Оперативная память представляет собой. Принцип работы, типы и характеристики оперативной памяти. Оптимальное решение за вами

Другие советы

Очень много пользователей компьютера часто задаются вопросом - что такое ОЗУ. Чтобы помочь нашим читателям подробно разобраться с ОЗУ, мы подготовили материал, в котором подробно рассмотрим, где его можно использовать и какие его типы сейчас используются. Также мы рассмотрим немного теории, после чего вы поймете, что собой представляет современная память.

Немного теории

Аббревиатура ОЗУ расшифровывается как - оперативное запоминающее устройство . По сути, это оперативная память, которая в основном используется в ваших компьютерах. Принцип работы любого типа ОЗУ построен на хранении информации в специальных электронных ячейках . Каждая из ячеек имеет размер в 1 байт, то есть в ней можно хранить восемь бит информации. К каждой электронной ячейке прикрепляется специальный адрес . Этот адрес нужен для того, чтобы можно было обращаться к определенной электронной ячейке, считывать и записывать ее содержимое.

Также считывание и запись в электронную ячейку должна осуществляться в любой момент времени. В английском варианте ОЗУ - это RAM . Если мы расшифруем аббревиатуру RAM (Random Access Memory) - память произвольного доступа , то становится ясно, почему считывание и запись в ячейку осуществляется в любой момент времени.

Информация хранится и перезаписывается в электронных ячейках только тогда, когда ваш ПК работает , после его выключения вся информация, которая находится в ОЗУ, стирается. Совокупность электронных ячеек в современной оперативке может достигать объема от 1 ГБ до 32 ГБ. Типы ОЗУ, которые сейчас используются, носят название DRAM и SRAM .

Первая, DRAM представляет собой динамическую оперативную память, которая состоит из конденсаторов и транзисторов . Хранение информации в DRAM обусловлено наличием или отсутствием заряда на конденсаторе (1 бит информации), который образуется на полупроводниковом кристалле. Для сохранения информации этот вид памяти требует регенерации . Поэтому это медленная и дешевая память.
Вторая, SRAM представляет собой ОЗУ статического типа . Принцип доступа к ячейкам в SRAM основан на статическом триггере, который включает в себя несколько транзисторов. SRAM является дорогой памятью, поэтому используется, в основном, в микроконтроллерах и интегральных микросхемах, в которых объем памяти невелик. Это быстрая память, не требующая регенерации .

Классификация и виды SDRAM в современных компьютерах

Наиболее распространенным подвидом памяти DRAM является синхронная память SDRAM . Первым подтипом памяти SDRAM является DDR SDRAM. Модули оперативной памяти DDR SDRAM появились в конце 1990-х. В то время были популярны компьютеры на базе процессов Pentium. На изображении ниже показана планка формата DDR PC-3200 SODIMM на 512 мегабайт от фирмы GOODRAM.

Приставка SODIMM означает, что память предназначена для ноутбука . В 2003 году на смену DDR SDRAM пришла DDR2 SDRAM . Эта память использовалась в современных компьютерах того времени вплоть до 2010 года, пока ее не вытеснила память следующего поколения. На изображении ниже показана планка формата DDR2 PC2-6400 на 2 гигабайта от фирмы GOODRAM. Каждое поколение памяти демонстрирует все большую скорость обмена данными.

На смену формата DDR2 SDRAM в 2007 году пришел еще более быстрый DDR3 SDRAM . Этот формат по сегодняшний день остается самым популярным, хоть и в спину ему дышит новый формат. Формат DDR3 SDRAM сейчас применяется не только в современных компьютерах, но также в смартфонах , планшетных ПК и бюджетных видеокартах . Также память DDR3 SDRAM используется в игровой приставке Xbox One восьмого поколения от Microsoft. В этой приставке используется 8 гигабайт ОЗУ формата DDR3 SDRAM. На изображении ниже показана память формата DDR3 PC3-10600 на 4 гигабайта от фирмы GOODRAM.

В ближайшее время тип памяти DDR3 SDRAM заменит новый тип DDR4 SDRAM . После чего DDR3 SDRAM ждет судьба прошлых поколений. Массовый выпуск памяти DDR4 SDRAM начался во втором квартале 2014 года, и она уже используется на материнских платах с процессорным разъемом Socket 1151 . На изображении ниже показана планка формата DDR4 PC4-17000 на 4 гигабайта от фирмы GOODRAM.

Пропускная способность DDR4 SDRAM может достигать 25 600 Мб/c .

Как определить тип оперативки в компьютере

Определить тип оперативной памяти, которая находится в ноутбуке или в стационарном компьютере можно очень легко, используя утилиту CPU-Z . Эта утилита является абсолютно бесплатной. Загрузить CPU-Z можно с ее официального сайта www.cpuid.com. После загрузки и установки, откройте утилиту и перейдите ко вкладке «SPD ». На изображении ниже показано окно утилиты с открытой вкладкой «SPD ».

