Почему внутренняя память называется оперативной озу
Оперативная память это важная часть любой компьютерной системы и сейчас я объясню, почему это так.
В процессе работы память выступает в качестве буфера между накопителем и процессором, то есть данные сперва считываются с жесткого диска (или другого накопителя) в оперативную память и уже затем обрабатываются центральным процессором. Такая схема применяется, потому что процессор - очень быстрое устройство и ему требуется быстро получать доступ к нужным данным и командам, иначе он будет простаивать и производительность системы уменьшится, а так как жёсткий диск и SSD не могут обеспечить необходимую скорость, все нужные данные считываются и перемещаются в более быструю оперативную память и хранятся там, пока не понадобятся процессору для обработки.
Физически, оперативная память представляет собой набор микросхем припаянных к плате. Если посмотреть внутрь одной такой микросхемы, можно увидеть что она состоит из множества, соединённых друг с другом слоёв, каждый слой состоит из огромного количества ячеек, образующие прямоугольные матрицы.
Одна ячейка может содержать 1 бит информации, а состоит она из одного полевого транзистора и одного конденсатора.
Выглядит эта конструкция довольно сложно и может различаться в зависимости от применённых технологий, так что для наглядности лучше представить ячейку в виде схемы.
Так легче понять, что именно конденсатор хранит информацию, а транзистор выполняет роль электрического ключа, который либо удерживает заряд на конденсаторе, либо открывает для считывания. Когда конденсатор заряжен, можно получить логическую единицу, а когда разряжен, ноль. Таких конденсаторов в чипе, очень много но считать заряд с одной конкретной ячейки нельзя, считывается вся страница целиком.
Чтобы сделать это необходимо на нужную нам горизонтальную линию которая называется строка, подать сигнал, который откроет транзисторы, после чего усилители расположенные на концах вертикальных линий считают заряды которые находились на конденсаторах.
Каждое такое считывание опустошает заряды на странице, из-за чего приходится её заново переписывать, для этого на строку так же подаётся открывающий транзистор заряд, а на столбцы подаётся более высокое напряжение, тем самым заряжая конденсаторы и записывая информацию. Задержки между этими операциями называются таймингами, чем они меньше тем более быстрая будет вся система в целом
Но вернёмся к модулю памяти в макро масштабе и посмотрим что, помимо самих чипов памяти, на модуль распаиваются SMD-компоненты резисторы и конденсаторы обеспечивающие развязку сигнальных цепей и питание чипов, а также Микросхема SPD – это специальная микросхема, в которой хранятся данные о параметрах всего модуля (ёмкость, рабочее напряжение, тайминги, число банков и так далее). Это нужно чтобы во время запуска системы, BIOS на материнской плате выставил оптимальные настройки согласно информации, отображенной в микросхеме.
Так же существует несколько форм факторов модулей, модули для компьютеров называются DIMM, а для ноутбуков и компактных систем SO-DIMM, отличаются они размером и количеством контактов для подключения. Это двухрядные модули которые имеют два независимых ряда контактов по одному с каждой стороны.
Например в старых модулях Simm контакты с двух сторон были замкнуты и они могли передать только 32 бита информации за такт, в то время как dimm могут передавать 64 бита.
Ко всему этому модули делятся на одноранговые, двухранговые и четырёхранговые. Ранг — это блок данных шириной 64 бита, который может быть набран разным количеством чипов память.Одноранговая память имеет ширину 64 бита, тогда как Двухранговая память имеет ширину 128 бит. Но, так как один канал памяти имеет ширину всего 64 бита, как и одноранговый модуль, контроллер памяти может одновременно обращаться только к одному рангу. В то время как двухранговый модуль может заниматься ответом на переданную ему команду, а другой ранг уже может подготавливать информацию для следующей команды, что незначительно увеличивает производительность.
Так же хочется отдельно сказать о памяти с коррекцией ошибок, ECC-памяти, так как эти модули имеют дополнительный банк памяти на каждые 8 микросхем. Дополнительные банки и логика в модуле служат для проверки и устранения ошибок.
Использование буферов и коррекции ошибок незначительно ухудшает производительность, но сильно повышает надёжность данных. Поэтому ECC память широко используется в серверах и рабочих станциях
Ещё немного расскажу о типах памяти, так как в современных компьютерах используется синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных DDR SDRAM 4-го поколения и скоро будет распространено пятое.
Память типа ddr пришла на смену памяти типа SDR. SDR SDRAM работает синхронно с контроллером. В ней внутренняя и внешняя шина данных работает на одной и той же частоте. При подаче сигнала на микросхему происходит синхронное считывание информации и передача её в выходной буфер. Передача каждого бита из буфера происходит с каждым тактом работы ядра памяти. В SDR памяти синхронизация обмена данными происходит по фронту тактового импульса.
При подаче сигнала на микросхему происходит синхронное считывание информации и передача её в выходной буфер. Передача каждого бита из буфера происходит с каждым тактом работы ядра памяти. В SDR памяти синхронизация обмена данными происходит по фронту тактового импульса.
После SDR, вышла DDR память, в ней обмен данными по внешней шине идет не только по фронту тактового импульса, но и по спаду, из-за чего на той же частоте можно передать вдвое больше информации, а чтобы воспользоваться этим увеличением, внутреннею шину расширили вдвое. То есть работая на тех же частотах что SDR, DDR память передаёт в 2 раза больше данных.
Следующие поколения памяти DDR не сильно отличаются, увеличивается только частота работы буферов ввода вывода, а также расширяется шина, связывающая ядро памяти с буферами, сам принцип работы не меняется, но даже так, каждое новое поколение получает таким способом существенное увеличение пропускной способности, без увеличения частоты работы самих ячеек памяти.
Понятно что с каждый новым поколением улучшается работа логики, техпроцесс и многое другое. Но сам принцип работы остаётся одним и для общего понимая этого достаточно.
Виды памяти смартфона
Любой современный девайс обладает двумя типами памяти: встроенной (также известной как внутренняя) и оперативной (ОЗУ — оперативное запоминающее устройство).
Информация об их емкости приводится в характеристиках смартфона или планшета и напрямую зависит от его ценовой категории, времени выпуска и производителя.
