Распределение памяти в пк: Распределение памяти

Содержание

Распределение памяти

Распределение памяти
В персональных компьютерах традиционно принято два основных способа распределения оперативной памяти.
Первый способ, который начинает свой путь от IBM PC, когда даже 512 Кбайт оперативной памяти было чрезвычайно много, делит всю память на ряд небольших областей. Причем такой принцип остается даже у совр_еменных компьютеров в момент первоначальной работы BIOS и при переходе процессора в реальный режим, который характеризуется возможностью использования только 1 Мбайт памяти.
Второй способ реализуется, когда процессор переключается в защищенный режим и использует линейную модель памяти. Для разных поколений процессоров имеются некоторые различия, но надо учитывать, что современный процессор считает, что физическая память не имеет сегментации.

Основная часть ОЗУ (в пределах первого мегабайта, от 0 до начала видеопамяти) размером в 640 Кбайт называется стандартной памятью (Conventional Memory). Она используется для размещения кода программ, запущенных пользователем или операционной системой. В ней также хранятся различные данные, необходимые для работы программ.
За пределами 1 Мбайт существует область памяти НМA (High Memory Area), которая появилась из-за ошибки в процессоре 286. Эти дополнительные 64 Кбайт, если загружен драйвер HIMEM.EXE, можно использовать для хранения кода и данных любой программы. Правда, чаще всего этот подарок программистам и пользователям занимается под размещение резидентной части операционной системы и различных драйверов. Пользователь может самостоятельно указать, какие программы должны загружаться в эту память, например, корректируя системные файлы операционной системы MS-DOS — AUTOEXEC.BAT и CONFIG.SYS.
Между верхней границей стандартной памяти и до конца первого мегабайта существует область UMA (Upper Memory Area) размером 384 Кбайт, в которой расположены видеопамять, адресное пространство ПЗУ видеоадаптера и BIOS (а также ПЗУ других внешних устройств). Это пространство между верхней границей ПЗУ видеоадаптера и до начала BIOS, т. е. от С8000h до F0000h, у стандартного персонального компьютера почти всегда не занято. Чтобы использовать свободную часть этой памяти, например для размещения кода операционной системы, используют драйвер EMM386.EXE. Соответственно, надо указать в файлах AUTOEXEC.BAT и CONFIG.SYS, что пользователь разрешил использовать эту память.

 

Оперативная память за пределами 1 Мбайт и до верхней границы адресуемой памяти имеет название XMS (extended Memory Specification). Процессор, работающий в реальном режиме, обратиться к этой памяти может только используя метод EMS (Expanded Memory Specification). Суть метода в том, что в области UMA выделяется окно размером 64 Кбайт, разделенное на четыре страницы по 16 Кбайт. Специальный драйвер отображает произвольный кусочек физической памяти на эти страницы, из-за чего, кстати, эту память еще называют «отображаемой памятью».

микросхемы ОП


Память (memory) – функциональная часть ЭВМ, предназначенная для записи, хранения и выдачи информации.

Скачать презентацию «Характеристики памяти ПК» 
Скачать тест по теме «Характеристики памяти ПК» 

 

Всю память ЭВМ можно разделить на:

  1. ОЗУ (оперативное запоминающее устройство)
  2. ПЗУ (постоянное запоминающее устройство)
  3. РОН (регистры общего назначения) внутренняя память процессора – его регистры.
  4. CMOS (Complement Metal Oxide Semiconductor – комплементарные пары метал-оксид-полупроводник указывает на технологию изготовления данной памяти) – память системных установок(конфигурации).
  5. ВЗУ (внешнее запоминающее устройство)
  6. Видеопамять – электронная память, размещенная на видеокарте, используется в качестве буфера для хранения кадров динамического изображения.

1,2,3,6 – электронная память, 5 – электромеханическая память.

Характеристики оперативной памяти

Внутренняя память ПК обладает двумя основными свойствами: дискретностью и адресуемостью.

Дискретность – память состоит из битов (бит — элемент памяти, частица информации, хранит двоичный код 0 или 1. Слово бит произошло от англ. «binary digit» — двоичная цифра).

Бит – наименьшая частица памяти компьютера.

Следовательно, у слова «бит» есть два смысла: это единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. Оба эти понятия связаны между собой следующим образом:
В одном бите памяти хранится один бит информации.

Память – это упорядоченная последовательность двоичных разрядов(бит). Эта последовательность делится на группы по 8 разрядов. Каждая такая группа образует байт памяти.

Следовательно «бит» и «байт» обозначают не только названия единиц измерения количества информации, но и структурные единицы памяти ЭВМ.
1Кб = 210 байт =1024б
1Мб = 210 Кбайт =1024Кб
1Гб = 1024Мб

 Ячейка памяти – группа последовательных байтов внутренней памяти, вмещающая в себе информацию, доступную для обработки отдельной командой процессора.
Содержимое ячейки памяти называется машинным словом. Байты внутренней памяти пронумерованы. Нумерация начинается с 0.

Порядковый № байта называется адресом байта. Принцип адресуемости памяти заключается в том, что любая информация заносится в память и извлекается из нее по адресам, т.е. чтобы взять информацию из ячейки памяти или поместить ее туда, необходимо указать адрес этой ячейки. Адрес ячейки память равен адресу младшего байта, входящим в ячейку.
Адресация памяти начинается с 0. Адреса ячеек кратны количеству байтов в машинном слове.

 

Структура оперативной памяти

 


Оперативная память(ОП) (ОЗУ)

Из ОП ЦП берет исходные данные для обработки, в нее записываются полученные результаты. Название «оперативная» память получила потому что работает быстро.
Является энергозависимой, данные и программы сохраняются в ней только до тех пор, пока ПК включен, при выключении ПК содержимое ОП стирается.
ОЗУ предназначена для хранения текущей, быстроменяющейся информации и допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислений.

Используется два основных типа оперативной памяти: статическая память (SRAM-Static RAM — КЭШ) и динамическая память (DRAM-Dynamic RAM — ОЗУ).
Эти две разновидности памяти различаются быстродействием и удельной плотностью (емкостью) хранимой информации.

Быстродействие памяти характеризуется двумя параметрами: временем доступа(access time) и длительностью цикла памяти (cycle time).
Эти величины, как правило, измеряются в наносекундах. Чем больше эти величины, тем больше быстродействие памяти.
Время доступа представляет собой промежуток времени между формированием запроса на чтение информации из памяти и моментом поступления из памяти запрошенного машинного слова (операнда).
Длительность цикла определяется минимальным допустимым временим между двумя последовательными обращениями к памяти.

В статической памяти элементы построены на триггерах — схемах с двумя устойчивыми состояниями. Для построения одного триггера требуется 4-6 транзисторов. После
записи информации в статический элемент памяти он может хранить информацию сколь угодно долго (пока подается электрическое питание).
Статическая память имеет высокое быстродействие и низкую плотность размещения хранящихся данных. Этот вид памяти дорог и энергоемок, следовательно, может происходить перегрев,
что снижает надежность система, поэтому вся ОП не может быть построена по статическому принципу.

В динамической памяти элементы памяти построены на основе полупроводниковых конденсаторов, занимающих гораздо более меньшую площадь, чем триггеры в статической памяти.
Для построения динамического элемента памяти требуется 1-2 транзистора. Каждый бит ОП представляется в виде наличия или отсутствия заряда на конденсаторе, образованном в структуре

полупроводникового кристалла. Ячейки динамической памяти очень компактны, но со временем конденсатор испытывает утечку заряда, поэтому периодически (приблизительно 1000 раз в сек.)
выполняется автоматическое восстановление информации в каждой ячейке. Это снижает скорость работы динамической памяти и является основным ее недостатком.

ОП часто обозначают RAM (Random Access memory) – память с произвольным доступом (тип доступа к памяти при котором ячейки памяти пронумерованы, т.е. адресуемы и, следовательно, обращение к ним может производиться в произвольном порядке).

Термин «произвольный доступ» означает, что можно считать (записать) информацию в любой момент времени из любой ячейки.

Заметим, что существует и другая организация памяти, при которой прежде чем считать нужную информацию нужно «вытолкнуть» ранее поступившие операнды.

От объема ОП, установленным на ПК напрямую зависит с каким ПО Вы сможете на нем работать. При недостатке ОП программы не запускаются, выдается сообщение: “Out of memory”, либо работают крайне медленно.

Чем больше ОП в ПК, тем лучше. При необходимости объем ОП можно нарастить (ограничивается параметрами ОП, поддерживаемой конкретной материнской платы, внимательно см.спецификацию к системной плате).


Распределение памяти в ПК (Разделы ОЗУ)

RAM устроена довольно сложно, она иерархична (многоэтажна). ОП разделяют на несколько типов. Деление это обусловлено историческими причинами.
Первые компьютеры были выполнены так, что они могли работать максимально с 640Кб памяти. Выделяют 4 вида памяти:

  • Стандартная (conventional memory area)
  • Верхняя (upper memory blocks(area))
  • Дополнительная (expanded memory specification)
  • Расширенная (extended memory specification)

Стандартная (conventional memory area) – базовая, первые 640 Кб, также его часто называют lower.
В мл. адреса этой памяти загружается ОС и драйверы устройств. Оставшуюся свободную часть памяти занимают пользовательские программы.

Резидентные программы так же остаются в этой памяти.

Верхняя (upper memory аrea) – 640Кб — 1Мб используется для хранения служебной информации: памяти видеоадаптера,BIOS.
Спец. драйвер Himem.sys позволяют загружать в свободные участки этой области резидентные программы и драйвера устройств.

High memory – первые 64 Кб после 1Мб. ОС MS DOS позволяет загрузить часть резидентной DOS в эту область, освобождая при этом существенную часть
базовой памяти для работы прикладных программ. Особенно это полезно для программ, использующих всю ОП. Используя спец. утилиты (для DOS emm386.exe)
в верхние разделы памяти можно загружать также и резидентные программы (команды LH для autoexec.bat и DEVICEHIGT для config.sys).

Вся память свыше 1 Мб может быть рассмотрена как дополнительная(expanded) или как расширенная (extended). В ОС менеджер памяти позволяет использовать память и как расширенную и как дополнительную, автоматически обеспечивая тот тип взаимодействия с данными, который нужен прикладным программам. Т.е. пользователю новых современных ПК (от Pentium) нет необходимости распределять память «в ручную», менеджер выделить память таким образом, как это требует прикладная программа.

Дополнительная(expanded) память – постраничная, т.е. ОП разбивается на страницы, каждой странице ставится в соответствие определенный адрес в основной памяти. При обращении к такому адресу EMM(expanded memory manager) драйвер расширенной памяти(менеджер памяти) позволяет компьютеру считать информацию с соответствующей страницы памяти.

Расширенная (extended) память построчной организации (Smartdrv — драйвер расширенной памяти) используется для создания временного логического диска (виртуального диска), как буфер обмена с жестким диском.


Распределение ОП в ПК с ОС MS-DOS

1Mб+ 64Кб High High Расширенная или дополнительная память
Резидентные программы и драйверы устройств
Часть ОС
1Mб Upper Верхняя память ПЗУ BIOS
Видеопамять (текстовый буфер)
Видеопамять (графический буфер)
640Кб Convertional Memory Area (base)Стандартная (базовая память) Свободная часть (command.com) транзитная часть
Свободная часть для программ пользователя
Command.com (резидентная часть)
Программы DOS, драйверы
Файлы io.sys msdos.sys
Данные для DOS и BIOS и другая служебная информация

Микросхемы ОП (модули ОП)

Производительность ПК зависит от типа и размера ОП, а это в свою очередь зависит от набора интегральных схем на материнской плате.

Внешний вид микросхем ОП: пластиковая полоска, на ней расположены кремневые «черепашки» – чипы-микросхемы (то есть используется полупроводниковая технология) и имеются «ножевые» контактные разъемы.

Устройства памяти характеризуются следующими основными показателями:

  1. временем доступа (быстродействием). Время доступа – промежуток времени, за который может быть записано (прочитано) содержимое ячейки памяти.
  2. емкостью (определяет количество ячеек (битов) в устройстве памяти).
  3. стоимостью.
  4. потребляемой мощностью (электропотреблением).

Существует 2 модуля памяти, отличающиеся формой, внутренней архитектурой, скоростью работы: SIMM и DIMM.
I. SIMM (SINGLE IN-LINE MEMORY MODULES) (SRAM)
бывают двух типов (отличающихся количеством контактов).

1. 30-контактные модули SIMM. Бывают 1 и 4 Мб. Практически сегодня исчезли из продажи для компьютеров 386, 286-процессором. Сегодня им нашлось интересное применение – в качестве ОП, устанавливаемой в некоторые звуковые платы, например, Greafive Sound Blaster 32 (AWE-32) Gravis UltraSound PnP. Однако новая карта AWE-64 уже содержит свои модули ОП, эта память не нужна.

2. 72-контактные SIMM (на 1, 4, 8, 16, 32, 64 Мб, редко 128 Мб). Внешний вид неизменный, а вот тип устанавливаемой на них памяти меняется (тип памяти указывается на микросхеме).

a) самый старый (редко сейчас встречающийся) – FPM DRAM (или просто DRAM – Dynamic Random Access Memory – динамическая ОП). Работала на 486 и первых Pentium.

b) модифицированный тип EDO DRAM (или EDO – Extended data output).

Микросхемы SIMM выпускаются одинарной и двойной плотности, с контролем четности и без (использование контроля четности позволяет парировать одиночную ошибку памяти). Модули отличаются и по скорости доступа 60 и 70 наносекунд, чем скорость меньше, тем быстрее доступ. 60 наносекунд быстрее 70 наносекунд. Модули SIMM в материнской плате Pentium и Pentium MMX устанавливаются только попарно, образуя так называемый банк.

Пример необходимо 32 Мб => 2 модуля SIMM по 16 Мб.
необходимо 64 Мб => 4 модуля SIMM по 16 Мб или 2 модуля SIMM по 32Мб.

В рамках одного банка можно использовать только одинаковые по емкости и скорости доступа модули SIMM. Если на вашей материнской плате 4 слота для модулей памяти SIMM, то можно сформировать два банка различной емкости.


II. DIMM (SDRAM DUAL IN-LINE MEMORY MODULES).

Появился впервые у MMX- компьютеров, стал основой для PII., поэтому у PII редко бывают SIMM-разъемы. DIMM не обязательно должно быть четное число. Модули DIMM бывают емкостью 16, 32, 64, 128, 256, 512 Мб

Виды DIMM.