В этом окне видно, что в компьютере, на котором открыта утилита, установлена оперативная память типа DDR3 PC3-12800 на 4 гигабайта от компании Kingston. Таким же образом можно определить тип памяти и ее свойства на любом компьютере. Например, ниже изображено окно CPU-Z с ОЗУ DDR2 PC2-5300 на 512 ГБ от компании Samsung.

А в этом окне изображено окно CPU-Z с ОЗУ DDR4 PC4-21300 на 4 ГБ от компании ADATA Technology.

Данный способ проверки просто незаменим в ситуации, когда нужно проверить на совместимость память, которую вы собираетесь приобрести для расширения ОЗУ вашего ПК.

Подбираем оперативку для нового системника

Чтобы подобрать оперативную память к определенной компьютерной конфигурации, мы опишем ниже пример, из которого видно как легко можно подобрать ОЗУ к любой конфигурации ПК. Для примера мы возьмем такую новейшую конфигурацию на базе процессора Intel:

Процессор - Intel Core i7-6700K;
Материнская плата - ASRock H110M-HDS на чипсете Intel Н110;
Видеокарта - GIGABYTE GeForce GTX 980 Ti 6 ГБ GDDR5;
SSD - Kingston SSDNow KC400 на 1000 ГБ;
Блок питания - Chieftec A-135 APS-1000C мощностью 1000 Вт.

Чтобы подобрать оперативку для такой конфигурации, нужно перейти на официальную страницу материнской платы ASRock H110M-HDS - www.asrock.com/mb/Intel/H110M-HDS.

На странице можно найти строку «Supports DDR4 2133 », которая гласит, что для материнской платы подходит оперативка с частотой 2133 MHz. Теперь перейдем в пункт меню «Specifications » на этой странице.

В открывшейся странице можно найти строку «Max. capacity of system memory: 32GB », которая гласит, что наша материнская плата поддерживает до 32 гигабайт ОЗУ. Из данных, которые мы получили на странице материнской платы можно сделать вывод, что для нашей системы приемлемым вариантом будет оперативка такого типа - два модуля памяти DDR4-2133 16 ГБ PC4-17000.

Мы специально указали два модуля памяти по 16 ГБ, а не один на 32, так как два модуля могут работать в двухканальном режиме .

Вы можете установить вышеописанные модули от любого производителя, но лучше всего подойдут эти модули ОЗУ. Они представлены на официальной странице к материнской плате в пункте «Memory Support List », так как их совместимость проверена производителем.

Из примера видно, как легко можно узнать информацию по поводу рассматриваемого системника. Таким же образом подбирается оперативная память для всех остальных компьютерных конфигураций. Также хочется отметить, что на рассмотренной выше конфигурации можно запустить все новейшие игры с самыми высокими настройками графики.

Например, на этой конфигурации запустятся без проблем в разрешении 4K такие новые игры, как Tom Clancy’s The Division , Far Cry Primal , Fallout 4 и множество других, так как подобная система отвечает всем реалиям игрового рынка. Единственным ограничением для такой конфигурации будет ее цена . Примерная цена такого системника без монитора, включая два модуля памяти, корпус и комплектующие, описанные выше, составит порядка 2000 долларов .

Классификация и виды SDRAM в видеокартах

В новых видеокартах и в старых моделях используется тот же тип синхронной памяти SDRAM. В новых и устаревших моделях видеокарт наиболее часто используется такой тип видеопамяти:

GDDR2 SDRAM - пропускная способность составляет до 9,6 ГБ/с;
GDDR3 SDRAM - пропускная способность составляет до 156.6 ГБ/с;
GDDR5 SDRAM - пропускная способность составляет до 370 ГБ/с.

Чтобы узнать тип вашей видеокарты, объем ее ОЗУ и тип памяти, нужно воспользоваться бесплатной утилитой GPU-Z . Например, на изображении ниже изображено окно программы GPU-Z , в котором описаны характеристики видеокарты GeForce GTX 980 Ti .

На смену популярной сегодня GDDR5 SDRAM в ближайшем будущем придет GDDR5X SDRAM . Это новая классификация видеопамяти обещает поднять пропускную способность до 512 ГБ/с . Ответом на вопрос, чего хотят добиться производители от такой большой пропускной способности, достаточно прост. С приходом таких форматов, как 4K и 8K, а также VR устройств производительности нынешних видеокарт уже не хватает.

