Почему любую программу перед выполнением нужно загрузить в оперативную память

Для чего нужна оперативная память в компьютере

Если ответить банально на вопрос, для чего нужна оперативная память в компьютере, первое что приходит на ум, так это просто для работы системы в целом. Извлеките модуль памяти и попробуйте запустить системный блок. Загрузки ПК не произойдет, только будет виден на мониторе черный экран и слышен неприятный звук. Такой сигнал обуславливается тем, что система понимает отсутствие важной комплектующей детали, и пытается предупредить об этом. Для начала давайте разберемся вообще что такое оперативная память и для чего она нужна.

Оперативная память – память в которой хранятся временные данные в процессе их выполнения. Ее еще называют ОЗУ (оперативно запоминающее устройство). Она является энергозависимой, так как пока подается питание на модуль памяти, приложения находятся в ней и исполняются процессором. Если систему выключить или произойдет перебой с питанием, исполняемые в ней процессы безвозвратно теряются.

Как и жесткий диск, ОЗУ имеет собственный объем памяти. На раннем развитии информационных технологий объемы памяти исчислялись в мегабайтах. В современное время уже никого не удивишь 4 ГБ оперативки и выше.

Прежде всего самое важное отличие в предназначении. Жесткий диск выполняет функцию сохранения данных. Оперативная память же предполагает временное хранение промежуточных данных, которые со временем меняются полностью или остаются неизменными, и исполняются пока работает компьютер.

Второе отличие. Различная скорость работы. Обуславливается тем, что жесткий диск предназначен для других целей. Если часть функций ОЗУ начинает использовать данный ресурс, это приведет к заметному снижению производительности.

Как работает оперативная память в windows

Выше было сказано, что при отсутствии модуля памяти система работать не будет. Хотя, на ПК, установлена Windows. Так почему же не происходит долгожданной загрузки? Ответ прост, ведь операционная система, так же состоит из файлов. А для полной работы необходима загрузка этих исполняемых файлов windows.

Когда видно логотип windows и бегающую полоску загрузки, в этот момент в оперативку загружаются компоненты операционной системы. Запускаются основные службы, процессы, открывается рабочий стол. Далее когда запустились основные процессы, стартуют программы, которые помещены в автозагрузку, конечно если такие имеются.

Любые ваши действия, запуск любого приложения, поместит процесс в оперативную память. В диспетчере задач, во вкладках процессы и быстродействие, наглядно видно объем физической памяти, а так же количество свободной и занятой памяти.

Во вкладке процессы, виден список всех процессов, которые исполняются в данный момент в реальном времени. Визуально присутствует 4 отсека:

1. имя образа
2. имя пользователя
3. ЦП
4. память

Имя образа и есть список исполняемых файлов с расширением .exe, по ним собственно и кликаем, чтобы запустить приложения. Имя пользователя демонстрирует, кто запустил процесс. Это может быть администратор, службы windows или сама система. Если у вас подвисло приложение, можно найти ее имя образа, и нажать кнопку завершить процесс, после чего система грохнет процесс, приложение закроется, оперативная память освободится. То же самое можно сделать, если Вы хотите полностью удалить службу windows, конечно можно ее просто остановить, но не будет лишним знать различные варианты.

Важно! Не пытайтесь грохнуть системные процессы. Может привести к потери не сохраненных данных и перезапуску системы. То же самое касается некоторых служб и процессов запущенных администратором. Прежде чем, что-то завершить убедитесь, что Вам это никак не повредит!

ЦП расшифровывается как центральный процессор, ну тут понятно, что для каждого процесса показывается на сколько процентов грузится ЦП.

Ну и собственно память, указывает на то, сколько оперативной памяти хавает приложение.

Таким образом, Вы можете наблюдать и отслеживать любые изменения объема ОЗУ.

Что происходит, если не хватает ОЗУ

Сразу падает производительность, компьютер начинает тормозить. Происходит из-за недостаточного размера ОЗУ, например, когда загружаете ресурсоемкую игру.

При переполнении оперативки, активно задействуется файл подкачки, который располагается на системном разделе жесткого диска. По умолчанию система сама определяет размер файла подкачки.

Как было написано выше, жесткий диск для этих целей работает намного медленней. Из-за этого система начинает подвисать.