  1. EDO SD RAM (Synchronous DRAM) – синхронизируемая динамическая ОП)
    SD RAM (SINGLE DATA RATE RANDOM ACCESS MEMORY).ЗУПВ с одинарной скоростью передачи данных, которая в зависимости от тактовой частоты называется памятью PC100 и PC133. Микросхема на 168 контактов, является сегодня самой «медленной» из семейства DIMM-модулей памяти, Время доступа = 10-20 наносекунд. Верхний предел ее тактовой частоты 133 МГц. И все же этот тип ОП вполне подходит для большинства офисных и
    домашних ПК. Пропускная способность 1Гб/с.
    SPD – это небольшая микросхема, установленная в модуле памяти SD RAM DIMM и содержащая подробную информацию о типе установленной памяти и некоторые другие устройства. РС133 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory) самая быстрая из класса классической ОП. (были и РС66, РС100). Теперь это самый медленный тип ОЗУ. Физически представляет собой массив микроскопических конденсаторов, «упакованных» в микросхемы памяти. Логически каждый конденсатор есть не что иное, как элементарная однобитовая информационная ячейка с 2-мя состояниями: 0 – если конденсатор не заряжен, 1 – если заряжен. Эти ячейки объединяются в двумерную матрицу, где каждая ячейка адресуется номерами строки и столбца, на пересечении которых она находится. К микросхеме подводятся шины командная (передает команды, управляющие работой микросхем ОП), адресная (адреса строк и столбцов), и данных. Все три синхронизируются импульсами одной и той же частоты. (133). SDRAM – синхронная память и логика работы микросхем памяти этого типа жестко синхронизируется с тактовым сигналом. Например, контроллер памяти точно знает, в течение скольких тактов микросхемы памяти будут готовить запрошенные данные для передачи и на каком такте начнется собственно их передача. Сегодня данная микросхема встречается редко.
  2. Rambus (RD RAM)Двухканальная ОП (микросхема фирмы Intel). Direct Rambus – это новая шина памяти, в которой управление адресацией отделено от работы с данными. Система состоит из контроллера Direct Rambus, подсоединенного к одному или нескольким модулям Direct Rambus DRAM, которые называются RIMM, в отличии от обычных микросхем памяти, соединяемых параллельно, RIMM соединяются последовательно. Канал Direct Rambus включает двунаправленную шину данных и шину адреса, т.е. адреса памяти передаются одновременно с данными. Каждая микросхема RDRAM может содержать до 32 независимых банков, SD RAM – от 2 до 8. Свободно работает на высоких тактовых частотах.
    Микросхема на 184 контакта Микросхемы ОП с тактовой частотой от 600 до 800 МГц. Когда используется микросхема PC800 (частота синхронизации 400 МГц), пропускная способность шины «память-процессор» достигает 3,2 Гб/с. При использовании PC600 (300 МГц) этот параметр = 2,6 Гб/с.
    В свободные гнезда памяти Rambus необходимо устанавливать заглушки Continuity Rimm (CRIMM). Без них система не станет работать, поскольку модули в обоих каналах Rambus включаются каскадно, то есть тактовые и управляющие сигналы проходят через разъемы Rimm последовательно. Емкость ОЗУ может быть до 3 Гб.
    Обеспечивают значительное быстродействие при выполнении сложных приложений на ПК и рабочих станциях. Вопрос о быстродействии ОП сегодня очень спорный.
  3. DDR SDRAM (Double Data Rate)   – двойная скорость передачи данных – это по сути модификации обычной SDRAM и отличается от нее тем, что в ней запись и чтение данных происходят и по переднему и по заднему фронту тактового импульса. Поэтому за один такт по шине передается вдвое больше данных, и ее эффективная частота оказывается вдвое больше физической.
    2х канальная память DDR266 DDR333 и DDR400 и системы с ней не уступают памяти RDRAM. ОП с удвоенной скоростью передачи данных, а иначе называется PC200 и PC266 в зависимости от тактовой частоты системной шины. Не столь дорогая, чем (3 ) и явно способствует повышению быстродействия ПК в отличие от (2). В основном благодаря использованию этой памяти ПК на базе Athlon 1,2 Ггц обошел на многих тестах 1,5 Ггц Р-IV с памятью RD RAM.
    Сегодня, пока, покупатель не может просто выбрать желательный для него тип ОП, так как она связана с интегральной схемой на системной плате, а та с ЦП. Так, пока, Р-IV работает с набором ИС- 850 компании Intel и дорогостоящей памятью RD RAM. (В середине 2001 года планируется появление микросхем, совместимых с устройствами SD RAM и DDR). Если вы хотите приобрести Р-IV, то автоматически будете вынуждены приобрести и дорогую ОП. Наборы интегральных схем семейства Athlon используют ОП SD RAM и DDR, но не могут RD RAM.

Модуль памяти Kingston DDR PC3200

Модуль памяти Kingmax DDR2-667

Пропускная способность

Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти является пропускная способность.

Пропускная способность равна произведению разрядности шины данных и частоты операций записи или считывания информации из ячеек памяти:

Пропускная способность = Разрядность шины данных × Частота

Разрядность шины данных = 64 бита.

Максимально возможная в настоящее время (2006 год) частота шины данных совпадает с частотой системной шины и равна 1064 МГц.

Пропускная способность модулей памяти = 64 бита × 1064 МГц = 68 096 Мбит/с =

= 8 512 Мбайт/с ≈ 8 Гбайт/с.

Модули памяти маркируются своей пропускной способностью, выраженной в Мбайт/с: РС3200, РС4200, РС8500 и др.

Физическая и виртуальная память 

Объем используемой программами памяти можно увеличить путем добавления к физической памяти (модулям оперативной памяти) виртуальной памяти.

Виртуальная память выделяется в форме области жесткого диска. В ОС Windows это файл подкачки.

Размер файла подкачки и его размещение в иерархической файловой системе можно изменить.

Быстродействие жесткого диска и, соответственно, виртуальной памяти существенно меньше быстродействия оперативной памяти.

Замедление быстродействия виртуальной памяти может происходить в результате фрагментации данных в файле. Для того чтобы этого не происходило, рекомендуется произвести дефрагментацию диска и установить для файла подкачки постоянный размер.

ПЗУ (постоянное запоминающее устройство)

В ПЗУ информация остаётся неизменной.
Запись в ПЗУ обычно осуществляется электрическим или механическим способом, в процессе изготовления материнской карты. Эти данные, как правило, не могут быть изменены, выполняемые не ПК
программы могут их только считывать В ПЗУ хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере.

Часто ее называют ROM (Read Only Memory) – память только для чтения. В постоянной памяти хранятся программы для проверки оборудования компьютера, инициирования загрузки ОС и выполнение базовых
функций по обслуживанию устройств ПК. Часто содержимое постоянной памяти называют BIOS(Basic Input Output System) – базовая система ввода/вывода.
BIOS – это система контроля и управления устройствами, подключёнными к ПК (жёсткий диск, ОП, часы, календарь). Это часть программного обеспечения ПК, поддерживающая управление адаптерами
внешних устройств, экранные операции, тестирование, начальную загрузку и установку OS. BIOS находится на материнской плате (отдельная микросхема с автономным питанием от батарейки в ПК).

На сегодняшних ПК BIOS можно перезаписывать.BIOS сегодня может сам определять новые устройства, подключённые к ПК (стандарт PnP — Plug-And-Play) включи и работай.
Управление устройствами осуществляется через механизм прерываний.


Прерывания могут быть:

  • аппаратные (инициируются аппаратными средствами),
  • логические (инициируются микропроцессором – нестандартные ситуации в работе микропроцессора),
  • программные (инициируются каким-либо программным обеспечением).

При включении ПК автоматически загружается и выполняется спец.программа POST(Power-On Self-Test) из состава BIOS.

Эта программа производит самопроверку и тестирование при загрузке:

  • проверка переключателей и CMOS-памяти на системной (материнской) плате (определение оборудования, которое подключено к ПК),
  • тестирование ОЗУ,
  • выполнение действий по загрузке OС (загрузка в ОЗУ и запуск Блока Начальной Загрузки OС),
  • выполняет другие специфические действия по подготовке ПК и дополнительно-го оборудования к работе.


BIOS

Является своеобразной программной оболочкой вокруг аппаратных средств ПК (самого нижнего уровня), реализуя доступ к аппаратным средствам ПК через механизм прерываний.
CMOS-память – ПЗУ (с возможностью модификации), где содержится некоторая настроченная информация по конфигурации ДАННОГО ПК и некоторого дополнительного оборудования. Обладает низким электропотреблением. Питается от аккуммуляторной батарейки.
«Вход» в редактирование CMOS-памяти, как правило, по нажатию клавиши DELETE (DEL) (на клавиатуре) сразу после включения ПК в процессе работы POST-программы (загрузка программы Setup).

Содержание CMOS-памяти (основное):

  • системные часы,
  • информация по результатам диагностики POST-программы,
  • информация по наличию и типу FDD,
  • информация по наличию и типу HDD,
  • размер ОЗУ,
  • наличие дополнительного оборудования.

Скачать презентацию «Характеристики памяти ПК»

Скачать презентацию с Яндекса «Характеристики памяти ПК»

 Скачать тест «Оперативная память ПК» 

 

 

strong/td

Понравилась статья, рекомендуйте Вашим друзьям!
Давайте дружить!

Логическое распределение оперативной памяти

Логическое распределение оперативной памяти (рис. 7.29) определяется не только применяемой операционной системой, но и особенностями аппаратной реализации IBM-совместимых компьютеров.

Примечание Современные операционные системы не используют распределение памяти, как это показано ниже. Все нижесказанное справедливо для работы подсистемы BIOS во время начальной загрузки компьютера.

Рис. 7.29. Распределение памяти для PC АТ Знание строения RAM необходимо для программной оптимизации системы. Оптимизация системы не всегда пропорциональна денежным вложениям в новейшие быстродействующие программные продукты. Используя простые уловки и хитрости, можно повысить производительность PC внутрисистемными методами.

Можно выделить пять важнейших логических областей оперативной памяти.

— Стандартная оперативная память (Conventional Memory)

— EMS (Expanded Memory Specification)

— UMA (Upper Memory Area)

— HMA (High Memory Area)

— XMS (Extended Memory Specification)

Стандартная оперативная память С уверенностью можно сказать, что с точки зрения аппаратной спецификации стандартная память является наиважнейшей. Как правило, в ней располагается большая часть прикладных программ и данных.

В то время как внутри PC обычно все выражается в двоичной системе счисления (0 или I), для адресации памяти применяется шестнадцатеричная система счисления, обозначаемая наличием символа «h» после написания определенного значения.

Примечание Шестнадцатеричная система счисления — это система с основанием 16, в отличие от десятичной системы с основанием 10. К 10 цифрам от 0 до 9, используемым в десятичной системе, добавляются еще и буквы от А до F. Значение шестнадцатеричного F соответствует значению десятичного числа 15. В двоичной системе F (соответственно 15) выражается как 00001111. В шестнадцатеричной системе байт (состоящий из 8 бит) всегда можно выразить через два шестнадцатеричных числа. Чтобы числу F «не было одиноко» (не перепутать его с буквой F), впереди него ставят ноль. Совершенно корректная запись десятичного числа 15 в шестнадцатеричной системе — OFh. Чтобы усложнить дело еще больше, адреса ячеек памяти обозначают не просто шестнадцатеричными цифрами, а составляют из двух конструкций, разделенных двоеточием. Эти части адреса называются сегментами (номер шестнадцатибайтного блока памяти) и смещением (относительно начала сегмента). Таким образом, запись 1000h:0112h соответствует адресу 10112h.

Стандартная память начинается от адреса 0000:0000 и продолжается до адреса А000:0000. Верхний предел был установлен процессорами 8088 и 8086. Эти процессоры имели 20-разрядную адресную шину и поэтому могли адресовать только 1 Мбайт памяти (220 = 1 048 576 байт). В пределах этой памяти выше уровня 640 Кбайт фирмой IBM были зарезервированы 384 Кбайт для выполнения внутренних функций, которые будут рассмотрены далее. Распределение памяти для PC с CPU 80386 и выше показано на рис. 7.30.

Рис. 7.30. Распределение памяти для PC с CPU 80386 и выше Таблица векторов прерываний Само название говорит, что речь идет о таблице (состоящей из 256 элементов по 4 байта), в которой находятся векторы прерываний — адреса сервисных программ, входящих в состав операционной системы и BIOS. При этом речь идет о таких базовых функциях, как отображение символа на экране монито ра, организация доступа к дисководу или жесткому диску и т. п. Но поскольку существуют различные операционные системы и версии BIOS, эти программы обработки прерываний могут располагаться в различных местах стандартной оперативной памяти. В таблице векторов прерываний указано их реальное местоположение. Таблица начинается с адреса 0000h:0000h и занимает 1024 байта (I Кбайт).

Область данных BIOS

Вслед за таблицей прерываний расположена область данных BIOS объемом 768 байт. Здесь размещены счетчик таймера, буфер клавиатуры и другая внутренняя информация.

Область для операционной системы После области данных BIOS в стандартной оперативной памяти располагается область для загрузки операционной системы. Конечно, система загружается в RAM не полностью, а только частично (например, ядро DOS, Windows). Часть ядра операционной системы — процессор команд, более известный под именем COMMAND.COM. Ядро операционной системы не имеет постоянного адреса памяти. Его местоположение и размер занимаемой им памяти зависят от версии операционной системы. Впрочем, имеется возможность перераспределить стандартную память, поместив ядро системы в другие области памяти.

Основная область памяти Далее до адреса А ООО Н: 0000h все принадлежит только программам и данным. Этот адрес известен как граница 640 Кбайт.

UMA

После первых 640 Кбайт оперативная память становится «аппаратной». Здесь находится информация, которая служит для сопряжения прикладных программ с различными картами расширений, установленными в PC, а поскольку иногда карты расширения, например видеокарту, называют адаптером {Adapter), эту область памяти иногда называют сегментом адаптера или правильнее, т. к. речь идет об области памяти с более высокими адресами —

UMA (Upper Memory Area). Верхняя память (Upper Memory) располагается по адресам в диапазоне AOOOOh-FFFFFh (от 640 Кбайт до I Мбайт), ее размер составляет 384 Кбайт.

Рассматриваемая область памяти неоднородна. В UMA размещается видеопамять и ROM BIOS, а также могут находиться модули постоянной и оперативной памяти, конструктивно расположенные на картах расширения, подключенных к PC. Поэтому среди этих блоков некоторые зарезервированы, другие- свободны. Свободные блоки называются UMB {Upper Memory Block).

Область памяти графической карты находится в пределах адресов от A000h:0000h до C000h:0000h и занимает 128 Кбайт. Конструктивно она располагается на видеокарте, а логически помещена в адресное пространство памяти PC.

С видеопамятью работают сразу два компонента PC: процессор и монитор. Процессор помещает в нее данные, а монитор обращается к видеопамяти для вывода этих данных на экран. Процессор обращается к видеопамяти только при необходимости изменить выводимые данные, а монитор считывает данные из нее непрерывно для отображения их на экране.

