Что дает оперативная память? Зачем нужна оперативная память в компьютере? Что значит озу, и где находится на компьютере

Приобретая новенький компьютер, всегда обращаешь внимание на его характеристики, ведь это его лицо и главные достоинства. В числе многих параметров обязательно встретится сокращение из трех букв - ОЗУ. Что это такое и для чего нужно? Какое оптимальное количество нужно для нормальной работы ПК? Обо всем этом читайте ниже.

Определение и функции

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство, предназначенное для сохранения данных при включенном компьютере. То есть все запущенные процессы и задачи на ПК в реальном времени хранятся именно в этом месте, откуда впоследствии обрабатываются процессором. Также можно встретить второе наименование такого устройства - RAM, что с английского расшифровывается как или "память с произвольным терминалом". ОЗУ выполняет ряд важных задач, без которых функционирование всей системы просто-напросто невозможно:

Особенности функционирования

ОЗУ способно только при включенном ПК. С этой целью необходимо сохранять все данные, с которыми проводилась работа, на жесткий диск. ОЗУ - что это такое? Другими словами, устройство, с помощью которого осуществляется деятельность всех процессов и программ. Через оперативную память проходит множество динамичных потоков информации. Запоминающее устройство с произвольным доступом (ОЗУ) - что это такое и что под этим подразумевается? Такая технология позволяет читать и записывать данные в любых ячейках памяти в любой момент времени.

Как все устроено?

Как работает ОЗУ? Что это такое, вы уже знаете. А как именно оно функционирует? Абсолютно любая оперативная память содержит в себе ячейки, причем каждая из их числа имеет свой личный адрес. Несмотря на это все они содержат в себе равное количество бит, число которых равно 8 (8 бит = 1 байт). Это минимальная единица измерения любой информации. Все адреса имеют вид (0 и 1), собственно так же, как и данные. Ячейки, расположенные по соседству, наследуют последовательные адреса. Многие команды осуществляются с помощью "слов", областей памяти, состоящих из 4 или 8 байт.

Видовое разнообразие

Общая классификация делит данное устройство на 2 SRAM (статическая) и DRAM (динамическая). Первая используется как кеш-память ЦП, второй отводится роль оперативной памяти ПК. Любая SRAM содержит триггеры, которые могут находиться в двух состояниях: "включено" и "выключено". Они включают в себя сложный процесс построения технологической цепи, ввиду чего занимают много места. Цена данного устройства будет значительно выше, нежели DRAM, в которой отсутствуют триггеры, но есть 1 транзистор и 1 конденсатор, из-за чего оперативная память получается компактней (например - ОЗУ DDR2). Оптимальное ее количество на данный момент составляет порядка 4 Гб, если же компьютерная платформа предназначена для игр, тогда рекомендуется увеличить данное число в 2 раза. Сегодня мы разобрались в ОЗУ - что это такое и как оно работает. Теперь читатель представляет основной принцип функционирования данного устройства.

Оперативная память является одним из главных компонентов компьютера, без нее работа системы невозможна. Объем и характеристики установленной в системе оперативной памяти напрямую влияют на скорость работы компьютера. Давайте выясним на простом потребительском уровне, какая она бывает и зачем вообще нужна в компьютере.

Как уже понятно из названия, оперативная память компьютера или ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) на компьютерном жаргоне «оперативка», а так же просто «память» служит для оперативного (временного) хранения данных необходимых для работы. Однако такое объяснение не до конца понятно, что значит временного и зачем их хранить в оперативке, когда есть жесткий диск.

Тут мы подошли к принципиальному различию в устройстве и назначении этих двух подсистем компьютера. В статье посвященной жесткому диску мы уже затрагивали этот вопрос и для большего понимания вопроса рекомендуем вам ознакомиться с ней. Здесь более подробно рассмотрим вопрос именно со стороны оперативной памяти компьютера. Поскольку материал предназначен начинающим пользователям компьютера и людям желающим разобраться более подробно в его устройстве, мы не будем углубляться в стандарты, технические реализации различных видов оперативки и другие сложные технические моменты, интересные только инженерам, а рассмотрим данный вопрос с позиций обычного человека.

