой, чем у шины, работать она будет на своей базовой частоте. Для двух и более канальных режимов лучше посмотреть в сторону специальных наборов модулей, которые производят некоторые компании. Они абсолютно идентичны друг другу и прекрасно подходят для реализации многоканальности. Ограничение по объёму памяти могут возникнуть либо при недостаточном бюджете, либо для 32-битных операционных систем.
Производительность
Быстродействие зависит от многих факторов. Очень большое влияние на данный параметр оказывает количество используемых планок. Двухканальная ОЗУ работает на порядок быстрее, чем одноканальная. Наличие возможности поддерживать режимы многоканальности обозначается на наклейке, расположенной поверх платы.
Данные обозначения имеют следующий вид:
- Single (одиночный);
- Dual (двойной);
- Triple (тройной).
Для определения того, какой режим является оптимальным для конкретной материнской платы, необходимо посчитать общее количество слотов для подключения, и разделить их на два. Например, если их 4, то необходимо 2 идентичных планки от одного производителя. При их параллельной установке активируется режим Dual.
Принцип работы и функции
Реализовано функционирование ОП довольно просто, запись или чтение данных осуществляется следующим образом:
- на требуемую строку подается электрический сигнал;
- происходит открытие транзистора;
- электрический заряд, присутствующий в конденсаторе, подается на нужный столбец.
Каждый столбец подключен к чрезвычайно чувствительному усилителю. Он регистрирует потоки электронов, возникающие в случае, если конденсатор разряжается. При этом подается соответствующая команда. Таким образом, происходит осуществление доступа к различным ячейкам, расположенным на плате. Есть один важный нюанс, который следует обязательно знать. Когда подается электрический импульс на какую-либо строку, он открывает все её транзисторы. Они подключены к ней напрямую.
Из этого можно сделать вывод, что одна строка является минимальным объемом информации, который можно прочитать при осуществлении доступа. Основное назначение ОЗУ – хранить различного рода временные данные, которые необходимы, пока персональный компьютер включен и функционирует операционная система. В ОЗУ загружаются наиболее важные исполняемые файлы, ЦП осуществляет их выполнение напрямую, просто сохраняя результаты выполненных операций.
Также в ячейках хранятся:
- исполняемые библиотеки;
- коды клавиш, нажатие на которые было осуществлено;
- результаты различных математических операций.
При необходимости все, что находится в RAM, центральный процессор может сохранить на жесткий диск. Причем сделать это в том виде, в котором это необходимо.
Производители
В магазинах можно встретить огромное количество RAM от самых разных производителей. Большое количество таких изделий стало поставляться именно от китайских компаний.
На сегодняшний день наиболее производительной и качественной является продукция следующих брендов:
- Kingston;
- Hynix;
- Corsair;
- Kingmax.
- Samsung.
Она является компромиссным выбором между качеством и производительностью.
Как увеличить производительность ОЗУ на компьютере
В тот момент, когда производительности ОЗУ начинает не хватать, хочется увеличить её максимально бюджетным способом. Для этого нужно воспользоваться несколькими доступными методами. Перед тем как увеличить ОЗУ на ПК штатными средствами, лучше сначала убедиться в том, что памяти действительно не хватает, ведь проблема низкой производительности может скрываться в другом.
Как увеличить объём оперативной памяти
На самом деле, увеличить объём ОЗУ можно, лишь установив дополнительную планку в слот физически. Но существуют методы, которые позволяют имитировать этот процесс, в ущерб производительности и скорости чтения и записи, ведь ОЗУ — это память, в которой хранятся некие данные.
Первый способ, который можно использовать, — это заимствование места у флеш-карты. То есть, мы используем память внешнего накопителя в качестве оперативной. Для этого существует функция Readyboost, которая по умолчанию поставляется с операционной системой Windows, начиная с Vista. Для того чтобы применить данный метод, нужно вставить флешку, щёлкнуть на ней правой кнопкой и выбрать свойства.
Здесь система сама проверит флешку на пригодность и сообщит, можно ли использовать её в качестве ОЗУ. Не все флешки поддерживаются, поэтому система может уведомить о том, что это устройство использовать таким образом нельзя. Данный метод нужно применять в самых крайних случаях, потому что реального прироста он не даст. Даже если и получится запустить несколько дополнительных программ и приложений, скорость их работы будет очень маленькой. Связано это с тем, что сменные носители работают гораздо медленнее, чем ОЗУ.
В некоторых случаях может помочь увеличение или включение файла подкачки. Этот приём позволяет использовать свободное место на жёстком диске в качестве оперативной памяти. Он имеет такой же недостаток, как и с флешкой, − медленная скорость работы. Попасть в настройку файл подкачки можно, щёлкнув правой кнопкой на иконке «Моего компьютера» и выбрав свойства.