Еще совсем недавно видеокарты поставлялись с видеопамятью объемом от 2 до 8 Мбайт, а сейчас видеопамять составляет 32, 64, 128 и даже 256 Мбайт. В этой памяти хранится изображение. Соответствующая программа обращается к нему через «окно» размером 64 Кбайт, адрес которого приходится на начало блока A000h:0000h или блока B000h:0000h. При этом программа управляет значением в специальном индексном регистре, которое показывает, какие 64 Кбайт видеопамяти отображаются в окне. Этот способ несколько напоминает ситуацию с памятью EMS, речь о которой пойдет далее.

Выше адреса C000h:0000h вплоть до C800h:0000h находится VGA BIOS (размером 32 Кбайт), где записаны основные функции для представления изображений. Некоторые прикладные программы охотно обращаются к VGA BIOS, потому что доступ к программам BIOS в области памяти сегмента адаптера намного быстрее, чем к соответствующим программам, находящимся в ROM BIOS видеокарты.

Выше адреса C800h:0000h все по-настоящему запутано. Здесь находятся несколько свободных блоков, которые могут быть использованы различным образом. Большинство изготовителей плат пользуются этим с целью ускорения доступа к своим платам и располагают здесь информацию о них, например, о SCSI-1 lost-адаптере или сетевой карте. При отсутствии таких карт вы можете использовать эту память для размещения в ней операционной системы (это можно сделать с помощью драйвера EMM386.EXE, входящего в поставку DOS или Windows). Кроме того, 64 Кбайт резервируются для страниц дополнительной памяти (EMS), если она будет использоваться. Как это сделать, описано далее.

В последних 64 Кбайт памяти UMA выше адреса F000h:0000h располагается область памяти ROM BIOS. Здесь, например, находится информация, внесенная в CMOS Setup при конфигурировании PC. Предположительно в вашем CMOS Setup имеется опция System BIOS Shadow RAM, которую стоит активизировать (об этом будет написано далее).

EMS

Как уже упоминалось ранее, в верхней памяти (UMA) имеются изрядные «дыры», которые представляют собой свободную память, самостоятельно не идентифицируемую системой. Пустуют, как правило, область расширения системного ROM BIOS или часть области под дополнительные модули ROM. Использовать эту память позволяет метод EMS (Expanded Memory Specification), появившийся прежде всего потому, что программы, использующие большой объем памяти, не могут разместиться в оперативной памяти емкостью 640 Кбайт. Возможно, вы уже встречались с типичным сообщением на экране монитора:

Insufficient Memory

Чтобы преодолеть этот барьер, фирмы Lotus, Intel и Microsoft (отсюда название LIM) создали стандарт, который основывается на так называемом переключении банков (Bank Switchings) или блоков (страниц) памяти. В области UMB между видеобуфером и системной ROM BIOS выделяется незанятое окно (Page frame) размером 64 Кбайт, разделенное на 4 логические страницы по 16 Кбайт каждая. С помощью специального драйвера, например EMM386.EXE, строятся «отображения» до четырех произвольных физических страниц в логические из дополнительной (Expanded) памяти, расположенной на специальной карте расширения. Поэтому эту память часто называют отображаемой памятью. При необходимости обращения к данным, расположенным в дополнительной памяти, с помощью драйвера выбирается соответствующее ранее построенное «отображение» физических страниц в логические.

Когда CPU обращается к области памяти, входящей в окно (адрес памяти которого ниже 1 Мбайт), аппаратно происходит обращение к соответствующим страницам дополнительной памяти на плате расширения. Таким образом, по средством адресации, реализуемой драйвером EMS, можно обращаться к 8 Мбайт (стандарт L1M 3.2) или к 32 Мбайт (стандарт L1M 4.0) дополнительной памяти, которая конструктивно расположена на отдельной карте расширения. На PC с процессорами 80386 и выше такая отдельная карта стала уже не нужна. EMS здесь может эмулироваться с помощью соответствующих драйверов в расширенной (Extended) памяти.

Для того чтобы использовать EMS-память, необходимо выполнение двух условий.

— Прикладные программы должны уметь обращаться к драйверу EMS-памяти.

— Необходим специальный менеджер (Expanded Memory Manager, EMM), который организует страницы памяти и управляет ими.

Ранее для старых материнских плат драйвер управления памятью поставлялся на отдельной дискете. В настоящее время этот драйвер входит в стандартные поставки DOS и Windows, в этом случае он соответствует последнему стандарту L1M и называется EMM386.EXE. Этот драйвер позволяет программно эмулировать дополнительную (Expanded) память в расширенной (Extended) памяти. В CONFIG.SYS этот драйвер определяется, как правило, следующим образом:

Device = C:\DOS\EMM386.EXE хххх ИЛИ

Device = C:\Windows\EMM386.EXE хххх Параметр хххх определяет в килобайтах величину эмулируемой Expanded-памяти.

Командная строка C:\DOS\EMM386.EXE 1024 файла CONFIG.SYS резервирует

I Мбайт дополнительной памяти, что можно проверить, например, с помощью утилиты Syslnfo, входящей в пакет Norton Utilities (рис. 7.31). Посмотреть распределение памяти можно с помощью команды МЕМ (рис. 7.32).

Эмулировать дополнительную память необходимо только в том случае, если выполняются соответствующие программы. Такие программы, как AutoCAD или операционная система Windows, нуждаются скорее в памяти XMS, которая будет рассмотрена далее.

Так как драйвер EMM386.EXE служит для идентификации и управления блоками верхней памяти (UMB), рекомендуется использовать его всегда. В CONFIG.SYS запишите следующую командную строку:

Device = C:\DOS\EMM386.EXE NoEms

Рис. 7.31. Информация о EMS-памяти, представленная с помощью утилиты Syslnfo из пакета Norton Utilities

Рис. 7.32. Распределение памяти PC, показанное с помощью команды MEM DOS

Параметр NoEms обозначает, что в области памяти свыше 1 Мбайт под дополнительную память не выделяется ни одного байта (что очень ценно для Windows).

НМА Первый блок величиной 64 Кбайт непосредственно выше границы 1 Мбайт оперативной памяти обозначают НМА (High Memory Area). Своему существованию эта область целиком обязана несколько «ущербной» эмуляции про цессора I8088 процессором 80286. Дело состоит в следующем. Вся стандартная память, помимо того, что может быть представлена в виде 16 непересе-кающихся блоков размером 64 Кбайт каждая (0-F), также может быть представлена и в виде перекрываемых областей по 64 Кбайт каждая, называемых сегментами, которые, вообще говоря, могут начинаться через каждые 16 байт.

Максимальный полный адрес в виде сегмент:смещение, по которому может обратиться процессор 18088,- это FFFF:000Fh (20 адресных линий). Если увеличить это значение хотя бы на единицу, то произойдет циклический перенос (Wrap around) и значение адреса станет 0000:0000. Для CPU 80286 и более старших моделей в общем случае этого не произойдет, т. к. адресная шина этих процессоров имеет больше 20 разрядов, но адрес памяти при этом превысит границу 1 Мбайт. Чтобы исправить эту ошибку, фирма IBM предусматривает на материнских платах PC специальные аппаратные средства, заставляющие процессор 80286 выполнять переход на низшие адреса, как это было при работе процессора 18088. Однако такой переход может быть отменен чисто программным путем.

Таким образом, PC с CPU не ниже 80286 в реальном режиме может дополнительно адресовать память в пределах FFFF:0010-FFFF:FFFFh, т. е. практически целый сегмент размером 64 Кбайт минус 16 байт. Особенно важным для понимания является тот факт, что область НМА доступна, по сути, в реальном режиме работы процессора. Необходимую программную поддержку выполняет специальный драйвер HIMEM.SYS, соответствующий спецификации XMS, о которой речь пойдет далее.

Если вы не совсем разобрались во всем вышеизложенном и вас мало интересует, какое управление адресами обеспечивает доступ к НМА, запомните только, что в файле CONFIG.SYS должна содержаться следующая строка:

Device = C:\DOS\HIMEM.SYS

XMS

Это последний тип памяти, но с помощью аппаратных средств едва ли можно сделать что-то большее. XMS (extended Memory Specification) обозначает всю память выше границы 1 Мбайт, включая также НМА. Правда, следует отметить, что спецификация XMS дает возможность одновременного доступа к НМА только одной программе DOS, например для загрузки в НМА ее резидентной части.

Информацию о XMS-памяти можно получить с помощью утилиты Syslnfo, входящей в пакет Norton Utilities (рис. 7.33).

Чтобы иметь доступ к этой памяти, необходим специальный драйвер, с помощью которого данные пересылаются из стандартной памяти в расширенную и обратно. Выполнение программ, размещенных в расширенной памяти, не предусмотрено. Драйвер, реализующий XMS, переводит CPU в защищенный режим, т. е. режим, в котором можно адресовать всю память.

Рис. 7.33. Информация о XMS-памяти, представленная с помощью утилиты Syslnfo

Этот драйвер мы уже упомянули в предыдущем разделе. Он, как и EMM386.EXE, поставляется вместе с DOS и Windows и называется h2MEM.SYS. Определяется в файле CONFIG.SYS в командной строке типа:

Device = C:\DOS\HIMEM.SYS

Дальнейшие сведения, касающиеся распределения оперативной памяти с помощью файлов CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT, представлены в главе 30.

⇐Упаковка модулей | Аппаратные средства PC | Виртуальная память⇒

Как работает оперативная память вашего компьютера?

Любые данные в компьютере — это нули и единички. Текст, который вы читаете прямо сейчас, передался с нашего сервера прямо на ваш компьютер и записался в памяти — он представляет собой последовательность нулей и единичек. Прямо сейчас вы смотрите на ваш монитор, который состоит из пикселей и отображает наш сайт. Изображение — это тоже нули и единицы. Видео — это нули и единицы. Музыка — нули и единицы. Любой контент, доступный на вашем компьютере можно представить в виде нулей и единиц. Но как?

Оперативная память — это сложное устройство, и знать его работу будет полезно каждому

Стоит начать с того, что компьютер понимает только двоичную систему счисления. В жизни мы используем десятичную, так как у нас 10 пальцев и нам она попросту удобнее, но у компьютера нет 10 пальцев — он может работать только с логическими устройствами, которые работают только в двух состояниях — включен или выключен, есть подача тока или нет подачи тока. Если логическое устройство активно, значит подача тока есть и бит равен единице, если подачи тока нет, значит бит равен нулю. Бит — это самая маленькая единица измерения. 1 бит может иметь всего два состояния 1 и 0. 1 байт — это 8 бит. Таким образом, если перебрать все возможные комбинации нулей и единиц, получим, что в 1 байте может храниться 256 комбинаций битов или 2 в степени 8. Например, «0000001», «0000010» или «10110010» — любую букву английского алфавита можно представить в виде 8 битов (1 байта).

Двоичный код выглядит именно так!

Благодаря различным кодировкам мы можем представить любую информацию в двоичном виде. То же касается и наших программ, написанных на различных языках программирования. Чтобы запустить какую-либо программу, её необходимо скомпилировать в двоичный код. Таким образом, в двоичном виде можно представлять как данные, так и инструкции (код) для работы с этими данными. Существуют еще и интерпретируемые языки (JavaScript, Python), в этом случае интерпретатор по ходу выполнения программы анализирует код и компилирует его в язык, понятный нашему компьютеру, то есть в последовательность нулей и единиц, и в этом случае нет необходимости компилировать программу каждый раз при желании запустить её.

Как работает процессор?

Нельзя говорить о памяти, не сказав пару слов о процессоре. Процессор и оперативной память довольно похожи, так как в обоих случаях используются логические устройства, которые могут принимать лишь два состояния. Однако процессор выполняет задачи, связанные с вычислениями. Для этого у него имеется устройство управления — именно на него поступают наши инструкции, арифметико-логическое устройство — оно отвечает за все арифметические операции (сложение, вычитание и так далее) и регистры.

Помимо оперативной памяти, в компьютере имеется кэш-память. Если вам интересна эта тема, можете изучить наш недавний материал.

Так как инструкции, поступающие на процессор, работают с данными из памяти, эти данные нужно где-то хранить. Брать их постоянно из оперативной памяти — слишком долго, поэтому в процессоре имеется своя память, представленная в виде нескольких регистров — она является самой быстрой памятью в компьютере.

Что такое регистр? Регистр в процессоре представлен в виде триггера, который может хранить 1 бит информации. Триггер — это один из множества логических элементов в микрочипах. Благодаря своей логике он способен хранить информацию. Вот так выглядит D-триггер:

Это D-триггер и он способен хранить информацию. Каждое простейшее логическое устройство, включая D-триггер, состоит из логических операций. На фото выше можно заметить знак «&» — это логическое И

Таблица истинности для логического «И»

Верхний переключатель «D» в D-триггере меняет значение бита, а нижний «C» включает или отключает его хранение. Вам наверняка интересно, как устроен этот «D-триггер». Подробнее работу триггеров вы можете изучить по видеоролику ниже:

Помимо D-триггера, существуют также RS-триггер, JK-триггер и другие. Этой теме посвящена не одна книга, можете изучить логические устройства микрочипов самостоятельно. Было бы неплохо углубиться еще и в тему квантовых процессоров, потому что очевидно, что будущее именно за ними.

Выделение памяти

Динамическое выделение памяти — это процесс, с помощью которого компьютерным программам и службам присваивается физическое или виртуальное пространство памяти. Фактически — это процесс резервирования частичной или полной части компьютерной памяти для выполнения программ и процессов. Распределение памяти достигается посредством процесса, известного как управление памятью через операционную систему и программные приложения.

Динамическое выделение памяти имеет два основных типа:

  1. Распределение статической памяти, программе выделяется память во время компиляции.
  2. Динамическое распределение памяти, программы распределяются с памятью во время выполнения.

Процесс распределения памяти очень похож на управление физической и виртуальной памятью. Программы и службы назначаются определенной памятью в соответствии с их требованиями при выполнении. Как только программа завершит свою работу, или простаивает, память освобождается и назначается другой программе или объединена в первичной памяти.

Из чего состоит оперативная память?

Теперь вернемся к нашей памяти, она представляет собой большую группу регистров, которые хранят данные. Существует SRAM (статическая память) и DRAM (динамическая память). В статической памяти регистры представлены в виде триггеров, а в динамический в виде конденсаторов, которые со временем могут терять заряд. Сегодня в ОЗУ используется именно DRAM, где каждая ячейка — это транзистор и конденсатор, который при отсутствии питания теряет все данные. Именно поэтому, когда мы отключаем компьютер, оперативная память очищается. Все драйвера и другие важные программы компьютер в выключенном состоянии хранит на SSD, а уже при включении он заносит необходимые данные в оперативную память.