Проще всего ответить на вопрос, что значит для временного хранения данных. Конструкция оперативной памяти выполнена таким образом, что данные в ней сохраняются только, пока на нее подается напряжение, поэтому она является энергозависимой памятью в отличие от жесткого диска. Выключение компьютера, перезагрузка очищают оперативную память и все данные, находящиеся в ней в этот момент удаляются. Даже кратковременный перебой в подаче напряжения на планки памяти способен обнулить их или вызвать повреждение отдельной части информации. Другими словами оперативная память компьютера хранит загруженные в нее данные максимум в пределах одного сеанса работы компьютера.

Вторая часть вопроса, зачем она вообще нужна немного труднее для понимания. Тут уже необходимо хотя бы в общих чертах представлять себе устройство компьютера, поэтому советуем ознакомиться с этой статьей , а так же взаимодействие различных компонентов, между собой рассказанное в материале посвященном материнской плате компьютера.

Итак, оперативная память служит буфером между центральным процессором и винчестером. Жесткий диск энергонезависимый и хранит всю информацию в компьютере, но расплатой за это является его медленная скорость работы. Если процессор брал бы данные напрямую с жесткого диска компьютера, он работал бы как черепаха. Решением данной проблемы служит применение дополнительного буфера между ними в виде оперативной памяти.

Память энергозависима и требует подачи постоянного питания для своей работы, зато она в разы быстрее. Когда процессору требуются какие то данные, эти данные считываются с винчестера и загружаются в оперативку и все дальнейшие операции с ними происходят в ней. По завершении работы с ними, если результаты нужно сохранить, то они отправляются обратно на жесткий диск для записи на него, а из оперативной памяти они удаляются, чтобы освободить место для других данных. Если результаты сохранять не нужно, оперативная память компьютера просто очищается.

Так в сильно упрощенном виде выглядит их взаимодействие. Помимо центрального процессора информация из ОЗУ может потребоваться и другим компонентам, например, видеокарте . Естественно одновременно в памяти хранится множество данных, поскольку все программы, которые вы запускаете или открываемые вами файлы загружаются в нее. Файлы браузера , через который вы смотрите сейчас этот сайт, а так же сама интернет-страница находятся именно в оперативной памяти.

Стоит отметить, что данные с жесткого диска именно копируются в оперативку, поэтому пока изменения сделанные с ними не будут сохранены обратно на диск, там будет оставаться их старая версия. Именно по этой причине открыв, например вордовский файл и внеся в него какие то изменения в редакторе, вам требуется в конце выполнить сохранение, при этом файл загружается обратно на жесткий диск и перезаписывает хранящийся там.

Различные компоненты компьютера взаимодействуют между собой не напрямую, а через различные интерфейсы, так для обмена информацией между процессором и ОЗУ используется системная шина.

Производительность всего компьютера зависит от скорости работы всех его составляющих и самое медленное из них будет бутылочным горлышком тормозящим работу всей системы. Появление оперативной памяти существенно увеличило скорость работы, но не решило всех проблем. Во-первых, скорость работы ОЗУ не идеальна, а во-вторых соединительные интерфейсы тоже имеют ограничения по пропускной способности.

Дальнейшее развитие техники привело к тому, что в устройства требующие высокой скорости обработки данных стали встраивать собственную память, этим устраняются издержки на передачу данных туда-обратно и обычно в таких случаях используется более скоростная память чем в применяемая в ОЗУ. Примером может служить видеоадаптер, встроенный кэш центрального процессора и так далее. Даже многие винчестеры имеют сейчас свой внутренний высокоскоростной буфер, позволяющий ускорить операции чтения/запись. Ответ на вопрос, почему эта высокоскоростная память не используется сейчас в качестве оперативной очень простой, некоторые технические сложности, но главное ее дороговизна.

Применительно к типичным компьютерам, оперативная память выпускается в виде модулей, устанавливаемых в специальный разъем материнской платы. Размеры и форма зависят от применяемого стандарта, но в общем случае выглядит примерно как на рисунке.

Однако модули памяти с высокими скоростными характеристиками и ориентированные на высокопроизводительную компьютерную систему или разгон, могут существенно отличаться внешним видом от своих рядовых собратьев. Производители могут устанавливать различные дополнительные элементы, например радиаторы для улучшения охлаждения и повышения стабильности работы на высоких частотах. Примером может служить данный модуль производства компании OCZ с установленным радиатором на тепловой трубке.

