Что такое RAM?
RAM означает Random Access Memory, то есть память с произвольным доступом, и если вы когда-нибудь открывали корпус портативного или настольного компьютера, вы видели оперативную память. На изображении выше вы видите современные RAM-накопители для настольных ПК. У них гладкий корпус, который выполняет функцию теплоотвода. Также они могут выглядеть как микросхемы с чипами.
В то же время ноутбуки часто имеют более простые карты памяти, так как в первую очередь важно, как мало место занимает планка, а не как она выглядит. Ведь в отличие от современных корпусов для ПК с прозрачными стенками, люди редко видят внутреннюю часть ноутбука. Однако вы можете заполучить оперативную память ноутбука (особенно для игровых моделей) с радиаторами.
Внутренняя память
Внутренняя память на телефоне нужна для хранения пользовательских данных. Это может быть фото, видео, приложухи, вся эта шняга. Память бывает eMMC и UFS. Тесты скорости можешь поискать в интернете, но юэфси быстрее. Внутренняя память в телефоне разделена на разделы. Один для пользовательских данных, другие для хранение самой системы Андроид. Поэтому, когда ты обычно покупаешь телефон с 32 гигабайтами, по факту ты получаешь 24, потому что остальную занимает сама система. Внутренняя память может быть расширена картами памяти микроСД или еще какой, она тоже считается внутренней. Данные внутренней памяти не стираются при выключении экрана или телефона. Только если ты или система их снесет нахер.
Внутренняя память на английском пишется как Internal Memory, а звучит как интернал мемори, бля. Звучит круто, поэтому можешь просто подойти к компании симпатичных девушек и крикнуть: “ИНТЕРНАЛ МЕМОРИ, СУЧКИ” и эта ночь будет для тебя незабываемой.
Что делает RAM
Итак, теперь мы знаем, что эти флешки на материнской плате вашего ПК являются системной оперативной памятью и работают как кратковременная память, но что всё это означает на практике? Что ж, когда вы выполняете действия на своём компьютере, например, открываете текстовый документ, компьютеру требуется доступ к данным, содержащимся в этом файле. Когда вы не работаете с этим документом или нажимаете кнопку «Сохранить», последняя копия этого файла сохраняется на жёстком диске в долговременном хранилище.
Однако когда вы работаете с файлом, самые свежие данные хранятся в ОЗУ для более быстрого доступа. Это верно для электронных таблиц, текстовых документов, веб-страниц и потокового видео.
Это не просто данные документов. В ОЗУ также могут храниться файлы программ и ОС, чтобы приложения и ваш компьютер продолжали работать. Однако RAM — не единственный источник краткосрочной памяти. Например, графическая карта имеет собственное графическое ОЗУ, и центральный процессор имеет небольшую оперативную память в виде кэша данных.
Тем не менее RAM является ключевым местом для данных, которые активно используются системой.
Для чего нужна оперативная память
Многие начинающие пользователи задают вопрос «Зачем компьютеру нужна оперативная память, если данные на ней теряются при отключении электропитания? Есть ведь надежный SSD или HDD, где информация хранится постоянно».
Ответ прост. По сравнению с быстродействием ЦПУ скорость работы накопителя слишком маленькая. Если центральный процессор будет напрямую работать с постоянным запоминающим устройством, то это очень сильно снизит производительность машины.
RAM, по сравнению с накопителем, работает значительно оперативнее. Поэтому процессор гораздо быстрее получает необходимые для работы данные, хранящиеся в ОЗУ. А благодаря этому повышается производительность компьютера.
Как работает RAM
ОЗУ состоит из крошечных конденсаторов и транзисторов, способных удерживать электрический заряд, представляющий биты данных, аналогично процессорам и другим частям вашего компьютера. Этот электрический заряд необходимо постоянно обновлять. В противном случае конденсаторы очень быстро разряжаются, и данные исчезают из ОЗУ.
Тот факт, что данные могут быть потеряны так быстро после того, как разряжен заряд, является причиной того, почему так важно сохранять на жёстком диске или твердотельном накопителе любые изменённые данные. Вот почему так много программ имеют функции автосохранения или кешируют несохраненные изменения в случае неожиданного завершения работы.
Эксперты-криминалисты могут извлекать данные из оперативной памяти при особых обстоятельствах. Однако в большинстве случаев после завершения работы с файлом или выключения компьютера информация из ОЗУ исчезает.
Что такое DDR?
В настоящее время наиболее распространённой формой оперативной памяти является DDR4. Это четвёртая версия синхронной динамической оперативной памяти с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM). «Двойная скорость передачи данных» означает, что данные могут передаваться дважды за такт, а не только один раз. По сути, это означает, что вы удваиваете пропускную способность памяти, а также означает, насколько быстро данные могут быть перемещены в ОЗУ и из неё.