Вам наверняка будет интересно узнать виды оперативной памяти. На эту тему у нас есть отличный материал

Ячейка динамической оперативной памяти, как уже было сказано выше, состоит из конденсатора и транзистора, хранит она 1 бит информации. Точнее, саму информацию хранит конденсатор, а за переключения состояния отвечает транзистор. Конденсатор мы можем представить в виде небольшого ведерка, который наполняется электронами при подаче тока. Подробнее работу динамической оперативной памяти мы рассмотрели еще 7 лет назад. С тех пор мало что изменилось в принципах её работы. Если конденсатор заполнен электронами, его состояние равно единице, то есть на выходе имеем 1 бит информации. Если же нет, то нулю.

Внутренняя память компьютера

Постоянное запоминающее устройство — энергонезависимая память, используемая только для чтения (ROM).

Данный вид памяти размещается на системной плате и применяется для хранения информации, которая обычно не меняется в ходе эксплуатации компьютера, например, микропрограммы тестирования компонентов компьютера и первого этапа загрузки операционной (BIOS). Из всех видов внутренней памяти является наиболее медленной

Оперативное запоминающее устройство — энергозависимая память, применяемая для временного хранения команд и данных, необходимых процессору для выполнения текущих операций.

Физически ОЗУ строится на микросхемах динамической памяти DRAM (Dynamic Random Access Memory). Скорость доступа к DRAM ниже чем к памяти основанной на микросхемах статической памяти SRAM (Static Random Access Memory).

После отключения компьютера содержимое ОЗУ «обнуляется».

Кэш-память

Кэш-память является элементом процессора. Это сверхбыстрая память физически построенная на микросхемах статической памяти SRAM (Static Random Access Memory). В кэш-памяти хранится содержимое наиболее часто используемых ячеек оперативной памяти, а также части программы, к которым процессор может обратится с наибольшей долей вероятности

Как компьютер запоминает данные в ОЗУ?

Последовательность битов или 1 байт «01000001», записанный в ОЗУ, может означать что угодно — это может быть число «65», буква «А» или цвет картинки. Чтобы операционная система могла понимать, что означают эти биты, были придуманы различные кодировки для разных типов данных: MP3, WAV, MPEG4, ASCII, Unicode, BMP, Jpeg. Например, давайте попытаемся записать кириллическую букву «р» в нашу память. Для этого сначала необходимо перевести её в формат Unicode-символа (шестнадцатеричное число). «р» в Unicode-таблице это «0440». Далее мы должны выбрать, в какой кодировке будем сохранять число, пусть это будет UTF-16. Тогда в двоичной системе Unicode-символ примет вид «00000100 01000000». И уже это значение мы можем записывать в ОЗУ. Оно состоит из двух байт. А вот если бы мы взяли английскую «s», в двоичном виде она бы выглядела вот так «01110011».

Дело в том, что английский алфавит занимает лишь 1 байт, так как в UTF-кодировке он умещается в диапазон чисел от 0 до 255. В 256 комбинаций спокойно вмещаются числа от 0 до 9 и английский алфавит, а вот остальные символы уже нет, поэтому, например, для русских символов нужно 2 байта, а для японских или китайских символов нам понадобится уже 3 и даже 4 байта.

Вот мы и разобрались с тем, как работает оперативная память и как можно записать в неё данные. Понравился материал? Делитесь им с друзьями и давайте обсудим его в нашем чате.

Принцип работы RAM

Устройства динамической памяти имеют технологию MOS, лежащую в основе проектирования, изготовления и эксплуатации. Посмотрев, как работает память DRAM, можно видеть, что в базовой памяти RAM или DRAM используется конденсатор для хранения каждого бита данных и передающее устройство — MOSFET, которое действует как коммутатор.

Уровень заряда на конденсаторе ячейки памяти определяет, является ли этот конкретный бит логическим «1» или «0» — наличие заряда в конденсаторе указывает логику «1», а отсутствие заряда указывает логическое «0». Динамическое распределение памяти RAM имеет определенный формат, в результате чего он может быть плотно упакован на кремниевый чип, и это делает его очень дешевым. Две строки соединены с каждой динамической ячейкой RAM — линия Word (W / L) и линия бит (B / L), так что требуемая ячейка внутри матрицы может считывать или записывать данные.

SDRAM

SDRAM сокращает тайминг DRAM. Тип DRAM стандарта JEDEC, работает в синхронизации с шиной памяти. SDRAM предоставляет информацию в высокоскоростных пакетах с использованием высокоскоростного синхронизированного интерфейса. Поскольку сигналы синхронизируются с часами материнской платы, SDRAM удаляет большую часть задержки асинхронной DRAM.

Как и любому новому типу памяти, прежде чем его можно будет использовать в системах, требуется поддержка чипсета на материнской плате. Начиная с 1996 года с 430VX и 430TX, большинство чипсетов Intel начали поддерживать стандартную SDRAM, а в 1998 году внедрение чипсета 440BX заставило SDRAM затмить EDO как самый популярный тип на рынке.

Производительность SDRAM, по сравнению с производительностью ОЗУ FPM или EDO, значительно улучшена. Однако, поскольку SDRAM по-прежнему тип DRAM, начальная задержка одинакова, но время цикла в пакетном режиме намного быстрее, чем при использовании FPM или EDO. Тайминг SDRAM для доступа к пакету 5-1-1-1, что означает, четыре чтения памяти будут завершены всего в восьми циклах системной шины, по сравнению с 11 циклами для EDO и 14 циклами для FPM. Это делает SDRAM почти на 20% быстрее, чем EDO.

SDRAM, кроме возможности работать меньшими циклами, способен поддерживать циклическую системную шину до 133 МГц (7,5ns). В большинстве продающихся с 1998 по 2002 год системах PC включена память SDRAM.

SDRAM продаётся в форме DIMM и обычно оценивается тактовой частотой (МГц), а не временем цикла (ns). Это во время первоначального перехода от FPM и EDO DRAM сбивало с толку.

Чтобы удовлетворить строгие требования тайминга на свои чипсеты, Intel разработала для SDRAM спецификации, под названием PC66 и PC100. Например, кажется, что для работы на частоте 100 МГц, 10ns будет достаточно, но, предлагаемая Intel спецификация PC100, потребовала более быструю память 8ns. Гарантируя этим, что все временные параметры будут удовлетворены с достаточным запасом для ошибок.

В мае 1999 года JEDEC создала спецификации под названием PC133. Увеличение скорости до 33 MHz достигается за счёт спецификации PC100, ужесточения тайминга и параметров ёмкости. Более быстрый PC133 быстро попал на все системы с 133-мегагерцовой процессорной шиной. Исходные, используемые в модулях PC133 чипы, рассчитаны на 7,5ns или 133 МГц. Более поздние чипы имели разряд в 7,0ns, что технически составляет 143МГц. Эти более быстрые чипы по-прежнему использовались на модулях PC133, но они позволяли улучшать задержку стробирования по столбцам (сокращённо CAS или CL), что несколько улучшает общее время циклирования памяти.

SDRAM обычно поставлялся с 168-контактными модулями DIMM, работающими на нескольких скоростях. В таблице ниже приведены стандартные скорости передачи данных SDRAM с одной скоростью передачи данных и, соответственно, пропускная способность.

SDRAM модуль стандарта JEDEC (168-контактный DIMM) «Скорости» и «Скорость передачи»

Тип модуляТип чипаТактовая частотаЦиклы в течение времениСкорость шиныШирина шиныСкорость передачи данных
PC6615ns\10ns66MHz166MTps8 bytes533MBps
PC1008ns100MHz1100MTps8 bytes800MBps
PC1337.5ns\7ns133MHz1133MTps8 bytes1.066MBps

МГц = миллион циклов в секунду MTps = миллионов переводов в секунду Мбит/с = миллион байт в секунду NS = наносекунд (миллиардных долей секунды)

Некоторые производители продавали модули, которые, по их утверждению, были «PC150» или «PC166», хотя эти скорости не существовали как официальные стандарты JEDEC или Intel, и чипсеты или процессоры официально эти скорости не поддерживали. Эти модули фактически использовали собранные с частотой 133 МГц чипы, которые могли работать разогнанными на частотах 150 МГц или 166 МГц.

По сути, память PC150 или PC166 была памятью PC133, которая была протестирована для работы на разогнанных скоростях, не поддерживаемых оригинальным производителем чипов. Эта разгоняемая память продавалась энтузиастам, которые хотели разгонять свои чипсеты на материнской плате, тем самым увеличивая скорость процессора и шины памяти.

Внимание. В общем память PC133 считается обратно совместимой с памятью PC100. Однако некоторые чипсеты или материнские платы имели более конкретные требования для определённых типов 100 или 133 МГц чипов и конструкций модуля. Если вам необходимо обновить более старую, требующую памяти PC100 систему, но PC133 память не идентифицирована поставщиком как совместимая с вашей системой, приобретать её не стоит. Для покупки памяти, чтобы гарантировать её валентность для вашей системы, вы можете использовать предоставляемые большинством основных производителей памяти, онлайн-инструменты.

Как правило, вы обнаружите модули SDRAM с классом CL 2 или CL 3.

Четыре гигабайта памяти — недостижимая цель?

Предупреждение. В данной статье рассматриваются 32-разрядные версии Windows. Во всех случаях, когда разрядность системы не упоминается, речь идет именно о них.

Компьютеры все совершенствуются и совершенствуются, а память все дешевеет и дешевеет. Одиннадцать лет назад модуль памяти объемом четыре мегабайта стоил сто с небольшим долларов. С тех пор цены упали на три порядка — почти за те же деньги сейчас можно купить четыре гигабайтовых модуля.

Системные платы для домашних компьютеров, поддерживающие установку четырех и даже восьми гигабайт оперативной памяти, перестали быть экзотикой, а удешевление памяти сделало покупку и установку ОЗУ такого размера реальными. Еще раз уточню, что речь идет именно о домашних компьютерах и о массовых рабочих компьютерах, поскольку серверы достигли этого рубежа достаточно давно, да и для серьезных рабочих станций такой объем ОЗУ уже не в новинку.

А вот рядовые пользователи лишь недавно получили возможность приобрести по приемлемой цене компьютер с четырьмя гигабайтами ОЗУ или расширить до этого предела память в уже имеющемся компьютере. Поэтому количество вопросов «Почему Windows не видит все мои четыре гигабайта» в последнее время увеличивается даже не в арифметической, а в геометрической прогрессии.

Ответ на этот вопрос начнем с небольшого экскурса в теорию организации ЭВМ и в историю развития семейства этих машин, совместимого с IBM PC.

Оперативная память ЭВМ практически всегда работала на несколько порядков быстрее, чем устройства внешней памяти или ввода-вывода. Поэтому для разработчиков было вполне логичным разделить операции обращения к ОП и к другим устройствам. К памяти шло непосредственное обращение, а операции ввода-вывода и работа с внешними устройствами выполнялись через специальные регистры — порты. С другой стороны, такое разделение усложняло систему команд, и в ряде моделей для обращения к устройствам была выделена область адресов памяти, в которой и размещались регистры устройств. По второй модели, в частности, была спроектирована знаменитая PDP-11: ее шестьдесят четыре килобайта адресного пространства были разделены на две части — 56 для оперативной памяти и восемь для устройств. Установка модуля ОЗУ полного объема (64 КБ) приводила к тому, что одна восьмая его часть просто не могла быть использована.

Компания Intel с самого начала, с модели 4004 использовала первый подход: одно адресное пространство для ОЗУ и ПЗУ, а другое, отдельное пространство портов ввода-вывода — для остальных устройств. Такое решение, конечно, давало возможность полностью использовать все адресное пространство под память. Но оно имело и отрицательные стороны. Обращение к портам обычно занимает больше времени, к тому же оно не совместимо с технологией прямого доступа в память, заметно увеличивающей скорость обмена данными и разгружающей центральный процессор.

Поэтому разработчики компьютеров и периферийных устройств уже достаточно давно стали совмещать ввод-вывод через порты с прямым обращением в оперативную память устройства. Но чтобы обратиться к памяти устройства напрямую, эта память должна быть расположена в общем адресном пространстве.

Если взять классический ПК, выпущенный в 1981 году, то его адресное пространство было поделено на две части в соотношении пять к трем. Первая часть отводилась для ОЗУ, а вторая — для ПЗУ самого компьютера (программа самотестирования — POST и базовая система ввода-вывода — BIOS) и для ПЗУ и ОЗУ устройств. Уже самый первый видеоадаптер MDA имел свою оперативную память, находящуюся в общем адресном пространстве памяти.

Следует обратить внимание, что та часть адресного пространства, которая занята устройствами, не может быть одновременно использована для основной памяти компьютера. Ведь если на обращение к ячейке памяти будут откликаться два устройства, то возможны конфликты между ними и, как следствие, нарушение работы компьютера.

Когда в 1985 году компания Intel выпустила процессор 80386, то при разработке компьютеров на его основе были приняты два решения. Во-первых, распределение адресов в первом мегабайте было оставлено неизменным ради совместимости с предшествующими моделями компьютеров и разработанными для них программами. Во-вторых, для реализации преимуществ 32-разрядной архитектуры было предусмотрено, что устройствам, нуждающимся в использовании адресного пространства памяти, выделяется четвертый гигабайт.

Возможно, сейчас кому-то это решение и кажется опрометчивым, но тогда гигабайты памяти казались чем-то фантастическим. Да и вряд ли кто-то мог в то время предположить, что эта архитектура проживет еще как минимум двадцать лет.

Впрочем, как оказалось, на самом деле решение вовсе не было опрометчивым: для работы видеоускорителей жизненно важна возможность прямого доступа драйвера к видеопамяти. Ведь альтернативой является пословная запись данных в порт, и тогда можно забыть, к примеру, о современной графике в играх. Чтобы получить примерное представление, как бы это выглядело, можете сравнить поведение дисковой системы в режиме прямого доступа в память (UDMA) и в режиме программного ввода-вывода (включите режим PIO 1 в настройках контроллера дисков, только не забудьте потом вернуть исходные настройки).

Итак, в IBM PC/386 и во всех последующих совместимых компьютерах (а именно эта архитектура господствует сейчас на рынке персональных компьютеров) ОЗУ в адресном пространстве занимало нижние области, а остальное оборудование — от верхней границы 4 Гб вниз. Причем долгое время никто всерьез не беспокоился об этом четвертом гигабайте — единицы или десятки килобайт буферов сетевого адаптера и контроллера дисков и считанные мегабайты памяти видеоадаптера погоды не делали. К тому же для домашних и рабочих компьютеров такой объем памяти был просто нереален, а для установки большого количества памяти в мощные рабочие станции и серверы было предложено другое решение, о котором будет рассказано ниже.

Первый серьезный скачок в «отжирании» у ОЗУ адресного пространства сделала технология AGP. С появлением видеоадаптеров с аппаратными ускорителями вывода трехмерных изображений резко увеличилась потребность в объеме оперативной памяти такого адаптера. Технология AGP дала возможность в случае необходимости (нехватки собственной памяти) использовать для нужд видеоадаптера часть основной памяти компьютера.