Виды оперативной памяти

На данный момент времени, существует два типа памяти возможных к применению в качестве оперативной памяти в компьютере. Оба представляют собой память на основе полупроводников с произвольным доступом. Другими словами, память позволяющая получить доступ к любому своему элементу (ячейке) по её адресу.

Память статического типа

SRAM (Static random access memory) - изготавливается на основе полупроводниковых триггеров и имеет очень высокую скорость работы. Основных недостатков два: высокая стоимость и занимает много места. Сейчас используется в основном для кэша небольшой емкости в микропроцессорах или в специализированных устройствах, где данные недостатки не критичны. Поэтому в дальнейшем мы её рассматривать не будем.

Память динамического типа

DRAM (Dynamic random access memory) - память наиболее широко используемая в качестве оперативной в компьютерах. Построена на основе конденсаторов, имеет высокую плотность записи и относительно низкую стоимость. Недостатки вытекают из особенностей её конструкции, а именно, применение конденсаторов небольшой емкости приводит к быстрому саморазряду последних, поэтому их заряд приходится периодически пополнять. Этот процесс называют регенерацией памяти, отсюда возникло и название динамическая память. Регенерация заметно тормозит скорость ее работы, поэтому применяют различные интеллектуальные схемы стремящиеся уменьшить временные задержки.

Развитие технологий идет быстрыми темпами и совершенствование памяти не исключение. Компьютерная оперативная память, применяемая в настоящее время, берет свое начало с разработки памяти DDR SDRAM. В ней была удвоена скорость работы по сравнению с предыдущими разработками за счет выполнения двух операций за один такт (по фронту и по срезу сигнала), отсюда и название DDR (Double Data Rate). Поэтому эффективная частота передачи данных равна удвоенной тактовой частоте. Сейчас ее можно встретить практически только в старом оборудовании, зато на её основе была создана DDR2 SDRAM.

В DDR2 SDRAM была вдвое увеличена частота работы шины, но задержки несколько выросли. За счет применения нового корпуса и 240 контактов на модуль, она обратно не совместима с DDR SDRAM и имеет эффективную частоту от 400 до 1200 МГц.

Сейчас наиболее распространённой памятью является третье поколение DDR3 SDRAM. За счет технологических решений и снижения питающего напряжения удалось снизить энергопотребление и поднять эффективную частоту, составляющую от 800 до 2400 МГц. Несмотря на тот же корпус и 240 контактов, модули памяти DDR2 и DDR3 электрически не совместимы между собой. Для защиты от случайной установки ключ (выемка в плате) находится в другом месте.

DDR4 является перспективной разработкой, которая в ближайшее время придет на смену DDR3 и будет иметь пониженное энергопотребление и более высокие частоты, до 4266 МГц.

Наряду с частотой работы, большое влияние на итоговую скорость работы оказывают тайминги. Таймингами называются временные задержки между командой и её выполнением. Они необходимы, чтобы память могла «подготовиться» к её выполнению, в противном случае часть данных может быть искажена. Соответственно, чем меньше тайминги (латентность памяти) тем лучше и следовательно быстрее работает память при прочих равных.

Различных таймингов существует много, но обычно выделяют четыре основных:

• CL (CAS Latency) - задержка между командой на чтение и началом поступления данных
• T RCD (Row Address to Column Address Delay) - задержка между подачей команды на активацию строки и командой на чтение или запись данных
• T RP (Row Precharge Time) - задержка между командой закрытия строки и открытием следующей
• T RAS (Row Active Time) - время между активацией строки и её закрытием

Указываются обычно в виде строки цифр разделенных дефисом, например 2-2-3-6, если указывается только одна цифра, то подразумевается параметр CAS Latency. Это позволяет сравнить скорость работы различных модулей и объясняет разницу в стоимости казалось бы одинаковых планок.

Кстати, обычно чем больше объем модуля, тем больше тайминги, поэтому взять две планки по 2 Гб может оказаться выгоднее, чем одну на 4 Гб. К тому же использование нескольких одинаковых планок памяти активирует многоканальный режим работы, что обеспечивает дополнительное увеличение быстродействия. Справедливости ради нужно отметить, что в настоящее время влияние таймингов на производительность несколько снизилось из-за повсеместного увеличения объема кэша на основе высокоскоростной памяти статического типа интегрированного в современные процессоры.

