3.6. Оперативная    память

Просмотр видео по внутренней памяти

Оперативное  запоминающее  устройство  (ОЗУ)  необходимо  для  размещения  программ   во время  их   выполнения  Чем больше  емкость  ОЗУ, тем  более  сложные  программы  может   выполнять  ПК.  Память  компьютера  обычно   называют  RAM - это  временная  память,  потому  что,  когда  вы  отключаете  питание  содержимое  RAM  теряется. Этот  недостаток  RAM  восполняется  наличием  в  компьютере   накопителей  на  дисках.  Память  компьютера  организована  в   виде  множеств ячеек,  в  которых  могут   хранится  значения,  каждая ячейка  обозначается  адресом .
Для  выполнения  прикладной  программы ее  необходимо   загрузить в ОЗУ. Если  введено  название  программы , она  "загружается"   в  ОЗУ   и  микропроцессор  начинает   ее  выполнять  таким   образом  на  МП  возложена  обязанность управления  памятью. Чем  больше  емкость  ОЗУ,  тем  большей  объем  информации сможет  обработать  МП  по  заданной   программе . Основные  характеристики  ОЗУ :  время  доступа - характеристика  указывающая   сколько  времени  необходимо для  того, чтобы  получить доступ  к  той  или  иной  ячейки  памяти  для   считывания /  записи  данных .
Информационная  емкость  в  Кб,  Мб.
Физически  память  организована  в  виде  отдельных  модулей.

Сначала  появились восьмиразрядные  SIMM  -модули памяти  небольшие  печатные  платки  с  запаянными  на  них  микросхемами  памяти. Затем  появились  72  контактные  SIMM  -   модули с 32 - разрядной  организацией  памяти .  Такая   память  работала  существенно  медленнее  микропроцессора, и  для  обращения к  ней  использовались  циклы  ожидания  и  специальные  буферные  схемы    кэш- память .  В  настоящее  время  широко  применяются   новейшие   модули  памяти  DIMM  которые  работают   синхронно   с  МП.
Широко используемом  типом  памяти является  DDR  SDRAM, однако  данная  технология  подошла  к  своему  физическому  пределу. Ожидается,  что границу  пропускной  способности в 3,2 Гбайт  преодолеет  тип  памяти   DDR2-400 (PC2-3200).
Первым  продуктом,  выигравшем  от  введении  новой  технологии,  станет  Pentium 4  Prescott. Новый  процессор  в  сочетании  с  чипсетом  поддерживающим  DDR2  (кодовое  название Grantsdale)  позволит  получить  значительный  прирост  производительности.  Он  в  состоянии  работать с  модулями PC2-3200(DDR2-400)  и с PC2-4300(DDR2-533)
Длина  модуля  составляет 13,35 см, DDR2 имеет 240 контактов и требует  напряжение 1,8 В       
Реальный  прирост  производительности  ожидается  тогда  когда  возрастет  внутренняя  частота  чипов  спецификаций  DDR2-533(PC2-4300) и DDR2-667 (PC2 – 5300). В настоящее время  широко используется  оперативная память  спецификаций DDR2-800
PC2-6400

Просмотр основных функций ОЗУ

Необходимый объем оперативной памяти

   Максимальное количество памяти, поддерживаемое системной, определяется следующими факторами:

1. Разрядностью адресной шины процессора.
2. Возможностями Chipset.

Примечание 

Chipset большинства современных материнских плат, предназначенных для рядового пользователя, может управлять памятью объемом от 128  до 512 Мбайт. Chipset материнских плат для серверов и рабочих станций обеспечивает управление  блоками  памяти  значительно  большего объема.