Бывает и такое, что даже файла подкачки не хватает, но к счастью есть процедура по его увеличению. Если производительность осталась на том же уровне, кроме покупки дополнительных модулей оперативной памяти, Вам ничего не поможет.

Существуют программы для оптимизации оперативной памяти. Разработчики уверяют, что данные программные продукты, стабилизируют и ускоряют работу системы. По большому счету, прирост производительности после использования утилит, практически незаметен, либо его нет.

На некоторых ресурсах есть информация, что данные процедуры, даже наоборот тормозят систему. По логике запущенное приложение возьмет тот объем, который ей необходим, а пытаться выгрузить из ОЗУ путем помещения, например, в файл подкачки, значит урезать производительность.

Для чего необходима оперативная память в играх

К одним из самых ресурсоемких приложений относятся, конечно же игры на ПК. Бывают ситуации, когда конфигурация компьютера, в целом для конкретной игры подходит, но объем ОЗУ маловат. Игра запустится и будет лагать. Такое может и быть, когда памяти достаточно, да же остается с запасом.

ВАЖНО! Перед установкой любой игры ознакомьтесь с системными требованиями. Сравните со своей конфигурацией, если она подходит, дерзайте. Иначе просто потратите нервы и время впустую.

Грешить на одну оперативную память, не всегда оправдано. Ведь ОЗУ это не главная часть ПК. Помимо оперативной памяти в компьютере есть процессор, видеокарта, материнка. В совокупности все комплектующие и строят производительность ПК. Бывает и такое, вроде комплектация уступает по некоторым параметрам, но производительность при этом выше.

Вот и рассмотрели основные аспекты. Так же оперативная память присутствует в других более компактных устройствах, чем ПК. Для тех же целей нужна оперативная память в смартфоне, планшете, и даже телефоне. О том, сколько нужно оперативной памяти, однозначного ответа нет. Зависит от Ваших потребностей, и для каких целей используете компьютер. В любом случае, чем больше, тем лучше.

Расширение оперативной памяти на Android: зачем это нужно и как работает

Появляется всё больше смартфонов с функцией виртуального наращивания оперативной памяти. Такую опцию получил и Honor X8 — у него 6 ГБ ОЗУ, которые можно динамически увеличить ещё на 2 ГБ. Но что скрывается за этой опцией и как она работает? Сейчас расскажем.

Что такое виртуальная оперативная память?

Прежде чем говорить о виртуальной оперативке, вспомним про обычную. ОЗУ — кратковременное цифровое хранилище, самая быстрая память, где находятся данные приложений, запущенных в эту секунду. Именно к ним обращаются процессор и ядро операционной системы смартфона, причём даже если программа давно свёрнута.

Виртуальная оперативка имеет аналогичные возможности. Однако вместо классических микросхем используется накопитель телефона. Опция берёт дополнительные гигабайты из внутренней памяти, чтобы расширить ОЗУ.

Как она действует?

Технология давно используется в компьютерах — её называют свопом, или файлом подкачки. Принцип работы на смартфонах такой же: как только в настройках вы включаете виртуальную память, из памяти накопителя резервируется несколько гигабайт на нужды оперативки. Важный нюанс — нативной поддержки динамического расширения ОЗУ в ОС Android нет. Каждый производитель добавляет такую функцию самостоятельно. Honor X8 позволяет выделить 2 ГБ из хранилища на 128 ГБ, что почти не сказывается на количестве свободного места для повседневных задач.

Виртуальная память не может полноценно заменить ОЗУ. Всё упирается в скорость чтения и записи накопителя — она на порядок меньше, чем показатели оперативки. Однако это не значит, что динамическое наращивание не пригодится.

Когда физическая оперативная память достигает предела своих возможностей, система начинает подключать к работе виртуальную, позволяющую сохранить данные небольших и редко используемых приложений. В итоге в обычном ОЗУ остаётся больше места под игры, требовательный софт и важные системные процессы.

Зачем это нужно?

Технология виртуальной памяти в первую очередь необходима гаджетам среднего класса, которые имеют ограниченный размер оперативки. Современные утилиты и игры потребляют всё больше ресурсов. Моделям с небольшим ОЗУ сложно работать в режиме многозадачности и держать в фоновом режиме запущенное ПО.

Но если просто добавить в смартфон больше ОЗУ, это приведёт к удорожанию аппарата. Поэтому сейчас самый оптимальный вариант для разработчиков — использование динамической оперативной памяти. Она увеличивает быстродействие устройства без дополнительных затрат.

