Какой объем имеет ячейка оперативной памяти
Запоминающее устройство (ЗУ) – это один из основных функциональных узлов любого компьютера.
В современных компьютерах ЗУ представлено двумя видами памяти:
- о с н о в н о й (оперативной) памятью (ОП),
- в н е ш н е й (ВП).
Оперативная память предназначена для хранения текущей информации. В ней хранятся все служебные и прикладные программы, обслуживающие вычислительный процесс, исходные, промежуточные данные и результат вычислений.
Оперативная память энергозависима. Это значит, что при отключении энергопитания компьютера вся информация в оперативной памяти теряется.
Эта память представлена множеством микросхем (БИС), в которых расположено большое количество двухпозиционных элементов (триггеров), исчисляемое десятками и сотнями миллионов. Двухпозиционный элемент - это элемент, который может находиться только в одном из двух возможных состояний. Это базовый элемент всех современных компьютеров. Условились одно состояние элемента обозначать как «0», а другое как «1». Такие элементы очень надежны и просты в реализации. С помощью двухпозиционных элементов представляется вся информация в компьютере. В этом случае любая информация текстовая или числовая изображается в виде комбинаций «0» и «1», то есть кодируется или, как еще говорят, представляется в машинных кодах. Этот код еще называют двоичным кодом, поскольку в нем используется два символа.
Любая информация имеет размер или свое количество, то есть ее может быть мало или много. Чтобы измерять информацию, была принята единица ее измерения.
За единицу измерения количества информации принято одно из состояний двухпозиционного элемента. Эту единицу назвали б и т. Информация о том, что двухпозиционный элемент находится в состоянии «0» или «1» и есть информация размером в один бит. В оперативной памяти все элементы информации (символы, числа) хранятся в я ч е й к а х. Ячейка – это небольшой участок памяти. Ячейки бывают различного размера в зависимости от вида хранимой в них информации. Каждая ячейка имеет свой адрес. Адресом ячейки является ее порядковый номер. За минимальный размер ячейки принят ее размер, определяемый восемью рядом расположенными двухпозиционными элементами. Ячейку такого размера принято называть один байт. На рис. 2.1 представлена схема такой ячейки.
1 2 3 4 5 6 7 8
Рис. 2.1 Ячейка размером в один байт
Такая ячейка может хранить 2= 256 вариантов информации. То есть 256 различных комбинаций 0 и 1. Количеством таких ячеек принято измерять размер памяти или как принято говорить объем памяти. Объем памяти в один байт – минимальная единица ее измерения. Но это очень мелкая единица, поэтому были приняты другие более крупные единицы.
1 Кбайт (килобайт) = 2байт = 1024 байт;
1 Мбайт (мегабайт) = 2Кбайт = 1024 Кбайт = 2байт;
1 Гбайт (гигабайт) = 2Мбайт = 1024 Мбайт = 2 байт.
1 Тбайт (терабайт) = 2Гбайт = 1024 Гбайт = 2 40 байт.
Следует помнить, что оперативная память хранит только текущую информацию. При отключении компьютера информация теряется. Сама оперативная память имеет несколько участков (зон).
Основной объем памяти отведен под участок, в котором можно без каких-либо ограничений считывать и записывать информацию. Этот участок называют о п е р а т и в н ы м з а п о м и н а ю щ и м у с т р о й с т в о м (ОЗУ). Он имеет произвольный доступ к ячейкам. Такой доступ позволяет получать данные по любым адресам и в любом порядке.
Другим участком оперативной памяти является п о с т о я н н о е з а п о м и н а ю щ е е у с т р о й с т в о (ПЗУ). Его содержимое можно только читать и никакая работающая программа не сможет его изменить. Эта информация всегда неизменна и постоянно доступна, в том числе и в момент включения компьютера. В ПЗУ размещена программа загрузки компьютера в момент его включения. Под загрузкой понимают создание копий различных программ или данных в оперативной памяти, оригиналы которых размещены на каких-либо внешних носителях информации (винчестер, дискеты, компакт- диски и др.). В ПЗУ содержится минимум необходимых программ, которые заносятся в него заводом-изготовителем компьютера. К ним относятся программы тестирования важнейших функциональных узлов в момент включения компьютера (память, клавиатура, дисплей и др.). Это программы системы ввода/вывода информации BIOS (Basic Input Output System). В последнее время появилась возможность самому потребителю заносить необходимую информацию в ПЗУ, поместив «чистую» микросхему ПЗУ в специальное устройство называемое программатором. В настоящее время появились такие микросхемы ПЗУ, которые позволяют их перепрограммировать по несколько раз. Они получили название ППЗУ (перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства). Одной из последних конструкций ППЗУ является флэш - память.
По способу реализации двухпозиционных элементов различают память:
- с т а т и ч е с к у ю,
- д и н а м и ч е с к у ю.
Статическая память реализуется на базе транзисторных двухпозиционных элементах, триггерах. Эти элементы имеют два устойчивых состояния и могут находиться в каком–либо из них сколь угодно долго.
Динамическая память реализуются на базе двухпозиционных элементов, в основе которых используются конденсаторы. Логической единице соответствует заряженный конденсатор, а логическому нулю – незаряженный. Существенным недостатком динамической памяти является постепенный разряд конденсаторов через внешние цепи, что ведет к потере информации. Чтобы это не происходило, конденсаторы динамической памяти необходимо периодически подзаряжать. Такой процесс называют р е г е н е р а ц и е й ОЗУ.