Какой объем оперативной памяти использовать

Количество памяти, которое можно установить в компьютер зависит от материнской платы. Объем памяти ограничивается как физически количеством слотов для её установки, так и в большей мере программными ограничениями конкретной материнской платы или установленной операционной системы компьютера.

В общем случае для просмотра интернета и работы в офисных программах достаточно 2 Гб, если вы играете в современные игры или собираетесь активно редактировать фотографии, видео или использовать другие требовательные к объему памяти программы, то объем установленной памяти следует повысить как минимум до 4 Гб.

Следует иметь в виду, что в настоящее время операционные системы Windows выпускаются в двух вариантах: 32-битная (x32) и 64-битная (x64). Максимальный объем доступный операционной системе в 32-битных версиях в зависимости от различных комбинаций комплектующих примерно от 2,8 до 3,2 Гб, то есть даже если вы установите в компьютер 4 Гб, система будет видеть максимум 3,2 Гб. Причина этого ограничения появилась на заре появления операционных систем, когда о таких объемах памяти никто даже в самых радужных мечтах бы не подумал. Существует способы позволить 32-битной системе работать с 4 Гб памяти, но это все «костыли» и не на всех конфигурациях работают.

Так же Windows 7 Начальная \ Starter имеет только 32-битную версию и ограничена максимальным объемом оперативной памяти в 2 Гб.

Таких проблем не испытывают 64-битные версии операционной системы, например Windows 7 Домашняя базовая поддерживает до 8 Гб, а Домашняя расширенная до 16 Гб. Если вам вдруг и этого мало, милости просим воспользоваться версиями Профессиональная, Корпоративная или Максимальная, где можно установить до 192 Гб памяти, главное материнскую плату, куда все это богатство поставите найти не забудьте и чтобы вам еще денег хватило.

Как узнать какая оперативная память стоит в компьютере

Существует два способа определить тип и характеристики установленной в компьютере памяти. Можно посмотреть эти данные на стикере наклеенном самом модуле, правда его наверняка придется вынуть из слота, иначе вы вряд ли что-либо увидите. Если стикер с информацией отсутствует или не читаем, то тип DDR памяти можно определить по количеству контактов и расположению ключа (выемки) на планке. Воспользуйтесь для этого нижеприведенным рисунком.

Другой способ узнать исчерпывающую информацию о характеристиках и режиме работы оперативной памяти, воспользоваться какой-нибудь программой, показывающей информацию о системе. Рекомендуем воспользоваться бесплатной программой CPU-Z показывающей, в том числе характеристике и режим работы памяти.

На вкладке Memory отображается тип установленной в компьютере оперативной памяти, её объем, режим работы и используемые тайминги. Вкладка SPD показывает все характеристики конкретного модуля памяти установленного в выбранный слот.

Что такое SPD

В каждом современном модуле памяти содержится специальная микросхема называемая SPD. Данная аббревиатура расшифровывается как Serial Presence Detect и в эту микросхему производитель записывает всю информацию о данном модуле включая объем, маркировку, производителя, серийный номер, рекомендованные задержки и некоторую другую информацию. Во время начальной загрузки компьютера эта информация считывается BIOS из микросхемы SPD и в соответствии с указанными настройками, выставляется режим работы памяти.

Последнее, что стоит знать начинающему пользователю, что существует буферизованная (registered) и ECC-память. Оперативная память с поддержкой ECC (Error Checking and Correction) позволяет исправлять некоторые возникающие в процессе передачи данных ошибки. Модули буферизованной памяти содержат встроенный буфер определенного размера, повышающий надежность и снижающий нагрузку на контролер памяти. Оба этих типа памяти предназначены для применения в рабочих станциях и серверах и в персональных компьютерах не используются.