Чем отличаются DDR от DDR2, DDR3 и DDR4
Количеством связывающих ядро с выходным буфером каналов, эффективной частотой, а значит и пропускной способностью памяти. Что касается ширины шины данных (разрядности), то в большинстве современных модулей памяти она составляет 8 байт (64 бит). Допустим, что у нас есть модуль памяти стандарта DDR2-800. Как рассчитать его пропускную способность? Очень просто. Что такое 800? Это эффективная частота памяти в мегагерцах. Умножаем её на 8 байт и получаем 6400 Мб/с.
И последнее. Что такое пропускная способность мы уже знаем, а что такое объём оперативной памяти и зависит ли он от её пропускной способности? Прямой взаимосвязи между этим двумя характеристиками нет. Объём ОЗУ зависит от количества запоминающих элементов. И чем больше таких ячеек, тем больше данных может хранить память без их перезаписи и использования файла подкачки.
П од оперативной памятью (ОЗУ, RAM) принято понимать относительно быструю энергозависимую память компьютера, посредствам которой осуществляется большая часть операций по обмену информацией между устройствами. Данная разновидность памяти является энергозависимым, а потому в случае отключения питания, все имеющиеся в ней данные стираются.
Из этой статьи вы узнаете об основных понятиях и возможностях оперативной памяти для персональных компьютеров.
По сути, оперативную память можно сравнить с хранилищем потоков данных, ожидающих свою очередь для последующей обработки их процессором. Связь всех устройств с оперативной памятью производится посредствам системной шины, при этом с самой памятью обмен происходит при помощи кэша или напрямую.
RAM является памятью с произвольным доступом, а потому данный вид памяти может произвести прямое обращение к необходимому блоку в обход остальным. Скорость произвольного доступа остается неизменной независимо от местоположения нужных данных, что является плюсом.
Представлена оперативная память в виде отдельных модулей, которые можно менять и дополнять (как в ПК, например), а также же в виде отдельных блоков устройств или чипов (как в микроконтроллёрах).
При замене модулей памяти
В случае, когда каждый разъем памяти системной платы занят, возникает необходимость в установке более емких модулей. Если системная плата располагает двумя разъемами DIMM (являющимися банками памяти для процессоров с х65), предусматривается возможность замены модулей на более емкие модули. Так, например, если в ПК установлено два модуля объемом 256 Мб, заменив один из них на модуль с 512 Мб, размер оперативной памяти в общей сложности, увеличится до 768 Мб.
Однако даже если модули памяти соответствуют количеству контактных выводов, это не является гарантией их работоспособности. На используемые модули памяти BIOS и микросхемы системной логики налагают определенного рода ограничения.
Что делать, если имеющегося объема памяти недостаточно
Если ОЗУ перегружена, рекомендуется:
- закрыть все активные приложения (особенно те, которые были открыты несколько дней назад и более не использовались);
- осуществить оптимизацию устройства (в разделе «Настройки»);
- заменить «тяжелые» приложения по более экономичные, не открывать более 5 вкладок в браузере и т.д.
В случае, когда перечисленные выше способы не помогают и вам все так же не хватает оперативной памяти, единственным эффективным вариантом является приобретение нового устройства.
Для комфортного использования смартфона с небольшими объемами встроенной памяти можно применить следующие способы:
- установить в гаджет вместительную карту памяти и сохранять на нее фото и видео, а также наиболее тяжелые приложения;
- отключить автоматическое обновление приложений;
- использовать для хранения больших объемов медиа специальное облачное хранилище;
- регулярно удалять кэш приложений, ненужные программы и утилиты;
- раз в 2 недели осуществлять ручную очистку памяти от ненужных файлов.
Теперь вы знаете, что такое встроенная и оперативная память, в чем разница между ними и на какие показатели телефона они оказывают непосредственное влияние.
Владея этой информацией, вы сможете подобрать такую модель смартфона, которая будет соответствовать как вашим финансовым возможностям и пожеланиям, так и реальным потребностям в мире цифровых технологий, развлечений и общения.
Сегодня хочется поговорить с Вами о такой важной и полезной штуке как оперативная память, в связи с чем опубликовано сразу две статьи, одна из которых рассказывает о памяти вообще (тобишь ниже по тексту), а другая рассказывает о том как эту самую память выбрать (собственно, статья находится прямо под этой, просто опубликована отдельно).
Изначально это был один материал, но, дабы не делать очередную многобуквенную страницу-простыню, да и просто из соображений разделения и систематизации статей, было решено разбить их на две.
Ну, а сейчас, приступаем.
- Вводная
- Общее
- Как же работает оперативная память?
- Подробнее
- Зачем нужна эта самая оперативная память?
- Компоновка модулей
- Температура, лаг, энергозависимость и вообще "на пальцах"
- Послесловие
Типы и производительность ОЗУ
Чтобы избежать путаницы в вопросе производительности памяти, следует отметить следующие положения: единицей измерения самой производительности являются наносекунды, тогда как быстродействие процессоров измеряется в МГц и ГГц.
Наносекунда представляет собой одну миллиардную долю секунды, другими словами – это довольно короткий временной промежуток.
Как уже упоминалось выше, единицей измерения быстродействия микросхем памяти и системы в целом являются МГц (миллион тактов в секунду) и ГГц (миллиард тактов в секунду). Выпускаемые сегодня процессоры наделены тактовой частотой до 4 ГГц, однако гораздо положительней на их производительность влияет более развитая внутренняя архитектура (пример тому – наличие нескольких ядер).
В результате эволюции компьютеров с целью повысить эффективность обращения к памяти разработчики создавали разные уровни кэширования, которые в дальнейшем позволили производить перехват обращений процессора к основной памяти, скорость которой существенно ниже. Лишь недавно модулям памяти DDR, DDR2, DDR3 SDRAM удалось «догнать» показатели производительности шины процессора, что, в свою очередь, оказало положительный эффект на производительность памяти.
Вводная
Перед каждым пользователем рано или поздно (или никогда) встает вопрос модернизации своего верного «железного коня». Некоторые сразу меняют «голову» - процессор, другие - колдуют над видеокартой, однако, самый простой и дешевый способ – это увеличение объема оперативной памяти.