В настоящее время все большее предпочтение отдается динамической памяти, как более простой в изготовлении, занимающей меньше места и более дешевой. Следует отметить, что технология производства полупроводниковой памяти постоянно совершенствуется. Это порождает появление новых микросхем памяти. В современных компьютерах объем оперативной памяти достигает нескольких десятков Гбайт.
2.2. Кэш – память
Существует противоречие между быстродействующей, но более дорогой статической памятью и худшей по характеристикам, но более дешевой динамической памятью. Разумным компромиссом для построения экономичных и производительных систем является использование промежуточной к э ш - п а м я т и. Этот вид памяти появился сравнительно недавно. Начиная с 486-го процессора, все модели компьютеров оснащаются кэш – памятью.
Кэш представляет собой «быструю» статическую память небольшого объема, которая служит для ускорения доступа к «медленной» динамической памяти.
Основная идея работы кэш – памяти заключается в том, что извлеченные из ОЗУ данные или команды программы, копируются в кэш. Одновременно в специальном каталоге адресов, который находится в той же самой памяти, запоминается адрес, откуда была извлечена информация. Если данные потребуются повторно, то уже не надо будет терять время на обращение к ОЗУ. Их можно получить из кэш – памяти значительно быстрее.
Поскольку объем кэш – памяти существенно меньше объема оперативной памяти, то контроллер кэш – памяти внимательно следит за тем, какие данные следует сохранять, а какие необходимо заменять. Удаляется та информация, которая используется реже или совсем не используется. Контроллер также обеспечивает своевременную замену измененных данных из кэш – памяти обратно в ОЗУ.
В современных компьютерах кэш – память реализуется на двух уровнях:
Первый уровень памяти встроен непосредственно в процессор, а второй устанавливается на системной плате. Как и для ОЗУ увеличение объема кэш – памяти повышает эффективность работы компьютера.
Привет, Гиктаймс! А вас тоже удивляют системные требования современных игр? Точнее, разочаровывают. Какой потенциальный суперхит не выйдет — обязательно подавай мощный и современный графический адаптер да процессор уровня Core i7. Не обходят стороной тайтлы ААА-класса и такой компонент, как оперативная память. Понятно, что «оперативки» много не бывает, но мы все же решили выяснить, сколько гигабайт необходимо современному игровому компьютеру.
Как и в прошлый раз, когда мы мучали бедную интегрированную в процессор графику, предлагаем начать со статистических выкладок. Давайте изучим официальные данные Steam.
Статистика одного из самых популярных игровых клиентов недвусмысленно говорит: в основном (более чем у трети) у геймеров, пользующихся Steam, установлено 8 Гбайт оперативной памяти. Второе место занимает показатель «12 Гбайт или больше», а потому дополнительный вопрос, который будет раскрыт в этом материале, предлагаем поставить следующим образом: есть ли смысл увеличивать массив памяти игрового ПК до 16 Гбайт? Или же в качестве апгрейда обзавестись чем-нибудь более полезным. Например, SSD.
Посмотрим, что советуют игроделы. Вот список вышедших совсем недавно игр и рекомендуемые требования к объему оперативной памяти:
• Mass Effect: Andromeda — 16 Гбайт;
• Ghost Recon Wildlands — 8 Гбайт;
• For Honor — 8 Гбайт;
• Sniper Elite 4 — 8 Гбайт;
• Resident Evil 7: Biohazard 8 Гбайт.
Как видите, в большинстве случаев, если верить разработчикам, для комфортной игры в 2017-м году вполне достаточно 8 Гбайт оперативной памяти. Получается, что все же необходимости в 16 Гбайт нет. Или не получается?
Частота и быстродействие RAM
Пропускная способность оперативной памяти зависит от её частоты – параметра, который тоже связан с возможностями материнской платы и ЦПУ.
При установке RAM со скоростью передачи данных 1600 миллионов операций в секунды (МГц) на устаревшем компьютере модуль будет работать медленнее.
Если материнская плата и процессор поддерживают, например, только 1066 МГц, такая же частота будет и у ОЗУ.
Рис. 7. Показатели RAM на планке памяти.
Влияет на скорость работы и количество планок RAM – двухканальная (установленные парами одинаковые модули) память будет работать на 10–50 быстрее одноканальной. Поэтому при установке на ПК 8 Гб ОЗУ стоит отдать предпочтение двум платам по 4 Гб или четырём по 2 Гб. Достаточно редкий вариант – трёхканальная память, работающая ещё быстрее и устанавливаемая по 3 планки.
Назначение и принцип работы
Основным назначением RAM является хранение временных данных, необходимых компьютеру только во время его работы.
В эту память загружаются данные, которые будут выполняться процессором напрямую.
К ним относят исполняемые файлы (в первую очередь, с расширением .exe) и библиотеки, результаты различных операций, которые выполняются в процессе работы ПК, и коды нажатых клавиш типа CapsLock, Ins и т.д.
Принцип работы RAM следующий:
- Все ячейки памяти находятся в своих строках и столбцах;
- На выбранную строку памяти приходит электрический сигнал.
- Под действием сигнала открывается транзистор.
- Присутствующий в конденсаторе заряд подаётся к нужному столбцу, подключённому к чувствительному усилителю;
- Поток электронов, создаваемый разрядившимся конденсатором, регистрируется усилителем и приводит к подаче соответствующей команды.
Рис. 2. Общая схема обработки данных вычислительной техникой.
Важно: При подаче электрического сигнала на определённую строку открываются все её транзисторы. Отсюда следует, что минимальным объёмом данных, который считывается из памяти, является не ячейка, а строка.
Из-за того что принцип действия RAM основан на полупроводниках, хранящиеся в этой памяти данные остаются доступными только при подаче электротока.