Необходимость быстрой работы с памятью видеоускорителя диктовала размещение всего объема этой памяти в физическом адресном пространстве. Поэтому оборудование AGP резервирует для своих нужд адресное пространство, которое до недавних пор было гораздо больше, чем размер видеоОЗУ. Обычно резервируется 256 Мб, причем не имеет значения, сколько памяти установлено в видеоадаптере. Появление PCI-E принципиальных изменений не принесло — изменился физический интерфейс, а организация использования видеопамяти осталась той же.

Чтобы наглядно показать, как количество доступного объема ОЗУ связано с использованием физического адресного пространства устройствами, приведем две картинки — окно свойств компьютера и окно диспетчера устройств с распределением ресурсов памяти. Использовался видеоадаптер со 128 Мб ОЗУ.

Свойства системы

Диспетчер устройств

Операционная система использует 3,25 Гб ОЗУ из четырех установленных, и эта величина в точности соответствует нижней границе адресного пространства, используемого видеоадаптером (портом PCI-E): шестнадцатеричное значение d0000000. Обратите внимание, что отведены для видеоадаптера адреса с d000000 по dfffffff, то есть 256 Мб.

Драйверы устройств не устанавливались (в значках устройств стоят вопросительные знаки) сознательно, чтобы продемонстрировать, что дело не в них.

Для ограничения доступного для ОЗУ адресного пространства достаточно физического присутствия устройства на шине, и не имеет значения, используется оно или нет.

Впрочем, установка всех драйверов картину не меняет.

В 32-разрядной Windows Vista дело обстоит точно так же — системе доступно 3,25 Гб ОЗУ.

Свойства системы в Windows Vista

И было бы странно, если бы доступно оказалось другое количество памяти — ведь оборудование-то одно и то же, и адреса оно отнимает у оперативной памяти одни и те же независимо от того, какая установлена ОС.

Проверим, как влияет на доступный объем ОЗУ размер памяти видеоадаптера. Заменим плату со 128 Мб на такую же модель, но с 512 Мб.

Диспетчер устройств

Как видим, ничего не изменилось. Размер используемого адресного пространства задается не самим адаптером, а оборудованием шины AGP или PCI-E.

В рассмотренных примерах самый младший из адресов устройств был использован видеоадаптером. Правда, надо отметить, что количество устройств на системной плате было невелико и относительно стандартно для новых плат. Добавление каких-либо плат в гнезда системной платы (или интегрирование дополнительных устройств в плату ее изготовителем) может привести к тому, что добавленное устройство займет адреса младше, чем у других устройств. Тогда доступный ОС объем ОЗУ еще больше уменьшится. С другой стороны, адреса устройств могут распределиться так, что новое устройство займет свободные области между уже имеющимися устройствами, и тогда уменьшения доступного системе ОЗУ не произойдет.

Например, когда в компьютер автора были добавлены два ТВ-тюнера, они заняли адресное пространство выше, чем видеоадаптер, и уменьшения доступного системе ОЗУ не произошло.

Диспетчер устройств
Щелкните чтобы увеличить

С другой стороны, когда те же два тюнера стояли в старом компьютере автора с системной платой на базе i865, они занимали адресное пространство ниже видеоадаптера (и уменьшали бы доступный объем ОЗУ, если бы памяти на том компьютере было больше 3 Гб).

Например, установка четырех видеоадаптеров может заметно ограничить размер используемого ОЗУ (показанная таблица распределения ресурсов была приведена на форуме 3Dnews участником HarfulL).

Диспетчер устройств
Щелкните чтобы увеличить

Как видно, видеоадаптеры заняли четыре области адресного пространства по 256 Мб каждая, начинающиеся на границах 2,5, 2,75, 3,0 и 3,25 Гб. (В данном примере был установлен только один гигабайт ОЗУ).

У любопытного читателя уже наготове вопросы: а каким образом адреса распределяются между устройствами? Можно ли каким-нибудь способом «сдвинуть» все адреса в одну сплошную кучу и освободить для ОЗУ дополнительно десятки или даже сотни мегабайт адресного пространства?

Адреса (а также порты ввода-вывода, а на шине ISA — еще и прерывания) определяются дешифратором устройства. Настройки этого дешифратора обычно можно менять в некоторых пределах, заданных изготовителем. До середины девяностых годов такая настройка выполнялась установкой или удалением специальных перемычек на устройстве. И задача конфигурирования компьютера с несколькими дополнительными устройствами была не слишком простым делом. Поэтому была предложена технология plug-and-play. В то время она была у всех на слуху, а сейчас стала совершенно обыденным явлением. Суть этой технологии в том, что используемые устройством адреса памяти, порты ввода-вывода и линии прерываний могут конфигурироваться программно. Это делает либо BIOS на этапе подготовки компьютера к загрузке, либо операционная система в ходе своей загрузки. Программа конфигурирования опрашивает устройства, определяет, какие ресурсы могут использоваться каждым из них, а затем распределяет эти ресурсы между устройствами.

Границы конфигурирования каждого устройства задает его изготовитель. Причем для упрощения дешифраторов адресов ступени конфигурирования обычно кратны размеру ресурсов, используемых устройством. Например, если некая «железка» имеет ОЗУ размером 32 Кб, то и начальный адрес, как правило, можно установить только кратным этому размеру или даже большей величине.

В результате сдвигать адреса разных устройств «вплотную» не оказывается возможным, хотя теоретически эта задача и реализуема.

Вывод 1. Хотя 32-разрядные версии Windows XP и Windows Vista могут использовать четыре гигабайта ОЗУ, из-за ограничений, накладываемых архитектурой используемого оборудования, эта величина обычно оказывается в пределах 3-3,5 Гб.

Вывод 2. Добавление устройств, использующих шины PCI или PCI-E, может уменьшить количество доступного системе ОЗУ. В таких случаях можно рекомендовать рассмотреть замену внутренних модулей на устройства с аналогичной функциональностью, подключаемые к интерфейсу USB.

Возможно, читатель уже обратил внимание, что про серверные варианты ОС пока не было сказано ни слова. И этому есть свои причины — в серверных версиях дело обстоит несколько по-другому. Например, на том же самом компьютере с тем же самым оборудованием 32-разрядный Windows Server 2003 Standard Edition «видит» практически все четыре гигабайта, хотя устройства занимают в четвертом гигабайте те же самые адреса.

Свойства системы

Диспетчер устройств

Как такое может быть? Вернемся в середину девяностых годов. В то время для серверов верхнего уровня (разговор пойдет только о серверах с архитектурой IBM PC) стала актуальной задача увеличения объема памяти сверх четырех гигабайт. Никакой Америки для этого открывать не понадобилось — «всё уже украдено до нас». Технология расширения объема памяти была неоднократно использована в самых разных ЭВМ.

К оборудованию добавляли аппаратный диспетчер памяти, который во взаимодействии с операционной системой обеспечивал расширение физического адресного пространства памяти. Память при этом делилась на отдельные страницы, размер которых определялся характеристиками аппаратного диспетчера.

Новую (для платформы PC/386) технологию назвали расширением физических адресов (PAE — Physical Address Extention) и воплотили ее в процессорах Pentium Pro. Компьютеры на этих и всех последующих процессорах могут (при наличии соответствующей системной платы, конечно) использовать не 32-х, а 36-разрядную шину адреса, что дает возможность установить до 64 Гб ОЗУ.

Следует подчеркнуть, что речь идет о расширении именно физических адресов. Процессор при этом остается 32-разрядным, все программы также используют 32-разрядную адресацию и напрямую могут обращаться только к четырем гигабайтам.

Чтобы дать возможность программам использовать большее количество памяти, в Windows была добавлена еще одна технология — AWE (Address Windowing Extension – оконное расширение адресов). В адресном пространстве программы выделялось окно, в которое отображался участок выделенной программе памяти. Например, программа запрашивает и получает для своих нужд 16 Гб, но может обращаться к ним только через окно размером один гигабайт. Чтобы получить доступ к нужному участку памяти, следует переместить окно в требуемое положение, при этом остальные 15 гигабайт оказываются недоступными. Если нужно обратиться к другому участку памяти — еще раз перемещаем окно и так далее. Программу при этом приходится усложнять, причем на обычных компьютерах, не серверах, такое усложнение оказывается практически бесполезным. Поэтому неудивительно, что поддержку AWE можно увидеть только в серьезных серверных приложениях, количество которых, говоря фигурально, позволяет пересчитать их по пальцам.

При использовании расширения физических адресов, во-первых, процессору становится доступной память в физических адресах выше четырех гигабайт. Во-вторых, системная плата может «перекинуть» в область выше четырех гигабайт ту оперативную память, расположенную в четвертом гигабайте, которая заблокирована из-за возможности конфликтов с устройствами.

Следует подчеркнуть, что для этого необходимо наличие двух обязательных условий:

  • системная плата должна поддерживать расширение физических адресов;
  • в операционной системе должен быть включен режим PAE.

Несоблюдение хотя бы одного из них приводит к невозможности использования адресов выше четырех гигабайт. Например, никакие ухищрения и шаманские пляски с бубном не помогут системе увидеть все четыре гигабайта на системных платах на базе i945.

Выполнение первого условия можно проверить по документации к системной плате. Правда, далеко не всегда в описании платы можно найти «волшебное» слово PAE. Чаще используется (в описании платы или настройках BIOS) выражение memory remap или близкие к нему.

Выполнение второго условия в последнее время часто обеспечивается автоматически. Если процессор поддерживает аппаратную защиту от исполнения данных (Data Execution Prevention — DEP), то Windows XP со вторым пакетом исправлений, Windows Server 2003 с первым и более поздними пакетами исправлений и, конечно, Windows Vista по умолчанию включают эту защиту, а вместе с ней и PAE. К таким процессорам относятся все семейство 64-разрядных процессоров АМД, все процессоры Intel с поддержкой технологии EM64T и некоторые чисто 32-разрядные процессоры семейства Pentium 4.

Если процессор более старый либо если используются более старые версии Windows, можно включить режим расширения физических адресов принудительно. Для этого надо добавить в строку запуска данной ОС в файле boot.ini параметр /PAE.

Если режим расширения физических адресов включен, то в окне свойств компьютера появляется строчка «Расширение физических адресов» (последнее слово временами не помещается в отведенное для надписи место и обрезается). Посмотрите еще раз на окно свойств компьютера с установленным WS2003. Расширение физических адресов включено, и система видит практически все четыре гигабайта.

Внимательный читатель, конечно же, уже дергает меня за рукав: но ведь в окне свойств XP SP2 тоже есть такая надпись. Значит, эта система тоже работает в режиме расширения физических адресов? Но почему же тогда ей доступно лишь три с небольшим гигабайта?

Да, Windows XP SP2 в данном случае по умолчанию включила режим PAE для обеспечения поддержки DEP. Но, в отличие от Windows Server 2003, в Windows XP расширение физических адресов реализовано лишь частично. Эта система не поддерживает 36-разрядную адресацию памяти, Даже с включенным PAE она имеет то же самое 32-разрядное адресное пространство, что и без этого режима.

Так что даже принудительное включение РАЕ не добавит в распоряжение системы ни одного байта.

Впрочем, если установить Windows XP с первым пакетом исправлений или исходную версию вообще без пакетов (что автор по некоторым причинам категорически не рекомендует делать на современных компьютерах), то расширение физических адресов даст системе возможность увидеть все четыре гигабайта. Но стоит только добавить SP2, как количество памяти сразу уменьшится.

Причина в том, что в 32-разрядных Windows XP SP2 (а также будущем SP3) и Windows Vista расширение физических адресов есть, но в то же время его как бы и нету. Причина проста и банальна – обеспечение совместимости с драйверами, написанными без учета возможного включения РАЕ. Остановимся на этом чуть подробнее.

Все программы и сама ОС работают в виртуальных адресных пространствах. Пересчет (трансляция) виртуального адреса в физический происходит не в один этап, а в два без режима расширения физических адресов и в три этапа при включении этого режима. После того, как в ходе разработки второго пакета исправлений режим РАЕ был включен по умолчанию, оказалось, что не все драйверы умеют работать в этом режиме. Расширение физических адресов испокон веков (фигурально выражаясь, конечно) было особенностью серверных систем. Поскольку драйверы работают с физическими адресами, они должны понимать усложненный процесс трансляции адресов при включенном РАЕ. И разработчики драйверов для серверных версий это учитывали.

Разработчики же драйверов, предназначенных для обычных рабочих и, тем более, домашних компьютеров могли и упростить себе работу — зачем предусматривать алгоритм работы с включенным РАЕ, если он не используется? Ведь без него и программировать меньше надо, и работы по тестированию меньше делать. Но если такой драйвер оказывался в системе с включенным расширением физических адресов, то с достаточно высокой вероятностью он мог «порушить» управление памятью системы, что привело бы в лучшем случае к неработоспособности устройства, а в худшем – повреждению данных или сбою в работе системы (синему экрану).

А ведь для повышения безопасности системы надо было включать в процессоре защиту от исполнения данных и, как следствие, режим расширения адресов. Поэтому для совместимости со всеми ранее написанными для Windows XP драйверами было принято компромиссное решение — чтобы режим РАЕ включался, добавлял третий этап в процесс транслирования адреса, но ничего на этом третьем этапе не изменял. Фактически это означает, что расширения адресного пространства не происходит и система имеет те же четыре гигабайта физических адресов. А часть этих адресов, как мы помним, заняты устройствами.

Вывод 3. Windows XP SP2 и Windows Vista увидеть все четыре гигабайта ОЗУ (если они установлены) просто не в состоянии, и изменить это нельзя. Тем, кто уже потратил свои кровные денежки на четыре гигабайтных модуля остается либо смириться, что часть их окажется неиспользованной, либо переходить на 64-разрядные версии ОС.

Замечание. Время от времени можно увидеть совет по увеличению памяти, доступной системе: добавить в файл boot.ini параметр /3GB. На самом деле этот совет, как говорится, не из той оперы. Этот параметр обеспечивает перераспределение виртуального адресного пространства приложений между ними и системой, но никак не влияет на работу с физической памятью.

Так стоит ли покупать для компьютера с 32-разрядной Windows четыре гигабайта памяти, если это не сервер? В общем случае ответ зависит от того, планируете ли вы вскоре переходить на 64-разрядную версию (под «вскоре» в данном случае понимается время до замены компьютера на новый или до достаточно серьезной его модернизации). Если переход не планируется, то часть из этих четырех гигабайт окажется неиспользуемой. Сколько именно не будет использоваться, зависит от конфигурации оборудования, но обычно эта величина составляет 0,75–1 Гб.

Поскольку в современные компьютеры модули памяти обычно вставляются парами, то альтернативой четырем гигабайтам являются конфигурации 2х1 Гб или 2х1 Гб + 2х512 Мб, причем первый вариант оставляет (как правило) возможность расширения, а второй дает больше памяти.