Почему самый простой?
Да потому что не требует специальных знаний технической части, установка занимает мало времени и не создает практически никаких сложностей (и еще он наименее затратный из всех, которые я знаю).
Итак, чтобы узнать чуть больше о таком простом и одновременно эффективном инструменте апгрейда, как оперативная память (далее ОП), для этого обратимся к родимой теории.
DDR SDRAM
Модельный ряд микросхем оперативной памяти довольно разнообразен, при этом сегодня зачастую в ПК используются лишь два вида памяти именуемых, как SDRAM и DDR SDRAM.
SDRAM представляет собой динамичную оперативную память, которая будучи в рабочем состоянии производит синхронизацию с шиной памяти. Сегодня имеют место быть две разновидности памяти SDRAM: РС 100 и РС 133. Так, РС 100 работает на частоте 100 МГц, а РС 133 – на частоте 133 МГц. На данный момент SDRAM-память встречается крайне редко, чаще всего лишь на компьютерах с процессором Pentium 3.
Уже с 2001 г. предпочтение отдается более совершенному стандарту памяти DDR SDRAM. В переводе с английского языка «DDR» означает «двойную скорость передачи информации», что является сущностью этой разновидности оперативной памяти. Работа DDR SDRAM предусматривает три тактовые частоты – 266, 333, 400 МГц. При этом следует учитывать, что разными фирмами-продавцами в строке-спецификации может быть указана, как тактовая частота, так и пропускная способность оперативной памяти, измеряемая в Мб/С.
DDR2 SDRAM является вторым поколением синхронной динамической памяти с произвольным доступом и двойной скоростью передачи информации. Данная разновидность оперативной памяти используется в вычислительной технике также в качестве видеопамяти. Предшественником DDR2 SDRAM была память DDR SDRAM.
Уже в 2010 г. данный вид памяти был в существенной мере вытеснен памятью стандарта DDR3.
К основным отличиям DDR2 от DDR можно отнести вдвое большую частоту работы шины, благодаря которой буфер микросхемы памяти получает данные. При этом для обеспечения необходимого потока данные на шину передаются из 4-х мест одновременно.
DDR3 SDRAM является синхронной динамической памятью третьего поколения с произвольным доступом и двойной скоростью передачи информации. Помимо того, что данная разновидность памяти используется в вычислительной технике в качестве оперативной, также ее можно использовать как видеопамять. Предшественником DDR3 была память DDR2 SDRAM. С приходом DDR3 предподкачка увеличилась до 8 бит.
DDR3 потребляет меньше энергии, нежели модули DDR2, этому способствует пониженное напряжение питания ячеек памяти. Понизить напряжение питания удалось благодаря использованию более тонкого технического процесса во время производства микросхем и благодаря использованию транзисторов с двойным затвором, это, в свою очередь, снизило утечку тока.
Также существует разновидность памяти DDR3L, у которой с ещё более низкое энергопотребление, доходящее до 1,35 В, что на 10 процентов меньше, чем у DDR3.
В 2012 г. стало известно о новой разработке - память DDR3L-RS, выпущенная для использования на смартфонах.
Представление о банках памяти
Системная плата и модули памяти (DIP, SIMM, SIPP и DIMM) в совокупности организуют банки памяти. Иметь какое-то представление о принципах распределения памяти между банками и об их расположение на плате необходимо тогда, когда пользователь намеривается добавить в свой компьютер дополнительную микросхему памяти.
Помимо этого, посредствам диагностических программ можно вывести адрес байта или бита неисправной ячейки, которая в результате поможет выявить поврежденный банк памяти.
Зачастую разрядность банков совпадает с разрядностью шины данных процессора.
Общее
ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), оно же RAM (" Random Access Memory " - память с произвольным доступом), представляет собой область временного хранения данных, при помощи которой обеспечивается функционирование программного обеспечения. Физически, оперативная память в системе представляет собой набор микросхем или модулей (содержащих микросхемы), которые обычно подключаются к системной плате.
В процессе работы память выступает в качестве временного буфера (в ней хранятся данные и запущенные программы) между дисковыми накопителями и процессором, благодаря значительно большей скорости чтения и записи данных.
Примечание.
Совсем новички часто путают оперативную память с памятью жесткого диска ( ПЗУ - постоянное запоминающее устройство), чего делать не нужно, т.к. это совершенно разные виды памяти. Оперативная память (по типу является динамической - Dynamic RAM ), в отличие от постоянной - энергозависима, т.е. для хранения данных ей необходима электроэнергия, и при ее отключении (выключение компьютера) данные удаляются. Пример энергонезависимой памяти ПЗУ - флэш-память, в которой электричество используется лишь для записи и чтения, в то время как для самого хранения данных источник питания не нужен.
По своей структуре память напоминает пчелиные соты, т.е. состоит из ячеек, каждая из которых предназначена для хранения мёда определенного объема данных, как правило, одного или четырех бит. Каждая ячейка оной имеет свой уникальный «домашний» адрес, который делится на два компонента – адрес горизонтальной строки ( Row ) и вертикального столбца ( Column ).
Ячейки представляют собой конденсаторы, способные накапливать электрический заряд. С помощью специальных усилителей аналоговые сигналы переводятся в цифровые, которые в свою очередь образуют данные.
Для передачи на микросхему памяти адреса строки служит некий сигнал, который зовется RAS ( Row Address Strobe ), а для адреса столбца — сигнал CAS ( Column Address Strobe ).
С этим разобрались, идем дальше. Затронем еще один немаловажный вопрос:
Модули SIMM, DIMM и RIMM
Изначально физически оперативная память представляла собой отдельные микросхемы (DIP), при этом платы таких систем, как IBM XT и АТ могли включать 36 разъемов, которые были предназначены для активации микросхем памяти. Со временем микросхемы памяти стали помещаться на отдельных платах, подключавшихся к разъемам шины.
Также к недостаткам данной организации можно отнести тот факт, что микросхемы периодически «выскакивали» из своих гнезд, благодаря чему компьютерная техника постоянно включалась и выключалась, следствием того был перегрев микросхем, что, в свою очередь, вызывало ошибку памяти. Устранялась данная проблема после того, как микросхема более плотно вставлялась в гнездо.