Виртуальная память в деле

Мы тестировали функцию на Honor X8 в течение недели. Сразу после включения телефона активировали 2 ГБ виртуальной оперативки, которые дополнили 6 ГБ физической ОЗУ. Переключение между приложениями происходило почти мгновенно, требовательные программы не запускались заново, а продолжали функционировать с того же места, на котором их свернули. Браузер Chrome с парой десятков открытых вкладок не перезагружал страницы спустя полчаса работы в фоновом режиме.

Динамическое расширение оперативки обеспечило бесшовное переключение даже между самым ресурсоёмким софтом — удавалось держать в памяти две запущенные игры и открывать их без перезапуска. Таким образом, связка из физической и виртуальной ОЗУ обеспечивает практически топовую производительность.

Влияние оперативной памяти (ОЗУ) на производительность в играх

Влияние оперативной памяти на производительность в играх

Ни для кого не секрет, что комфорт игрового процесса сильно зависит от характеристик компьютера.

Многие производители собирают специальные модели ПК для геймеров, а среди пользователей распространено мнение, что чем больше памяти у устройства, тем удобнее на нем играть.

В статье мы расскажем, на что влияет оперативная память в компьютере в играх и что нужно сделать, чтобы устройство поддерживало любимые игровые программы в отличном качестве и на высоких скоростях.

Общее представление об ОЗУ

Одной из ключевых характеристик любого компьютера является системная память, включающая в себя физическую память (так называемое ОЗУ) и виртуальную память.

Главным отличием системной памяти от жесткого диска является продолжительность хранения информации: если содержимое жесткого диска хранится на постоянной основе, в том числе после выключения устройства, то системная память после каждой перезагрузки или выключения полностью очищается.

Под ОЗУ (оперативной памятью или оперативным запоминающим устройством) понимают одну из наиболее энергозависимых частей компьютерной памяти, которая сохраняет на протяжении рабочего периода устройства его машинный код, а также все входящие и исходящие данные, нуждающиеся в дальнейшей обработке процессором.

Параметры ОЗУ напрямую влияют на быстродействие ряда рабочих процессов компьютера: чем выше его показатели, тем быстрее будут выполнены поставленные пользователем задачи.

Если рассматривать работу оперативной памяти с точки зрения запуска компьютерных игр, то при их загрузке вся информация (картинка, локации и т.д.) выгружаются из жесткого диска на ОЗУ, после чего необходимые данные перекачиваются на видеокарту, где происходит их обработка и вывод на монитор игрока.

Какой объем ОЗУ оптимален для игрового компьютера

Любая компьютерная игра является программой, исполняемой EXE-файлом, в процессе ее активности осуществляется непрерывная обработка большого объема информации и использование дополнительных графических библиотек. По этой причине оперативную память следует рассматривать одной из важных составляющих любой геймерской системы.

При выборе игрового компьютера первое, на что следует обращать внимание — объемы оперативной памяти. На ней лучше не экономить, поскольку недостаточные размеры ОЗУ скажутся не только на комфорте игрового процесса, но и на успешности в реализации игровых миссий. Емкости, достаточной для обычной работы в офисных программах и интернете, недостаточно для стабильной работы большинства современных игр.

В параметрах любой современной компьютерной игры прописываются требования к ОЗУ. На сегодняшний день для компьютера геймера оптимальным является емкость оперативной памяти от 8 до 16 ГБ: эти объемы позволяют комфортно запускать большую часть игр, не закрывая при этом все работающие программы и процессы устройства.

На большинстве современных игровых компьютеров производителями установлены системы 8 или 16 Гбайт. В наиболее распространенных процессорах AMD и Intel применяются двухканальные контроллеры ОЗУ, благодаря чем на материнской плате каждой платформы установлены 2 или 4 слота DIMM. Материнские платы с разъемами LGA2011 и LGA2011-v3 располагают 4 или 8 разъемами соответственно для подключения ОЗУ.

Что происходит, если объемов оперативной памяти компьютера недостаточно

В тех случаях, когда компьютерной игре не хватает имеющегося объема оперативной памяти и данные в ОЗУ не помещаются, часть информации переносится на виртуальную память — на так называемый «файл подкачки».