Разница между ОЗУ и ПЗУ

ПЗУ расшифровывается как постоянное запоминающее устройство . В отличие от оперативной памяти, ПЗУ используют для записи информации, которая будет храниться там постоянно. Например, ПЗУ используют в таких устройствах:

Мобильные телефоны;
Смартфоны;
Микроконтроллеры;
ПЗУ БИОСа;
Различные бытовые электронные устройства.

Во всех описанных устройствах выше, код для их работы хранится в ПЗУ . ПЗУ является энергонезависимой памятью , поэтому после выключения этих устройств вся информация сохранится в ней - значит это и является главным отличием ПЗУ от ОЗУ.

Подводим итог

В этой статье мы кратко узнали все подробности, как в теории, так и на практике, касающиеся оперативного запоминающего устройства и их классификации, а также рассмотрели, в чем разница между ОЗУ и ПЗУ.

Также наш материал будет особенно полезен тем пользователям ПК, которые хотят узнать свой тип ОЗУ, установленный в компьютере, или узнать какую оперативку нужно применять для различных конфигураций.

Надеемся, наш материал окажется интересным для наших читателей и позволит им решить множество задач, связанных с оперативной памятью.

Видео по теме

Приобретая новенький компьютер, всегда обращаешь внимание на его характеристики, ведь это его лицо и главные достоинства. В числе многих параметров обязательно встретится сокращение из трех букв - ОЗУ. Что это такое и для чего нужно? Какое оптимальное количество нужно для нормальной работы ПК? Обо всем этом читайте ниже.

Определение и функции

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство, предназначенное для сохранения данных при включенном компьютере. То есть все запущенные процессы и задачи на ПК в реальном времени хранятся именно в этом месте, откуда впоследствии обрабатываются процессором. Также можно встретить второе наименование такого устройства - RAM, что с английского расшифровывается как или "память с произвольным терминалом". ОЗУ выполняет ряд важных задач, без которых функционирование всей системы просто-напросто невозможно:

Особенности функционирования

ОЗУ способно только при включенном ПК. С этой целью необходимо сохранять все данные, с которыми проводилась работа, на жесткий диск. ОЗУ - что это такое? Другими словами, устройство, с помощью которого осуществляется деятельность всех процессов и программ. Через оперативную память проходит множество динамичных потоков информации. Запоминающее устройство с произвольным доступом (ОЗУ) - что это такое и что под этим подразумевается? Такая технология позволяет читать и записывать данные в любых ячейках памяти в любой момент времени.

Как все устроено?

Как работает ОЗУ? Что это такое, вы уже знаете. А как именно оно функционирует? Абсолютно любая оперативная память содержит в себе ячейки, причем каждая из их числа имеет свой личный адрес. Несмотря на это все они содержат в себе равное количество бит, число которых равно 8 (8 бит = 1 байт). Это минимальная единица измерения любой информации. Все адреса имеют вид (0 и 1), собственно так же, как и данные. Ячейки, расположенные по соседству, наследуют последовательные адреса. Многие команды осуществляются с помощью "слов", областей памяти, состоящих из 4 или 8 байт.

Видовое разнообразие

Общая классификация делит данное устройство на 2 SRAM (статическая) и DRAM (динамическая). Первая используется как кеш-память ЦП, второй отводится роль оперативной памяти ПК. Любая SRAM содержит триггеры, которые могут находиться в двух состояниях: "включено" и "выключено". Они включают в себя сложный процесс построения технологической цепи, ввиду чего занимают много места. Цена данного устройства будет значительно выше, нежели DRAM, в которой отсутствуют триггеры, но есть 1 транзистор и 1 конденсатор, из-за чего оперативная память получается компактней (например - ОЗУ DDR2). Оптимальное ее количество на данный момент составляет порядка 4 Гб, если же компьютерная платформа предназначена для игр, тогда рекомендуется увеличить данное число в 2 раза. Сегодня мы разобрались в ОЗУ - что это такое и как оно работает. Теперь читатель представляет основной принцип функционирования данного устройства.

Приветствую, дорогие читатели! Сегодня мы с вами разберем основные характеристики оперативной памяти и ее назначение. Захватывающих историй о том, как издревле перед человечеством остро стояла проблема хранения данных и слезшая с пальмы человекоподобная обезьяна выточила из булыжника первую планку памяти, не будет – это никак не поможет при выборе ОЗУ для вашего компа.

Из этой статьи вы узнаете:

Что такое оперативная память и зачем она нужна

Если проводить аналогию с работой человеческого мозга, оперативка – это кратковременная память. Она, например, запоминает пункт «Полить фикус по дороге из кухни в спальню» и тому подобное. Можно провести небольшой эксперимент: попросить человека, увлеченного компьютерной игрой или сочинением рассказа, через 15 минут помешать суп. С высокой долей вероятности он забудет это сделать – задача попросту вытесняется новыми данными.