До DDR4 компьютеры использовали (сюрприз, сюрприз!) DDR3. Компьютеры нередко используют оперативную память DDR3. DDR4 вышла в конце 2014 года и стала самым распространенным типом оперативной памяти лишь несколько лет спустя.
Накопители RAM имеют «ключ», чтобы различать поколения и не путать их. Если вы посмотрите, например, на карту RAM, показанную выше, вы увидите небольшую выемку в нижнем ряду. На DDR4 этот разделитель находится в другом месте, поэтому (наряду с другими различиями) невозможно вставить карту памяти DDR3 в слот DDR4.
ОЗУ также бывает двух типов: DIMM и SODIMM. DIMM используется в настольных ПК и серверах в корпусе Tower, в то время как SODIMM используется в небольших устройствах, таких как ноутбуки и компактные настольные компьютеры. Некоторые готовые компьютеры (особенно ноутбуки) также могут иметь модули оперативной памяти, непосредственно припаянные к материнской плате. Если у ноутбука отсутствует дополнительный разъём RAM, то добавление или обновление памяти невозможно.
Связанная статья: Оперативная память DDR5: насколько она быстрее и что ещё нового?
Модификации
Существует несколько модификаций «оперативки». В системах 386/486/Pentium использовались планки, разработанные в соответствии со стандартом SIMM и DIMM SDRAM. Частота работы чипов и шины составляла от 66 до 133 мегагерц, разрядность была 64 бита (против 32 у SIMM). С увеличением производительности центральных процессоров и видеокарт потребовалось ускорить работу оперативной памяти, поэтому данные стали передавать по спаду и подъему опорной частоты, фактически, удвоив пропускную способность (DDR). Такие планки используют напряжение в 2.5 Вольт и сейчас применяются лишь в специализированных устройствах. Более новая модификация DDR2 работает при 1.8 В и позволяет пропустить за единицу времени больше данных, чем предыдущий стандарт. Ориентировочно можно считать, что скоростная версия DDR едва дотягивает до «обычной» из обновленной версии.
И, наконец, наиболее распространенный сейчас стандарт DDR3 способен передавать 4 пакета данных во время каждого периода опорной частоты, что приводит к увеличению пропускной способности. Однако для устойчивости были введены дополнительные задержки. Для питания на модули подается 1.5 В. В целом использование DDR3 совместно с современными процессорами более позволяет добиться более высокого быстродействия системы.
Скорости, напряжения и ёмкости
Накопители RAM также могут поставляться с RGB-подсветкой для настольных компьютеров.
Хотя основы того, что делает ОЗУ, очень просты, существуют самые разные типы, даже среди DDR4. Например, оперативная память работает с разными скоростями, например 2400, 3000 или 3200 МГц. Она также бывает разных ёмкостей, например, 4, 8 или 16 ГБ.
Как правило, современным компьютерам требуются две карты памяти (называемые комплектом) одинакового размера для работы в так называемом «двухканальном режиме». По сути, это просто означает, что компьютер работает на двух планках ОЗУ.
Многие люди утверждают, что вы можете смешивать и сопоставлять разные конфигурации ОЗУ, и в основном это правда. Однако лучше если планки оперативной памяти имеют одинаковые характеристики или одной модели
Важно, чтобы планки RAM имели одинаковое напряжение, но многие настольные DDR4 продаются со стандартным напряжением 1,35 В, что делает эту проблему менее серьёзной. Но с ноутбуками и оперативной памятью более ранних поколений дело обстоит иначе.
Если вы не можете получить ОЗУ той же марки для ноутбука, по крайней мере, убедитесь, что вы используете такое же напряжение, скорость и ёмкость. Сколько оперативной памяти вы можете использовать, также зависит от того, что может принять ваша материнская плата. Например, старый ноутбук может поддерживать до 8 ГБ памяти DDR3.
Однако современный настольный ПК может иметь что-то вроде 128 ГБ DDR4, в зависимости от его процессора и материнской платы. Однако для большинства людей от 8 до 32 ГБ вполне достаточно.
ОЗУ — это гораздо больше, чем этот базовый обзор. Если вы занимаетесь разгоном, тогда важны напряжение и тайминги. Если нет, то, надеюсь, теперь вы лучше понимаете, что делает оперативная память и почему она так важна для вашего ПК.
Смотрите также:
- Что означают цвета слотов оперативной памяти на материнской плате?