Решить эту неприятность также могло лишь непосредственное припаивание контактов микросхем к поверхности материнской платы или карты расширения. Однако когда один из модулей выходил из строя, его необходимо было вырезать и припаять новую микросхему. Из этого следовало, что микросхемы должны были одновременно припаиваться и легко заменяться. Данный принцип был применен в модулях SIMM.
Абсолютное большинство настольных систем в качестве альтернативы при установке отдельных микросхем памяти использует модули SIMM, DIMM, RIMM, которые представляют собой небольших размеров платы с микросхемами памяти, вставляемые в материнскую плату.
Послесловие
Собственно, это основы основ и базисный базис, а посему, надеюсь, что статья была интересна Вам как с точки зрения расширения кругозора, так и в качестве кирпичика в персональных знаниях о персональном компьютере :).
На сим всё. Как и всегда, если есть какие-то вопросы, комментарии, дополнения и тп, то можете смело бежать в комментарии, которые расположены ниже. И да, не забудьте прочитать материал по выбору этой самой оперативной памяти.
Белов Андрей (Sonikelf) Заметки Сис.Админа [Sonikelf's Project's] Космодамианская наб., 32-34 Россия, Москва (916) 174-8226
З наете ли вы, что такое оперативная память? Конечно, знаете. Это такое устройство, от которого зависит скорость работы компьютера. В общем, так оно и есть, только выглядит такое определение немного дилетантски. Но что в действительности представляет собой оперативная память? Как она устроена, как работает и чем один вид памяти отличается от другого?
Объемы встроенной памяти устройства
На современном рынке мобильных телефонов представлен большой выбор гаджетов: объем их встроенной памяти начинается от 4 Гб (бюджетные модели) и заканчивается 256 Гб и выше.
Чтобы выбрать оптимальный девайс и не переплачивать за ненужные гигабайты, следует учитывать следующие факты:
- объем памяти, необходимый для хранения операционной системы и рабочих файлов устройства, редко когда превышает 0,5 Гб;
- на хранение программ и приложений требуется в целом от 3 до 7 Гб (если не планируется устанавливать много игр);
- основным «потребителем» гигабайтов внутренней памяти являются фотографии и видео, особенно если вы используете режим съемки HDR или иные специальные эффекты.
Таким образом, для полноценной работы смартфона в качестве мультифункционального средства общения достаточно 16 Гб внутренней памяти.
- Телефон с памятью 32 Гб. Подойдет, если помимо смартфона, вы используете другие гаджеты (планшет, умные часы, плеер и т.д.). Мобильное устройство приобретается в первую очередь для комфортного общения в Интернет и социальных сетях и съемки фотографий стандартного уровня качества.
- Телефон с памятью 64 Гб. Рассчитан на тех, кто делает свыше 20 кадров в день и любит снимать длительные видео в хорошем разрешении. Таким пользователям есть смысл задуматься о приобретении такого дорогостоящего устройства. Также модель смартфона с 64 гигабайтами внутренней памяти необходима тем, кто использует гаджет для работы: хранения документов, загрузки таблиц, создания тяжелых файлов.
- Телефон с памятью 128 Гб. Оптимальный выбор для активных пользователей цифровых устройств. Если вы регулярно слушаете музыку, любите снимать качественные фото в режиме HDR или видео хорошего разрешения, заядлый игроман, то оптимально покупать девайс с внушительным объемом памяти. Особенно, если вы используете для развлечений только одно устройство.
- Телефон с памятью 256 Гб. Такая покупка является целесообразной, если мобильная фотография, видеосъемка или аудиозапись являются вашим постоянным занятием, при это вы не используете профессиональный фотоаппарат или иные устройства. Во всех остальных случаях можно ограничиться внешними носителями или загрузкой медиаконтента в облачные хранилища.
Компьютерная память
Оперативная память, ОЗУ она же RAM (англ.) — это энергозависимая часть компьютерной памяти, предназначенной для хранения временных данных, обрабатываемых процессором. Хранятся эти данные в виде бинарной последовательности, то есть набора нулей и единиц. Энергозависимой же она называется потому, что для её работы необходимо постоянное подключение к источнику электрического тока. Стоит только отключить её от питания, как вся хранящаяся в ней информация будет утеряна.
Но если ОЗУ это одна часть компьютерной памяти, тогда что представляет собой её другая часть? Носителем этой части памяти является жесткий диск. В отличие от ОЗУ, он может хранить информацию, не будучи подключён к источнику питания. Жесткие диски, флешки и CD-диски — все эти устройства именуются ПЗУ, что расшифровывается как постоянное запоминающее устройство. Как и ОЗУ, ПЗУ хранят данные в виде нулей и единиц.
Подробнее
Дело в том, что современные устройства оперативной памяти являются достаточно объемными (привет двухтысячным, когда хватало и 32 Mб), чтобы в ней можно было размещать данные от нескольких одновременно работающих задач. Процессор также может одновременно обрабатывать несколько задач. Это обстоятельство способствовало развитию так называемой системы динамического распределения памяти, когда под каждую обрабатываемую процессором задачу отводятся динамические (переменные по своей величине и местоположению) разделы оперативной памяти.
Динамический характер работы позволяет распоряжаться имеющейся памятью более экономно, своевременно «изымая» лишние участки памяти у одних задач и «добавляя» дополнительные участки – другим (в зависимости от их важности, объема обрабатываемой информации, срочности выполнения и т.п.). За «правильное» динамическое распределение памяти в ПК отвечает операционная система, тогда как за «правильное» использование памяти, отвечает прикладное программное обеспечение.
Совершенно очевидно, что прикладные программы должны иметь способность работать под управлением операционной системы, в противном случае последняя не сможет выделить такой программе оперативную память или она не сможет «правильно» работать в пределах отведенной памяти. Именно поэтому не всегда удается запустить под современной операционкой, ранее написанные программы, которые работали под управлением устаревших систем, например под ранними версиями Windows (98 например).