От объема памяти, установленной в РС, во  многом  зависит  производительность всей системы,  хотя объем памяти никак не влияет ни на скорость обмена данными, ни на скорость работы процессора и других компонентов системы.
Все многозадачные операционные системы используют виртуальную память, которая «вводит в заблуждение» РС. Она «считает», что на материнской плате установлено гораздо больше памяти, чем имеется на самом деле.
Когда количество используемой виртуальной памяти превышает количество реальной памяти, операционная система тратит много времени на постоянное обращение к жесткому диску, что очень замедляет выполнение программ.
РС с процессором Pentium 133 МГц, оборудованный 8 Мбайт, будет работать медленнее, чем РС с CPU 80486DX2-66, имеющий 32 Мбайт RAM, потому что большую часть времени будет тратить на обмен данными с жестким диском.
Какой же объем оперативной памяти является достаточным для нормальной работы вашего РС?  Ответ на этот вопрос зависит от задач, решаемых с помощью РС. Как правило, в документации на программные приложения и компьютерные игры указан объем оперативной памяти, необходимой для их нормальной работы. Если памяти не достаточно, многие приложения отказываются работать, выдавая соответствующие  сообщения.
В процессе работы многие приложения создают на жестком диске временные файлы. Если на вашем РС установлено большое количество оперативной памяти, вы можете зарезервировать часть ее под виртуальный диск,.
Файл подкачки
Когда ОП забита до предела, система не может функционировать правильно. С помощью файла подкачки можно увеличить виртуальную память (Swap) куда Windows  записывает  ненужные данные, чтобы они не занимали место в оперативной памяти. Для настройки этого  параметра необходимо в меню Свойства системы        Дополнительно         Быстродействие    Дополнительно   В разделе  Виртуальная память
изменить значение файла подкачки Его размер зависит от емкости жесткого диска и объема оперативной памяти и должен быть вдвое больше  чем оперативная память
   При покупке оперативной памяти необходимо рассмотреть пять основных характеристик, отвечающих за эффективность работы ОЗУ и, соответственно, всей системы в целом: объем памяти, тип памяти, тактовая частота модулей памяти, тайминги и фирма-производитель.
Объем памяти
Один из наиболее важных пара­метров, оказывающих воздействие на производительность ОЗУ. Как и в случае с любой другой памятью, объем памяти ОЗУ кратен восьми: 8 Мб, 16 Мб, 32 Мб, 64 Мб, 128 Мб, 256 Мб, 512 Мб, 1024 Мб (1 Гб), 2048 Мб (2 Гб) и 4096 Мб (4 Гб). В настоящее время наиболее часто встречаются модули памяти с объемом 1 Гб и 2 Гб, реже 4 Гб. Варианты с объемом памяти ниже трех приведенных случаев в настоящее время встретить все сложнее и сложнее - подобные «слабые» ОЗУ постепенно уходят в прошлое, как и малопроизводительные компьютеры, где модули оперативки с памятью 8 Мб, 16 Мб, 32 Мб, 64 Мб, 128 Мб, 256 Мб, 512 Мб и были задействованы. Для работы на современных компьютерах придется стать обладателем модуля ОЗУ с достаточно большим объемом памяти: от 1024 Мб и выше. Так например, если вы являетесь неискушенным пользователем и эксплуатируете свой ПК для серфинга в Сети интернет, работаете в офисных приложениях, смотрите кино­фильмы и слушаете музыку, 1 Гб оперативной памяти будет вполне достаточно. Если же вы являетесь заядлым геймером и планируете лично оценить все современные видеоигры, вам понадобится гораздо больший объем памяти: 2 Гб или даже 3 Гб.
Следует обратить внимание и на особенности современных операционных систем. Так например, около 800 Мб оперативной памяти понадобится лишь для того, чтобы ОС Windows Vista могла осуществлять работу в комфортном режиме, не говоря уже о подключении различных ресурсозатратных интерфейсов, которые могут «скушать» всю имеющуюся в вашем распоряжении оперативную память.
Тип памяти
В настоящее время активно используются два типа оперативной памяти: DDR2 и DDR3, пришедшие на смену DDR. Расшифровать эту аббревиатуру можно следующим образом - Double Data Rate.
DDR2 является более современным заместителем DDR, что стало возможным благодаря удвоенной частоте шины, используемой для передачи данных, С помощью этого в значительной степени повысилась скорость передачи информации, что позволило сделать большой шаг вперед в области информационных систем и компьютерных технологий, В семействе DDR2 выделяют несколько видов ОЗУ: двухсторонний модуль памяти DIMM (Dual In-Line Memory Module) и подвид ОЗУ с произвольным доступом DRAM (Dynamic Random Access Memory).
DDR3 - еще более современный тип памяти, призванный заменить DDR2. Главная особенность - более высокая производительность и сниженное практически вдвое потребляемое напряжение.
Тактовая частота модулей памяти
Важная характеристика, от которой зависит работоспособность всей системы в целом и ее суммарная мощность. Здесь следует придерживаться прямо пропорциональной зависимости: чем выше тактовая частота, тем более производительной будет ваш персональный компьютер.
Тем не менее в погоне за высокой тактовой частотой следует помнить один важный момент: ограниченные способности материнской платы. Проще говоря, выбор модуля ОЗУ следует осуществлять согласно возможностям основной платы системного блока: если в слот, поддерживающий частоту DDR2-667, вставить модуль памяти DDR2-1067, МГц, то примерно половина возможностей оперативки останется незадействованной (произойдет потеря 400 МГц). Подобное соответствие может сказаться не только на потере мощности, но и на стабильности работы операционной системы.
И еще немного математики: для того чтобы получить тактовую частоту оперативной памяти типа DDR, необходимо тактовую частоту шины ОЗУ умножить на число, показывающее тип памяти. В качестве примера рассмотрим модуль РС2-6400. Частота шины этого устройства составляет 400 МГц, однако за один такт функционирования производится сразу две операции, поэтому 400 следует умножить на два. В результате получаем показатель 800 МГц - это и есть тактовая частота памяти РС2-6400. В случае с DDR3 частоту шины также следует умножать на два.
Наиболее популярным сегодня является ОЗУ DDR2-800 и DDR2-1066. Однако прогнозы аналитиков говорят о том, что тип DDR2 в ближайшем будущем будет вытеснен DDR3, который пока что все еще дороже своего «младшего брата».
Тайминги
Речь идет о временных задержках сигнала, сопровождающих работу любой оперативной памяти. Формат обозначения таймингов представляется в виде трех чисел (иногда четырех), указывающих на задержку сигнала, который измеряется в тактах работы процессора. Пример отображения таймингов: 3-3-3 или 2-2-3-6.
Не вдаваясь в подробности расшифровки каждого структурного элемента приведенного выше обозначения, представим элементарное правило, которым следует руководствоваться во время покупки модуля ОЗУ: чем
меньше тайминги, тем быстрее будет работать система. Представленная характеристика связана с тактовой частотой модуля памяти, следовательно, эти параметры могут компенсировать друг друга. Например, предпочтительным вариантом выглядит покупка большего объема памяти с большими таймингами, так как подобный ход имеет более приемлемый финансовый аспект.
Фирма-производитель
Существует множество компаний, занимающихся выпуском и продажей модулей оперативной памяти, однако рекомендуем остановить свой выбор на следующих брэндах: Corsair, Kingston, Kingmax, Hyundai, OCZ и Samsung. В том случае, если вы планируете заняться оверклокингом (повышением производительности ОЗУ), наиболее предпочтительным вариантом выглядит покупка модуля оперативной памяти Corsair, Kingston или OCZ.
И напоследок еще один важный момент. При покупке модуля ОЗУ определенного типа (DDR, DDR2 или DDR3) следует убедиться, что материнская плата вашего компьютера имеет тот же формат, иначе приобретенная планка просто напросто не подойдет к имеющемуся слоту. Существуют материнские платы со слотами смешанного типа, однако и здесь предполагается использование модулей памяти одного типа. Поэтому, если вы планируете приобрести второй модуль ОЗУ к уже имеющейся планке (нарастить оперативную память), покупать следует оперативку того же формата, иначе неприятностей не избежать.

Актуальный сегодня вопрос, какой стандарт оперативной памяти сегодня быстрее и предпочтительнее? DDR2 или DDR3?.  Рассмотрим только практическую ценность.
 Сегодня этот стандарт преобладает на рынке. Он используется в большинстве компьютеров. DDR2, придя на смену DDR, обеспечил большой рывок производительности, очень большой. Производительность системы памяти резко возросла. Этому поспособствовали и некоторые нововведения, как двухканальность работы и пр. В принципе, DDR2 обладает большим потенциалом, и до сих пор вся производительность DDR2-800 (просто к примеру) раскрывается полностью нечасто.
DDR3 - новый стандарт памяти, призванный сменить  DDR2. Его основные преимущества, по сравнению с DDR2:
- более высокая полоса пропускания (до 2400 МГц)
- лучшая эффективность, меньшее потребление энергии на 40% (очень полезно для ноутбуков - увеличивается время автономной работы)
- улучшенная конструкция для более эффективного охлаждения.
Имеется так же и ряд недостатков по сравнению с DDR2:
- обычно более высокие задержки памяти (которые вроде бы должна компенсировать более широкая полоса пропускания - но это не всегда так)
- в настоящее время - стоит значительно дороже (в разы) модулей памяти DDR2.
Несомненно, будущее за  памятью DDR3. Однако в данный момент технология нуждается в доработках и сильном снижении цен, чтобы конкурировать с DDR2. В частности, нужно поработать над задержками (которые “съедают” пропускную способность). Еще, нужно отработать саму технологию. Пока же, DDR3 не имеет преимуществ над DDR2. Смена модулей, к примеру, DDR2-800 на DDR3-1333 - совершенно не оправданна. Производительность в приложениях не возрастает (а иногда может даже быть ниже, чем с памятью DDR2), а затраты на приобретение большие. Единственно, где сейчас DDR3 хоть как-то оправданна - это в ноутбуках, по причине своей меньшей “прожорливости” по питанию (платформа Intel Centrino 2), и то - не всегда.

Виртуальная память

  Объем оперативной памяти системы определяется объемом модулей памяти, установленных на материнской плате. Программы в процессе их работы и данные располагаются в ячейках этой памяти, откуда могут быть востребованы процессором по мере необходимости.
Для увеличения объема памяти системы была разработана концепция виртуальной памяти. Суть этой концепции заключается в том, что на жестком диске создается файл размером несколько десятков мегабайт, являющийся как бы расширением оперативной памяти. Когда все ячейки реальной оперативной памяти заняты, для работы программ необходима память, менеджер виртуальной памяти освобождает физическую память, перенося часть информации, которая давно не использовалась, в файл обмена.
Предположим, что операционной системе необходимо 2 Gb памяти, чтобы загрузить все запущенные программы, но на РС установлено только 1 Gb RAM. В этом случае запускается менеджер виртуальной памяти, который создает на жестком диске файл обмена размером 80 – 32 = 48 Мбайт. Процессор будет обращаться к 80 Мбайт памяти, «не подозревая», что не все из этих ячеек памяти располагаются в модулях памяти, что часть их находится на жестком диске.
Концепция виртуальной памяти широко применяется в многозадачных операционных системах. Без виртуальной памяти мы не смогли бы, например, готовя итоговый отчет, одновременно работает с большой таблицей Excel, набирать текст в текстовом редакторе, работать с базой данных и получать сообщения по E-mail. Для этого необходима оперативная память очень большого объема, которой, как правило, всегда не хватает.
Не следует забывать, что жесткий диск работает в тысячи раз медленнее, чем оперативная память, поэтому попытка загрузить одновременно большое количество программ приведет к непрерывному обращению к жесткому диску  и  в конечном счете к зависанию системы.