- Как узнать модель и все характеристики оперативной памяти в компьютере
- Как проверить оперативную память компьютера на наличие проблем
Задержки (тайминги)
Чаще всего в характеристиках на модули памяти указываются 3-4 значения в строке «тайминги», они же задержки, они же латентность, т. е. время, необходимое на выполнение тех или иных операций. Далее мы разберем их чуть подробнее. В реальности разных задержек много, но четыре считаются основными и наиболее важными при выборе RAM, особенно параметр CAS.
Чтобы разбираться конкретно, возьмем конкретный же модуль памяти, например, Crucial Value DDR4 CT8G4DFS8213. Это 8-гигабайтная планка RAM с тактовой частотой 2 133 МГц. Давайте обратимся к ее характеристикам, в частности, к строчке «тайминги», где указано: «17-17-17». Что это за цифры, что означают? Вот с этим и предстоит разобраться.
Сначала выясним, что к чему относится. Так, «17-17-17» — это значения таймингов «CL/tRCD/tRP» соответственно. Если указан четвертый тайминг, то это обычно tRAS.
CAS(CL)
CAS расшифровывается как Column Address Strobe, в спецификациях обычно обозначается «CL». Это задержка между моментом, когда контроллер выдал памяти запрос адреса столбца блока, содержащего данные, и началом поступления первого бита информации. При этом нужная строка блока уже выбрана, и тем самым мы имеем все данные для чтения нужной ячейки памяти.
CAS показывает, сколько тактов длится эта задержка. Тут просится вывод, что чем меньше это значение, тем лучше. Отчасти да, но не совсем.
Прибегнем к аналогии. Есть два (не полтора, а именно два) землекопа. Один может выкопать необходимую ямку за 17 взмахов лопатой, второму понадобится 22 таких же телодвижения. Внимание, вопрос: кто из работников лучше?
Я бы не торопился с ответом, т. к. мы пока еще не получили весь необходимый объем исходных данных. В частности, сколько времени тратит каждый из работников на выполнение задачи. Первый делает свое дело не спеша и с перекурами. Второй работает быстрее и курит меньше.
Теперь есть все основания предполагать, что второй справится с работой быстрее, хотя и затрачивает на нее больше движений. Значит, как исполнитель он выгоднее. Вопросы оплаты труда, условий работы и проч. не учитываем, мы же про аналогии говорим.
Получается, что реальная задержка зависит как минимум от двух параметров – количества тактов и частоты работы. Это приводит нас выводу, что для вычисления реальной задержки нам надо посчитать затрачиваемое на нее время.
Сделаем это. Формула проста, делим 1 на значение реальной частоты (для 2 133 МГц это 1 066) и умножаем на значение CAS, результат будет в наносекундах:
(1/1 066) * 17 = 15.9 нс
Таким образом, на CAS со значением 17 для модуля с частотой 2 133 МГц необходимо чуть меньше 16 нс.
Если возьмем такой же модуль памяти, но с частотой 3 200 МГц (Crucial CT8G4DFRA32A), то CAS у него будет уже равняться 22. Опять посчитаем время задержки:
(1/1 600) * 22 = 13.8 нс
Вот и получается, что второй «землекоп» хоть и будет больше махать лопатой, но выполнит работу немного быстрее.
Если еще учесть, что у более высокочастотного модуля RAM и пропускная способность больше (у выбранных в качестве примеров модулей CT8G4DFS8213 и CT8G4DFRA32A это 17 000 МБ/с и 25 600 МБ/с соответственно), то производительность второго модуля выше, как и стоимость. Главное, чтобы система смогла использовать все возможности установленной RAM.
tRCD
Расшифровывается как Row Address to Column Address Delay. Это минимальное количество тактов между моментом активации строки банка данных (выдача сигнала на выбор строки RAS) и доступом к столбцу (начало чтения и, соответственно, задержки CAS).
tRAS
Помните цитату из фильма:
— Куда ставить то?!
— Да подожди ты.
— Куда ставить то ?!!
— Да подожди ты!
Вот и в данном случае речь именно про «подожди ты». Это количество циклов, в течение которых выбранная строка должна находиться в активном состоянии до того момента, как будет запущена процедура регенерации. Причем это минимальное значение, т. е. если задержка CAS – это фиксированное значение, то tRAS – изменяемая величина.
По сути, это ожидание окончания цикла выборки данных, чтобы начать обновление ячеек. Величину этой задержки можно принять равной tRCD+CL+время на обработку команд и некоторые иные служебные нужды.
Например, у 8-гигабайтного модуля Crucial Ballistix BL8G30C15U4B с частотой 3 000 МГц эта задержка равна 35 (основные тайминги — 15-16-16-35).
tRP
Расшифровывается Row Precharge, т. е. минимальное время от получения команды на выполнение зарядки (precharge) банка памяти и получением следующей команды на активацию строки tRCD.