В компьютере оперативка – своеобразное связующее звено между жестким диском и процессором. На работающем компе ОЗУ сохраняет часть исполняемого кода программ и ОСи, а также все промежуточные данные. Хранить все это на HDD и даже SSD не имеет смысла: у самого шустрого харда скорость чтения информации гораздо ниже.

И кстати, такое все же происходит при переполнении оперативки, когда в дело вступает файл подкачки, записывая на жесткий диск все то, что не поместилось в оперативке. Процесс можно обнаружить даже на глаз по характерной симптоматике – существенному снижению быстродействия работы ПК.
Процессор может обмениваться данными с оперативкой как непосредственно, так и через аппаратный кеш. Так как ОЗУ является энергозависимой, при отключении питания, содержащаяся в ней информация стирается. Достаточно даже незначительного скачка напряжения, провоцирующего перезагрузку рабочей станции.

Именно поэтому рекомендуется сохранить все изменения в документах, с которыми вы работаете, если собираетесь отойти от компа. Ну и не забываем периодически сохраняться! В режиме же гибернации компьютер записывает содержимое оперативки на жесткий диск.

Чуть не забыл главное: представляет собой оперативка длинную узкую планку, в большинстве случаев располагающуюся на материнке вертикально. Обычно это модуль зеленого цвета, если производитель не укомплектовал его дополнительным кулером или радиатором.

Итак, рассмотрим основные технические параметры оперативки, которые помогут определиться с выбором.

Типы памяти

Вообще, тема о типах оперативной памяти заслуживает отдельной публикации. Скажу так: стандарт определяет большинство параметров и существенно влияет на быстродействие компьютера в целом.

Те, кому интересно вникнуть в такие тонкости, могут почитать соответствующую . Здесь же я повторяю рекомендацию: при покупке комплектующих ориентируйтесь на стандарт DDR4 как самый современный – мы же не хотим, чтобы новый компьютер уже через год морально устарел?

Объем

Параметр, который влияет на количество информации, которую может запомнить одна планка. Для офисной «рабочей лошадки» сегодня достаточно 2 Гб оперативки.

Исключение – компьютер дизайнера, работающего с «Фотошопом» и подобными прожорливыми программами. В этом случае и 4 Гб не всегда достаточно.Для домашнего медиацентра, который используется для просмотра фильмов, караоке, прослушивания музыки, серфинга интернета и прочих радостей, 4 Гб тоже вполне хватит.
Геймеры в последнее время (впрочем, как и всегда) страдают больше всех: для запуска современных игр даже 8 Гб может оказаться мало. Если думать о перспективе, лучше укомплектовать компьютер 16 Гб – неизвестно, что вкусного игроделы «выкатят» даже весной следующего года.

В качестве примера можно привести Far Cry 5 – последний шутер из культовой серии, особенностью которого является открытый бесшовный мир. Переход между локациями незаметен при условии, что объема оперативки достаточно для того, чтобы запомнить все недвижимые объекты, а также положение героя, его компаньонов, противников и техники.

Что касается музыкантов, то требуемый объем оперативки зависит от прочего оборудования. Гитаристу, выводящему звук электрогитары через Guitar Rig, хватит и 4 Гб. Электронщику, использующему FL Studio и прочие DAW (цифровые звуковые рабочие станции), особенно несколько штук одновременно, и 8 Гб может оказаться недостаточно.

Частота

Грубо говоря, это пропускная способность каналов, передающих данные на материнскую плату и далее в процессор или на жесткий диск. Чем выше этот показатель, тем лучше для производительности. Однако и стоять такая планка будет дороже.

При подборе комплектующих крайне желательно, чтобы частота оперативной памяти совпадала с частотой материнской платы.

Покупать ОЗУ с частотой выше, чем у материнской платы, не имеет смысла – она не сможет работать быстрее, чем это позволяет «база».

Тайминги

Что такое тайминги и как они влияют на производительность оперативки в целом, мы с вами разберем в отдельной . Сейчас же достаточно знать: это характеристика задержки данных при их переносе между разными модулями ОЗУ. Чем меньше это значение, тем выше быстродействие оперативки.

Рабочее напряжение

Минимальное напряжение, достаточное для стабильной работы планки памяти при стандартных настройках таймингов и частоты. Их повышение при оверклокинге требует соответственно и повышение напряжения. Это, в свою очередь, сопровождается повышением температуры некоторых блоков материнки и может повлиять на быстродействие и стабильность системы в целом. А вы как думали? Разогнать комп – это вам не просто кнопки нажать, а подходящие кнопки в правильной последовательности.