Но ведь, как известно, адресное пространство (виртуальное), выделяемое процессу на его нужды, составляет 2 Гб. То есть подавляющее большинство программ не смогут использовать больше двух Гб ОЗУ. Так есть ли смысл ставить третий гигабайт? Вполне может быть, что есть. Все зависит от того, сколько памяти требуется запускаемым одновременно задачам. Даже если «тяжелая» задача больше двух гигабайт получить и не сможет, она, тем не менее, сможет использовать все свои два гигабайта, если система и другие запущенные задачи возьмут свою долю памяти из третьего гигабайта. Да и дисковый кэш не будет конкурировать за память с этой «тяжелой» задачей.

Вот только не стоит оценивать загрузку памяти по интенсивности работы жесткого диска, как это нередко делается. Немало игр рассчитаны на подгрузку новых данных, а не забивание ими памяти, и будут активно обращаться к диску, даже если памяти более чем достаточно. Впрочем, использование памяти – это тема для отдельной статьи.

При написании статьи использовалось оборудование, предоставленное компанией «Элмер», за что автор выражает ей свою признательность.

Часть 2: Еще раз про Windows и четыре гигабайта.

1, 2 или 4 планки оперативной памяти: имеет ли значение количество

Что такое оперативная память и для чего он нужна, ужен давно все выучили. А вот тема правильной комплектации десктопного компьютера платами памяти заслуживает отдельного внимания.

Кратко об оперативной памяти

Оперативная память (она же RAM, она же ОЗУ) – это энергозависимый тип памяти, который использует процессор для временного хранения данных, используемых в работе. Оперативная память представляет собой плату из текстолита, на которой распаяна микросхема из конденсаторов. Информация фиксируется на плате при помощи заряда. Заряженный конденсатор соответствует единице, разряженный – нулю.

Критериями выбора оперативной памяти являются такие параметры:

  • объем;
  • частота;
  • тайминги;
  • ранги.

Решающий параметр назвать сложно, скорость работы системы определяется совокупностью этих значений.

Сколько оперативной памяти нужно компьютеру в 2021 году?

Количество оперативной памяти определяется в соответствие с планируемой нагрузкой компьютера. В среднем, потребность в оперативной памяти на сегодняшний день составляет:

  • Для офисного компьютера, предназначенного для работы с документами, текстами и таблицами будет достаточно 4 ГБ оперативной памяти.
  • Для домашнего компьютера, на котором планируется просматривать контент из сети, играть в простейшие аркадные игры и воспроизводить мультимедиа потребуется до 8 ГБ ОЗУ.
  • Игровая сборка среднего уровня нуждается в 16 ГБ оперативной памяти.
  • Для запуска производительных игр AAA-класса, а также работы в тяжелых приложениях для обработки видео или фотоматериалов потребуется 32 ГБ оперативной памяти.
  • 64 ГБ ОЗУ – количество избыточное на сегодняшний день для рядовых задач, но может быть полезно при работе с видео- и 3D-редакторами. Однако и такой объем можно встретить в сборках компьютерных энтузиастов, стримеров и киберспортсменов.

При этом производительность системы зависит не только от объема и частоты оперативной памяти. Большое значение имеет конфигурация.

Какую конфигурацию выбрать?

Главная особенность оперативной памяти – это ее модульность. Необходимый объем можно получить, установив одну плату, или набрать требуемую норму несколькими модулями. Основное условие – использовать одинаковые по техническим характеристикам модули, а в идеале – идентичные планки одной модели.

Если установить модули с разной частотой и таймингами, система будет работать в соответствие с параметрами более слабого. А вот использовать память различных поколений категорически запрещается, хотя некоторые материнские платы и снабжены слотами под обе версии. Компьютер с одновременно установленными платами памяти формата DDR3 и DDR4 просто не запустится. Также нельзя устанавливать вместе и модули с отличающимися рангами. Система будет работать, но нестабильно и с высокой вероятностью произвольного отключения.

Для примера, объем оперативной памяти в 32 ГБ можно достичь тремя конфигурациями:

  • 1 модуль на 32 ГБ;
  • 2 модуля по 16 ГБ;
  • 4 модуля по 8 ГБ.

Главное преимущество нескольких модулей обеспечивается шириной шины оперативной памяти. Если плата памяти имеет шину в 64 бита, то два таких модуля в двухканальном режиме предоставляют системе канал шириной в 128 бит. Четыре платы памяти реализуют соединение с пропускной способностью 256 бит.

Поэтому конфигурация с одним модулем ОЗУ будет демонстрировать самую низкую скорость передачи данных из указанных в примере вариантов. Но в то же время одна плата памяти – это возможность легкого и бюджетного апгрейда системы в будущем. Просто покупаете вторую и добавляете в соответствующий разъем.

Комплект из двух модулей оперативной памяти – оптимальный вариант и по цене, и по мощности. Контроллер модуля ОЗУ при этом будет работать в двухканальном режиме

Четыре модуля памяти увеличат производительность системы, однако прирост составит не более 2 – 3 % от двухмодульной комплектации. Контроллер будет работать в двухканальном режиме, а производительность возрастет за счет увеличения количества банков памяти, которыми сможет оперировать контроллер. При этом на прирост существенно влияет топология разводки платы. В некоторых вариантах установка четырех модулей может наоборот незначительно снижать производительность, но на те-же 2 – 3 %.

Заметьте, для оптимальной работы системы используются только парные конфигурации. Если установить в компьютер 3 модуля памяти, система будет работать в асинхронном двухканальном режиме, а прирост или падение производительности, как и в случае с четырьмя планками будет зависеть от топологии разводки платы и ранговости модулей.

Как правильно установить оперативную память?

Перед покупкой оперативной памяти проверьте количество соответствующих слотов на материнской плате. Старые модели могут иметь только 2 разъема. Кстати у каждой материнской памяти есть свои ограничения по объему одного модуля и суммарному объему оперативной памяти. Эти лимиты также следует учесть, выбирая ОЗУ.

Устанавливая модули оперативной памяти, следует придерживаться цветовой схемы. Разъемы материнской платы, предназначенный для ОЗУ разделены на пары, обычно окрашены в разные цвета и чередуются.

Например: красный, черный, красный, черный. Если на плате имеется 4 разъемы и Вы планируете установить 2 модуля – ставьте их в одноцветные разъемы, то есть с интервалом через один. Если установить оперативную память в соседствующие слоты, система будет работать в одноканальном режиме и не получит прироста скорости передачи данных.

После монтажа оперативной памяти обязательно проверьте, в каком режиме работает система. Сделать это можно при помощи распространенной утилиты CPU-Z. Для этого во вкладке «Memory» найдите показатель «Channel». Если в окошке указано «Dual», значит все в порядке.

Небольшое видео от компании Kingston о преимуществах 16 Гбит DRAM DDR4 нового поколения. Эти новые чипы основаны на новой литографии пластин, которая составляет менее 20 нанометров. Это означает, что плотность DRAM переходит с 8 Гбит на 16 Гбит, что приводит к увеличению емкости модуля.


Практическая квалификационная работа «Устройство памяти персонального компьютера»

1. Практическая квалификационная работа «Устройство памяти персонального компьютера»

министерство общего и профессионального образования
Ростовской области
государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение Ростовской области
«Шахтинский педагогический колледж»
Практическая квалификационная работа
«Устройство памяти персонального компьютера»
слушателя должности
16199 оператор ЭВ и ВМ
Жариковой Анастасии Герасимовны
Руководитель работы
преподаватель
профессионального обучения
Мирошниченко К. В.
Объект исследования – виды памяти и ее
основные характеристики.
Предмет
исследования

внешняя
память, внутренняя память, установка и
работа
с
памятью
персонального
компьютера.
Цель – исследование различных
видов памяти, их установка и
работа с памятью.
Задачи:
1.Назначение и классификация
памяти ПК.
2.Внешняя
и
внутренняя
память ПК.
3.Выбор памяти и ее установка
в ПК.

4. Виды и основные характеристики памяти ПК

5. Назначение и классификация памяти ПК

6. Внутренняя память ПК

Внутренняя память — это память, к которой процессор может
обратиться непосредственно в процессе работы и немедленно
использовать ее.
Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access
Memory — память с произвольным доступом) — это быстрое
запоминающее
устройство
не
очень
большого
объёма,
непосредственно связанное с процессором и предназначенное для
записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных,
обрабатываемых этими программами.
Оперативная память используется только для временного хранения
данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что
находилось в ОЗУ, пропадает.

7. Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory —
память только для чтения) — энергонезависимая память, используется
для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения.
Содержание памяти специальным образом «зашивается» в устройстве
при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно
только читать.

8. Кэш (англ. cache) или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными

Кэш (англ. cache) или сверхоперативная память — очень быстрое
ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными
между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации
разницы в скорости обработки информации процессором и несколько
менее
быстродействующей
оперативной
памятью.
Существует два типа кэш памяти: внутренняя (от 8 до 64 кбайт),
размещаемая внутри процессора и внешняя (от 256 кбайт до 1 мбайт),
которая
устанавливается
на
системной
плате.

9. Внешняя память ПК

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного
хранения
программ
и
данных,
и
целостность
её
содержимого не зависит от того, включен или выключен
компьютер. Этот вид памяти обладает большим объемом и
маленьким быстpодействием. В отличие от оперативной
памяти, внешняя память не имеет прямой связи с
процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот
циркулирует примерно по следующей цепочке:

10. Жесткие магнитный диск − это несколько алюминиевых пластин, покрытых магнитным слоем, которые вместе с механизмом считывания и

записи заключены в герметически
закрытый
корпус
внутри
системного
блока.
Для обращения к жесткому диску используется имя, заданное
латинской C:. В случае, если установлен второй жесткий диск, ему
присваивается следующая буква латинского алфавита D:.

11. Гибкие магнитные диски, или флоппи-диски (floppy disk), являются наиболее распространенными носителями информации. Диски

называются
гибкими
потому
что
пластиковый
диск,
расположенный внутри защитного конверта, действительно гнется.
Поэтому защитный конверт изготовлен из твердого пластика.
Информация записывается с двух сторон диска по дорожкам, которые
представляют собой концентрические окружности. Каждая дорожка
разделяется на секторы. Плотность записи данных зависит от
плотности нанесения дорожек на поверхность, т.е. числа дорожек на
поверхности диска, а также от плотности записи информации вдоль
дорожки.

12. Магнитная лента −носитель информации в виде гибкой ленты, покрытой тонким магнитным слоем. Информация на магнитной ленте

фиксируется
посредством
магнитную ленту
магнитной
записи.
Устройства для записи звука и видео называются
соответственно магнитофон и видеомагнитофон.

13. Распределение памяти в ПК

14. Определение типа памяти в ПК, ее установка

1. Выбор памяти
2. Установка в ПК

15. Важнейшая микросхема ПЗУ – модуль BIOS

Файлы и файловая система
Спасибо за внимание!

Как выделить больше оперативной памяти для определенных приложений в Windows

Оперативная память

, или оперативная память, используется для того, чтобы программы загружались быстрее и выполняли задачи за долю времени, которое потребовалось бы, если бы программа загружалась с жесткого диска. Оперативная память жизненно важна для производительности любой программы, которой требуется доступ к огромному количеству данных.

Например, программа обработки текста не будет сильно полагаться на оперативную память из-за низких требований к производительности. Однако для подробной электронной таблицы Excel или Photoshop требуется столько оперативной памяти, сколько вы можете ее выделить.Как и игры. Во многих случаях вам нужно выделить дополнительную оперативную память для игр, особенно если вы используете много модов.

Это относится к таким играм, как Minecraft, а также к таким играм, как Shadow of Mordor, для которых требуется целых 8,3 ГБ видеопамяти. Хорошей новостью является то, что вы можете выделить больше оперативной памяти для определенных приложений, чтобы повысить их производительность.

Что такое ОЗУ?

RAM — это аббревиатура от оперативной памяти, и это одна из самых важных частей вашего компьютера.Оперативная память необходима для запуска программ. Без него вы не сможете запускать большинство приложений, а те, которые вы можете запускать, будут работать на значительно сниженном уровне.

Воспринимайте оперативную память как кратковременную память для вашего компьютера. Это позволяет вашей системе получать доступ к данным гораздо быстрее, чем даже через SSD. Если у вас одновременно запущено несколько приложений, вам потребуется больше оперативной памяти, чем если бы вы использовали только несколько приложений одновременно.

В современных компьютерах объем оперативной памяти обычно кратен 4.Материнские платы часто используют то, что называется двухканальной памятью, что означает, что вам нужна оперативная память одного и того же типа — планки по 4, планки по 8 или планки по 16. Верхнего предела объема оперативной памяти, которую вы можете иметь, нет, за исключением того, что вы можете материнская плата может поддерживать, хотя есть предел тому, сколько вы можете разумно когда-либо использовать.

Разрешить Windows 10 выделять больше оперативной памяти

Самый простой способ повысить производительность по всем направлениям — разрешить Windows использовать столько оперативной памяти, сколько необходимо для обеспечения производительности.Найдите приложение This PC и щелкните правой кнопкой мыши значок, затем выберите Свойства . Выберите Расширенные настройки системы > Настройки. На вкладке Визуальные эффекты есть четыре параметра. Выберите параметр Настроить для лучшей производительности .

После этого нажмите Применить. Изменения вступят в силу после перезагрузки компьютера. Этот параметр позволяет Windows выделять оперативную память по мере необходимости, чтобы обеспечить максимально плавную работу программ.

Установить приоритет использования ОЗУ

Еще один способ убедиться, что для конкретных программ более чем достаточно оперативной памяти, особенно если вы запускаете несколько приложений одновременно, — установить приоритет использования оперативной памяти в диспетчере задач. Откройте Диспетчер задач и щелкните правой кнопкой мыши приложение, для которого вы хотите установить приоритет, затем выберите Перейти к деталям.

Откроется вкладка Подробности диспетчера задач. Щелкните процесс правой кнопкой мыши и выберите Установить приоритет. Отсюда вы можете указать, какой приоритет получает программа: Реальное время, Высокий, Выше нормального, Нормальный, Ниже нормального или Низкий.

Назначение использования ОЗУ в определенных программах

Другой вариант — и, возможно, лучший выбор — выделить больше оперативной памяти в настройках данной программы. Это особенно верно в таких играх, как Minecraft, в которые часто играют с модами. Многие пакеты модов не будут работать правильно, если объем оперативной памяти превышает установленный по умолчанию.

Имейте в виду, что точный процесс выполнения этого зависит от программы.Даже в Minecraft процесс выделения оперативной памяти зависит от используемого вами лаунчера. В качестве краткого примера вы можете выбрать вкладку Установки в панели запуска по умолчанию и нажать Новый > Дополнительные параметры и изменить текст в разделе Аргумент JVM с Xmx2G на XmX2n, где n — объем оперативной памяти, которую вы хотите использовать.