: постоянная и оперативная. Постоянная характеризуется тем, что все данные записываются на носитель информации – жесткий диск. После выключения компьютера все данные, сохраненные на жестком диске, остаются в целости и сохранности. Иначе обстоит дело с оперативной память ю – информация в ней хранится только во время работы компьютера.Зачем необходима оперативная память ? Прежде всего, этот вид памяти очень быстрый, обращение к нему занимает у операционной системы гораздо меньше времени, чем при обращении к жесткому диску. Кроме того, именно в оперативной памяти сохраняются запущенные программы. Откройте Диспетчер задач (Ctrl + Alt + Del) и посмотрите раздел «Память» - вы увидите объемы оперативной памяти, занятые запущенными в данный момент программами. Так как программы работают, объемы занимаемой ими памяти могут изменяться.Чем больше на компьютере оперативной памяти, тем более производительным он будет. Правда, 32-битная версия операционной системы Windows XP не поддерживает больше трех гигабайт памяти. Ее 64-битная версия поддерживает до 128 гигабайт оперативной памяти, реально же в этом случае все зависит от возможностей материнской платы. Операционная система Windows 7 в 32-битной версии поддерживает 4 гигабайта оперативной памяти. В ее 64-битной версии размер поддерживаемой оперативной памяти зависит от версии ОС: в начальных - Home Basic и Home Premium - он составляет 8 и 16 гигабайт соответственно, версии Professional, Enterprise и Ultimate поддерживают до 192 гигабайт. Разумеется, и здесь реальный поддерживаемый объем памяти будет во многом зависеть от возможностей материнской платы.Значение имеет и тип оперативной памяти: SIMM, DIMM, DDR, DDR2, DDR3. Первые два являются уже очень устаревшими, поэтому встретить их достаточно трудно. Оставшиеся три вида установлены на большинство современных компьютеров. Чем более современной является используемая память , тем быстрее она работает. Микросхемы памяти компонуются в модули, еще их называют планками. Модули устанавливаются в предназначенные для них слоты на материнской плате.

Оперативная память – это один из типов энергозависимой памяти. ОЗУ используют во многих современных устройствах, начиная с персонального компьютера и заканчивая коммуникаторами.

В оперативной памяти компьютера хранится информация, необходимая для работы центрального процессора. Все необходимые данные это устройство получает именно из плат ОЗУ. Во время работы оперативной памяти используется принцип адресуемости, т.е. каждая часть информации имеет индивидуальный адрес.

От объема оперативной памяти зависит общая производительность персонального компьютера. В этом нет ничего удивительного, ведь чем больше информации может одновременно храниться в оперативной памяти, тем больше задач могут быть быстро выполнены центральным процессором. Если бы ЦП получал информацию с жесткого диска, то современные компьютеры работали бы значительно медленнее. На компьютерах, обладающих большим количеством оперативной памяти, можно одновременно использовать много различных программ, не снижая при этом их производительность.

Передача данных между центральным процессором и платами оперативной памяти происходит через специальные шины. Они обладают высокой скоростью передачи, что обеспечивает почти мгновенный обмен нужными данными.

Существует два основных типа оперативной памяти: статическая и динамическая. Память второго типа используется в платах ОЗУ. Статическая память обрабатывает и отдает информацию гораздо быстрее, но ее производство обходится значительно дороже. Именно поэтому память статического типа используют при создании центральных процессоров и чипов видеокарт. Стоит отменить, что использование сверхбыстрой оперативной памяти (кэш) повышает общую производительность компьютера в несколько раз. Это обусловлено тем, что данные заранее переносятся в эту область из плат обычной памяти.

Для работы динамической памяти необходимо постоянно пополнять заряд конденсаторов, используемых при создании плат ОЗУ. Это приводит к тому, что определенные промежутки времени платы не могут выполнять свои задачи.

Оперативная память, наряду с памятью накопительной (жесткий диск), являются накопительными устройствами, и необходимы для хранения данных. Для чего нужна оперативная память? Если жесткий диск используется для постоянного хранения файлов: музыки, фильмов, изображений, то оперативная память нужна для временного хранения данных, которые используются при работе компьютера процессором. После выключение компьютера, все содержимое оперативной памяти удаляется. ОЗУ – оперативно запоминающее устройство, так еще обозначают данный вид памяти.

Виды оперативной памяти

Основными характеристиками, которыми должна обладать оперативная память – это скорость и быстрота доступа к содержащимся в ней данным. Различают два вида памяти: SRAM и DRAM.

DRAM –динамический вид оперативной памяти. Главное преимущество доступность и экономичность. Преимущественно установлена на большинстве персональных компьютеров и ноутбуков.