Ещё (для общего развития) следует знать, что поддержка памяти зависит от разрядности системы, например, операционная система Windows 7, разрядностью 64 бита, поддерживает объем памяти до 192 Гбайт (младший 32 -битный собрат "видит" не больше 4 Гбайт). Однако, если Вам и этого мало, пожалуйста, 128 -разрядная Windows 8 заявляет поддержку поистине колоссальных объемов – я даже не осмеливаюсь озвучить эту цифру. Чуть подробнее про разрядность мы писали тут.
Что это такое разобрались.
Дальше, на очереди, как и гласил заголовок, у нас не менее интересный вопрос:
Для чего нужна ОЗУ
Тут может возникнуть вопрос, а зачем вообще нужна оперативная память? Разве нельзя выделить на жестком диске буфер для временного помещения обрабатываемых процессором данных? В принципе можно, но это был бы очень неэффективный подход.
Физическое устройство оперативной памяти таково, что чтение/запись в ней производится намного быстрее . Если бы вместо ОЗУ у вас было ПЗУ, компьютер бы работал очень медленно.
Тип памяти DRAM
Тип памяти DRAM является энергозависимой полупроводниковой памятью, обладающей прямым доступом (RAM). Помимо этого DRAM является запоминающим устройством, широко используемым в качестве RAM в выпускаемых сегодня компьютерах.
Составляют память DRAM ячейки из полупроводникового материала, в каждой ячейки хранится определённый объём информации (до 4 бит). В совокупности эти ячейки напоминают «прямоугольник», который включает определённое количество строк и столбцов. Одна такая прямоугольная конструкция называется страницей, тогда как множество страниц именуется банком. Каждый набор вышеуказанных ячеек можно условно поделить на области.
В качестве запоминающего устройства DRAM-память является модулем, который состоит из электрической платы с микросхемами и разъёма, необходимого для взаимодействия модуля и материнской платы.
Тип памяти ROM
Память типа ROM (ПЗУ) позволяет хранить данные, при этом возможностью их видоизменять она не располагает. По этой причине данный тип памяти применяется лишь для чтения информации. ROM также порой относят к категории энергонезависимой памяти, поскольку любая информация, записанная в нее, сохраняется в случае отключения питания. По этой причине ROM является хранилищем команд запуска компьютера, иными словами - программного обеспечения, загружаемого систему.
Не стоит говорить о ROM и оперативной памяти, как о противоположных понятиях, поскольку, по сути, ROM является частью системы под названием оперативная память. Проще говоря, часть адресного пространства оперативная память отводит под ROM. Данное разделение вызвано потребностью во временном хранении программного обеспечения, предназначенного для загрузки операционной системы.
Основной код BIOS помещен в микросхемы ROM, которыми снабжена системная плата и плата адаптеров. Они предназначены для хранения вспомогательных подпрограмм системы ввода-вывода, а также драйверов, необходимых для той или иной платы, особенно это актуально для плат, запуск которых должен производиться на ранней стадии загрузки, примером является видеоадаптер.
Об ошибках в оперативной памяти
Устранение ошибок памяти - довольно сложная задача, поскольку не во всех случаях выявление причин их возникновения является возможным. Зачастую пользователи считают, что причины всех сбоев сводятся к программному обеспечению, тогда, как на самом деле всему виной память.
Чтобы устранить ошибки пользователь должен иметь под рукой некоторые диагностические программы. Стоит отметить, что ряд ошибок памяти может быть выявлен одним приложением и остаться незамеченным для другого. Во время включения ПК BIOS производит проверку памяти. Чаще всего при покупке компьютера к нему прилагается диск, который содержит перечень специальных диагностических программ. Также сегодня рынок полон множеством других утилит для диагностики, которые содержат свои собственные методы тестирования памяти.
В сети Интернете при желании каждый пользователь может найти множество инструментов для диагностики памяти, примером являются:
В чем разница между оперативной и встроенной памятью телефона
Разобравшись, что такое оперативная и встроенная память телефона, перейдем к вопросу об их принципиальной разнице.
Главное, чем отличается встроенная память от оперативной — показатель зависимости от энергопитания.
Как только устройство выключается, все данные из оперативной памяти смартфона автоматически удаляются, а само ОЗУ очищается от информации.
Внутренняя память никак не зависит от питания и сохраняет все пользовательские файлы даже после полного выключения устройства.
Остальные технические различия между встроенной и оперативной памятью смартфона приведены в таблице.
Оперативная память | Встроенная память |
Определяет скорость реакции смартфона и его производительность. | Определяет максимально возможный объем данных длительного хранения (фото, видео, музыка и т.д.) |
Постоянно взаимодействует с операционной системой телефона и всеми приложениями. | Запускается при включении девайса, не взаимодействует напрямую ни с одним приложением. |
Здесь хранится временная информация обо всех запущенных программах. | Здесь хранятся долговременные и постоянные алгоритмы и микропрограммы для корректной работы комплектующих. |
Характеризуется быстрой записью информации и меньшими объемами (максимум — 6 Гб). | Процесс сохранения данных происходит медленно, имеет почти неограниченные объемы (до 256 Гб и более). |
Расположена на дискретном модуле, который может быть заменен. | Расположена на материнской плате смартфона. |
Увеличить объемы невозможно. | Для использования дополнительных объемов достаточно установки карты памяти — альтернативного хранилища пользовательской информации. |
Быстродействие памяти при замене
В случае возникновения необходимости заменить вышедший из строя модуль или микросхему памяти, новому элементу необходимо соответствовать типу заменяемого модуля, при этом его время доступа должно быть меньше или равно соответствующему показателю неисправной детали. Таким образом, новый элемент вполне может обладать более высоким быстродействием.
Проблемы могут возникнуть во время использования микросхем или модулей, которые не соответствуют определенному перечню требований, примером является длительность циклов регенерации. Также негативным фактором считается несоответствие в разводках выводов, емкостях, разрядностях и конструкции.
В случае установки модулей памяти с более быстрым действием, на производительность это не оказывает положительного эффекта, так как частота обращаемой к ней системы остается неизменной. В системах, в которых используются модули DIMM, RIMM, считывание быстродействия производится посредствам специального ПЗУ SPD.
Производительность подобного рода систем можно повысить, установив более быстрые модули памяти.
Компоновка модулей
Кстати, давайте рассмотрим из чего же состоит (из каких элементов) сам модуль.