Если вы ищете более подробное объяснение, вот еще одна статья, которая может помочь.

Каждая игра и программа будет иметь свой метод выделения дополнительной оперативной памяти, если это вообще возможно.Многие приложения закодированы для использования определенного объема оперативной памяти в зависимости от вашей операционной системы, независимо от того, сколько у вас есть. Например, Microsoft Excel в 32-разрядных операционных системах ограничен 2 ГБ ОЗУ.

Риски использования слишком большого объема оперативной памяти

По большей части оперативная память безвредна. Вы вряд ли нанесете катастрофический ущерб своей системе из-за того, что используете слишком много оперативной памяти для приложения — худшее, что может случиться, — это аварийное завершение программы или странное поведение фоновых программ.

Однако бывают случаи, когда это может привести к более серьезным повреждениям. Любой, кто когда-либо работал в области кодирования, сталкивался с ошибкой переполнения стека — проблемой, возникающей при превышении объема памяти стека вызовов. Эта ошибка приводит к сбою. Подобный тип проблемы часто возникает, когда программа выдает сообщение об ошибке «Не отвечает» в Windows.

Это происходит, когда он превышает выделенный объем ОЗУ и больше не может работать должным образом. Иногда проблему может решить ожидание очистки памяти, но лучший способ — принудительно закрыть программу с помощью диспетчера задач.

Как дать программам больше оперативной памяти

Вы можете выделить больше оперативной памяти.

Изображение предоставлено: Физкес/iStock/GettyImages

Распределение оперативной памяти — это объем памяти, используемый или необходимый для работы программы на компьютерах под управлением Windows и iOS. В то время как многие базовые программы требуют незначительного объема памяти, другие требуют чрезмерного объема оперативной памяти. Программы с большим объемом оперативной памяти часто связаны с видео высокого разрешения или играми, и выделение большего объема оперативной памяти для этих конкретных программ позволит им работать без сбоев.

RAM означает оперативную память, и каждая программа имеет разные минимальные требования для работы. Например, программа обработки текста потребует гораздо меньше оперативной памяти, чем игровая программа. Несоблюдение минимальных требований означает, что программа не будет работать, и пользователь будет уведомлен об этом факте.

В случае предупреждения вам может потребоваться выделить больше оперативной памяти. Однако в некоторых случаях программа будет иметь минимальный объем оперативной памяти, необходимый для работы, но будет отставать и терять функциональность.В этих случаях выделение большего объема оперативной памяти позволит программе работать с лучшим временем загрузки и скоростью. Это важно для графики, разрешения и времени отклика для геймеров, участвующих в соревновательной игре в реальном времени.

Единственным требованием для выделения большего объема ОЗУ является наличие достаточного количества свободной памяти для выделения для конкретных программ. Одновременный запуск нескольких программ ограничит объем доступной памяти, а закрытие всего, кроме используемой программы, поможет немедленно освободить оперативную память.Сохранение свободной памяти на жестком диске также полезно, а выгрузка полного диска на внешний или облачный диск повысит скорость и функциональность компьютера.

После закрытия неиспользуемых программ и освобождения места на жестком диске вы уже увеличили объем оперативной памяти, доступной для работы программы с высокими требованиями. Идите вперед и протестируйте программу, чтобы определить, достаточно ли только что освобожденной оперативной памяти для работы программы. Если этот процесс работает, вам не нужно вносить дополнительные изменения в распределение памяти.Сосредоточьтесь на поддержании компьютера с большим количеством свободного места и продолжайте закрывать программы, которые не используются.

В Windows 10 откройте свойства компьютера и нажмите Дополнительные параметры системы , чтобы открыть диалоговое окно. Нажмите Свойства системы и Настройки еще раз, чтобы открыть новый набор параметров. Выберите параметр Adjust for Best Performance и примените изменения. После перезагрузки компьютера изменения вступят в силу, и программы, которым требуется больше оперативной памяти, автоматически получат это выделение.

Другой вариант включает в себя выбор приоритета оперативной памяти в конкретной программе, но это потенциально может привести к закрытию других программ. Откройте «Диспетчер задач» в Windows, выберите параметр «Процессы » и щелкните правой кнопкой мыши нужный процесс с приоритетом. Нажмите Установить приоритет , и теперь оперативная память будет сосредоточена на этой конкретной программе. Он ускорится и будет работать более эффективно с новой выделенной оперативной памятью.

Сама программа может ограничивать объем используемой оперативной памяти на основе настроек по умолчанию.Освобождение большего количества оперативной памяти путем изменения настроек по умолчанию может ускорить работу программы и улучшить ее работу. Точный процесс, используемый для изменения настроек, зависит от программы, и для выполнения задачи может потребоваться небольшое исследование.

В большинстве случаев доступ к меню настроек или предпочтений и увеличение параметров ОЗУ по умолчанию ускорит процесс. Этот процесс обычно не требуется для простых программ, таких как текстовые процессоры и текстовые приложения. Видео и графические программы, однако, могут выиграть от внутреннего увеличения.Сам компьютер также должен иметь достаточно доступной оперативной памяти, чтобы соответствовать новым требованиям.

Ошибки выделения памяти могут быть вызваны медленным ростом файла подкачки — клиент Windows

  • Статья
  • 2 минуты на чтение
  • 4 участника

Полезна ли эта страница?

Да Нет

Любая дополнительная обратная связь?

Отзыв будет отправлен в Microsoft: при нажатии кнопки отправки ваш отзыв будет использован для улучшения продуктов и услуг Microsoft.Политика конфиденциальности.

Представлять на рассмотрение

В этой статье

В этой статье представлен обходной путь для ошибок, возникающих, когда приложения часто выделяют память.

Применимо к:   Windows 10 – все выпуски
Исходный номер базы знаний:   4055223

Симптомы

Приложения, часто выделяющие память, могут испытывать случайные ошибки «недостаточно памяти».Такие ошибки могут привести к другим ошибкам или неожиданному поведению в затронутых приложениях.

Причина

Ошибки выделения памяти могут возникать из-за задержек, связанных с увеличением размера файла подкачки для поддержки дополнительных требований к памяти в системе. Потенциальной причиной этих сбоев является то, что размер файла подкачки настроен как «автоматический». Автоматический размер файла подкачки начинается с небольшого файла подкачки и автоматически увеличивается по мере необходимости.

Система ввода-вывода состоит из множества компонентов, включая фильтры файловой системы, файловые системы, фильтры томов, фильтры хранения и так далее.Конкретные компоненты в данной системе могут вызвать изменчивость в увеличении размера файла подкачки.

Обходной путь

Чтобы обойти эту проблему, вручную настройте размер файла подкачки. Для этого выполните следующие действия:

  1. Нажмите клавишу с логотипом Windows + клавишу Пауза/Разрыв, чтобы открыть Свойства системы .
  2. Выберите Дополнительные параметры системы , а затем выберите Параметры в разделе Производительность на вкладке Дополнительные .
  3. Выберите вкладку Дополнительно , а затем выберите Изменить в разделе Виртуальная память .
  4. Снимите флажок Автоматически управлять размером файла подкачки для всех дисков .
  5. Выберите Пользовательский размер , а затем установите значения «Начальный размер» и «Максимальный размер» для файла подкачки. Мы рекомендуем вам установить начальный размер в 1,5 раза больше объема оперативной памяти в системе.
  6. Выберите OK , чтобы применить настройки, а затем перезапустите систему.Если вы продолжаете получать сообщения об ошибках «недостаточно памяти», увеличьте «начальный размер» файла подкачки.

Состояние

Корпорация Майкрософт подтвердила, что это проблема в Windows 10.

Дополнительная информация

Если вы столкнулись с этой проблемой при использовании компилятора Microsoft Visual C++ (cl.exe), вы можете увидеть периодически возникающие ошибки сборки, подобные приведенным ниже:

  • Неустранимая ошибка C1076: ограничение компилятора: достигнута внутренняя куча; используйте /Zm, чтобы указать более высокий предел
  • Неустранимая ошибка C1083: невозможно открыть файл типа: «файл»: сообщение
  • Неустранимая ошибка C1090: сбой вызова API PDB, код ошибки «код»: «сообщение»
  • Ошибка компилятора C3859: превышен диапазон виртуальной памяти для PCH; пожалуйста, перекомпилируйте с параметром командной строки ‘-ZmXXX’ или больше

Дополнительные сведения об ошибках компилятора Visual C++ и способах их устранения см. в разделе Проблемы и рекомендации, связанные с предварительно скомпилированным заголовком (PCH).

Как выделить больше оперативной памяти для определенных приложений в Windows 10

Знаете ли вы, что можете указать, сколько оперативной памяти вы хотите, чтобы конкретное приложение использовало на вашем компьютере с Windows 10? Будь то ваш браузер, который начинает зависать с десятками открытых вкладок, или игра, которая просто не работает с потоковой музыкой или другими программами, работающими в фоновом режиме, — это проблема, с которой большинство из нас сталкивались на протяжении многих лет. Итак, сегодня мы покажем вам, как выделить больше оперативной памяти для определенных приложений в Windows 10, чтобы оптимизировать использование памяти на вашем компьютере.Вы также узнаете, как увеличить или уменьшить кэш оперативной памяти в Google Chrome и Mozilla Firefox.

Выделить больше оперативной памяти для определенных приложений в Windows 10

Как правило, Windows прилично решает, сколько памяти выделить каждому приложению. Однако вы можете вручную переопределить системные настройки по умолчанию и установить приоритет выделения ОЗУ для определенных приложений в Windows 10. Вот как это сделать:

Метод 1: использование диспетчера задач

Самый простой способ выделить дополнительную память любому конкретному приложению в Windows — повысить его приоритет.Вы можете легко сделать это из диспетчера задач, выполнив шаги, описанные ниже:

  • Откройте диспетчер задач (Ctrl+Shift+Esc) и перейдите на вкладку «Подробности».

  • Теперь щелкните правой кнопкой мыши исполняемый файл целевого приложения. Наведите указатель мыши на «Установить приоритет» и выберите «Высокий» или «Выше обычного» в зависимости от того, насколько приоритетна для вас эта программа.

  • Подтвердите, нажав «Изменить приоритет» в окне подтверждения.

Это гарантирует, что ваш компьютер будет отдавать этой программе более высокий приоритет по сравнению с другими приложениями, которые могут работать одновременно.

Метод 2: Использование контекстного меню Windows

Вы также можете указать объем оперативной памяти для каждой программы, используя следующий метод. Это работает для большинства приложений, но здесь мы покажем вам, как установить (увеличить или уменьшить) кеш ОЗУ в Google Chrome.

  • Щелкните правой кнопкой мыши ярлык Chrome на рабочем столе, если он доступен.Теперь выберите «Свойства».

Примечание: Если на рабочем столе нет ярлыка Chrome, щелкните правой кнопкой мыши Google Chrome в меню «Пуск» и выберите «Дополнительно > Открыть расположение файла». Теперь щелкните правой кнопкой мыши ярлык в открывшейся папке и выберите «Свойства» .

  • Теперь на вкладке «Ярлык» найдите поле «Цель» и скопируйте + вставьте –disk-cache-size=1073741824 в конец существующей записи. Нажмите «ОК».

Вышеупомянутое действие выделит до 1073741824 байт (1 ГБ) кеша ОЗУ для Google Chrome.Я выбрал 1 ГБ для демонстрационных целей. Вы можете выбрать любое значение по вашему выбору (в зависимости от доступной памяти на вашем компьютере), чтобы увеличить или уменьшить кеш ОЗУ в Google Chrome.

Метод 3: использование параметров приложения

Лучший способ выделить программе дополнительную оперативную память (или уменьшить выделение памяти) — указать объем в настройках этого приложения. Однако этот метод работает не для всех приложений, и даже когда он работает, процесс варьируется от одной программы к другой. Здесь мы покажем вам, как установить (увеличить или уменьшить) кэш оперативной памяти в Mozilla Firefox.

  • Чтобы вручную настроить кэш ОЗУ в Mozilla Firefox, сначала введите about:config в адресной строке браузера и нажмите Enter. Если вы получили предупреждение, отклоните его, чтобы получить доступ к дополнительным параметрам.

  • Теперь найдите browser.cache в поле поиска about:config. В результатах найдите browser.cache.disk.enable и дважды щелкните по нему, чтобы изменить его значение на «false».

  • Теперь найдите браузер.cache.memory.enable . По умолчанию оно должно быть «истинным». Это означает, что кеш диска теперь отключен, а кеш памяти включен.

  • Теперь найдите browser.cache.memory.capacity . Значение по умолчанию для этой записи — «-1». Нажмите кнопку «Изменить» (значок пера), чтобы изменить его значение.

  • Введите желаемое значение, чтобы увеличить или уменьшить кэш ОЗУ в Mozilla Firefox. Наконец, нажмите на синюю галочку справа, чтобы сохранить настройки.

Примечание: Кэш-память, которую вы вводите, должна быть в килобайтах. Таким образом, чтобы выделить 1 ГБ, запись должна быть 1048576. Значение по умолчанию «-1» позволяет Firefox выбирать размер своего кеша в зависимости от установленного объема оперативной памяти вашего компьютера .

Риски выделения неправильного объема оперативной памяти

Маловероятно, что вы навредите своему компьютеру, указав слишком много (или слишком мало) оперативной памяти для любого приложения. Однако это может привести к сбою программы или стать непригодной для использования при определенных условиях.Причиной этого является так называемая «ошибка переполнения стека», которая возникает при превышении объема памяти стека вызовов. Также стоит отметить, что некоторые приложения запрограммированы на использование определенного объема оперативной памяти. Таким образом, вы можете не увидеть значительного улучшения, выделив больше памяти для этих программ.

Выделите больше оперативной памяти для определенных приложений, чтобы повысить производительность системы в Windows 10

Поскольку потребительские ПК начинают поставляться с безумным объемом оперативной памяти, вы не всегда можете заметить значительное снижение производительности при одновременном использовании нескольких программ и приложений.Однако вы, должно быть, почувствовали необходимость оптимизировать использование памяти, если используете старый компьютер или машину начального уровня с ограниченным объемом памяти.

Используя наше руководство выше, вы сможете легко выделить больше оперативной памяти для определенных приложений, чтобы ускорить работу вашего компьютера с Windows 10. Если вам понравилась эта статья, ознакомьтесь с нашими связанными руководствами, в которых объясняются лучшие советы и рекомендации по Windows 10, а также шаги, которые вы можете предпринять, чтобы увеличить время автономной работы на вашем ПК с Windows.

Как выделить больше оперативной памяти для GTA5

Получить больше оперативной памяти для запуска GTA 5 — сложная задача.Игра абсурдно большая (внутриигровой контент и размер). К счастью, игра оптимизирована, и Rockstar отлично поработали, чтобы минимизировать нагрузку и сделать ее более доступной для геймеров.