Затем нужно перейти в «Дополнительные параметры системы» и выбрать вкладку «Дополнительно». В блоке «Быстродействие» есть кнопка «Параметры», которая откроет окно с параметрами быстродействия. Нас интересует вкладка «Дополнительно», которая содержит блок «Виртуальная память».
Это и есть файл подкачки. В этом же блоке будет указано, сколько всего памяти используется в данный момент.
Чтобы задать свой размер, нужно нажать по кнопке «Изменить».
В новом окне перед пользователем предстанет набор настроек. Можно установить галочку для того, чтобы система автоматически подстраивала и увеличивала объём файла подкачки по мере необходимости. Чуть ниже можно указать размер вручную или вовсе не использовать файл подкачки. После указания всех изменений нужно нажать по кнопке «Задать» и затем OK. Таким образом, можно временно решить проблему нехватки ОЗУ.
Как увеличить частоту оперативной памяти
Увеличение частоты ОЗУ называется разгон. И осуществить его можно, увеличив общую частоту системной шины. Надо помнить, что изменение этого параметра, так или иначе, повлияет на работу всей системы в целом, в том числе и процессора.
Производится эта операция через Bios компьютера. Обычно нужно нажать клавишу F2, F8 или DEL, чтобы войти в него. Также могут встречаться и другие комбинации. В разных версиях BIOS пункты, отвечающие за установку значений частоты, могут называться по-разному. Нужно искать что-то вроде CPU Host Frequency.
Находиться эта опция может в настройках питания или специальном отдельном пункте. Также на некоторых системах придётся изначально разблокировать возможность вручную менять установки.
Такой пункт может называться примерно CPU Host Frequency Control. Повышать частоту необходимо маленькими шажками, каждый раз перезагружаясь и проверяя систему на стабильность. Как только начали появляться ошибки или неправильная работа, надо вернуться в Bios и вернуть предыдущее значение частоты.
Какой объем ОЗУ оптимален для игрового компьютера
Любая компьютерная игра является программой, исполняемой EXE-файлом, в процессе ее активности осуществляется непрерывная обработка большого объема информации и использование дополнительных графических библиотек. По этой причине оперативную память следует рассматривать одной из важных составляющих любой геймерской системы.
При выборе игрового компьютера первое, на что следует обращать внимание — объемы оперативной памяти. На ней лучше не экономить, поскольку недостаточные размеры ОЗУ скажутся не только на комфорте игрового процесса, но и на успешности в реализации игровых миссий. Емкости, достаточной для обычной работы в офисных программах и интернете, недостаточно для стабильной работы большинства современных игр.
В параметрах любой современной компьютерной игры прописываются требования к ОЗУ. На сегодняшний день для компьютера геймера оптимальным является емкость оперативной памяти от 8 до 16 ГБ: эти объемы позволяют комфортно запускать большую часть игр, не закрывая при этом все работающие программы и процессы устройства.
На большинстве современных игровых компьютеров производителями установлены системы 8 или 16 Гбайт. В наиболее распространенных процессорах AMD и Intel применяются двухканальные контроллеры ОЗУ, благодаря чем на материнской плате каждой платформы установлены 2 или 4 слота DIMM. Материнские платы с разъемами LGA2011 и LGA2011-v3 располагают 4 или 8 разъемами соответственно для подключения ОЗУ.
Что происходит, если объемов оперативной памяти компьютера недостаточно
В тех случаях, когда компьютерной игре не хватает имеющегося объема оперативной памяти и данные в ОЗУ не помещаются, часть информации переносится на виртуальную память — на так называемый «файл подкачки».
Главной проблемой загрузки игры с файла подкачки является низкая скорость работы жесткого диска: показатель оперативности ОЗУ в несколько раз превышает аналогичный параметр виртуальной памяти. Это непосредственно отражается на игровом процессе: пользователь постоянно сталкивается с торможением игры, регулярными лагами и зависаниями на несколько секунд.
Таким образом, сама игра загрузится в любом случае, даже если ОЗУ компьютера недостаточно для ее запуска. Однако прохождение важных игровых моментов и в целом игровой процесс будут сопровождаться регулярным торможением и зависанием.
- Наиболее серьезной данная проблема будет для геймеров, играющих в онлайн-игры («Дота», «Танки» и другие РПГ): зависание на стороне одного из игроков может привести к поражению как всей команды, так и пользователя при соло-игре, например, при нападение со стороны другого игрока, когда отразить атаку невозможно из-за лагов процесса.
- В одиночных играх, не предполагающих участие других игроков, торможение менее критично и сказывается на удобстве и комфорте самого игрока. Для прохождения определенного участка ему потребуется потратить больше времени и, возможно, предпринять несколько попыток.
Рекомендую к прочтению: Программа для проверки температуры процессора и видеокарты