Так как практически все модули памяти, состоят из одних и тех же конструктивных элементов, мы для наглядности возьмем стандарт SD-RAM (для настольных компьютеров). На изображении специально приведено разное конструктивное исполнение оных (чтобы Вы знали не только «шаблонное» исполнение модуля, но и весьма «экзотическое»).
Итак, модули стандарта SD-RAM ( 1 ): DDR ( 1.1 ); DDR2 ( 1.2 ).
- Чипы (микросхемы) памяти
- SPD ( Serial Presence Detect ) – микросхема энергонезависимой памяти, в которую записаны базовые настройки любого модуля. Во время старта системы BIOS материнской платы считывает информацию, отображенную в SPD , и выставляет соответствующие тайминги и частоту работы ОЗУ ;
- «Ключ» - специальная прорезь платы, по которой можно определить тип модуля. Механически препятствует неверной установке плашек в слоты, предназначенные для оперативной памяти;
- SMD -компоненты модулей (резисторы, конденсаторы). Обеспечивают электрическую развязку сигнальных цепей и управление питанием чипов;
- Cтикеры производителя - указывают стандарт памяти, штатную частоту работы и базовые тайминги;
- РСВ – печатная плата. На ней распаиваются остальные компоненты модуля. От качества зачастую зависит результат разгона: на разных платах одинаковые чипы могут вести себя по-разному.
Теперь обощая, упрощая.
Оптимальные параметры памяти смартфона
Прежде чем покупать новый смартфон или планшет, необходимо определиться с вашими потенциальными потребностями и планируемым способом использования гаджета.
В зависимости от этого стоит выбирать модель, отвечающую хотя бы минимальному порогу по объемам оперативной и внутренней памяти.
Экономия при покупке более дешевого устройства с меньшим ОЗУ или встроенной памятью приведут не только к дискомфорту при работе со смартфоном, но и к скорой потребности в приобретении нового девайса.
Зачем нужна эта самая оперативная память?
Как мы уже знаем, обмен данными между процессором и памятью происходит чаще всего с участием кэш-памяти. В свою очередь, ею управляет специальный контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их, т.е. кэш-контроллер загружает в кэш-память нужные данные из оперативной памяти, и возвращает, когда нужно, модифицированные процессором данные в оперативку.
После процессора, оперативную память можно считать самым быстродействующим устройством. Поэтому основной обмен данными и происходит между этими двумя девайсами. Вся информация в персональном компьютере хранится на жестком диске. При включении компа в ОЗУ с винта записываются драйверы, специальные программы и элементы операционной системы. Затем туда записываются те программы – приложения, которые мы будем запускать, при закрытии последних они будут стерты из оной.
Данные, записанные в оперативной памяти, передаются в CPU (он же не раз упомянутый процессор, он же Central Processing Unit ), там обрабатываются и записываются обратно. И так постоянно: дали команду процессору взять биты по таким-то адресам (как то: обработатьих и вернуть на место или записать на новое) – он так и сделал (смотрите изображение).
Все это хорошо до тех пор, пока ячеек памяти ( 1 ) хватает. А если нет?
Тогда в работу вступает файл подкачки ( 2 ). Этот файл расположен на жестком диске и туда записывается все, что не влезает в ячейки оперативной памяти. Поскольку быстродействие винта значительно ниже ОЗУ , то работа файла подкачки сильно замедляет работу системы. Кроме этого, это снижает долговечность самого жесткого диска. Но это уже совсем другая история.
Примечание.
Во всех современных процессорах имеется кэш ( cache ) - массив сверхскоростной оперативной памяти, являющейся буфером между контроллером сравнительно медленной системной памяти и процессором. В этом буфере хранятся блоки данных, с которыми CPU работает в текущий момент, благодаря чему существенно уменьшается количество обращений процессора к чрезвычайно медленной (по сравнению со скоростью работы процессора) системной памяти.Однако, кэш-память малоэффективна при работе с большими массивами данных (видео, звук, графика, архивы), ибо такие файлы просто туда не помещаются, поэтому все время приходится обращаться к оперативной памяти, или к HDD (у которого также имеется свой кэш).
Что такое встроенная память телефона
Под встроенной (внутренней) памятью телефона понимается та часть системы смартфона, в которой хранится личная информация и данные владельца устройства: его фотографии, аудиозаписи, видео, загруженные приложения, в том числе игры, документы.
Чем больше показатели внутренней памяти девайса, тем больше информации в нем можно хранить без использования внешних носителей или облачного хранилища.
В то же время размеры встроенной памяти никак не отражаются на оперативности девайса и его быстродействии: они определяют только удобство использования смартфона для личных целей.
Объем внутренней памяти указывается как в описании смартфона или на его упаковке, так и в Настройках устройства.
Чтобы узнать размеры встроенной памяти, нужно:
- открыть меню «Настроек»;
- перейти в папку «Память»;
- в строке «Память устройства» будет указан максимальный объем внутренней памяти гаджета, а также количество оставшихся гигабайтов.
Важно помнить, что производитель указывает максимальный размер встроенной памяти смартфона. Фактически пользователю доступен меньший объем: часть памяти используется для хранения операционной системы и установленных производителем программ и приложений.
Этот раздел внутренней памяти называется системным, освободить его невозможно. Для хранения данных владельца смартфона предназначен пользовательский раздел, подразделяемый, в свою очередь, на часть для программ и приложений и часть для медиа, аудио и иных файлов.
Объемы оперативной памяти устройства
Если рассматривать ОЗУ, то необходимый объем напрямую зависит от типа использования устройства:
- какими программами и приложениями планирует пользоваться владелец смартфона,
- как много одновременно работающих процессов ему необходимо,
- с какой целью планируется применять девайс.
Выбирая смартфон, необходимо помнить, что объемы ОЗУ увеличить невозможно: при повышении нагрузки на устройство единственным возможным способом получения больших объемов оперативки станет покупка нового телефона.
Рассмотрим более подробно, какими характеристиками будет обладать смартфон с конкретным объемом оперативной памяти:
- 512 Мб - такая вместимость ОЗУ чаще всего встречается в бюджетных моделях, а также телефонах солидного возраста. В наши дни оперативной памяти этого размера будет недостаточно для комфортной работы с гаджетом: она подойдет для тех, кто использует смартфоны для звонков или разовых задач.