При отключении напряжения питание обрывается, а все данные в ОЗУ полностью стираются.
16 Гбайт или SSD?
«У меня уже давно стоит в системе 8 Гбайт оперативной памяти, и я спокойно играю во все современные игры!» — воскликнет читатель. Действительно, играть можно и при таких входных параметрах. Если при нехватке видеопамяти приложение использует в качестве файла подкачки оперативную память, то уже при нехватке ОЗУ в ход идет своп-файл, размещаемый на накопителе. Без него сейчас никак не обойтись.
«Ведьмак 3», GTA V, Rise of the Tomb Raider, Watch Dogs 2 — ни одна игра не запустилась при отключенном файле подкачки и наличии в системе всего 8 Гбайт оперативной памяти. А что, если в качестве файла подкачки использовать твердотельный накопитель. Как известно, SSD заметно быстрее классических механических жестких дисков. К тому же твердотельный накопитель — это не только ценный мех быстродействие в играх, но и быстродействие вообще. Кто откажет себе в удовольствии ускорить загрузку операционной системы и сопутствующих программ? Возможно, скорости работы своп-файла будет достаточно, чтобы при нехватке оперативной памяти игра не тормозила.
На этот раз браузер с открытыми вкладками мы отключили. В следующем небольшом испытании было решено дополнительно проверить, что будет лучше: использовать SSD с размещением на нем файла подкачки или же добавить в систему еще 8 Гбайт, чтобы в итоге получилось 16 Гбайт?
Тестовый стенд состоял из процессора Core i7-7700K и видеокарты GeForce GTX 970 4 Гбайт. Память мы выбрали Kingston HyperX Fury HX421C14FB2K2/16, она спокойно запускается на эффективной частоте 2400 МГц. Игры были установлены на твердотельный накопитель Kingston SSDNow UV400 SUV400S37/240G и на жесткий диск Western Digital WD10EZEX. В итоге получились три конфигурации: SSD + GeForce GTX 970 + 8 Гбайт ОЗУ; HDD + GeForce GTX 970 + 8 Гбайт ОЗУ; HDD + GeForce GTX 970 + 16 Гбайт ОЗУ.
Увы, но даже использование в системе достаточно производительного твердотельного накопителя Kingston при нехватке оперативной памяти приводило к заметным просадкам FPS. Особенно наглядно это выглядит в Rise of the Tomb Raider и Watch Dogs 2. Во время гейминга системам с 8 Гбайт ОЗУ явно не хватало плавности. Для избавления от просадок, связанных с нехваткой оперативной и видеопамяти, необходимо снижать качество графики. В частности, выключать сглаживание.
Однако мы видим, что SSD все же помогает системе при нехватке оперативной памяти. Просадки фреймрейта есть, но они не такие критичные, как при использовании связки с HDD. В случае с жестким диском в Watch Dogs 2 и Rise of the Tomb Raider наблюдаются самые настоящие фризы, играть совершенно невозможно!
Плюс SSD еще и в том, что установленная в ячейки памяти игра элементарно быстрее загружается. Этот момент актуален для сетевых игр, когда необходимо как можно быстрее ворваться в игру.
Выводы
Что же важнее, объем или частота? Для игр – частота, при условии установленных не менее 16 Гб памяти в систему. А также не менее важно настроить у памяти и первичные и вторичные тайминги. В прикладных программах, а не синтетических бенчмарках, высокая частота памяти тоже оказывает свое влияние на результат. Сокращается время рендеринга, архивации и т.п., в любом программном обеспечении, где проявляется высокая зависимость от пропускной способности памяти. А для чего тогда нужен объем? Прежде всего, для комфортной работы с большими задачами. Это касается дизайнеров, монтажеров, редакторов. Особенно комфортно себя чувствуешь при работе с 4К видеоконтентом. Система практически не создает свап-файл для подкачки и редактор молниеносно отзывается на применение эффектов и фильтров. Наш тест с открытием более 100 NEF файлов средствами Photoshop скорее искусственный. Никто в здравом уме не будет открывать такое количество файлов в редакторе, но если возникнет необходимость, то 64 ГБ позволят это сделать. Поэтому, осмысленный подход к требуемому объему оперативной памяти – залог успеха.
Нетребовательные пользователи с минимальным числом вкладок, простые документы, просмотр фото/видео без редактуры – пока достаточно 8 Гб любой памяти на любой частоте.
Оперативная память (RAM — Random Access Метопy) — это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. Существует много различных типов оперативной памяти, но, с точки зрения физического принципа действия, различают динамическую память (DRAM) и статическую память (SRAM).
Ячейки динамической памяти (DRAM) можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих обкладках. Это наиболее распространенный и экономически доступный тип памяти. Недостатки этого типа связаны, во-первых, с тем, что как при заряде, так и при разряде конденсаторов неизбежны переходные процессы, то есть запись данных происходит сравнительно медленно. Второй важный недостаток связан с тем, что заряды ячеек имеют свойство рассеиваться в пространстве, причем весьма быстро. Если оперативную память постоянно не “подзаряжать”, утрата данных происходит через несколько сотых долей секунды. Для борьбы с этим явлением в компьютере происходит постоянная регенерация (освежение, подзарядка) ячеек оперативной памяти. Регенерация осуществляется несколько десятков раз в секунду и вызывает непроизводительный расход ресурсов вычислительной системы.
Ячейки статической памяти (SRAM) можно представить как электронные микроэлементы — триггеры, состоящие из нескольких транзисторов. В триггере хранится не заряд, а состояние (включен/выключен), поэтому этот тип памяти обеспечивает более высокое быстродействие, хотя технологически он сложнее и, соответственно, дороже.