Производитель детали

Как по мне, этот параметр вообще не играет роли. Однако многие со мной не согласятся, так как доверяют одним производителям и совершенно игнорируют других. Если вы из этих, то в качестве хорошо показавших себя производителей могу рекомендовать таких:

Kingston;
Transcend;
Samsung;
Corsair;
Hunix.

А вообще, любая планка оперативки проходит многоэтапный контроль качества и при малейшем несоответствии стандартам попросту не попадет на прилавок.

Естественно, никто не застрахован от проявления скрытых дефектов или выхода детали из строя по причинам, не поддающимся рациональному объяснению. Впрочем, как и любой электроники.

В заключении хочу добавить, что почти все домашние компьютеры используются в том числе и в качестве игровой приставки – разница только в запускаемых играх и уделяемом им времени. О влиянии оперативной памяти на производительность в играх вы можете почитать .

Спасибо за внимание и до встречи в следующих публикациях. Спасибо всем, кто делится ими в социальных сетях. И не забывайте на новостную рассылку, чтобы быть в курсе обновлений.

Определение 1

Оперативная память (ОЗУ, $Random \ Access \ Memory$ – $RAM$, память с произвольным доступом) – запоминающее устройство сравнительно небольшого объёма, которое непосредственно связано с ЦП и предназначено для записи, чтения и хранения данных о выполняемых программах и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, т.к. при выключении ПК информация, которая находилась в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой, т.е. каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

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.

Типы оперативной памяти

Выделяют $2$ вида оперативной памяти:

статическую ($SRAM$) – используется в качестве кэш-памяти ЦП;
динамическую ($DRAM$) – используется в качестве оперативной памяти ПК.

Ячейки динамической памяти можно представить в виде микроконденсаторов, которые способны накапливать электрический заряд. Недостатками $DRAM$-памяти является более низкая скорость записи и чтения данных и необходимость постоянной подзарядки.

Основными являются виды типа $SDRAM$ ($Synchronous \ Dynamic \ Random \ Access \ Memory$ – синхронная динамическая память с произвольным доступом):

$DDR$ ($Double \ Data \ Rate$ – двойная скорость передачи данных). Удвоенная скорость достигается за счет считывания данных по нарастанию и по спаду сигнала.

Рисунок 2. Схема платы памяти DDR

На плате оперативной памяти (рис. 2) с обеих сторон находятся микросхемы с памятью. Снизу находится ключ для вставки платы в разъем системной платы.

Рисунок 3. Разъемы для установки оперативной памяти

$DDR2$ от $DDR$ отличается удвоенной частотой шины, по которой данные передаются в буфер, и способность работы на более высокой частоте. Скорость работы $DDR2$ чуть выше, чем у $DDR$.

$DDR3$ отлична от $DDR2$ пониженным энергопотреблением (на $40 \ %$).

$DDR4$ отличается повышенными частотными характеристиками и пониженным напряжением питания.

Платы $DDR$, $DDR2$, $DDR3$ и $DDR4$ не являются взаимозаменяемыми, т.к. имеют различия в строении (смещение ключа, разное количество контактов и т.п.).

Основные характеристики ОЗУ

Объем памяти – максимальное количество информации, которая может быть помещена в эту память, выражается в Кб, Мб и Гб.
Время доступа к памяти (в наносекундах) представляет собой минимальное время, необходимое для размещения в памяти единицы информации.
Плотность записи (в $бит/см^2$) – количество информации, которая записана на единице поверхности носителя.

$SIMM$-модули имеют объем $4$, $8$, $16$, $32$, $64$ Мб; $DIMM$-модули – $16$, $32$, $64$, $128$, $256$, $512$ Мб.

Время доступа SIMM-модулей – $50–70$ нс, $DIMM$-модулей – $7–10$ нс.

Модули оперативной памяти

Оперативная память в ПК размещена на стандартных панелях, которые называют модулями. Модули памяти представлены в двух видах:

односторонне расположение выводов ($SIMM$-модули) можно устанавливать только парами;
двухстороннее расположение выводов ($DIMM$-модули) можно устанавливать по одному, обладают большей скоростью передачи.

Устанавливать на одной плате разные модули нельзя.

Рисунок 4. Микросхемы памяти SIMM (сверху) и DIMM (снизу)

Понятие «компьютерная память» очень размыто. К ней можно отнести устройства хранения информации или ЗУ. Поэтому характеристика памяти зависит от того, о чем идет речь.

Компьютерная память - это элемент вычислительной машины, физическое устройство, или среда для архивации информации. Используется для вычислений, проходящих в конкретный период.

Кратко о памяти системы

О характеристиках памяти начали говорить еще в 1940 годах. Тогда этот элемент ПК стал важен так же как и центральный процессор. С тех пор память представлена иерархической структурой, может использовать сразу несколько устройство для записи данных, каждое из которых имеет свои характеристики и функции.

В есть несколько видов памяти. Чаще всего вспоминают о динамическом запоминающем устройстве - ОЗУ. Хотя сюда стоит отнести и винчестер, диски, флешки и ранее использованные дискеты.

Задачи хранилища

Чтобы определить характеристики памяти, нужно понимать ее задачу. Это часть ПК сохраняет в своих ячейках состояние системы и информацию. «Электронные соты» могут запоминать физическое воздействие. Чтобы получить доступ к подобной информации, нужно использовать особый механизм.

Сам же процесс доступа - поэтапный. Процессы зависят от времени и делятся на операцию записи и чтения. Управляют этими действиями контроллеры памяти. Есть также операция стирания, которая заполняет ячейки одинаковыми значениями.

Функции систем хранения

Конечно же, главная - это долговременное хранение данных. Вместе с ЦПУ она входит в архитектуру фон Неймана, на которой и строится вся система современных компьютеров.

Первые модели использовали память в качестве архива для обрабатываемой информации. Их разрабатывали по специальной программе, которая требовала жесткого выполнения последовательных процессов. С возникновением все изменилось.

Все сохраняемые данные стали преобразованы в биты. Поэтому зависимость от физического принципа, системы исчисления и других факторов отпала. Теперь любые данные: текст, изображение, видео и т. д. - можно представить последовательностью битовых строк. Таким образом стало возможным «сжимать» текстовые файлы, помещая их в 1 МБ.

Поскольку инженеры еще не разработали универсальное устройство, которое могло бы выполнять сразу много задач, приходится в устанавливать сразу несколько систем хранения.

Типы компьютерной памяти

Чтобы перейти к техническим характеристикам памяти, нужно рассмотреть ее виды.

Сразу стоит отметить, что есть два вида классификаций: одна описывает функциональность памяти, вторая ее техническую реализацию.

Поскольку речь идет о характеристиках записывающих систем, то мы будем рассматривать именно классификацию запоминающих устройств.

Основные группы:

форма записанной информации;
возможность записи;
возможность перезаписи;
назначение;
энергозависимость;
тип доступа.

Это основные группы, которые описывают память ПК с точки зрения технической реализации.

Записанная информация

Все записывающие системы можно поделить на аналоговые и цифровые. В первом случае сигнал представлен параметрами, которые описываются функцией времени и имеют непрерывное множество возможных значений.

Цифровые предназначены для записи, хранения и считывания данных, которые преобразованы в цифровой код. Характеристики памяти этого типа заключаются в:

информационной емкости;
потребляемой мощности;
времени хранения данных;
скорости работы.

Возможность записи

Эта группа запоминающих устройств, как понятно из названия, характеризуется возможностью записи. Так, существуют системы, на которые может записывать данные:

только завод-изготовитель;
пользователь со специальных механизмом;
конечный пользователь с тем же аппаратом, который использует память.

К последнему типу как раз и относятся все существующие устройства хранения данных в ПК.

Возможность перезаписи

Похожая группа, которая содержит три подгруппы:

устройства, имеющие однократную запись;
перепрограммируемые механизмы, которые могут несколько раз вносить и изменять данные, но при этом иметь либо ограниченное число циклов записи, либо с каждым разом все медленнее записывать информацию;
многократно записывающие устройства.

Последняя подгруппа представлена жесткими дисками или флешками.

Назначение

Следующая группа имеет свои технические характеристики:

оперативная память хранит данные процессов системы;
внутренняя - представлена устройствами, которые могут сохранять данные на длительное время;
внешняя - также может длительное время хранить данные, но чаще всего служит как резервный архив или переносчик информации;
есть устройства, которые идентифицируют или осуществляют платежи.

Энергозависимость

Одна из ключевых характеристик памяти ПК. Устройства могут зависеть или не зависеть от энергии. В первом случае все данные пропадают после отключения электропитания. Во втором - информация остается на хранителе.

Энергозависимые устройства могут быть статическими или динамическими. В первом случае для сохранения данных достаточно поддерживать питание механизма, во втором - информация разрушается со временем и помимо сохранения питания, нужно проводить регенерацию.

Доступ

Этот момент также играет важную роль в охарактеризовании памяти ПК. Есть несколько вариантов доступа. К примеру, магнитные ленты работают с последовательным считыванием, а оперативная память - с произвольным.

Жесткие диски предоставляют прямой доступ, а устройства баз данных - ассоциативный.

Основные элементы ПК

Поскольку нет смысла рассказывать обо всех вариациях памяти, рассмотрим ту, которая используется в современном пользовательском компьютере.

Собирая систему либо покупая уже готовую, внутри шасси можно найти материнскую плату. На ней обычно размещены все главные части ПК. Есть центральный процессор, без которого трудно представить работу системы, может быть видеокарта, хотя она является и необязательным элементом.

На материнки есть ОЗУ - оперативная память компьютера, характеристики которой будут описаны ниже. Также к ПК можно подключить внешнюю память. Она может быть представлена твердотельным или жестким диском, оптическим устройством или флеш-памятью. Все эти элементы поддерживаются блоком питания.

Внутренняя память

Еще один элемент системы, о котором обязательно стоит упомянуть. Дело в том, что многие считают, что внутренняя память - это жесткий диск. На самом деле это не так.

Внутренняя память организована ячейками на материнской плате. Она может быть быстрой энергозависимой и постоянной. В первую группу как раз и входит оперативная память, а вместе с ней и кеш двух уровней. К постоянной относят ROM и CMOS RAM.

ROM или ПЗУ - это энергонезависимая память, которая хранит неизменяемые данные. Чтобы было проще понять: условно в ней заложен набор правил и алгоритмы, по которым система может корректно функционировать. Мышь двигается в указанном направлении, «Пуск» открывается по требованию и т. д.

CMOS RAM появилась не сразу. Ранее использовалась только ROM BIOS. Но ее решили дополнитель этой энергонезависимой операционной системой. Она собирает информацию о времени и дате, будильнике и разных конфигурациях ПК.

Кеш называют сверхоперативной памятью. У этой памяти ПК характеристик немного. Она имеет очень маленький объем и работает только в связке с микропроцессором и ОЗУ. Главная задача: ускорить общее время работы и скорость обработки данных.

Оперативная память

Поскольку это один из главных элементов системы, нужно подробнее остановиться на этом вопросе. - это энергозависимое устройство системы, которое сохраняет машинный код и промежуточные данные, с которыми работает процессор. ОЗУ работает при включенном ПК. Обмен памяти происходит напрямую или через кэш.

Поскольку это энергозависимое устройство, то данные на нем доступны только при подаче напряжения. Если питание ОЗУ прекращается, даже на доли секунды, то информация может разрушиться или исказиться.

С развитием технологий появилась возможность включать энергосберегающий режим. В этом случае основные характеристики оперативной памяти переходят в «Сон». Если ПК перевести в гибернацию, то питания ОЗУ отключится, но перед этим память перенесет сохраняемые данные на ПЗУ в файл hiberfil.sys. При возобновлении работы системы этот файл выпускает данные «на волю».

ОЗУ в современных системах

Если вы хоть раз видели конструкцию ПК внутри шасси, то знаете, что оперативка представлена модулями динамической памяти, на которых размещены полупроводники.

Различают динамический и статический тип. Первый является дешевле, но медленнее. Его плотность выше, поэтому на один кристалл помещают больше ячеек памяти. Отсюда и уменьшенная скорость работы.

А вот статическая память очень быстрая, но дорогая. В данный момент ее невыгодно использовать в модулях ОЗУ, поэтому она размещена в конструкции кеш-памяти и микропроцессоре.

Основные характеристики оперативной памяти

У этого энергозависимого устройства очень много параметров. Именно поэтому при покупке модулей возникают проблемы с выбором. Но если разбираться хотя бы в основных параметрах, картина становится яснее.

Обычный пользователь должен знать о:

типе;
объеме;
частоте;
производителе.

К характеристикам оперативной памяти относят тип ОЗУ - это один из основных параметров, на который обращают внимание. Если с ним прогадать, то модуль может не встать на материнскую плату. За время существования «оперативки», ее типы активно менялись.

Еще недавно самым популярным был DDR3. Сейчас этот тип в продаже самый дешевый. Но многие продвинутые пользователи отдают предпочтение DDR4. Это вызвано и его улучшенной производительностью, и меньшим напряжением и потреблением энергии.

В 2020 году планируют внедрять DDR5 на рынок, которая станет вдвое быстрее и энергоэффективнее своего предшественника. Предполагается, что будет увеличена плотность, а соответственно и объем.

Объем оперативной памяти

Конечно, характеристики оперативной памяти на 2 Гб отличаются от такого же модуля на 4 Гб только объемом. В остальном никаких различий может и не быть, если это модели одного и того же производителя.

Объем всегда интересует пользователя больше всего, поскольку от этого зависит производительность и работоспособность системы. Особенно это стало актуально с выходом трудоемких игр, которые могут отключаться из-за недостатка «оперативки».

Если ПК рабочий, то достаточно будет оперативной памяти на 4 Гб. Характеристики игровых систем более требовательны. В этом случае лучше обзавестись 16 Гб ОЗУ.

Частота оперативной памяти

Еще один параметр, на который стоит обращать внимание при покупке оперативной памяти. С каждой новой серией частота увеличивается, что влияет и на пропускную способность.

Но не стоит думать, что при установке высокочастотной памяти заметно увеличится производительность. К тому же не каждая система может раскрыть потенциал модуля ОЗУ.

Производитель оперативной памяти

Это не основная характеристика оперативной памяти, но порой очень важна при покупке ОЗУ. Некоторые производители предоставляют качественную, но дорогую продукцию. Есть те, которые выделились производством разный серий для рабочего, игрового ПК или серверных станций. Самыми популярными сейчас являются: Kingston, HyperX, Corsair и Samsung.

Характеристика оперативной памяти ноутбука

Параметры ОЗУ для лэптопа практически не отличаются от полноформатных версий. Используется малоконтурный двухсторонний модуль памяти SO-DIMM. Это единый формат для всех ноутбуков. Он специально разрабатывался для систем с ограниченным количество места.

Помимо этого, придется обратить внимание на объем. Сейчас оптимальным для работы остается модуль на 4 ГБ. Тип памяти лучше выбирать DDR4, поскольку он уже усовершенствован и пока что лучший среди остальных.

Внешняя память: диск

К этому типу памяти относятся много видов, но все рассматривать нет смысла, поскольку часть уже не используется - к примеру, дискеты. Даже оптические диски уходят из обихода. Поэтому мы рассмотрим характеристики внешней памяти компьютера для жесткого (HDD) и твердотельного (SSD) накопителей.

Отдельно рассматривать параметры каждого из устройств нет смысла, поскольку они практически одинаковые. Единственное, SSD является более усовершенствованной версией HDD.

Среди основных характеристик устройств памяти этого типа различают несколько параметров. Интерфейс SATA используется в обоих накопителях. Емкость - параметр, который может достигать 10 ГБ. Хотя в случае с SSD это не случается, поскольку устройство очень дорогое само по себе, и такой объем будет не востребован. А вот для ЖД 10 ГБ хоть и непривычно, но реально.

Физический размер - характеристика, которая также называется форм-фактором. У ЖД размер 3,5 дюймов, у SSD - 2,5. Также к характеристикам можно отнести показатели энергопотребления. У твердотельных накопителей они всегда будут ниже. А вот количество операций ввода и выводы наоборот у SSD выше.

Внешняя память: флешки

Нельзя не упомянуть и о флеш-накопителях. Они также относятся к компьютерной памяти и имеют технические характеристики. Их задача и параметры:

сохраняют информацию;
переносят данные с ПК на устройства;
работают с независимым питанием и имеют низкое энергопотребление;
энергонезависимые;
высокоскоростные;
компактные.

Флеш-накопители могут иметь вид небольшой карточки, которую помещают в фотоаппараты, видеокамеры, навигаторы, смартфоны и планшеты, регистраторы и другие устройства.

Среди их характеристик стоит выделить формат, объем и скорость записи данных. Каждое устройство требует свой тип флеш-накопителя, поэтому при выборе стоит внимательно изучать этот вопрос.

Есть и внешние накопители - USB-флешки. Они отличаются от «карточек» тем, что имеют больше объем, размер, скорость и потребление. Также существуют разные вариации стандартов, хотя самым популярным все равно остается USB A.

С момента создания такого накопителя прошло много времени. Поменялись и версии USB: 1.1, 2.0 и 3.0. Последний только внедряется на панели материнских плат и ПК, но является самым быстрым. Он имеет синий цвет, чтобы его не путали с ранее выпущенными форматами. Но если его подключить к разъему USB 2.0, то он подстроится под него.

Выводы

Основные характеристики памяти компьютера трудно обобщить, поскольку устройства в системе очень разные. Видимо, поэтому еще не разработали универсальный механизм, который объединял бы в себе и ОЗУ, и ПЗУ, и SSD и даже флеш-память.

С другой стороны, это было бы не совсем удобно для пользователя. Поэтому каждый девайс обзавелся своими характеристиками, на которые влияет производитель, стоимость, популярность и другие факторы.

Так, оперативная память имеет объем, частоту работы, напряжение и тип. Похожие характеристики и у внешних дисков (HDD и SSD). Покупатель смотрит на форм-фактор, интерфейсы, объем и общую работоспособность. Даже флеш-накопитель имеет похожие параметры, среди которых есть снова-таки объем, формат, скорость работы.

Несмотря на такую схожесть в технических характеристиках, эти устройства отвечают за свои конкретные задачи. ОЗУ хранит временную информацию о процессах на ПК. А вот жесткий и твердотельный накопитель сохраняет личную информацию пользователя и системы. Флешка также сохраняет любые данные, но может являться «переносчиком» их на другие устройства.