Главной проблемой загрузки игры с файла подкачки является низкая скорость работы жесткого диска: показатель оперативности ОЗУ в несколько раз превышает аналогичный параметр виртуальной памяти. Это непосредственно отражается на игровом процессе: пользователь постоянно сталкивается с торможением игры, регулярными лагами и зависаниями на несколько секунд.

Таким образом, сама игра загрузится в любом случае, даже если ОЗУ компьютера недостаточно для ее запуска. Однако прохождение важных игровых моментов и в целом игровой процесс будут сопровождаться регулярным торможением и зависанием.

• Наиболее серьезной данная проблема будет для геймеров, играющих в онлайн-игры («Дота», «Танки» и другие РПГ): зависание на стороне одного из игроков может привести к поражению как всей команды, так и пользователя при соло-игре, например, при нападение со стороны другого игрока, когда отразить атаку невозможно из-за лагов процесса.
• В одиночных играх, не предполагающих участие других игроков, торможение менее критично и сказывается на удобстве и комфорте самого игрока. Для прохождения определенного участка ему потребуется потратить больше времени и, возможно, предпринять несколько попыток.

Влияние ОЗУ на производительность компьютерных игр

Влияние ОЗУ на производительность в играх зависит от характеристик конкретной игры. Прежде чем выбирать компьютер с максимальными значениями памяти или покупать дополнительные гигабайты, внимательно ознакомьтесь с параметрами ваших игр:

• если игрой используется 8 Гб ОЗУ, то обновление оперативной памяти устройства с 4 до 16 Гб заметно отразится на скорости запуска игры, качестве картинки, количестве «лагов» и частоте «торможения» процесса;
• если игра использует все те же 8 Гб памяти, уже имеющиеся на устройстве, то увеличение объемов ОЗУ до 16 Гб не окажет никакого влияния на скорость и оперативность игрового процесса: в результате апгрейда компьютера пользователь не заметит никаких положительных изменений.

Далее рассмотрим более подробно, на что влияет оперативная память в играх и от каких ее параметров сильнее всего зависит скорость и качество загрузки программы.

Частота и тайминги ОЗУ

Частота оперативной памяти непосредственно отражается на игровом процессе: чем выше скорость обмена данными с процессором, тем быстрее обрабатывается информация. Другими словами, чем больше показатель частоты ОЗУ, тем выше производительность игры.

В случае с таймингами наблюдается обратная зависимости: чем ниже показатель таймингов, тем больше скорость работы ОЗУ и, как следствие, выше производительность компьютерной игры. При этом важно учитывать, что использование двухканального режима работы оперативной памяти возможно только при условии полного совпадения таймингов.

Кадровая частота

Одним из наиболее важных для геймера параметров оперативной памяти является FPS или кадровая частота — количество меняющихся кадров в течение 1 секунды. Человеческий глаз способен воспринимать разное количество кадров за один и тот же промежуток времени:

• в спокойном состоянии мы видим 25 кадров/секунду, а скорость реакции нервной системы на картинку составляет около 40 миллисекунд;
• при возбуждении скорость повышается до 10-15 миллисекунд, что позволяет распознавать до 100 картинок в секунду.

Для большинства компьютерных игр оптимальными параметрами FPS являются 60-80 кадров в секунду. Низкие показатели, на уровне тех же 25 кадров в секунду, заметно отражаются на уровне комфорта во время игры: смена кадров напоминает замедленное слайд-шоу, игрок видит техническую сторону процесса и не может полностью наслаждаться игрой.

Для повышения кадровой частоты пользователи увеличивают ОЗУ компьютера. В отличие от других показателей, рост FPS в результате добавления дополнительных гигабайтов менее заметен. Для большинства компьютеров увеличение кадровой частоты происходит всего на 2-5 пунктов, в случае с двухканальным режимом — до 10 единиц. Таким образом, добавления объемов ОЗУ отражается на параметрах FPS, однако заметного улучшения от 2-кратного увеличения оперативной памяти ждать не стоит.

Встроенная оперативная память: что это и как влияет на компьютерные игры

Помимо классической оперативной памяти компьютера существует встроенная оперативная память графических процессоров (VRAM). Она представляет быструю вариацию флэш-памяти, на которой хранится вся визуализированная графика и иные изображения, обрабатываемые графическим процессором в CPU.

