Введение
Внешняя память персонального компьютера или иначе, внешнее запоминающее устройство, является одним из важных компонентов электронного вычислительного оборудования, который обеспечивает длительное сохранение программных продуктов и информационных данных на разных информационных носителях. Внешняя память компьютера может быть классифицирована по следующим признакам:
- По типу информационного носителя.
- По виду конструктивного оформления.
- По принципам записи и чтения данных.
- По способам доступа.
Причём информационным носителем является материальный объект, который способен сохранять информационные данные. К основным свойствам внешней памяти следует отнести:
- Внешняя память компьютера обладает энергетической независимостью, то есть, сохранность информации в ней не зависит от питания компьютера.
- Отличительной особенностью внешней памяти является отсутствие прямой связи с процессором.
Как выбрать оперативную память
При выборе оперативной памяти важно учитывать, какие модели процессора и материнской платы установлены в компьютере, наличие двухканального режима, а также характеристики, о которых мы рассказали выше. Пройдёмся по самым важным аспектам
Процессор
В любом процессоре установлен контроллер ОЗУ, который определяет, с какими типами оперативной памяти он совместим. Если это не учесть, то купленная плашка оперативки может просто не заработать на компьютере.
Как правило, контроллер ОЗУ работает с одним или реже с двумя стандартами DDR. Поэтому при выборе следует ориентироваться на максимально свежий тип памяти, поддерживаемый процессором.
Например, если кто-то решит собрать себе компьютер на базе недорого процессора Ryzen 5 5600, то в документации к нему он увидит поддержку модулей DDR4 с частотой не выше 3200 МГц. Значит, ему подойдёт любая ОЗУ с данными характеристиками — AMD Radeon R7 Performance Series и её аналоги.
Материнская плата
На материнской плате есть разъёмы для подключения оперативной памяти
Важно, что они совместимы только с конкретными поколениями DDR. То есть в разъём для DDR3 невозможно установить DDR4 и наоборот
Поэтому перед обновлением ОЗУ на компьютере следует изучить руководство к материнской плате, чтобы определить поддерживаемые поколения оперативной памяти.
Тайминги
Помним: чем они ниже — тем лучше. Но не стоит гнаться за самыми низкими значениями — например, CL14 у DDR4, так как особого прироста производительности по сравнению с CL16 или CL18 нет, а цены на них могут различаться очень ощутимо. Например, сравним плашки DDR4 с разным таймингом, но с одинаковым объёмом в 16 ГБ и частотой 3200 МГц. Такая конфигурация с таймингом CL16 обойдётся примерно в 7500 рублей, а с CL14 — уже в 20 500 рублей.
Несмотря на низкие цены, лучше избегать ОЗУ DDR4 с таймингами CL20 и больше. С ними не получится играть без лагов в современные игры, работать с большими проектами в IDE или в программах для видеомонтажа.
Важно! DDR5 в сравнении с DDR4 имеет более высокие тайминги. Например, хороший показатель для пятого поколения ОЗУ — 30
Почему так? Ответ прост. DDR5 имеет большую базовую частоту по сравнению с DDR4, она обеспечивает высокую скорость работы, несмотря на большее значение тайминга. Поэтому не стоит сравнивать тайминги разных поколений ОЗУ.
Объём
С объёмом всё просто:
- 8 ГБ — необходимый минимум для веб-сёрфинга, офисной работы и нетребовательных игр;
- 16 ГБ — достаточный объём для игр и простых проектов видеомонтажа и 3D-графики;
- 32 ГБ и более — для серьёзных задач, связанных с монтажом 4К- и 8К- видео с большим количеством эффектов или для профессионального 3D-моделирования.
Двухканальный режим
Ускорить работу ОЗУ можно с помощью установки двух и более планок одновременно. Это активирует двухканальный режим их работы, распараллеливающий обмен информацией с процессором. Благодаря этому пропускная способность памяти может увеличиться вдвое, что повышает производительность компьютера. Конкретные показатели прироста пропускной способности зависят от модели материнской платы и ОЗУ.