Однако существуют определенные проблемы, которые могут потребовать увеличения объема ОЗУ. Главным виновником будет огромное сообщество моддеров, которое есть у Grand Theft Auto 5.

Это руководство покажет вам, как выделить больше оперативной памяти для GTA 5 и сделать ее более оптимальной с установленными модами или без них.

Объяснение использования оперативной памяти в GTA 5

Grand Theft Auto 5 — одна из самых больших игр, когда-либо созданных, в том числе когда речь идет об использовании оперативной памяти.Мало того, что размер файла и мир настолько огромен, игра также является одной из самых продаваемых игр всех времен.

Это все из-за того, насколько популярна франшиза и как вы можете провести тысячи часов, играя в нее, и при этом получать удовольствие от игры.

С учетом того, сколько данных нужно загрузить, игра сильно нагрузит каждую часть вашего ПК. В этом случае вам понадобится хороший процессор, видеокарта и оперативная память.

Сколько оперативной памяти мне нужно для GTA 5 — один из наиболее часто задаваемых вопросов об игре.Ниже вы найдете все системные требования, которые вам необходимо выполнить, чтобы без проблем играть в GTA 5.

Минимальные системные требования

  • Операционная система: Windows 8.1 64-разрядная, Windows 8 64-разрядная, Windows 7 64-разрядная с пакетом обновления 1
  • Процессор: четырехъядерный процессор Intel Core 2 Q6600 с тактовой частотой 2,40 ГГц (4 процессора) / четырехъядерный процессор AMD Phenom 9850 (4 процессора) ) @ 2,5 ГГц
  • Память: 4 ГБ
  • Видеокарта: NVIDIA 9800 GT 1 ГБ / AMD HD 4870 1 ГБ (DX 10, 10.1, 11)
  • Звуковая карта: 100% совместимая с DirectX 10
  • Место на жестком диске: 65 ГБ 9012 Рекомендуемые системные требования
    • Операционная система: Windows 8.1 64-разрядная, Windows 8 64-разрядная, Windows 7 64-разрядная с пакетом обновления 1
    • Процессор: Intel Core i5 3470 с тактовой частотой 3,2 ГГц (4 ЦП) / AMD X8 FX-8350 с тактовой частотой 4 ГГц (8 ЦП)
    • Память: 8 ГБ
    • Видеокарта: NVIDIA GTX 660 2 ГБ / AMD HD7870 2 ГБ
    • Звуковая карта: 100% совместимая с DirectX 10
    • Место на жестком диске: 65 ГБ

    Судя по минимальным системным требованиям, игра занимает более 4 ГБ вашей памяти. Возможно, они не учли для этого свой сетевой мультиплеер.

    Даже тогда самого минимума все равно не хватает при запуске игры с самыми низкими настройками. Исходя из опыта, я бы сказал, что рекомендуемые системные требования 8 ГБ следует рассматривать как минимум.

    Еще один аспект, который вы должны знать, это то, что VRAM (виртуальная память) отличается от RAM. Короче говоря, видеопамять поступает от вашего графического процессора. Высокие текстуры, которые делают игру эстетичной, также потребуют от вас не менее 4 ГБ видеопамяти.

    Но в этом руководстве мы больше сосредоточимся на ОЗУ или использовании памяти в GTA 5.

    Отключение модов GTA 5

    Если ваш компьютер соответствует рекомендуемым системным требованиям или даже превосходит их, я предполагаю, что вы используете моды Grand Theft Auto 5. Если вы не используете моды, перейдите к следующему разделу.

    В GTA 5 доступно множество модов. Большинство из этих модов позволяют вам загружать множество ресурсов, созданных моддером, чтобы добавить в игру новый вкус или контент.

    Чтобы пройти их все, потребуется много времени, так как всегда выпускаются новые моды.Общее правило, которое вы должны знать, заключается в том, что чем больше ресурсов добавляется или настраивается в GTA 5, тем больше памяти требуется для ее загрузки.

    Модификации, такие как улучшенные текстуры, решейды и художественный дизайн, в основном находятся в вашей видеопамяти. Это зависит от того, как моддеры оптимизировали активы.

    Однако такие моды, как творческое строительство, редактор карт, моды на зомби и моды на машины, будут занимать больше памяти или ОЗУ, чем обычно требуется игре.

    Если вы используете редактор карт и создали невероятно творческую версию Лос-Сантоса, вам потребуется больше ОЗУ или памяти в зависимости от того, сколько ресурсов вы добавили в игру.

    Существуют также внутриигровые моды, такие как FPS Booster, которые могут помочь вашей игре работать более оптимально. Пока мод обновляется версией игры, он должен помочь вашему компьютеру лучше запускать GTA 5.

    Установка приоритета оперативной памяти в диспетчере задач

    Если вам интересно, как увеличить видеопамять в GTA 5, лучший способ сделать это — установить приоритет игры в диспетчере задач.

    Чтобы увеличить ОЗУ или выделение памяти для GTA 5, вам нужно открыть GTA 5 и убедиться, что она запущена.То же самое касается выделения большего количества оперативной памяти для Roblox или любых других игр.

    Откройте Диспетчер задач, удерживая Ctrl + Alt и нажав DEL. Выберите диспетчер задач, и он откроет приложение.

    Вы также можете выполнить поиск в диспетчере задач на панели поиска Windows, чтобы открыть приложение. Когда диспетчер задач открыт и GTA 5 работает в фоновом режиме, перейдите на вкладку «Подробности».

    Вы увидите несколько служб, запущенных на вашем компьютере, и отсортируете все по использованию. Это должно поставить GTA 5 на первое место в списке, и вы сможете увидеть, сколько ОЗУ или памяти она потребляет.

    Щелкните правой кнопкой мыши файл GTA 5.exe и наведите указатель мыши на «Установить приоритет». Выберите «Выше обычного» или «Высокий», чтобы выделить больше оперативной памяти для GTA 5.

    Однако вы должны знать, что это может сделать GTA 5 более приоритетной для служб, необходимых для поддержания работы вашего ПК.

    Редко, но если у вас очень мало ОЗУ или памяти во время игры, у вас могут возникнуть некоторые технические проблемы, если GTA 5 перекрывается с другими важными службами.

    Отключение других запущенных приложений

    Запуск других программ или приложений в фоновом режиме будет постоянно потреблять вашу память, пока они не будут закрыты или отключены.Такие приложения, как веб-браузеры, Discord, Spotify и антивирусные программы, являются наиболее распространенными виновниками.

    Существует множество других программ, и вы можете проверить свой диспетчер задач, перейдя на вкладку «Процессы» вместо «Подробности», чтобы проверить, какие приложения потребляют много оперативной памяти.

    Закройте все ненужные во время игры в GTA 5 и просто откройте или включите их, как только закончите играть. Игра в GTA 5 носит временный характер, и вам потребуется как можно больше доступной памяти для ее запуска.

    Использование сторонних программ

    Помимо мода FPS Booster, который вы можете установить, существуют и другие программы, направленные на оптимизацию вашего компьютера для игр. Например, если вы используете Razer Cortex, вы можете автоматически повышать производительность приложения с помощью «автоматического повышения» в приложении GTA 5.

    Программы оптимизации ЦП

    могут немного помочь при проблемах с памятью. У некоторых из них есть очистители памяти, которые могут стереть ненужные используемые службы, которые съедают вашу оперативную память.

    Процессоры или ЦП идут вместе с вашей ОЗУ, поскольку данные, считываемые ОЗУ, передаются в ЦП для обработки.

    Увеличение виртуальной памяти или видеопамяти

    Хотя увеличение виртуальной памяти отличается от увеличения ОЗУ, это может помочь сделать вашу игру более плавной.

    Откройте панель управления, выполнив поиск в строке поиска Windows. Перейдите в раздел «Системы и безопасность». В этом окне снова нажмите «Системы», и откроется другое окно.

    В правой части окна вы увидите «Дополнительные параметры системы» в соответствующих настройках.Нажмите на нее, и откроется другое окно, которое должно выглядеть как на картинке выше.

    Перейдите на вкладку «Дополнительно» и нажмите «Настройки» в разделе «Производительность».

    Снимите флажок «Автоматически управлять размером файла подкачки для всех дисков». Выберите диск, на котором установлена ​​GTA 5, и используйте нестандартный размер под ним.

    Есть два входа для нестандартного размера: начальный размер и максимальный размер. Для исходного размера просто скопируйте рекомендуемый размер, который должен быть расположен ниже.

    Это отличается для компьютеров с разной оперативной памятью, поэтому не копируйте числа на картинке выше, а просто используйте тот, который показан в вашем окне.

    Для максимального размера необходимо вычислить точный размер. Это рассчитывается путем умножения текущего размера файла подкачки на 1,5. В приведенном выше примере показано, что в настоящее время выделено 14848 МБ.

    Если вы умножите это на 1,5, вы получите 24576. Это будет число, которое вам нужно вычислить для себя и ввести это число в максимальном размере.Нажмите «ОК», и это должно максимально увеличить доступную память на вашем компьютере.

    Добавление дополнительной оперативной памяти на компьютер

    Очевидно, что увеличение оперативной памяти на вашем компьютере сразу же решит ваши проблемы с памятью. Это специально для тех, кто хочет продолжать играть с включенными модами в GTA 5.

    Игра уже должна нормально работать с 8 ГБ ОЗУ на вашем компьютере. Некоторые моды добавляют в игру тысячи новых ресурсов, для загрузки которых потребуется больше памяти. Будет сложно измерить, как каждый мод использует ОЗУ, поэтому вы можете использовать метод проб и ошибок, чтобы отключить их, но, как правило, вы можете добавить больше ОЗУ на свой компьютер.

    Вам следует ознакомиться с нашей статьей «Сколько у меня слотов оперативной памяти?» чтобы узнать, можете ли вы добавить больше оперативной памяти на свой компьютер.

    Заключение

    Grand Theft Auto 5 содержит тысячи часов контента благодаря многопользовательской онлайн-игре и сообществу моддеров. Редко можно увидеть, как игра, подобная этой, сохраняет актуальность так долго.

    Если вы едва достигаете рекомендуемых системных требований для GTA 5, вам обязательно потребуется оптимизировать игровой ПК.

    Иногда из-за добавленных модов вы не можете просто оптимизировать свой компьютер, в отличие от методов, используемых для выделения большего количества оперативной памяти для Fortnite.

    Распределение физической памяти, ограничения памяти, состояние памяти Windows 11/10

    Windows 11/10 сообщает, сколько физической памяти установлено на вашем компьютере в настоящее время, а также сколько памяти доступно для операционной системы и аппаратно зарезервированной памяти.

    Windows 111/0 может показывать, что доступной памяти может быть меньше установленной памяти (ОЗУ)! Ориентировочная полезная память — это расчетный объем общей физической памяти за вычетом «аппаратно зарезервированной» памяти.

    В следующей таблице указано текущее состояние установленной памяти, сообщаемое мониторами ресурсов на компьютере под управлением Windows 11/10.

    В следующей таблице указано текущее состояние установленной памяти, сообщаемое монитором ресурсов на компьютере под управлением Windows 11/10.

    Чтобы узнать, как используется память на вашем компьютере, введите Resource Monitor в начале поиска и нажмите Enter.

    Перейдите на вкладку «Память» и просмотрите раздел «Физическая память» внизу страницы.

    Читайте также:

    1. Ограничение физической памяти для Windows
    2. Ограничение максимальной памяти (ОЗУ) для 64-битной Windows.

    Ограничения физической памяти для Windows 11/10

    Ограничения памяти и адресного пространства зависят от платформы, операционной системы и от того, используется ли значение IMAGE_FILE_LARGE_ADDRESS_AWARE структуры LOADED_IMAGE и 4-гигабайтная настройка (4GT).

    Ограничения на физическую память для 32-разрядных платформ также зависят от расширения физических адресов (PAE), которое позволяет 32-разрядным системам Windows использовать более 4 ГБ физической памяти.

    В следующей таблице указаны ограничения на физическую память для Windows 11/10.

    В следующей таблице указаны ограничения на физическую память для Windows 11/10.

    Чтобы узнать больше об ограничениях памяти и адресного пространства для других выпусков Windows, таких как Windows 10 и Windows Server, 32-разрядная/64-разрядная версия и т. д., посетите сайт microsft.com.

    Читать дальше : Почему Windows показывает меньше оперативной памяти, чем установлено?

    Статус | Часто задаваемые вопросы: выделение памяти Windows

    Сколько памяти нужно вашему компьютеру для запуска Stata для Windows?

    Заголовок   Распределение памяти Windows
    Автор Алан Райли, StataCorp

    Объем памяти, необходимый Stata для эффективной работы, полностью зависит от от размера наборов данных, которые необходимо загрузить.Вы действительно можете сделать Stata работать медленнее, выделяя слишком много памяти.

    Если общая память, выделенная всем программам (включая саму ОС) на ваш компьютер больше, чем общая оперативная память, часть памяти должны быть представлены на диске как виртуальная память. В любое время виртуально память (часть памяти, представленная на диске) должна быть доступна, компьютер будет медленно ползать.

    Некоторые пользователи считают, что предоставление Stata 40 МБ — это хорошо, а предоставление Stata 60 МБ или даже 80 МБ должно быть лучше.Это неправда. Как только памяти будет достаточно выделены для Stata, чтобы он мог загрузить текущий набор данных с достаточным дополнительное место для любых временных переменных, программ, макросов и т. д., которые могут необходимо во время анализа, никаких улучшений скорости не будет замечено, давая даже больше памяти для Stata. На самом деле, вы можете повредить производительности Stata, заставляя ОС использовать виртуальную память, если вы выделяете слишком много памяти для Стата.

    Чтобы понять почему, представьте себе память как прямоугольник на гипотетической плоскости. компьютер.Представьте, что на этом компьютере Stata — единственное приложение. работает, а ОС использует 0 памяти. Дайте этому компьютеру 32 МБ реального RAM и выделить 40 МБ для Stata:

     +-----------------+
            | |
    
     

    Давайте представим, что набор данных, с которым вы хотите работать, составляет всего 20 МБ в размер. Вы можете подумать, что, поскольку набор данных меньше, чем количество реальная оперативная память на компьютере, вам не нужно беспокоиться о виртуальной памяти или обмен. Не так! Набор данных хранится в виде меньшего прямоугольника в больший.Каждое наблюдение набора данных можно рассматривать как «ряд» в памяти. В зависимости от формы прямоугольника данные, некоторые наблюдения за данными могут распространяться на виртуальные область памяти:

     +-----------------+
            |######## |
    
     

    В любое время при доступе к этим наблюдениям ОС должна будет использовать виртуальный память, подкачивая ее в реальную оперативную память и замедляя вычисления до минимума.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.