Так же как и с параметрами ОЗУ, объем встроенной оперативной памяти графических редакторов напрямую влияет на качество игрового процесса. В тех случаях, когда интегрированной видеопамяти недостаточно, информация перемещается на ОЗУ. Однако такое решение не способствует сохранению оптимальной производительности игрового процесса: ряд игр, например GTA V, в таком случае не позволяет использовать хорошее качество графики, в значительной части игровых процессов игроку приходит уведомление о превышении лимитов VRAM и ограничении быстродействия игры.

Для большинства современных игр необходимо минимум 6 Гб видеопамяти. Данного объема достаточно для настройки хороших показателей качества изображений и высокого разрешения игровых текстур.

Существует несколько способов решения проблемы ограниченных объемов видеопамяти:

• никогда не настраивайте качество графики на режим «Очень высокое»: визуально отличить высокое и очень высокое качество невозможно, тогда как использование менее затратного режима позволяет значительно уменьшить требования к ОЗУ и VRAM;
• протестируйте все варианты режимов в ваших играх: если существенной разницы в качестве изображения нет, следует установить наиболее экономный из приемлемых вариантов.

Отдельно следует упомянуть компьютеры, на которых вместо дискретной видеокарты установлен отдельный модуль, подсоединенный к разъему PCI‑E, а сам графический ускоритель располагается в материнской плате или процессоре. Такая схема характерна для бюджетных ноутбуков и офисных ПК. В этом случае часть объемов ОЗУ используется видеокартой для собственных нужд, поэтому полноценного игрового процесса здесь ждать не приходится. Чтобы компьютер смог запустить современный игровой процесс, потребуется приобрести дополнительный объем оперативной памяти.

Как решить проблему недостатка оперативной памяти

Прежде чем увеличивать имеющиеся объемы оперативной памяти, рекомендуется определить необходимую вам емкость ОЗУ. Для это нужно:

1. выписать из характеристик ваших компьютерных игр требования к оперативке;
2. выбрать максимальное значение;
3. добавить к нему 3-5% на фоновые процессы компьютера;
4. сравнить с имеющимся сейчас объемом ОЗУ.

В дальнейшем вам достаточно приобрести недостающие гигабайты оперативки, а основные усилия и финансы лучше направлять на улучшение характеристик видеокарты.

Основными рекомендациями, как избежать проблем с ОЗУ в будущем, являются:

• Используйте компьютеры, на которых установлена материнская плата минимум с 4 слотами DIMM. Даже если сейчас оперативной памяти достаточно, в будущем, для более ресурсоемких игр, можно будет установить дополнительно до 32 Гб ОЗУ.
• При запуске требовательных к ресурсам оперативки компьютерных игр закрывайте программы и приложения, потребляющие большой объем информации. Одним из наиболее затратных является поисковик Google Chrome.

Теперь вы знаете, в каком случае маленькое ОЗУ можно справедливо обвинять в торможении и лагах игры, а когда причина скрывается в иных параметрах компьютера.

Прежде чем увеличивать оперативную память вашего устройства, внимательно ознакомьтесь с требованиями любимых игрушек, сопоставьте их с имеющимися ресурсами ОЗУ и видеокарты.

Также помните: от зависаний и разовых сбоев не застрахованы даже самые раскрученные компьютерные игры.

Как работает оперативная память и зачем она нужна

Мое почтение, уважаемые читатели, други, недруги и прочие личности!

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.

Так как процесс дробления был произведен на лету и почти в последний момент, то возможны некоторые огрехи в тексте, которых не стоит пугаться, но можно сообщить об оных в комментариях, дабы, собственно, их так же на лету исправить.

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

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.

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:

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.

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:

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).

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 ).

1. Чипы (микросхемы) памяти
2. 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 ;
3. «Ключ» — специальная прорезь платы, по которой можно определить тип модуля. Механически препятствует неверной установке плашек в слоты, предназначенные для оперативной памяти;
4. SMD -компоненты модулей (резисторы, конденсаторы). Обеспечивают электрическую развязку сигнальных цепей и управление питанием чипов;
5. Cтикеры производителя — указывают стандарт памяти, штатную частоту работы и базовые тайминги;
6. 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.

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.

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) alt=»Sonikelf» /> alt=»Sonikelf» />Заметки Сис.Админа [Sonikelf’s Project’s] Космодамианская наб., 32-34 Россия, Москва (916) 174-8226