Чтобы было проще правильно установить плашки ОЗУ для двухканального режима, на некоторых материнских платах используется цветовая кодировка слотовФото: Wikimedia Commons
DDR3
Подобно предшественнику, выпускаются в виде 240-контактной планки, однако несовместимы из-за разных разъемов (далее расскажу об этом более подробно).
Тип памяти отличается еще большей частотой и меньшим энергопотреблением, а также увеличением предподкачки с 4 до 8 бит. Существует модификация DDR3L со сниженным до 1,35 В рабочим напряжением. Кстати, о частоте. Есть несколько модификаций: 1066, 1333, 1600, 1866, 2133 или 2400 с соответствующей скоростью передачи данных.
Выпускается с 2012 года. Компьютеры, использующий этот тип памяти, работают до сих пор. Объем установленных модулей от 1 до 16 Гб. В формфакторе SO-DIMM «потолок» — 8 Гб.
Жесткий диск
Это постоянная энергонезависимая память вашей системы. Именно на жестком диске хранится вся операционная система вместе с пользовательскими данными. Редко, но бывает, что жесткий диск выходит из строя. В таком случае, восстановить систему и всю ту информацию, которая на нем хранилась, удастся только вашими молитвами. Точнее, восстановление вполне может получиться как частично, так и полностью, но сама его возможность зависит от того, что именно и как сломалось в винчестере. Новичкам, скорее всего, понадобится помощь более опытных пользователей
Здесь станет очень уместным напоминание о регулярном резервном копировании важной для вас информации
Понятно, что жесткие диски характеризуются своим объемом, но еще одна немаловажная характеристика – это скорость вращения. Жесткий диск – это круглый магнит, который в прямом смысле этого слова приклеивает к себе информацию. Эту информацию считывают специальные неподвижные головки, которым жесткий диск вращаясь с определенной скоростью подставляет свои ячейки с хранящимися там необходимыми для чтения битами и байтами данных. Конечно, чем быстрее крутится жесткий диск, тем быстрее читается информация, тем быстрее копируются и вставляются файлы и пр. полезности. Одним словом, это полезный бонус для быстродействия вашего компьютера и комфорта работы. Если вы разберете старый хард, то все это хозяйство увидите собственными глазами. Если разберете новый, то тоже увидите, но восстановить сам диск или информацию, которая там хранилась не помогут даже молитвы.
Что такое оперативная память
Оперативная память, или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), — это тип памяти, в котором во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код и данные, которые в этот момент обрабатывает процессор.
Физически ОЗУ представляет собой микросхемы памяти, которые вместе с необходимой электронной обвязкой из SMD-компонентов распаиваются напрямую на материнской плате, либо на текстолитовых плашках. Первый вариант можно встретить в одноплатных компьютерах и некоторых моделях ноутбуков. В настольных компьютерах ОЗУ чаще всего исполнена в виде отдельных модулей.
Внешний вид плашек оперативной памятиФото: Wikimedia Commons
ОЗУ отличается от устройств постоянной памяти, например жёстких дисков или твердотельных накопителей, большей скоростью работы. Так, современный SSD M.2 NVMe с портом PCI-E 5.0 передаёт данные на скорости до 15 ГБ/с, а оперативная память стандарта DDR5, работающая на минимальной для такого типа ОЗУ частоте в 4800 МГц, выжимает уже 56 ГБ/с. Разница — в 3,7 раза!
Поэтому процессор для обработки информации обращается за необходимыми данными именно к ОЗУ, а не к постоянной памяти. Если бы он общался напрямую с SSD или HDD, то привычные вычисления, которые обычно занимают мгновения, выполнялись бы в несколько раз дольше.
Упрощённая схема работы оперативной памятиИллюстрация: Оля Ежак / Skillbox Media
Другими словами, оперативная память — это своего рода посредник между процессором и устройствами постоянной памяти.
Когда пользователь закрывает программу, оперативка выгружает её данные из себя, так как они больше не нужны процессору. Это освобождает место под другие процессы, которые будут запущены пользователем позднее.
Логическое и физическое адресное пространство
Логическое адресное пространство: адрес, генерируемый ЦП, известен как «логический адрес». Он также известен как виртуальный адрес. Логическое адресное пространство можно определить как размер процесса. Логический адрес можно изменить.
Физическое адресное пространство: адрес, видимый блоком памяти (т. Е. Тот, который загружен в регистр адреса памяти), обычно известен как «Физический адрес». Физический адрес также известен как реальный адрес. Набор всех физических адресов, соответствующих этим логическим адресам, известен как физическое адресное пространство. Физический адрес вычисляется MMU. Отображение виртуальных адресов в физические во время выполнения выполняется с помощью модуля управления памятью (MMU) аппаратного устройства. Физический адрес всегда остается постоянным.
Долговременная (внешняя) память компьютера
Внешняя память — это энергонезависимая память, предназначенная для длительного хранения информации.
Процессор не имеет прямого доступа к содержимому внешней памяти. Чтобы процессор мог обработать данные из долговремен¬ной памяти, они должны быть сначала загружены в оперативную память.
К основным устройствам долговременной памяти относятся:
Магнитный диск — основное устройство внешней памяти
Перед использованием жесткого диска необходимо его отформатировать. Операция форматирования включает в себя три этапа:
- низкоуровневое форматирование диска (создаются физические структуры: дорожки, секторы, управляющая информация);
- разбиение на разделы (процесс разбиения жесткого диска на логические диски (С:, D: и т. д.);
- высокоуровневое форматирование (создаются логические структуры, ответственные за хранение файлов, а также, в некоторых случаях, системные загрузочные файлы в начале диска).
Для повышения надежности хранения данных, а также для повышения скорости чтения/записи информации при работе с большими объемами данных используются массивы из нескольких дисков — RAID-массивы.
Оптические диски
- Компакт-диск (англ. Compact Disc, CD) — оптический носитель информации, процесс записи и считывания информации которого осуществляется при помощи лазера.
- DVD (англ. Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск) — оптический носитель информации, имеющий более плотную структуру рабочей поверхности, чем компакт — диск.
- Blu-ray (Blu-ray Disc) является названием формата оптического диска следующего поколения.
Флеш-память
Принцип работы флеш-памяти основан на полупроводниковой технологии. Изменение заряда («запись» и «стирание») изолированной области («карман») происходит при подаче напряжения между затвором и истоком данной области. Флеш-память позволяет сравнительно быстро записывать и считывать данные и хранит их после выключения питания.
Принцип работы оперативной памяти в компьютере
Оперативная память обеспечивает рабочее пространство для программ и приложений, которые запущены на компьютере. Данные считываются из жесткого диска и временно хранятся в оперативной памяти для быстрого доступа и обработки. В процессе работы данные постоянно обновляются, передаются и обрабатываются в соответствии с требованиями программ и операционной системы.
Память состоит из множества ячеек, каждая из которых хранит определенное количество информации. Доступ к данным осуществляется по адресам, что позволяет процессору быстро находить и читать нужную информацию. При завершении работы данные удаляются из оперативной памяти, освобождая место для новых данных или процессов.
Регистры процессора
Что такое основная память?
Основная память – это компонент компьютера, отвечающий за временное хранение данных и исполняемого кода, необходимых для работы программ и операционной системы.
Основная память является одной из основных составляющих компьютера и используется для хранения информации, с которой процессор работает непосредственно. Она играет ключевую роль в выполнении операций и обработке данных.
Основная память состоит из ячеек, каждая из которых имеет уникальный адрес. В эти ячейки записывается информация, которую процессор считывает для выполнения задач. Процессор также записывает результаты своих операций обратно в основную память.
Типы основной памяти могут отличаться в зависимости от компьютерной архитектуры. Наиболее распространенными типами являются: оперативная память (RAM) и постоянная память (ROM).
Оперативная память (Random Access Memory) – это вид основной памяти, используемый для хранения данных и исполняемого кода во время работы компьютера. Оперативная память является временной и теряет свое содержимое при выключении питания компьютера.
Постоянная память (Read-Only Memory) – это вид основной памяти, в которой хранится неизменяемый код и данные, необходимые для запуска компьютера. Постоянная память не теряет содержимое при выключении питания компьютера.
Особенности основной памяти:
- Временное хранение данных и исполняемого кода
- Быстрый доступ к данным
- Ограниченный размер, необходимость в расширении
- Зависимость от типа и модели компьютера
Основная память является одной из важнейших компонентов компьютера, обеспечивающей эффективную работу системы и позволяющей выполнять операции с данными. Без нее компьютер не мог бы функционировать и обрабатывать информацию.
Как выбрать оперативную память
При выборе оперативной памяти для компьютера или другого устройства важно учитывать несколько ключевых критериев, таких как тип памяти, объем, частота, задержки и совместимость с материнской платой. Давай разберем основные моменты, которые помогут принять решение
- Тип оперативной памяти
— DDR5: Новейший тип памяти, которая отличается быстротой реакции, но довольно дорого стоит.
— DDR4: В настоящее время DDR4 является стандартом для большинства новых устройств, так как он обеспечивает отличную производительность и энергоэффективность.
— DDR3: Если у вас старое устройство, возможно, вам придется выбирать между DDR3 и DDR4, в зависимости от совместимости вашей системы.
- Объем оперативной памяти
Обычно чем больше объем оперативной памяти, тем лучше для многозадачности и более ресурсоемких приложений. Сегодня для более современных систем рекомендуется как минимум 8 ГБ оперативной памяти, но для более серьезных задач (игры, мультимедийные приложения, разработка и др.) можно рассмотреть варианты с 16 ГБ и более.
- Частота и задержки
Частота оперативной памяти указывает на скорость передачи данных. Обычно мы видим значения типа 2400 МГц, 3200 МГц и так далее.
Задержки (или тайминги) характеризуют, насколько быстро модуль памяти отвечает на запросы. Например, CL15 или CL18.
- Бренд и качество
Выбирайте доверенных производителей, такие как Corsair, G.Skill, Kingston, Crucial, чтобы обеспечить качество и надежность.
Дарим скидку от 60% на курсы от GeekBrains до 02 июня
Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей
Забронировать скидку
При выборе оперативной памяти важно учитывать конкретные потребности вашей системы и укладываться в предусмотренный бюджет. В итоге, хорошо подобранная оперативная память поможет обеспечить стабильную и быструю работу вашего устройства
Адресация памяти
В принципе – где-то в недалеком времени это станет темой для отдельной статьи, но раз уже зашел разговор о памяти… Вся память, какая бы она не была, состоит из устройства, на котором хранятся биты и байты информации и чего-нибудь, что умеет это читать. Это реализуется разными способами – информация или примагничивается (жесткий диск) к поверхности или хранится в динамической ОЗУ с помощью электричества (нет заряда – нолик, есть – единичка). Можно взять тонкую пластинку из пластика и прожечь в ней лазером определенный узор (DVD-диск). 100 лет назад были перфокарты с отверстиями в определенных местах… В данном случае способ хранения не важен, а суть в том, что любой носитель делится на множество мельчайших ячеек, в каждой из которых может храниться один бит информации (нолик или единичка). Это мельчайшая единица измерения информации, из которой в конечном итоге состоит и фильм, который вы смотрите, и музыка которую вы слушаете и все остальное, что есть в вашем компьютере. Те, в свою очередь, группируются в байты (по 8 штук). По этой причине производители “шутят” и продают вам жесткие диски емкостью на несколько десятков Гб меньше заявленной. Вот вам и 1 Гб, в котором содержится 1024 байта, а не 1000, как думают производители. А теперь немножко математики. Каждая ячейка имеет собственный номер или адрес, по которому к ней может обратиться процессор или программа, которой понадобилось то, что лежит в данной ячейке. Как раз 32-битная адресация в системах соответствующей архитектуры и делает невозможным наличие оперативной памяти больше 4 Гб (немножко памяти резервируется для жизненно необходимых потребностей). Кроме этого, есть еще разрядность процессора, которая определяет количество данных, которые могут обрабатываться одновременно. 32-битный процессор может одновременно работать с 4 байтами информации (1 байт = 8 бит), а 64-разрядный, соответственно осилит сразу 8 байт. Таким образом, 32-битный процессор с тактовой частотой 800 МГц произведет 800 млн операций в секунду (подсчет о-очень приблизительный), а память должна за ним успевать, чтобы не тратилось полезное время. Пожалуй на этом можно было бы остановиться, но все-таки напоследок я напомню еще одну классификацию. Память можно разделять на виды еще и с точки зрения реакции на возможные ошибки. Память без контроля четности совсем не будет их проверять. Память с контролем четности на каждых 8 бит данных содержит 1 бит четности, предназначенный как раз для подобных проверок. ECC – сама может найти несколько ошибочных битов, а заодно и исправить одноразрядные ошибки.
Подписывайтесь на нашу
Статическая и динамическая нагрузка
Загрузка процесса в основную память выполняется загрузчиком. Есть два разных типа загрузки:
- Статическая загрузка: — При статической загрузке загружает всю программу по фиксированному адресу. Это требует больше места в памяти.
- Динамическая загрузка: — Для выполнения процесса вся программа и все данные процесса должны находиться в физической памяти. Итак, размер процесса ограничен размером физической памяти. Для правильного использования памяти используется динамическая загрузка. При динамической загрузке подпрограмма не загружается, пока не будет вызвана. Все процедуры хранятся на диске в перемещаемом формате загрузки. Одним из преимуществ динамической загрузки является то, что неиспользуемая процедура никогда не загружается. Эта загрузка полезна, когда для ее эффективной обработки требуется большой объем кода.
Назначение ОЗУ
Замечание 1
Оперативная память используется для хранения и передачи информации ЦП, на жесткий диск, на другие внешние устройства, которая располагается в специальных разъемах на материнской плате. ОЗУ представляет собой схему из огромного числа мельчайших конденсаторов и транзисторов (одна пара позволяет хранить $1$ бит). При выключении ПК введенная информация исчезает, т.к. данные не были записаны на жесткий диск, где могут долго сохраняться, а находились в ОЗУ. Но в случае отсутствия оперативной памяти, данные должны были бы располагаться на жестком диске, и тогда время обращения к ним резко бы увеличилось, что привело бы к резкому снижению общей производительности ПК.
Итак, ОЗУ используется для:
- хранения данных и команд для дальнейшей их передачи ЦП для обработки;
- хранение результатов вычислений, которые были произведены ЦП.
- считывание (или запись) содержимого ячеек.
Оперативная память изготовлена в виде микросхем, которые крепятся на специальных пластинах и устанавливаются на системной плате в соответствующие разъемы.
Рисунок 1. Модуль оперативной памяти, вставленный в системную плату
При включении ПК в ОЗУ загружается операционная система, затем программное обеспечение и документы. ЦП управляет загрузкой программ и данных в ОЗУ, далее данные в ОЗУ обрабатываются. Таки образом, ЦП работает с инструкциями и данными, которые находятся в ОЗУ, а другие устройства (диски, магнитная лента, модем и т.д.) действуют через нее. Поэтому оперативная память имеет огромное влияние на работу компьютера. Т.к. ОЗУ предназначена для хранения данных и программ только во время работы ПК, то после выключения электропитания все данные в ОЗУ теряются. Во избежание потери данных или внесенных в документы изменений перед выключением ПК необходимо сохранить данные на жесткий диск и только потом выйти из приложения.
Совместимость оперативной памяти с компьютером
Совместимость оперативной памяти с компьютером зависит от нескольких факторов, включая тип и модель материнской платы, поддерживаемый тип оперативной памяти (например, DDR3, DDR4), максимальный объем памяти, поддерживаемая частота и т.д. Перед приобретением новой оперативной памяти для компьютера рекомендуется ознакомиться с техническими характеристиками материнской платы и проверить совместимость с выбранной оперативной памятью
Важно также учесть, что установка несовместимой оперативной памяти может привести к неправильной работе компьютера или его неполадкам
Как оперативная память отличается от постоянной
Оперативная память — это тип памяти, который используется компьютером для временного хранения данных и программ во время их выполнения. Он работает на основе принципа быстрого доступа к информации, что делает его идеальным для быстрой обработки данных. Оперативная память также называется волатильной памятью, потому что данные в ней сохраняются только на протяжении работы устройства и удаляются при выключении.
Оперативная память является ключевым компонентом для работы операционной системы и прикладных программ. Благодаря своей высокой скорости доступа, оперативная память позволяет компьютеру быстро обрабатывать данные и выполнять задачи.
Постоянная память, напротив, предназначена для длительного хранения данных и программ. Этот тип памяти работает по принципу сохранения информации на постоянной основе даже после выключения устройства. Постоянная память обычно используется для хранения операционной системы, приложений, фотографий, видео и других файлов, которые не нужно удалять при выключении компьютера.
Постоянная память может быть представлена в виде жесткого диска, SSD-накопителя или других устройств хранения. Она играет важную роль в сохранении информации и обеспечении доступа к ней в любое время.
Таким образом, оперативная память и постоянная память представляют собой два разных типа памяти, каждая из которых имеет свои уникальные характеристики и функции. Понимание различий между ними поможет вам лучше понять, как работает ваш компьютер и какие ресурсы используются для обработки данных.
Как определить модель
Встроенные в Windows утилиты позволяют узнать только минимальную информацию – объем установленной памяти. Какого она типа, таким способом узнать невозможно. На помощь придет сторонний софт, выдающий полную информацию о системе – например, Everest или AIDA64.
Также тип памяти прописан в BIOS. Где именно указана эта информация и как вызвать BIOS, зависит от его модификации. В большинстве случаев достаточно удерживать кнопку Del при запуске компьютера, однако возможны исключения.
Естественно, маркировка указывается на самой оперативке, а точнее на приклеенном шильдике. Чтобы добраться до планки, придется разобрать корпус и демонтировать ее. В случае с ноутбуком эта простая задача превращается в увлекательнейший квест с просмотром подробных инструкций по разборке.
Вот, собственно, все о типах оперативки, что достаточно знать для самостоятельного подбора комплектующих. И если вы собираете игровой комп, рекомендую ознакомиться с информацией о влиянии оперативной памяти в играх.
С уважением автор блога Андрей Андреев.
Понятие основной памяти
Основная память — это устройство компьютера, которое используется для временного хранения данных и программ во время их выполнения. Она является основным и наиболее важным видом памяти в компьютере.
Основная память непосредственно связана с процессором и используется для хранения инструкций и данных, с которыми процессор работает в реальном времени. Она обеспечивает быстрый доступ к данным и позволяет процессору выполнять операции с высокой скоростью.
Типы основной памяти могут варьироваться в зависимости от типа компьютера и его архитектуры. Наиболее распространенные типы основной памяти включают оперативную память (RAM) и кэш-память.
Оперативная память (RAM) является основной формой памяти, используемой компьютером для хранения данных и инструкций, которые выполняются в данный момент. Она обладает высокой скоростью доступа к данным, но ее емкость является ограниченной и временной. При выключении компьютера данные, хранящиеся в оперативной памяти, уничтожаются.
Кэш-память — это небольшой, но очень быстрый вид памяти, который используется для временного хранения данных, с которыми процессор часто работает. Кэш-память разделена на несколько уровней, каждый из которых имеет свою скорость и ёмкость. Чем ближе к процессору, тем быстрее и меньше по объему будет кэш-память.
Основная память имеет свои особенности и ограничения. Например, ее объем может быть ограничен, что может влиять на работу программ и процессов. Также, основная память требует электрического питания для хранения данных, поэтому она может быть потеряна в случае сбоя питания.