Микросхемы динамической памяти используют в качестве основной оперативной памяти компьютера. Микросхемы статической памяти используют в качестве вспомогательной памяти (так называемой кэш-памяти), предназначенной для оптимизации работы процессора.
Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, который выражается числом. В настоящее время в процессорах Intel Pentium и некоторых других принята 32-разрядная адресация, а это означает, что всего независимых адресов может быть 2 32 . Таким образом, в современных компьютерах возможна непосредственная адресация к полю памяти размером 2 32 = 4294967296 байт (4,3 Гбайт). Однако это отнюдь не означает, что именно столько оперативной памяти непременно должно быть в компьютере. Предельный размер поля оперативной памяти, установленной в компьютере, определяется микропроцессорным комплектом (чипсетом) материнской платы и обычно составляет несколько сот Мбайт.
Одна адресуемая ячейка содержит восемь двоичных ячеек, в которых можно сохранить 8 бит, то есть один байт данных. Таким образом, адрес любой ячейки памяти можно выразить четырьмя байтами.
Представление о том, сколько оперативной памяти должно быть в типовом компьютере, непрерывно меняется. В середине 80-х годов ноле памяти размером 1 Мбайт казалось огромным, в начале 90-х годов достаточным считался объем 4 Мбайт, к середине 90-х годов он увеличился до 8 Мбайт, а затем и до 16 Мбайт. Сегодня минимальным считается размер оперативной памяти 32 Мбайт, а обычным — 64 Мбайт. Очень скоро и эта величина будет превышена в 2-4 раза даже для моделей массового потребления.
Оперативная память к компьютере размещается на стандартных панельках, называемых модулями. Модули оперативной памяти вставляют в соответствующие разъемы на материнской плате. Коли к разъемам есть удобный доступ, то операцию можно выполнять своими руками. Если удобного доступа нет, может потребоваться неполная разборка узлов системного блока, и в таких случаях операцию поручают специалистам.
Конструктивно модули памяти имеют два исполнения — однорядные (SIMM-модули) и двухрядные (DIММ-модули). Многие модели материнских плат имеют разъемы как того, гак и другого типа, по комбинировать на одной плате модули разных типов нельзя.
Основными характерно гиками модулей оперативной памяти являются объем памяти и время доступа. SIMM-модули поставляются объемами 4, 8, 16, 32 Мбайт, а DIMM-модули — 16, 32, 64, 128 Мбайт и более. Время доступа показывает, сколько времени необходимо для обращения к ячейкам памяти, чем оно меньше, тем лучше. Время доступа измеряется в миллиардных долях секунды (наносекундах, нс). Для современных DIMM-модулей оно составляет 7-10 нс.
Вопросы по поводу термина RAM, что это, как работает, где и для чего используется, могут появиться у пользователя, заметившего такое название в описаниях характеристик ПК, требованиях к компьютерным программам и играм.
Аббревиатура образована от английского названия памяти с произвольным доступом (Random Access Memory) и на русском языке называется оперативным запоминающим устройством или ОЗУ.
В RAM хранятся обрабатываемые процессором данные и выполняемый код – но только пока работает вычислительное устройство.
Сколько кадров мы получим с высокочастотной памятью?
Нужно сразу пояснить, что максимальный и средний фремрейт из-за повышения частоты памяти меняются линейно и медленно. Наилучшая динамика наблюдается в регистре минимальных кадров в секунду. Там, при переходе со стандартных 2133-2400 МГц с распущенными таймингами на частоты 3600-4200 МГц и агрессивными таймингами повышается 1% мин. FPS. 1% мин. FPS – это один процент минимальных кадров и считается их среднее число. А насколько сильно он подрастает, зависит от игры. В более требовательных к графике играх ожидайте прибавки до 2-4%, в старых – до 15%. Естественно, максимальная польза от высокочастотной, настроенной памяти (тайминги первичные и вторичные) будет видна в низких разрешениях (FullHD) и с наиболее производительными процессорами и видеокартами.
Тайминги и напряжение
Таймингом называется продолжительность задержки в процессе передачи информации между различными компонентами вычислительной техники.
Его значение непосредственно влияет на скорость работы RAM, а значит, и всего компьютера (или другого устройства).
Небольшой тайминг означает, что операции будут выполняться быстрее.
Время задержки обратно пропорционально быстродействию ОЗУ.
Для решения проблемы производители RAM повышают рабочее напряжение, уменьшая тайминги. Это позволяет увеличить число выполняемых за единицу времени операций, однако требует и более ответственного отношения к выбору памяти, которая должна совпадать ещё по вольтажу.
Объём ОЗУ
Один из главных параметров RAM, объём, должен не только совпадать с характеристиками материнской платы, но и соответствовать требованиям пользователя.
В настоящее время оптимальным вариантом для среднего ПК является показатель в 4–8 Гб.
Для офисных компьютеров может хватить и 1–2 Гб, но большинство современных программ будут зависать, для игровых моделей размер ОЗУ должен быть не меньше 8–16 Гб.
Ограничения по объёму памяти существуют не только для материнских плат (старые модели не позволяют установить больше 4 Гб), но и для операционных систем. Ни одна 32-битная платформа не поддерживает больше 3 Гб ОЗУ. 64-битные системы и современные «материнки» позволяют устанавливать до 128 Гб – именно такой объём имеет и самый большой модуль памяти DDR4.
Заключение
Что ж, мы наглядно продемонстрировали, что современному игровому компьютеру необходимо минимум 16 Гбайт оперативной памяти. Особенно наличие такого объема ОЗУ актуально для геймерских ПК средней руки, то есть в системах, в которых используются видеокарты с 3 Гбайт, 4 Гбайт и даже 6 Гбайт видеопамяти.
А заодно мы продемонстрировали, что твердотельный накопитель тоже не помешает игровой системе. Да, в случае нехватки оперативной памяти от просадок FPS быстрый SSD не всегда спасает, но он хотя бы избавляет систему от микрозависаний. Плюс не забываем, что с «твердотельником» быстрее работает операционная система, да и сами игры загружаются заметно быстрее. Поэтому SSD и 16 Гбайт оперативной памяти — это необходимые атрибуты современного игрового ПК.
Подписывайтесь и оставайтесь с нами — будет интересно!
Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании. В выборе своего комплекта HyperX поможет страничка с наглядным пособием.
На что влияет объем и частота оперативной памяти, какая конфигурация выгоднее для игр, для приложений и одновременной работы и того и другого – самый распространенный вопрос пользователей. Сколько же памяти нужно для различных задач. Чаще всего мы прибегаем к покупке стандартного набора из пары модулей DIMM частотой от 2666 МГц и выше. Устанавливают их в свой ПК и в 2-3 случаях из 10 немного их разгоняют до 3200-3800 МГц. Энтузиасты сразу выбирают комплекты с частотами более 4000 МГц. Для платформы AM4 разумный предел разгона находится в диапазоне между 3600-4000 МГц. LGA1151 разгоняется проще и лучше, позволяя достичь частоты памяти свыше 4000 МГц.
Для нашего теста мы будем использовать 2 диаметрально противоположных по свойствам комплекта памяти HyperX.
Объем используемой памяти в играх
Для проверки возьмем несколько популярных и свежих игр и понаблюдаем, сколько же памяти они используют?
Как видите, за редким исключением все помещаются в стандартные 16 ГБ и беспокоиться о недостатке памяти не нужно. Возможно, что-то поменяется, если мы попробуем провести аналогичный эксперимент, но в системе с 16 ГБ памяти, а не 64 ГБ? И снова мы увидим похожие цифры. А ответ в таких случаях кроется в разработчиках, прекрасно понимающих «среднюю конфигурацию» игроков. Но учтите, что тест проводился в идеально «чистых» условиях, без лишних приложений. В реальной жизни пользователи привыкли все ярлыки держать на рабочем столе, а число запущенных приложений редко бывает меньше 5-10. Плюс открытые вкладки в браузере и вот уже 16 Гб быстро исчерпались. Поэтому пока 16 Гб бывает достаточно, но запас свободной памяти с каждым годом будет уменьшаться. Покупая новую систему, стоит уже смотреть в сторону 32 Гб — скоро это «станет нормой» (с). Значит ли это, что памяти никоим образом не влияет на игровую производительность?
Основные параметры RAM
Одной из главных характеристик RAM, на которые обращают внимание практически все пользователи ПК, является её объём.
В какой-то степени, это правильно, но при выборе оперативной памяти для компьютера стоит ориентироваться ещё и по таким рабочим параметрам:
- тип памяти;
- частота работы;
- тайминги или временные задержки сигнала.
Все эти параметры связаны. Так, ОЗУ типа DDR1 может иметь рабочую частоту шины от 200 до 400 МГц, DDR2 – от 200 до 533 МГц, DDR3 – 800 до 2400 МГц.
Аналогичный показатель более современных модулей DDR4 достигает уже 3200 МГц, что позволяет ей работать заметно быстрее.
HyperX Predator DDR4 HX446C19PB3K2/16
Комплект состоит из 2 модулей по 8 ГБ каждый. В сумме 16 ГБ памяти на частоте 4600 МГц с таймингами 19-26-26, и напряжении 1.5В. Для работы такого комплекта на заявленной частоте вам понадобится хорошая материнская плата, процессор Intel и удача. Дело в том, что память спокойно разгоняется до 4 ГГц без видимых осложнений с подбором правильных напряжений. Дальнейший разгон будет сдерживаться возможностями BIOS, разводки DIMM, способностями контроллера памяти в процессоре! Не все процессоры могут держать частоту памяти выше 4…4,2ГГц даже с поднятием напряжений Vccio и Vsa. Цены начинаются от 31-32 тысяч рублей.
В профилях для разгона содержится 2 XMP и один стандартный JEDEC:
Впрочем, именно этот комплект памяти был ограничен способностями платы ASUS Hero XI, и финальной частотой стало число 4300 МГц с заводскими таймингами. На платформе Z390/B550/X570 частоту в 4,6 ГГц можно достичь без особых затруднений.
Используя подготовленные производителем для разгона материнские платы, например, серия ASUS Apex или модифицированная Gene, данный комплект не только достигает заявленных характеристик, но и может выдавать 4600 МГц на гораздо более агрессивных таймингах.
Тестовый стенд
- Материнская плата: ASUS ROG Maximus XI Hero (Intel Z390, LGA 1151 v2);
- Процессор: Intel Core i9-9900К (Фиксированная частота 4500 МГц, HT вкл.);
- Система охлаждения: система водяного охлаждения:
- Операционная система: Microsoft Windows 10 x64 (2004);
- Драйверы видеокарты, чипсета: последние на момент тестирования.
Игры, разрешения и частота памяти
Для понимания происходящего обратимся к сухим фактам. Более половины игроков все еще используют FullHD разрешение мониторов. Большая часть сидит на 4-ядерных процессорах. Усредненный объем оперативной памяти находится в промежутке между 8 и 16 ГБ. Если вы хотите ощутить влияние памяти на количество кадров в играх, то придется постараться.
Есть прямая зависимость: производительность процессора/видеокарты от разрешения/качества в игре. Ограничимся самым популярным FullHD, в нем влияние видеокарты и процессора распределяется в равной степени. Чем мощнее видеокарту вы используете, тем сильнее проявляется зависимость от связки процессор/память.
- Фиксированный процессор, меняем видеокарту – синяя линия;
- Фиксированная видеокарта, разгоняем память, меняем процессор – темно-зеленая линия;
- Фиксированная видеокарта, меняем процессор – зеленая линия;
- Фиксированный процессор, разгоняем память – черная линия.
Виды и особенности RAM
Существует два вида операционной памяти – статическая SRAM и динамическая DRAM.
Первая обычно имеет небольшой объём (в пределах нескольких мегабайт) и используется как кэш.
Её преимуществами являются повышенная надёжность и производительность, а недостатками – высокая стоимость и небольшая плотность размещений транзисторов.
Рис. 3. Память типа SRAM.
В качестве ОЗУ для вычислительной техники SRAM не применяется из-за того что размеры планок «оперативки» были бы слишком большими.
Для оперативной памяти больше подходит DRAM – скорость её работы ниже, однако эта версия RAM выигрывает за счёт небольшой цены и высокой плотности расположения полупроводников.
Рис. 4. Модули DRAM.
HyperX Predator DDR4 HX430C15PB3K4/64
Комплект состоит из 4 модулей по 16 ГБ каждый. В сумме 64 ГБ памяти на частоте 3000 МГц с таймингами 15-17-17, и напряжении 1.35В. Набор весьма привлекательный по цене. Купить его можно за 22-23 тысячи рублей. Частота не высокая и легко достижимая для любой платформы и процессора. В профилях для разгона содержится 2 XMP и один стандартный JEDEC:
Покупать ли дорогую память в ПК средней мощности?
Отбросим конфигурации с 6-12 ядерными процессорами, видеокартами Nvidia 20х0/Super, Radeon 5700/X и рассмотрим массовый сегмент игроков. Отбрасываем мы их потому, что большой объем видеопамяти видеокарт редко расходуется полностью. Поэтому в играх на топовых сборках ПК редко проявляется нехватка памяти. С другой стороны, именно для игр полезно устанавливать высокочастотную память, чтобы добавить совсем нелишние FPS. К массовому сегменту принято относить конфигурации с 4-ядерными процессорами и видеокартами уровня 1660 Super-GTX 2060 или Radeon 5600 (XT). Для них востребованным остается используемое разрешение FullHD. Переход от 2133-2400 МГц памяти на 3600-4200 МГц всегда сопровождается увеличением производительности в играх. Но она не столь выражена, как на более мощных конфигурациях. И снова мы возвращаемся к выбору игр для примера. Microsoft Flight Simulator (2020), Battlefield 1 (V) практически никак не отреагировали на память, в более «легкие» в плане графики отозвались 2-14% ростом минимального и среднего значения FPS. Не стоит забывать о принципах работы видеобуфера при нехватке Vmem. ОС создаст файл подкачки и выделит «виртуальное пространство» на HDD…со скоростью работы HDD. Рассматривать этот объем как полноценная замена памяти не стоит, ведь скорость обмена данными с ним очень низкая в сравнении с полноценной оперативной памятью. В результате для массовых конфигураций не стоит устанавливать DIMM совокупной емкостью менее 16 Гб, сейчас! А если вы параллельно с играми любите оставлять открытыми другие приложения, в том числе работающие в фоновом режиме и загружающие комплектующие, то пора смотреть в сторону 32 Гб.
Программы и память – все неоднозначно!
Лучшее применение большого объема памяти – это сервера. БД, бухгалтерские сервисы и т.п. потребляют уйму памяти, но на рынке присутствует масса комплектов для простых пользователей ПК. Минимальный объем актуальный на данный момент – 8 ГБ. Акцент постепенно сместился в сторону 16 ГБ и сейчас рекомендовать меньше просто опасно. Но что же с программами, неужели они, как и игры легко укладываются в типичные 16 ГБ?
Браузеры и интернет – растут быстрее всех! Всем нам известна вечная проблема раздувания в объемах интернет страниц с кучей рекламы и интерактивностью. Даже десяток окон в Google Chrome легко затормозит среднюю офисную машинку до состояния Spectrum’а. Не будем жаловаться на тенденции развития интернета и сайтов, а оценим, сколько влезет страниц в 16 ГБ систему…
Первая сотня страниц уместилась в 8 Гб и последующие 200 никак не превысили 12 ГБ включая работающие сервисы Windows 10. По мере закрывания страниц высвобождалась и память. Переключение между закладками происходило плавно и быстро. Так что 16 ГБ памяти хватает с избытком.
Соответственно в конфигурации с 64 Гб памяти ровно такое же поведение системы – быстрый отклик и гигабайты пустого пространства в памяти.
В популярном редакторе видео наличие 16 ГБ памяти сначала устраивает, но позже при работе операционная система начинает создавать файл подкачки и отзывчивость программы снижается: дольше применяются изменение в предпросмотре, интерфейс становится задумчивым. А представьте себе, что файл подкачки лежит не на быстром SSD, а на стандартном магнитном HDD! Постоянные подтормаживания растягиваются на неопределенное время!
В системе с 64 Гб памяти всегда остается запас, но Windows продолжает генерировать файл подкачки. Впрочем, сам Premiere чувствует себя прекрасно, как и его пользователь. А что на выходе? Работать комфортнее с 64 Гб памяти, но при рендере видео система с быстрой памятью и объемом в 16 ГБ сделала это быстрее на несколько минут. Вместо 1:05 мин мы получили готовое видео через 57 минут.
Проведем тест на выживаемость в Photoshop, открыв максимальное количество фотографий NEF, каждая размером 72-76 Мб, полученная с фотоаппарата Nikon D800. Сам по себе тест абсурден, т.к. не отражает реальную необходимость пользователей, но интересен своим результатом.
За 4 минуты 40 секунд открылось 150 фотографий и Photoshop их обработал. Нет ни зависаний, ни ошибок. А теперь по аналогии переходим к 16 Гб системе…
Через 4 минуты и 12 секунд программа автоматически закрылась, так как произошло следующее: как только израсходовалась пустая память в дело вступила система подкачки. Свап-файл постепенно рос, потом Windows попыталась сжать его и в результате закрылся Photoshop на 70 фотографии.
Компьютер — многозадачная система, если рассматривать каждый типичный процесс по отдельности, конечно, будет задействовано мало памяти. Попробуем открыть несколько фотографий, посмотреть и скачать архив с камер видеонаблюдения, а пока эти процессы происходят на заднем фоне, поработаем с нашими видео с телефона… Видно, что 16 Гб для этих задач УЖЕ не годятся. Какой бы частотой память не обладала, операционная система запихивает в 2 раза больше в свап-файл, который существенно тормозить отклик системы.
Спустя несколько минут сокращаем объем задач и запускаем игру. Фактически, все программы остаются в фоне и «архивируются» в свап-файл, не производя никаких вычислений внутри них. В играх все будет отлично с числом кадров. Стоит нам задействовать автоматический скрипт для пакетной обработки фото параллельно с игрой, и время выполнения задачи увеличивается в разы! 15 фото + игра на 16 Гб – 140-145 секунд. 15 фото + игра на 64 Гб – 90 секунд. А с ростом объема работ на заднем плане разница только будет увеличиваться.
В программах тестирования памяти разница между 3 ГГц и 4 ГГц не столь существенна и укладывается в несколько процентов. Тоже самое происходит и в 3DMark в тесте Time Spy (тест процессора, как наиболее зависимый результат от памяти).
Сколько оперативной памяти потребляют современные игры
«Игровой ПК» — это понятие растяжимое. На сегодняшний день в продаже присутствует большое количество видеокарт, которые вполне под ходят для игр в таких разрешениях, как Full HD, WQHD и Ultra HD. Популярными считаются модели GeForce GTX 1060 с 3 Гбайт и 6 Гбайт видеопамяти соответственно, а также GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 с 8 Гбайт. Ну и все мы облизываемся на GeForce GTX 1080 Ti 11 Гбайт. Среди адаптеров AMD популярностью пользуются такие модели, как Radeon RX 470 и Radeon RX 480 с 4 Гбайт и 8 Гбайт видеопамяти соответственно. Мы специально затронули этот момент, так как от установленного в игровой компьютер 3D-ускорителя зависит и уровень потребления оперативной памяти. Ниже приведена таблица потребления видеопамяти современными играми на примере видеокарты GeForce GTX 1080.
Ситуация, на наш взгляд, весьма наглядная: большинству игр на высоких и максимальных настройках качества графики требуется больше трех гигабайт видеопамяти. Что это значит? У GeForce GTX 1080, к счастью, с «мозгами» все в порядке. Флагманский ускоритель потому и флагманский: пользователь, у которого есть средства на покупку такого устройства, наверняка и на оперативной памяти экономить не станет. Наибольшей популярностью в России все же пользуются дешевые видеокарты уровня Radeon RX 460, GeForce GTX 1050 Ti, GeForce GTX 1060 3/6 Гбайт и Radeon RX 470/480 с 4 Гбайт. При нехватке видеопамяти игра все данные, которые не поместились, записывает в оперативную память. Поэтому имеем следующий парадокс: системному блоку с дешевой видеокартой необходимо больше оперативной памяти. Доказательство прилагаем.
Для этого небольшого эксперимента мы взяли две видеокарты: GeForce GTX 1060 3 Гбайт и GeForce GTX 1080 8 Гбайт. На обеих системах запускались 12 игр с максимальными настройками графики в разрешении Full HD. Замер потребления видеопамяти осуществлялся в течение 5 минут средствами программы MSI Afterburner. Самый главный лот — это использование комплекта оперативной памяти Kingston HyperX Predator HX430C15PB3K4/64. Вот с таким китом точно нет смысла беспокоиться о нехватке ОЗУ в играх.
Итог очевиден: играм, которым при заданных нами настройках качества графики требуется больше 3 Гбайт видеопамяти, необходимо и больше оперативной памяти. Мы специально несколько «усугубили» ситуацию тем, что вместе с играми на операционной системе Windows 10 автоматически запускались приложения Steam, Origin, Uplay, драйвер NVIDIA 378.49, а также браузер Google Chrome с восемью открытыми вкладками (ВК, Facebook, Gmail, Youtube, Geektimes, поиск Google, «Яндекс.Маркет» и Twitch). В общем, мы постарались воспроизвести обычный сценарий использования компьютера обычным же пользователем.
На примере таких игр, как Rise of the Tomb Raider и Watch Dogs 2 мы видим, что наличие в системе 16 Гбайт оперативной памяти не выглядит перестраховкой. С учетом того, что из 12 приложений больше 8 Гбайт ОЗУ потреблялось в 11 из них, нет никаких сомнений в том, что наличие 16 Гбайт в игровой системе — это суровая реальность.
Что ж, пора закругляться. Замеры потребления оперативной памяти в играх приведены, цифры оказались более чем наглядными. До новых встре… стоп, давайте проведем еще парочку испытаний. Вопрос нехватки ОЗУ для геймерского ПК делает актуальным еще один вопрос.