SRAM – статический вид оперативной памяти. Благодаря особой реализации модуля, обладает повышенной скоростью в работе, позволяя оперировать большим объемом данных. К недостаткам относят дороговизну производства.

Организация работы

Каким образом организована работа, и для чего служит оперативная память? ОЗУ представляет собой отдельный модуль, который интегрируется в материнскую плату, путем размещения в специальном слоте. Обладает набором регистров, в которых размещены данные и команды, адресуемые центральному процессору. Взаимообмен происходит через регистры нулевого уровня или через кэш.

Что делает оперативная память? По сути, она содержит данные и команды, обрабатываемые в текущий момент времени, а также хранит переменные текущего сеанса ОС. Оперативная система использует память в своей работе, что позволяет ее реализовать все свои функциональные возможности. При переходе компьютера в спящий режим, хранит в себе текущий сеанс.

Размер модуля оперативной памяти

От объема оперативной памяти напрямую зависит скорость работы компьютера. Чем больший объем модуля ОЗУ, тем скорее функционируют программы: игры не тормозят, видео обрабатывается быстрее, появляется возможность использования большего количества программ одновременно. Существующие размеры модулей оперативной памяти:

• 128 MB
• 256 MB
• 512 MB

На данный момент развития компьютерной техники и программного обеспечения оптимальным установленным размером ОЗУ будет от 1 до 2 гигабайт оперативной памяти.

Вот мы и разобрались, зачем нужна оперативная память. Осталось лишь привести список наиболее популярных обозначений на компьютерном жаргоне, что бы быть в курсе. ОЗУ компьютерщики также часто называют такими словами, как: оперативка, память, мозги.

Всем привет Когда мне только купили компьютер, то я ничего в нем на шарил, вообще не понимал что это такое и мне казалось что в компьютере всего полно, ну всяких файлов.. И что конца и края им нет, можно часами что-то искать и находить.. Ну короче бред какой-то

Но спустя некоторое время я немного начал понимать что такое оперативная память, что когда ее много, то комп не тормозит, а когда мало то тормозит. И было время я собирал деньги на компьютер и мне знаете что хотелось, я вот думал взять самый дешевый процессор но как можно больше оперативы. Это была моя самая главная ошибка и хорошо что я ее не совершил…

Оперативная память действительно нужна и ее чем больше, тем лучше. Но когда ее хватает, то дополнительный обьем уже не увеличит производительность. Но зачем она вообще нужна и за что она отвечает? Я не буду вас грузить какими-то непонятными словами, терминами, скажу только что вся оперативка делится на несколько поколений и у каждого свое название. Вот сейчас идет 2016 год и пока только четыре поколения есть, это: DDR1, DDR2, DDR3, DDR4. Чем больше цифра, тем новее.

Ну так вот. Оперативная память это та область компьютера, где происходят всякие мыслительные процессы. То есть проги работают тоже там и все свои задачи решают там. Почему так? Вся фишка в скорости. ОЗУ очень быстрая, ну просто реактивная по сравнению с жестким диском. Если бы все то, что происходит в ОЗУ, происходило на жестком диске, то все бы это было страшно медленно. Да и в принципе работать за компьютером было бы невозможно.

Собственно тут и все проясняется — чем больше этой оперативки… тем не быстрее комп! Чем больше оперативки, тем больше есть области для того, чтобы процессор там делал свои дела! То есть при наличии мощного проца, количество программ которые будут одновременно работать без глюков, то это количество зависит от оперативки!

Давайте я еще подробнее напишу. Если у вас есть например 4 Гб ОЗУ, то это означает что вы сможете пользоваться комфортно несколькими браузерами, офисом, еще какими-то программами. Ну так вот, а если вы установите еще 4 Гб, то сможете пользоваться не только всеми теми программами, но при этом еще и игру какую-то запустить! Понимаете? Оперативка нужна в первую очередь чтобы процессор смог раскрыть свой потенциал!

Вот смотрите, оперативка идет в виде планок, которые нужно устанавливать на материнку строго так, как нужно. Для этого там есть специальные ключи, то есть в принципе ошибиться и неправильно установить достаточно сложно. Это планки памяти:

Они ставятся вот в такие слоты:

В результате должна быть такая картина.