- 1 Гб — во втором десятилетии XX века такой объем оперативной памяти считается минимальным для полноценного функционирования телефона. Девайс сможет поддерживать работу до 5 приложений одновременно, что позволит использовать его не только для звонков, но и с целью выхода в Интернет, общения в нескольких мессенджерах.
- 2 Гб — на сегодняшний день это оптимальный объем ОЗУ, характерный для смартфонов бюджетных линеек. Памяти хватает на запуск до 10 приложений и игр на невысоких скоростях. Повышение нагрузки приведет к значительному снижению производительности гаджета.
- 3 Гб — оперативная память рассчитана на многофункциональный режим работы. Владелец устройства сможет без проблем запускать «тяжелые» приложения и утилиты, устанавливать анимированные лаунчеры, без проблем играть в онлайн-игр.
- 4 Гб — смартфон с таким объемом памяти «не работает, а летает». Для обычных пользователей его более, чем достаточно: телефон сможет одновременно поддерживать до 30 открытых программ, запуск приложений будет происходить моментально. Оперативка 4 Гб характерна для флагманских моделей престижных брендов высокого ценового сегмента.
- 6 Гб — максимально возможный объем ОЗУ. Встречается на единичных моделях смартфонов последнего поколения. Приобретение гаджета с такими характеристиками не несет особой практической выгоды: для полной загрузки ОЗУ потребуется активировать свыше 100 программ одновременно.
Как в ОЗУ записывается и читается информация
Понять, как в ОЗУ происходит запись и считывание данных будет проще, если представить её в виде обычной таблицы. Чтобы считать данные из ячейки, на горизонтальную строку выдаётся сигнал выбора адреса строки (RAS). После того как он подготовит все конденсаторы выбранной строки к чтению, по вертикальной колонке подаётся сигнал выбора адреса столбца (CAS), что позволяет считать данные с конкретной ячейки матрицы.
Характеристика, определяющая количество информации, которое может быть записано или прочитано за одну операцию чтения/записи, именуется разрядностью микросхемы или по-другому шириной шины данных. Как нам уже известно, перед тем как быть переданной на шину микросхемы, а затем в центральный процессор, информация сначала попадает в выходной буфер. С ядром он связывается внутренним каналом с пропускной способностью равной ширине шины данных. Другой важной характеристикой ОЗУ является частота шины памяти. Что это такое? Это периодичность, с которой происходит считывание информации, а она совсем не обязательно должна совпадать с частотой подающегося на матрицу памяти сигнала, что мы и увидим на примере памяти DDR.
В современных компьютерах используется так называемая синхронная динамическая оперативная память — SDRAM. Для передачи данных в ней используется особый синхросигнал. При его подаче на микросхему происходит синхронное считывание информации и передача её в выходной буфер.
8 бит * 100 МГц = 100 Мб/с
Что такое кэш память SRAM
SRAM – обозначение статической оперативной памяти полностью отличной от других типов памяти. Статической эта память называется потому, что главным ее отличием от динамической оперативной памяти является то, что она не нуждается в периодической регенерации во время сохранения своего содержимого. Относительно быстродействия у SRAM более высокие показатели, нежели у динамической оперативной памяти.
Несмотря на то, что быстродействие SRAM гораздо выше, чем у динамической оперативной памяти, все же имеются два негативных фактора, это то, что ее плотность ниже, а стоимость при этом выше. Под более низкой плотностью подразумевается то, что у SRAM большие габариты при незначительной информационной емкости. Все эти факторы не позволяют использовать SRAM, как оперативную память ПК.
Чтобы избежать существенного роста стоимости высокоскоростная память SRAM устанавливается лишь в небольшом объеме в качестве кэша. Во время работы кэш-память использует тактовые частоты, близкие или даже равные тактовым частотам процессора. Также стоит упомянуть о том, что именно этот тип памяти использует процессор во время чтения и записи данных.
Как же работает оперативная память?
Работа оперативной памяти непосредственно связана с работой процессора и внешних устройств компьютера, так как именно ей последние «доверяют» свою информацию. Таким образом, данные сперва попадают с жесткого диска (или другого носителя) в саму ОЗУ и уже затем обрабатываются центральным процессором (смотрите изображение).
Обмен данными между процессором и памятью может происходить напрямую, но чаще все же бывает с участием кэш-памяти.
Кэш-память является местом временного хранения наиболее часто запрашиваемой информации и представляет собой относительно небольшие участки быстрой локальной памяти. Её использование позволяет значительно уменьшить время доставки информации в регистры процессора, так как быстродействие внешних носителей (оперативки и дисковой подсистемы) намного хуже процессорного. Как следствие, уменьшаются, а часто и полностью устраняются, вынужденные простои процессора, что повышает общую производительность системы.
Оперативной памятью управляет контроллер, который находится в чипсете материнской платы, а точнее в той его части, которая называется North Bridge (северный мост) - он обеспечивает подключение CPU (процессора) к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ , графический контроллер (смотрите изображение).
Примечание.
Важно понимать, что если в процессе работы оперативной памяти производится запись данных в какую-либо ячейку, то её содержимое, которое было до поступления новой информации, будет безвозвратно утеряно. Т.е. по команде процессора данные записываются в указанную ячейку, одновременно стирая при этом то, что там было записано ранее.
Рассмотрим еще один важный аспект работы оперативки – это ее деление на несколько разделов с помощью специального программного обеспечения (ПО), которое поддерживается операционными системами.
Сейчас Вы поймете, о чем это я.
Выбор модулей памяти
Чтобы увеличить объем памяти ПК необходимо установить дополнительные модули памяти на системную плату. Большая часть систем снабжена хотя бы одним незанятым слотом памяти, предназначенным для установки дополнительного модуля.
Некоторые высокопроизводительные системы нуждаются в установке двухканальной памяти, проще говоря - в двух идентичных модулях памяти.
Существует несколько положений, на которые нужно обратить внимание во время покупки модулей памяти. Часть их касается производства и распределения памяти, остальные же зависят от разновидности покупаемых модулей.