Выводы
Принцип действия и другие характеристики RAM стоит знать не только специалистам, которые занимаются сборкой вычислительной техники, но и обычным пользователям.
Тем более что никто не мешает любому владельцу компьютера самостоятельно подобрать подходящий модуль ОЗУ.
Но делать это без сравнения показателей памяти и других комплектующих ПК не рекомендуется.
Сколько оперативной памяти потребляют современные игры
«Игровой ПК» — это понятие растяжимое. На сегодняшний день в продаже присутствует большое количество видеокарт, которые вполне под ходят для игр в таких разрешениях, как Full HD, WQHD и Ultra HD. Популярными считаются модели GeForce GTX 1060 с 3 Гбайт и 6 Гбайт видеопамяти соответственно, а также GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 с 8 Гбайт. Ну и все мы облизываемся на GeForce GTX 1080 Ti 11 Гбайт. Среди адаптеров AMD популярностью пользуются такие модели, как Radeon RX 470 и Radeon RX 480 с 4 Гбайт и 8 Гбайт видеопамяти соответственно. Мы специально затронули этот момент, так как от установленного в игровой компьютер 3D-ускорителя зависит и уровень потребления оперативной памяти. Ниже приведена таблица потребления видеопамяти современными играми на примере видеокарты GeForce GTX 1080.
Ситуация, на наш взгляд, весьма наглядная: большинству игр на высоких и максимальных настройках качества графики требуется больше трех гигабайт видеопамяти. Что это значит? У GeForce GTX 1080, к счастью, с «мозгами» все в порядке. Флагманский ускоритель потому и флагманский: пользователь, у которого есть средства на покупку такого устройства, наверняка и на оперативной памяти экономить не станет. Наибольшей популярностью в России все же пользуются дешевые видеокарты уровня Radeon RX 460, GeForce GTX 1050 Ti, GeForce GTX 1060 3/6 Гбайт и Radeon RX 470/480 с 4 Гбайт. При нехватке видеопамяти игра все данные, которые не поместились, записывает в оперативную память. Поэтому имеем следующий парадокс: системному блоку с дешевой видеокартой необходимо больше оперативной памяти. Доказательство прилагаем.
Для этого небольшого эксперимента мы взяли две видеокарты: GeForce GTX 1060 3 Гбайт и GeForce GTX 1080 8 Гбайт. На обеих системах запускались 12 игр с максимальными настройками графики в разрешении Full HD. Замер потребления видеопамяти осуществлялся в течение 5 минут средствами программы MSI Afterburner. Самый главный лот — это использование комплекта оперативной памяти Kingston HyperX Predator HX430C15PB3K4/64. Вот с таким китом точно нет смысла беспокоиться о нехватке ОЗУ в играх.
Итог очевиден: играм, которым при заданных нами настройках качества графики требуется больше 3 Гбайт видеопамяти, необходимо и больше оперативной памяти. Мы специально несколько «усугубили» ситуацию тем, что вместе с играми на операционной системе Windows 10 автоматически запускались приложения Steam, Origin, Uplay, драйвер NVIDIA 378.49, а также браузер Google Chrome с восемью открытыми вкладками (ВК, Facebook, Gmail, Youtube, Geektimes, поиск Google, «Яндекс.Маркет» и Twitch). В общем, мы постарались воспроизвести обычный сценарий использования компьютера обычным же пользователем.
На примере таких игр, как Rise of the Tomb Raider и Watch Dogs 2 мы видим, что наличие в системе 16 Гбайт оперативной памяти не выглядит перестраховкой. С учетом того, что из 12 приложений больше 8 Гбайт ОЗУ потреблялось в 11 из них, нет никаких сомнений в том, что наличие 16 Гбайт в игровой системе — это суровая реальность.
Что ж, пора закругляться. Замеры потребления оперативной памяти в играх приведены, цифры оказались более чем наглядными. До новых встре… стоп, давайте проведем еще парочку испытаний. Вопрос нехватки ОЗУ для геймерского ПК делает актуальным еще один вопрос.
Конструктивные исполнения DRAM
В зависимости от выполняемых задач модули динамической памяти DRAM выпускаются в различном исполнении:
- SIPP – память в виде пластины, контакты которой представляют собой небольшие штырьки. Эта версия RAM уже не используется.
Рис. 5. Память SIPP.
- SIMM, модули в виде длинных прямоугольников с контактными площадками вдоль одной стороны и защёлками для установки. Самые распространённые версии – с 30 и 72 контактами. Объём такой памяти, которая тоже сейчас не выпускается, был равен 256 КБ и 1–128 МБ.
- DIMM – платы, контактные площадки на которых располагаются с двух сторон. Прямоугольные пластины, так же как и модули SIMM, устанавливаются с помощью защёлок. Расположение микросхем может быть и односторонним, и двухсторонним, а количество контактов – до 288 (для DDR4).
- SO-DIMM – те же модули DIMM, но уменьшенного размера, предназначенные для установки в небольших корпусах ноутбука или системных блоках с форм-фактором Mini-ITX. Эти же платы стоят в принтерах и других видах техники, которой требуется для работы оперативная память. Количество контактов может достигать 260 (SO-DIMM DDR4).
Рис. 6. Отличия модулей DIMM и SO-DIMM.
Ещё один вариант DRAM – модули RIMM, которые из-за особенностей конструкции устанавливаются только парами, хотя сейчас практически не применяются. Память имеет 160, 168, 184 и 242 контакта. Существует уменьшенная разновидность этой «оперативки», SO-RIMM, предназначенная для портативных компьютеров.
Читайте также: