Временная память компьютера: Что такое ОЗУ в компьютере

Содержание

Компьютерная память — Википедия

Компью́терная па́мять (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемая в вычислениях в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х годов. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.

В персональных компьютерах «памятью» часто называют один из её видов — динамическая память с произвольным доступом (DRAM), — которая используется в качестве ОЗУ персонального компьютера.

Задачей компьютерной памяти является хранение в своих ячейках состояния внешнего воздействия, запись информации. Эти ячейки могут фиксировать самые разнообразные физические воздействия. Они функционально аналогичны обычному электромеханическому переключателю и информация в них записывается в виде двух чётко различимых состояний — 0 и 1 («выключено»/«включено»).

Специальные механизмы обеспечивают доступ (считывание, произвольное или последовательное) к состоянию этих ячеек.

Процесс доступа к памяти разбит на разделённые во времени процессы — операцию записи (сленг. прошивка, в случае записи ПЗУ) и операцию чтения, во многих случаях эти операции происходят под управлением отдельного специализированного устройства — контроллера памяти.

Также различают операцию стирания памяти — занесение (запись) в ячейки памяти одинаковых значений, обычно 00₁₆ или FF₁₆.

Наиболее известные запоминающие устройства, используемые в персональных компьютерах: модули оперативной памяти (ОЗУ), жёсткие диски (винчестеры), дискеты (гибкие магнитные диски), CD- или DVD-диски, а также устройства флеш-памяти.

Функции памяти

Компьютерная память обеспечивает поддержку одной из функций современного компьютера, — способность длительного хранения информации. Вместе с центральным процессором запоминающее устройство являются ключевыми звеньями так называемой архитектуры фон Неймана, — принципа, заложенного в основу большинства современных компьютеров общего назначения.

Первые компьютеры использовали запоминающие устройства исключительно для хранения обрабатываемых данных. Их программы реализовывались на аппаратном уровне в виде жёстко заданных выполняемых последовательностей. Любое перепрограммирование требовало огромного объёма ручной работы по подготовке новой документации, перекоммутации, перестройки блоков и устройств и т. д. Использование архитектуры фон Неймана, предусматривающей хранение компьютерных программ и данных в общей памяти, коренным образом переменило ситуацию.

Любая информация может быть измерена в битах и потому, независимо от того, на каких физических принципах и в какой системе счисления функционирует цифровой компьютер (двоичной, троичной, десятичной и т. п.), числа, текстовая информация, изображения, звук, видео и другие виды данных можно представить последовательностями битовых строк или двоичными числами. Это позволяет компьютеру манипулировать данными при условии достаточной ёмкости системы хранения (например, для хранения текста романа среднего размера необходимо около одного мегабайта).

К настоящему времени создано множество устройств, предназначенных для хранения данных, основанных на использовании самых разных физических эффектов. Универсального решения не существует, у каждого имеются свои достоинства и свои недостатки, поэтому компьютерные системы обычно оснащаются несколькими видами систем хранения, основные свойства которых обуславливают их использование и назначение.

Физические основы функционирования

В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям. В современной компьютерной технике часто используются физические свойства полупроводников, когда прохождение тока через полупроводник или его отсутствие трактуются как наличие логических сигналов 0 или 1. Устойчивые состояния, определяемые направлением намагниченности, позволяют использовать для хранения данных разнообразные магнитные материалы. Наличие или отсутствие заряда в конденсаторе также может быть положено в основу системы хранения. Отражение или рассеяние света от поверхности CD, DVD или Blu-ray-диска также позволяет хранить информацию.

Классификация типов памяти

Следует различать классификацию памяти и классификацию запоминающих устройств (ЗУ). Первая классифицирует память по

функциональности, вторая же — по технической реализации. Здесь рассматривается первая — таким образом, в неё попадают как аппаратные виды памяти (реализуемые на ЗУ), так и структуры данных, реализуемые в большинстве случаев программно.

Доступные операции с данными

Память только для чтения (read-only memory, ROM)
Память для чтения/записи

Память на программируемых и перепрограммируемых ПЗУ (ППЗУ и ПППЗУ) не имеет общепринятого места в этой классификации. Её относят либо к подвиду памяти «только для чтения»^[1], либо выделяют в отдельный вид.

Также предлагается относить память к тому или иному виду по характерной частоте её перезаписи на практике: к RAM относить виды, в которых информация часто меняется в процессе работы, а к ROM — предназначенные для хранения относительно неизменных данных^[1].

Метод доступа

Последовательный доступ (англ. sequential access memory, SAM) — ячейки памяти выбираются (считываются) последовательно, одна за другой, в очерёдности их расположения. Вариант такой памяти — стековая память.
Произвольный доступ (англ. random access memory, RAM) — вычислительное устройство может обратиться к произвольной ячейке памяти по любому адресу.

Организация хранения данных и алгоритмы доступа к ним

Повторяет классификацию структур данных:

Адресуемая память — адресация осуществляется по местоположению данных.
Ассоциативная память (англ. associative memory, content-addressable memory, CAM) — адресация осуществляется по содержанию данных, а не по их местоположению (память проверяет наличие ячейки с заданным содержимым, и если таковая(ые) присутствует(ют) возвращает её(их) адрес(а) или другие данные с ней(ними) ассоциированные).
Магазинная (стековая) память (англ. pushdown storage) — реализация стека.
Матричная память (англ. matrix storage) — ячейки памяти расположены так, что доступ к ним осуществляется по двум или более координатам.
Объектная память (англ. object storage) — память, система управления которой ориентирована на хранение объектов. При этом каждый объект характеризуется типом и размером записи.
Семантическая память (англ. semantic storage) — данные размещаются и списываются в соответствии с некоторой структурой понятийных признаков.

Назначение

Буферная память (англ. buffer storage) — память, предназначенная для временного хранения данных при обмене ими между различными устройствами или программами.
Временная (промежуточная) память (англ. temporary (intermediate) storage) — память для хранения промежуточных результатов обработки.
Кеш-память (англ. cache memory) — часть архитектуры устройства или программного обеспечения, осуществляющая хранение часто используемых данных для предоставления их в более быстрый доступ, нежели кэшируемая память.
Корректирующая память (англ. patch memory) — часть памяти ЭВМ, предназначенная для хранения адресов неисправных ячеек основной памяти. Также используются термины relocation table и remap table.
Управляющая память (англ. control storage) — память, содержащая управляющие программы или микропрограммы. Обычно реализуется в виде ПЗУ.
Разделяемая память или память коллективного доступа (англ. shared memory, shared access memory) — память, доступная одновременно нескольким пользователям, процессам или процессорам.

Организация адресного пространства

Реальная или физическая память (англ. real (physical) memory) — память, способ адресации которой соответствует физическому расположению её данных;
Виртуальная память (англ. virtual memory) — память, способ адресации которой не отражает физического расположения её данных;
Оверлейная память (англ. overlayable storage) — память, в которой присутствует несколько областей с одинаковыми адресами, из которых в каждый момент доступна только одна.

Удалённость и доступность для процессора

Первичная память (сверхоперативная, СОЗУ) — доступна процессору без какого-либо обращения к внешним устройствам.
- регистры процессора (процессорная или регистровая память) — регистры, расположенные непосредственно в АЛУ;
- кэш процессора — кэш, используемый процессором для уменьшения среднего времени доступа к компьютерной памяти. Разделяется на несколько уровней, различающихся скоростью и объёмом (например, L1, L2, L3).
Вторичная память — доступна процессору путём прямой адресации через шину адреса (
адресуемая память). Таким образом доступна оперативная память (память, предназначенная для хранения текущих данных и выполняемых программ) и порты ввода-вывода (специальные адреса, через обращение к которым реализовано взаимодействие с прочей аппаратурой).
Третичная память — доступна только путём нетривиальной последовательности действий. Сюда входят все виды внешней памяти — доступной через устройства ввода-вывода. Взаимодействие с третичной памятью ведётся по определённым правилам (протоколам) и требует присутствия в памяти соответствующих программ. Программы, обеспечивающие минимально необходимое взаимодействие, помещаются в ПЗУ, входящее во вторичную память (у PC-совместимых ПК — это ПЗУ BIOS).

Положение структур данных, расположенных в основной памяти, в этой классификации неоднозначно. Как правило, их вообще в неё не включают, выполняя классификацию с привязкой к традиционно используемым видам ЗУ

[2].

Доступность техническими средствами

Непосредственно управляемая (оперативно доступная) память (англ. on-line storage) — память, непосредственно доступная в данный момент.^{[источник не указан 3171 день]}
Автономная память, Архив (англ. off-line storage) — память, доступ к которой требует внешних действий — например, вставку оператором архивного носителя с указанным программой идентифиткатором
Полуавтономная память англ. nearline storage — то же, что автономная, но физическое перемещение носителей осуществляется роботом по команде системы, то есть не требует присутствия оператора

Прочие термины

Многоблочная память (англ. multibank memory) — вид оперативной памяти, организованной из нескольких независимых блоков, допускающих одновременное обращение к ним, что повышает её пропускную способность. Часто употребляется термин «интерлив» (калька с англ. interleave — перемежать) и может встречаться в документации некоторых фирм «многоканальная память» (англ. multichanel).
Память со встроенной логикой (англ. logic-in-memory) — вид памяти, содержащий встроенные средства логической обработки (преобразования) данных, например их масштабирования, преобразования кодов, наложения полей и др.
Многовходовая память (англ. multiport storage memory) — устройство памяти, допускающее независимое обращение с нескольких направлений (входов), причём обслуживание запросов производится в порядке их приоритета.
Многоуровневая память (англ. multilevel memory) — организация памяти, состоящая из нескольких уровней запоминающих устройств с различными характеристиками и рассматриваемая со стороны пользователей как единое целое. Для многоуровневой памяти характерна страничная организация, обеспечивающая «прозрачность» обмена данными между ЗУ разных уровней.
Память параллельного действия (англ. parallel storage) — вид памяти, в которой все области поиска могут быть доступны одновременно.
Страничная память (англ. page memory) — память, разбитая на одинаковые области — страницы. Операции записи-чтения на них осуществляются путём переключения страниц контроллером памяти.

См. также

Примечания

Литература

Айен Синклер. Память // Словарь компьютерных терминов = Dictionary of Personal Computing / Пер. с англ. А. Помогайбо. — М.: Вече, АСТ, 1996. — 177 с. — ISBN 5-7141-0309-2.

Ссылки

Временная память в компьютере, 4 буквы, первая буква С — кроссворды и сканворды

стек

Слово «стек» состоит из 4 букв:

— первая буква С

— вторая буква Т

— третья буква Е

— четвертая буква К

Посмотреть значние слова «стек» в словаре.

Альтернативные варианты определений к слову «стек», всего найдено — 42 варианта:

… протоколов TCP/IP
«Погоняло» наездника
Аксессуар, вошедший в моду во время первой мировой войны, тонкая, короткая тросточка с кожаной или замшевой петлей внизу, с набалдашником или ручкой
Блок памяти у компьютера
Буфер, очередь
Гибкий прут в роли плети
Гибкий хлыст в руках денди
Затвердевший хлыст
И хлыст, и блок памяти
Кавалерийский хлыстик
Кнут
Кнут кавалериста
Конкурный с узким шлепком
Кучка фишек в казино
Незгибаемый хлыст
Несгибаемый хлыст
Область памяти для хранения серии данных по методу «первый зашел — последний вышел» (компьютерное)
Палочка наездника
Принадлежность для верховой езды
Рукоятка со шлепком
Стопка из 20 фишек
Структура данных
Структура данных с методом доступа к элементам LIFO (Last In — First Out, последним пришел — первым вышел)
Структура данных, в которой доступ к элементам организован по принципу LIFO
Твердая упругая плеть
Твердый хлыст
Твердый хлыстик
Тонкая палка с петлей для руки (как трость, для управления лошадью при езде верхом)
Тонкий гибкий прут, как хлыст
Упругая плетка
Хлыст
Хлыст в виде тонкой палочки с ременной петлей
Хлыст верхового
Хлыст всадника
Хлыст всадницы
Хлыст денди
Хлыст джигита
Хлыст для порки лошадей
Хлыст наездника
Хлыст, подгоняющий лошадь
Хлыстик
Шпицрутен для лошади

Что дает оперативная память? Зачем нужна оперативная память в компьютере?

Многие пользователи знают, что такое оперативная память и для чего она предназначена. Практически все современные устройства и гаджеты наделены ОЗУ (оперативное запоминающее устройство). Так что же дает такая память компьютеру или ноутбуку? Попробуем разобраться в вопросе.

Что это?

Оперативная память ноутбука или ПК – это важная деталь система устройства, от которой зависит быстрота работы разных приложений. Зачем нужна оперативная память в компьютере? В ней хранятся команды и временные данные, которые необходимы процессору компьютера для совершения определенных операций. Есть много видов оперативной памяти, каждая из которых выполняет свою задачу. Выглядит «оперативка» как удлиненный чип зеленого цвета. В системном блоке или под задней крышкой ноутбука есть отделение, где он находится. Даже пользователь, который не разбирается в технике, сможет сам ее установить.

Предназначение

Что дает оперативная память? ОЗУ или RAM (Random Access Memory) – энергозависимая и относительно быстрая память ПК, которая обладает произвольным доступом. В ней осуществляются разного рода операции по обмену информацией между устройствами. Оперативная память энергозависимая. Если отключить питание, то данные, содержащиеся в ней, сотрутся. ОЗУ хранит потоки сведений, которые процессору нужно обработать. С оперативной памятью устройства контактируют через системную шину, обмениваются с ней через кэш. RAM с произвольным доступом означает, что память при необходимости обращается напрямую к нужному блоку.

В то же время скорость доступа не меняется. ОЗУ отличается от энергозависимой, она редко выходит из строя. Если же повреждена, то это отражается на всей системе, отрицательно влияет на работу некоторых устройств ПК. ОЗУ идет как отдельный модуль или блок устройства, или чипа. Если бы в современных гаджетах не использовали рассматриваемый элемент, то все операции происходили бы медленно. Что дает добавление оперативной памяти? Она позволяет сократить время обработки информации, а приложения будут работать и запускаться вдвое быстрее.

Тип и объем

Что дает оперативная память? Она помогает компьютеру работать быстрее. Чтобы увеличить возможности устройства, необходимо знать и учитывать характеристики этого элемента. Например, если оперативная память 8 Гб, это ее объем. Он является неотъемлемым элементом любого модуля в системе. Производительность компьютера или ноутбука зависит от общего объема ОЗУ, чем больше его установлено, тем лучше для пользователя.

Как правильно определить, какой объем памяти установлен на ПК? Сделать это можно разными способами. Если в компьютере операционная система Windows 7, то нужно проделать следующие действия: нажать «Пуск», затем правой кнопкой мыши на «Компьютер» – «Свойства». Появится окно, в котором будет содержаться информация об объеме. Там же можно увидеть информацию о процессоре, типе системы. Таким же способом следует узнать объем оперативной памяти (8 Гб, 16 Гб, 32 Гб и т. д.) в Windows XP.

Если пользователю требуется узнать информацию о модуле и другие характеристики, необходимо установить специальную программу для определения параметров ПК. Специалисты также советуют воспользоваться S & M – диагностическим приложением о состоянии компьютера.

Особенности

Современные пользователи ноутбуков и компьютеров знают, что дает оперативная память. Она отвечает за быстродействие – то, как будет быстро выполняться и обрабатываться ПК поступившая команда. Чтобы определить частоту конкретного модуля, можно просто посмотреть на наклейку, где указаны цифры и буквы, например: DDR3 – 1600 PC3 – 12800 CL9 ECC REG.

Кроме того, можно использовать специальные программы, которые позволяют определить характеристики оперативной памяти. Что означает этот шифр?

DDR3 – это поколение ОЗУ, наиболее часто встречающийся тип.
1600 – рабочая частота памяти, которая измеряется в Мгц.
PC3 – 12800 – параметр, указывающий на пропускную способность, то есть количество обрабатываемой информации за 1 секунду.
C19 – информация о тайминге оперативной памяти, измеряющейся в миллисекундах. Чем ниже показатель, тем лучше.
ECC – память наделена контролем четности. У модуля есть особый контроллер, исправляющий ошибки, которые возникают во время работы.

Следовательно, если хотите увеличить оперативную память, то учитывайте эти параметры, иначе велик риск несовместимости устройства и ОЗУ.

ОЗУ для ноутбука

Во многих современных нетбуках, ноутбуках и планшетах используется тип ОЗУ DDR с форм-фактором SODIMM. Отличие этих модулей от других – внешний вид. У каждого поколения оперативной памяти свои особенности. Они связаны с технологическим процессом. Так, у модуля для ноутбука – другое число контактов, в отличие от первого поколения DDR. Некоторые пользователи ноутбуков могут столкнуться с неприятной проблемой: ОС «тормозит», работает сбивчиво. Такое происходит, если загружается одновременно несколько приложений. Тогда потребуется очистка оперативной памяти.

Что может сделать пользователь? Закрыть все приложения, перезагрузить устройство. Кроме того, можно воспользоваться программами, которые очистят оперативную память. У всех этих способов есть плюсы и минусы. Если они не решают проблему, стоит обратиться за помощью в сервисный центр.

Как установить?

Что дает оперативная память, выяснили, теперь расскажем о том, как же ее установить в компьютер или ноутбук:

Сначала выключаем устройство, ждем пять минут.
Открываем системный блок.
На материнской плате должны быть свободные слоты – устанавливаем туда оперативную память. У каждой платы свое поколение DDR.

Что дает увеличение оперативной памяти? Компьютер будет быстрее работать, но увеличивать ее нужно обдуманно. Сначала выясните, какая материнская плата установлена на вашем устройстве, ориентируйтесь также на модель и марку ноутбука. Все это даст понять, сколько ОЗУ добавить и нужно ли это делать. Чтобы увеличить память, необходимо выполнить следующие действия:

определить модель материнской платы или лэптопа;
определиться с объемом ОЗУ и модулем;
проверить совместимость с материнской платой;
приобрести модуль.

Устанавливается память просто. Для этого необходимо знать в общих чертах, из чего состоит ПК или ноутбук, функциональность всех его частей.

Какой объём оперативной памяти считается «достаточным» в 2020-м году?

В этой статье вы узнаете, сколько в 2020-м году нужно оперативной памяти при выборе:

офисного компьютера,
домашнего настольного ПК,
ноутбука,
планшета,
смартфона.

Для углублённого понимания вопроса рекомендуем также ознакомиться с публикацией Национальной библиотеки имени Н. Э. Баумана о том, как именно работает операционная система с оперативной памятью. А пока мы предлагаем выяснить основные потребности компьютеров, гаджетов и ПО на примере распространённых конфигураций ОЗУ.

Выбор оптимального объёма ОЗУ в 2020-м году

Чаще всего мы слышим вопрос: «Нужно ли 32 Гб оперативной памяти в 2020-м?». И каждый раз мы стараемся объяснить, что одним пользователям этого объёма будет даже мало. А для других — избыточные затраты.

→ Определитесь, для чего вы хотите использовать компьютер или смартфон, и только потом делайте выбор по характеристикам.

Недавно мы наткнулись на видеоролик блогера Лайнуса Себатстиана (Linus Sebastian), в котором показаны результаты теста с вкладками браузера Google Chrome на разных конфигурациях оперативной памяти. Таблица наглядно демонстрирует, как вы можете сёрфить в интернете в зависимости от объёма ОЗУ.

В таблице сравнивается разный объём памяти на на компьютере со свежеустановленной Windows 10. Условия одинаковы для всех конфигураций.

Pagefile — начало «подкачки»; Unusable — момент сбоев; «4k YT» — это число вкладок с видео YouTube в формате 4K; «Tabs» — число вкладок с простыми сайтами вроде Amazon, Twitter, LinkedIn и других.

С предоставлением 4 Гб ОЗУ вы можете открыть в браузере одну вкладку YouTube с видеороликом в 4K-разрешении и ещё 6-7 сайтов. После этого оперативная память будет уже забита на 100%, активируется файл подкачки на системном файловом хранилище.

Работа немного замедлится. Но в режиме «подкачки» можно открыть уже 3 видеоролика YouTube в 4K-разрешении и 125 вкладок с сайтами, затем браузер начнёт сбоить. Сперва выдаст ошибку «Что-то пошло не так», а затем продолжать работу без перезагрузки станет невыносимо.

4 Гб ОЗУ в 2020-м году — это необходимый минимум

Четырёхгигабайтную конфигурацию мы рекомендуем выбирать в качестве отправной точки на компьютерах и на мобильных устройствах.

Её достаточно для выполнения простых задач в Windows 10, Linux, Android и iOS. Минимум, при котором обеспечивается относительно комфортный интернет-сёрфинг, работают офисные приложения, функционируют клиенты облачных сервисов и так далее.

Например, с 2 Гб ОЗУ в 2020-м году работа в какой-то момент превратится в мучение на любых устройствах.

Кроме того, у смартфонов и планшетов оперативная память играет особую роль временного хранения данных, так как этот метод энергонезависимый в отличие от NAND-памяти. А значит при увеличении объёма ОЗУ и выполнении массивных приложений аккумулятор будет условно медленнее разряжаться. Конечно, вы должны понимать, что на практике факторов энергосбережения гораздо больше, но подсистема памяти — один из них.

Не стоит ожидать, что в системе с 4 Гб ОЗУ будут работать любые ресурсоёмкие приложения. Например, графические редакторы, студии видеомонтажа, трёхмерные игры с большими локациями и другие подобные программы создадут нагрузку на HDD или SSD, а также флеш-память (если речь о гаджетах) и в какой-то момент начнут сбоить или регулярно «вылетать».

Мы с вами нашли тот минимальный размер оперативной памяти, которого будет достаточно для базовых задач в 2020-м году. Предлагаем поэтапно взглянуть на все остальные варианты выбора объёма ОЗУ в компьютерах, ноутбуках, планшетах и смартфонах.

8 Гб оперативной памяти в 2020-м — это лёгкие редакторы и простые игры

Если вы задумывались, сколько оперативной памяти нужно для ноутбука в 2020-м году, то встроенная планка на 8 Гб будет оптимальным выбором. Обычно на материнской плате производитель предусматривает свободный слот для установки дополнительного модуля в будущем. Сперва вы работаете со штатным объёмом, а затем при необходимости расширяете его до 16 Гб.

Вы можете создавать виртуальные машины или выполнять задачи кодирования на устройстве с 8 Гб ОЗУ.

В настольных компьютерах 8 гигабайт оперативной памяти потребуются при оборудовании рабочих станций в офисах, на производстве или в качестве домашней системы с поддержкой простых незатейливых игр. Лёгкое редактирование или базовая обработка изображений, простой монтаж видео, ПО облачных сервисов, онлайн-приложения работают без сбоев и проблем.

В профессиональном производстве контента или для мощных компьютерных игр выбирайте больший объём.

В мобильных устройствах на 6-8 Гб ОЗУ останавливаются сейчас большинство производителей. Именно столько оперативной памяти нужно для смартфона в 2020-м году или планшета, чтобы выполнять все задачи, поставленные перед Android- и iOS-приложениями. Уже есть варианты и с 16 Гб, но стоимость таких решений пока ещё неоправданно высока.

16 Гб оперативной памяти в 2020-м — многозадачность и современные игры

Виртуальные машины, рендеринг, кодирование и другие ресурсоёмкие процессы выполняются в системах с 16 Гб ОЗУ плавно. Устанавливайте такой объём памяти в компьютеры, от которых требуется максимальная многозадачность, где применяются системы видеомонтажа, редактирования и производства контента, обработки данных.

На игровых компьютерах 16 Гб ОЗУ в 2020 — стандарт современных 3D-приложений с большими сценами и «тяжёлыми» ресурсами.

Не будет избыточным такой объём в рабочих системах, где запускается Adobe Photoshop или Premiere Pro, в реальном времени редактируются аудиозаписи lossless-качества или видеоклипы в разрешении до 4K, исполняются клиентские приложения крупных облачных сервисов. Офисный компьютер минимум с 16 Гб оперативной памяти в 2020-м следует выбирать для сотрудников-ремесленников, когда от их работы зависит результат всего коллектива. Порой их потребности выходят далеко за эти рамки.

Кому нужны 32 Гб оперативной памяти в 2020-м?

Если ваш сотрудник сталкивается с необходимостью выполнять рендеринг длинного видео в 4K, либо организовывать хостинг сервера, запускать несколько виртуальных машин и применять другие профессиональные задачи, то без увеличения объёма памяти на данной рабочей станции не обойтись. 32 Гб ОЗУ обеспечат его работе плавность и бесперебойность многозадачных процессов.

На игровых компьютерах 32 Гб ОЗУ в 2020 — это возможность запускать сложные 3D-приложения, разбирать их на модули, создавать свои или использовать чужие «моды» (модификации).

Для студентов и учащихся, либо для неопытных сотрудников дополнительный объём оперативной памяти позволяет совершать ошибки и необдуманные действия без перегрузки операционной системы, и достигать при этом сколь-нибудь значительного результата. Хорошая инвестиция «на вырост».

Многие руководители ошибочно полагают, что для САПР и другого профессионального ПО большего объёма оперативной памяти, чем 32 Гб, не нужно.

Выходит, что в 2020-м году 32 Гб ОЗУ востребована:

в играх с «тяжёлым» контентом и для энтузиастов модостроения,
в работе — для сложных профессиональных целей,
в обучении, так как помогает избежать ошибок и перегрузок.

Но даже несмотря на это, объёмы оперативной памяти 64 Гб и даже 128 Гб в 2020-м году уже актуальны для оснащения компьютеров. Такой размер показывает наилучшую эффективность в системах проектирования, исследовательских задачах, обработке видео с целью поиска или анализа данных/пикселей, 3D-рендеринге и взаимодействии с глубоким обучением и искусственным интеллектом на базовом (пользовательском) уровне.

***

4 Гб ОЗУ — минимум как для компьютеров, так и для мобильных устройств (планшетов и смартфонов). Вы сможете работать с интернет-сервисами и выполнять базовые задачи в приложениях на Windows 10, Linux, в Android и iOS с таким объёмом памяти.

8 ГБ ОЗУ — оптимальный и компромиссный вариант по цене/производительности для ноутбуков, домашних компьютеров, офисных рабочих станций. В данный момент это максимальный объём оперативной памяти для массовых мобильных устройств, если не считать единичных предложений смартфонов флагманского уровня с 12 Гб или даже 16 Гб ОЗУ.

16 ГБ ОЗУ — выбор большинства опытных пользователей компьютеров. Тот максимум, который вам понадобится в 2020-м и 2021-м годах.

32 Гб ОЗУ — выбор тех, кто намерен оставить достаточно пространства для углублённого взаимодействия с цифровыми технологиями или виртуальными машинами. Мы рекомендуем предусмотреть возможность дальнейшего увеличения объёма оперативной памяти, если ваши задачи способны нагрузить 32 Гб на 100%.

64 Гб и даже 128 Гб ОЗУ — тоже востребованный объём в 2020-м, но в узких нишевых задачах. Вы определённо точно должны понимать, как окупить инвестиции в столь значительный запас ресурсов памяти.

При организации рабочих мест в офисе следует исходить из потребностей специализации и навыков каждого сотрудника:

многостаночнику с редактированием контента понадобится дополнительная производительность подсистемы памяти,
а, например, оператору по продажам будет достаточно и недорогого ноутбука с интернет-клиентом и веб-камерой.

Компания ZEL-Услуги

Для профессионального выбора офисных рабочих станций, создания серверов или полной организации ИТ-инфраструктуры предприятия мы готовы оказать вашей компании бесплатную консультацию или отправить специалиста на место для оценки возможностей экономии, оказания технической помощи и составления сметы.

Эволюция оперативной памяти — Олег Скрипкин — LiveJournal

Оперативная память (ОЗУ — оперативное запоминающее устройство) является одним из важнейших компонентов компьютера. Именно от объема ОЗУ зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер, а от его быстродействия во многом зависит скорость работы ПК. Оперативная память — это одна из трех (оперативная, постоянная и внешняя) разновидностей памяти, которые используются в современных компьютерах. Однако когда термин «память» упоминается без пояснения, чаще всего имеется в виду именно оперативка. Она больше предназначена для обработки, чем для хранения информации. Ведь именно сюда загружаются программы и данные, и именно из оперативной памяти центральный процессор получает команды. ОЗУ неотъемлемая часть твоего компьютера, связанная с процессором, материнской платой и чипсетом. Об истории развития и особенностях оперативки я тебе и расскажу.

Как все начиналось

Сейчас количество памяти, установленной в твоем компьютере, в несколько раз превышает количество памяти, которое было в первых персоналках. В конце семидесятых годов прошлого века ПК комплектовались всего 64 килобайтами памяти (и это еще много! были компьютеры и с 16 Кб), и этого первое время вполне хватало для работы с текстами, вычислениями и даже для игрушек. Но затем, естественно, памяти стало мало, и появились компьютеры с большим количеством памяти. Оригинальные PC поставлялись с 64 Кб, которые находились прямо на материнской плате, если пользователю требовалось увеличить размер оперативки, приходилось покупать платы расширения. Тогда еще не было отдельных слотов для памяти. С началом массового производства PC/XT стандартный объем памяти увеличился до 256 Кб, затем появились платы расширения объемом 384 Кб. Установка дополнительной памяти проходила следующим образом: в специальную плату расширения вставлялись (вручную) микросхемы памяти, затем с помощью перемычек на материнской плате компьютеру сообщалось, сколько у него памяти. Если ты думаешь, что это очень просто, то сильно ошибаешься. Все было просто, если в компьютере уже было 256 Кб, и ты просто прибавлял к ним еще 384. А если изначально есть только 64 Кб, и нужно установить плату расширения на 128 Кб (всего должно получиться 192 Кб), то правильно установить перемычки было очень нелегко. Даже сейчас многие путаются с джамперами на жестких дисках, а с памятью все было гораздо сложнее.

Таким образом, суммарная емкость оперативной памяти стала достигать «целых» 640 Кб. Это было уже в 80-х годах. Именно тогда, в 1981 году, Билл Гейтс сделал свое знаменитое заявление: «640 килобайт должно хватить всем!».

Процессор 8088, используемый в IBM PC, мог работать с памятью объемом до 1 Мб. Объем памяти, с которым может работать проц, называется адресным пространством. Объемы RAM больше 1 Мб были просто немыслимы для домашнего компьютера, никто не мог представить, что понадобится значительно больше.

Логическая организация памяти

Вся доступная память делится на куски по 64 Кб, они называются сегментами памяти. При этом память, установленная в любом персональном компьютере, кратна 16. Когда процессору требуется достать какую-то информацию из ОЗУ, он обращается к нему по номеру сегмента и смещению. Смещение — это порядковый номер байта в сегменте. Как уже упоминалось, процессор 8088 мог работать максимум с 1 Мб RAM. Она распределялась следующим образом: первые 640 Кб (10 сегментов по 64 Кб) были отданы под оперативную память. В них загружались программы и данные. Эта область памяти называлось нижней (low). Память от 640Кб до 1Мб называлась верхней (high). Первые два сегмента верхней памяти использовались для памяти видеоадаптера, следующий сегмент делили между собой винчестер и все тот же видеоадаптер, затем шли два зарезервированных сегмента. И последний сегмент использовался для загрузки копии bios в оперативную память. Такова типичная структура оперативки в персональных компьютерах.

Все было очень хорошо и всех устраивало, пока не появились компьютеры с процессором 80286. Новые процессоры могли работать с большими объемами оперативной памяти, нежели 1 Мб, для этого они переводились в так называемый защищенный режим работы (protected mode). Однако самая популярная ОС — MS DOS могла работать только в реальном режиме работы процессора и выполнять программы только в первых 640 Кб памяти. Так появились два способа увеличения памяти: дополнительная память (expanded memory) и расширенная память (extended memory). Физически обе памяти одинаковые — это просто микросхемы, устанавливаемые в компьютер, но логически работа с ними происходила совсем по-разному.

Говорят, что нехватка памяти впервые была отмечена пользователями электронных таблиц — они забивали слишком много данных, и память заканчивалась. В то время на всех бухгалтерских компьютерах стояли продукты не Microsoft, а Lotus. Именно Lotus был лидером в производстве такого софта. И вот, идя на встречу пользователям Intel, Microsoft и Lotus разработали спецификацию дополнительной памяти: Expanded Memory Specification (EMS). Логически эта память не была продолжением оперативной памяти, для обращения к ней было выделено «окно» в верхней части памяти (один из зарезервированных сегментов). Вся дополнительная память (ее могло быть максимум 32 Мб) также разбивалась на сегменты по 64 Кб, так называемые страницы (page frame). С помощью специального драйвера, через это «окно» можно было обратиться к любой странице дополнительной памяти. Однако в этой памяти можно было хранить только данные, ведь DOS могла выполнять программы только из первых 640 Кб.

EMS отлично справлялась со своей задачей на старых компьютерах, но владельцы 286 и уж тем более 386 процов хотели настоящую память, а не какое-то там окно. 🙂 Расширенная память (XMS) — это память, превышающая 1 Мб (как в современных компьютерах), однако ее не может использовать DOS. Для получения доступа к ней надо переводить процессор в защищенный режим работы. Именно в этом режиме проц работает под Windows, Linux и другими многозадачными ОС. Для DOS’а были также написаны специальные программы, при запуске переводящие проц в защищенный режим работы, а затем обратно. Но вот в 286 процессоре была ошибка, из-за которой он мог переключаться только в защищенный режим, а обратно никак. Так что расширенная память начала распространяться только с массовым появлением 386 компьютеров.

Первая память

В 1970 году молодая компания Intel выпустила первый модуль DRAM (Dynamic Random Access Memory, динамическая память со случайным доступом) памяти, под номером 1103. И к 1972 году это был самый продаваемый полупроводниковый чип памяти в мире. В коммерческих компьютерах он впервые стал использоваться в HP 9800. В основе этой памяти лежал очень маленький транзистор и конденсатор, а ее изобретателем был Robert H. Dennard, работавший в исследовательском центре IBM. В 1968 году он вместе с IBM получил патент на свое изобретение. Вся оперативная память, используемая в персональных компьютерах, является памятью со случайным доступом (RAM). Это значит что процессор может обращаться к любому байту памяти по номеру столбца и строки, не затрагивая остальные байты. Всего существует два основных вида RAM: динамическая (Dynamic RAM) и статическая (Static RAM). Различия заключается в том, что динамическая память нуждается в частом обновлении содержимого (этим занимается контроллер памяти) иначе конденсатор разряжается, и информация в памяти теряется. В статической памяти вместо конденсатора использовался триггер на биполярных транзисторах. Получив один раз заряд, такая ячейка способна хранить информацию, пока есть питание. Но когда питание отключается оба типа памяти все «забывают». Статическая память быстрее динамической, однако и стоит значительно дороже, поэтому она нашла свое применение в кэш-памяти процессора, где, кстати, сейчас и используется.

На первых персональных компьютерах вся оперативная память была представлена одним блоком микросхем памяти. Причем память работала с той же частотой что и процессор. С появлением 286 и 386 процессоров ситуация изменилась: память перестала успевать поставлять процессору данные — так появилось понятие временных задержек. Процессор ждал несколько тактов, пока память передавала ему информацию. Первая память имела время доступа не менее 100 нс (а зачастую оно бывало равным и 250 нс). Схема доступа к такой памяти выглядела как 5-5-5-5, то есть запись/чтение из памяти осуществлялись каждый пятый такт. Напряжение питания ОЗУ составляло 5 В.

Память, использовавшаяся в первых компьютерах, так и называется — Conventional DRAM (обычная DRAM).

Быстрая память

Для «двоек» и «троек» была разработана специальная быстрая память — FPM (fast page mode, постраничная адресация). Поскольку память стала «узким местом» вEAомпьютере, были придуманы несколько способов оптимизации передаваемой информации. Фишка FPM заключалась в том, что существовала область ОЗУ, к которой процессор мог обращаться без циклов ожидания (там использовались специальные микросхемы памяти). Принцип работы был следующий: если требовалось записать или прочитать информацию из определенной страницы памяти, и предыдущая команда по работе с памятью использовала информацию с той же страницы, цикла ожидания не требовалось. Однако когда программа обращалась к другой странице памяти, циклы ожидания все равно были. Стандартное время доступа к такой памяти было 60-70 нс. В FPM также использовалась другая схема доступа: 5-3-3-3, работающая даже с частотой системной шины 66 МГц. Постраничная адресация памяти и ее различные разновидности использовались очень долгое время, аж до 1994 года.

А в 1994 году появилась новая архитектура памяти: EDO (Extended Data Output или другое название Hyper Page Mode). По сути, это просто усовершенствованный вид FPM. EDO частично совмещала такты чтения, за счет чего появилась возможность считывания следующей порции данных не дожидаясь окончательной передачи предыдущих. Схема чтения у EDO была уже 5-2-2-2. Она могла работать даже с частотой шины 75 МГц. Память этого типа использовалась в системных платах до Intel 430 FX, то есть и в 486 компьютерах, и даже в Pentium’ах. Питание было 5 В или 3.3 В.

VIA Technologies, пытаясь отвоевать часть рынка материнских плат у Intel, предложила свою реализацию технологии EDO — BEDO (burst EDO — EDO с пакетной пересылкой данных). Особенностью этой памяти было то, что при первом обращении считывалось сразу несколько последовательных слов. BEDO работает по схеме 5-1-1-1 (всего 8 тактов вместо 20, как у простого DRAM). Этот тип RAM поддерживался чипсетами Intel 430 HX и VIA 580VP/590VP. Однако такая память не получила широкого распространения, и ее сменила SDRAM.

Новая вы2сота — SDRAM

Так как Pentium был революционным процессором, ему нужна была новая революционная память. В 1997 году на смену EDO приходит SDRAM (Synchronous DRAM, синхронная DRAM). Впервые поддержка этой памяти была реализована в чипсетах Intel TX и VX. Чипы SDRAM использовали новейшие технологии, применявшиеся при изготовлении кэш памяти. За счет этого они работали по схеме 5-1-1-1, такой же, как в BEDO. Первоначально SDRAM разрабатывалась для видеокарт, однако с удешевлением стоимости производства памяти она перекочевала в ОЗУ. Главной особенностью SDRAM стала синхронизация работы с процессором. До этого вся память работала асинхронно, то есть, обращаясь к памяти, процессор «не знал», сколько времени потребуется памяти для ответа, и ему ничего не оставалось, как ждать. С появлением синхронной памяти процессор уже «знал», сколько тактов ему ждать, и он мог начать выполнять следующую операцию, не дожидаясь ответа RAM, при условии, что последующая операция не использует результаты предыдущей команды. Первоначально память работает на частоте 66 МГц.

Но в первом квартале 1998 года Intel выпускает спецификацию PC100 и вместе с ней новый чипсет i440BX, который поддерживал частоту шины 100 МГц. Максимальная пропускная способность памяти (произведение частоты памяти на ее разрядность) составляла 0.8 ГБ/с. Питание осуществлялось от 3.3 В. Чуть позже появляется спецификация PC133 для материнских плат с частотой шины 133 МГЦ, однако Intel в этом не участвует, почему, ты поймешь ниже. Поддержкой PC133 занимались VIA
MD. Пропускная способность такой памяти вырастает до 1.06 ГБ/с.

Но и этого вскоре оказалось мало, и тогда на помощь «старым» игрокам рынка памяти приходит Samsung, представивший спецификацию SDRAM II или DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM). Ничего идеологически нового в DDR памяти не появилось, но она стала обеспечивать удвоенную пропускную способность за счет работы на обеих границах тактового сигнала (подъем и спад). Питание такой памяти было 2.5 В. Первоначально она работала на частоте 100 МГц (РС1600 аналогично обычной SDRAM на частоте 200 МГц) и 133 МГц (РС2100), а затем доросла аж до 266 МГц.

Rambus

Компания Rambus еще в 1995 году разработала новый вид памяти, который начал применяться в высокопроизводительных видеокартах и в приставке Nintendo 64. Память получила название RDRAM (Rambus DRA