Большая часть компаний занимается производством модулей памяти, однако только некоторые из них выпускают микросхемы. При этом существует лишь несколько фирм, которые производят микросхемы памяти, покупая их уже другие компании, выпускают разнообразные модули памяти, такие как, например, DIMM, RIMM.
Температура, лаг, энергозависимость и вообще "на пальцах"
Условно говоря, если очень просто, то оперативная память это много мелких ячеек, хранящих данные и каждый бит этих данных хранится зарядом (или его отсутствием) на крошечном конденсаторе в микросхеме (о чем говорилось выше по тексту).
Эта память является энергозависимой, именно поэтому во время режима сна (гибернации компьютера) содержимое памяти записывается на жесткий диск, а при пробуждении загружается обратно. Когда компьютер выключен, - память пуста.
Файл подкачки, который является "продолжением" этой памяти, логичным образом, хранит в себе данные на жестком диске, что, в общем случае, небезопасно.
Информация в ячейках со временем "теряется", причем, чем выше температура, тем быстрее это происходит.
Чтобы избежать потери сохранённых данных, они должны регулярно обновляться, чтобы восстановить заряд (если он есть) до первоначального уровня. Этот процесс обновления включает чтение каждого бита, а потом запись его обратно. Это происходит не целиком, а блоками. В процессе такого «обновления» память занята и не может выполнять обычные операции, такие как запись или хранение битов. В общем случае из-за этого обновления память тормозит каждые 7,8 мкс.
Память DDR
Это был простейший пример работы SDR — памяти с однократной скоростью передачи данных. Этот тип памяти сейчас практически не используется, сегодня его место занимает DDR — память с удвоенной скоростью передачи данных. Разница между SDR и DDR заключается в том, что данные с выходного буфера такой ОЗУ читаются не только при поступлении синхросигнала, но и при его исчезновении. Также при подаче синхросигнала в выходной буфер с ядра памяти информация попадает не по одному каналу, а по двум, причём ширина шины данных и сама частота синхросигнала остаются прежними.
Для памяти DDR принято различать два типа частоты. Частота, с которой на модуль памяти подаётся синхросигнал, именуется базовой, а частота, с которой с выходного буфера считывается информация — эффективной. Рассчитывается она по следующей формуле:
эффективная частота = 2 * базовая частота
В нашем примере с микросхемой 8 бит и частотой 100 МГц это будет выглядеть следующим образом.
8 бит * (2 * 100 МГц) = 200 Мб/с
Что такое оперативная память в (телефоне) смартфоне
Под оперативной памятью (ОЗУ или RAM) телефона понимается одна из энергозависимых частей его системы, предназначенная для хранения входной и выходной информации, специальных кодов и иных системных данных, необходимых для корректного функционирования девайса.
В ОЗУ находится вся информация, которую используют в настоящий момент активные программы и приложения, а также данные, необходимые операционной системе устройства для бесперебойной работы:
- страницы и вкладки поисковых браузеров;
- данные социальных сетей и мессенджеров;
- информация из почтовых серверов;
- запущенные игровые процессы.
Важной особенность оперативной памяти является возможность самоочищения: когда какое-либо приложение перестает быть активным, вся связанная с ним информация автоматически стирается с ОЗУ.
Если телефон выключается или перезагружается, оперативная память самостоятельно очищается.
Оперативная память устройства напрямую определяет следующие процессы:
- число одновременно работающих программ (в том числе фоново);
- многозадачность телефона;
- скорость загрузки приложений;
- корректность запуска игровых приложений;
- возможность работы некоторых «тяжелых» программ.
Если объемов оперативной памяти на телефоне недостаточно, чтобы удовлетворить все потребности владельца девайса, то происходит сбой в работе устройства:
- не загружаются интернет-страницы;
- резко снижается скорость запуска приложений;
- тяжелые программы автоматически закрываются — операционная система свернет их, чтобы запустить другие программы.
Что такое оперативная память и встроенная память в (телефоне) смартфоне
Одной из важнейших характеристик любого мобильного телефона или планшета, определяющей его производительность и удобство в повседневном использовании, является объем памяти.
Тем не менее параметры памяти любого гаджета отличаются и имеют различное функциональное назначение.
В этой статье мы рассмотрим, что же такое оперативная память и встроенная память, какие их параметры являются оптимальными, а также разберемся в разнице между двумя видами памяти.
Физическое устройство ОЗУ
Физически ОЗУ представляет съёмную плату (модуль) с располагающимися на ней микросхемами памяти. В основе микросхемы лежит конденсатор — устройство, известное уже больше сотни лет.
Каждая микросхема содержит множество конденсаторов связанных в единую ячеистую структуру — матрицу или иначе ядро памяти. Также микросхема содержит выходной буфер — особый элемент, в который попадает информация перед тем, как быть переданной на шину памяти. Из уроков физики мы знаем, что конденсатор способен принимать только два устойчивых состояния: либо он заряжен, либо разряжен. Конденсаторы в ОЗУ играют ту же роль, что и магнитная поверхность жёсткого диска, то есть удержание в себе электрического заряда, соответствующего информационному биту. Наличие заряда в ячейке соответствует единице, а отсутствие — нулю.
Объем и другие характеристики модулей памяти
Чем больше программ пользователь планирует запустить одновременно, тем больший ему понадобится объем модуля памяти. При этом следует помнить о том, что часть данного объема затрачивается на нужды системы. Так, например, комфортная работа на Windows XP предполагает наличие минимум 1Гб ОЗУ, а на Windows 7 – минимум 2Гб ОЗУ.
К другим характеристикам модулей памяти можно отнести тактовую частоту, пропускную способность и чип. Вышеуказанные характеристики являются зависимыми друг от друга, а потому определенная частота отвечает лишь определенной пропускной способности, и определенному чипу. Чем показатели частоты выше, тем выше скорость передачи данных. Также стоит заострить внимание на следующем положении: суммарная пропускная способность каждого модуля памяти не должна быть выше пропускной способности шины RAM на материнской плате, иначе память не раскроет весь свой потенциал. Еще нужно помнить о том, что материнскими платами поддерживаются разные типы чипов, а потому стоит приобретать лишь поддерживаемую память, поскольку, если этого не сделать, память будет работать медленней или вообще не будет работать.
Читайте также: