Для чого потрібна оперативна пам 'ять комп' ютера? Оперативна пам 'ять - це що?

Для чого потрібна оперативна пам 'ять комп' ютера? Оперативна пам 'ять - це що?

Комп 'ютер зовсім непомітно, але досить швидко став невід' ємною частиною нашого життя. Без нього неможливо уявити жодну галузь виробництва, жодну фабрику або завод, жоден офіс. Та й жодну квартиру, мабуть, вже не можна уявити без персонального комп 'ютера або ноутбука. Але хоч цей пристрій вже міцно увійшов у наше повсякденне життя, в його роботі і конструкції розбираються далеко не всі. У цій статті буде розглянута одна з найважливіших його складових - оперативна пам 'ять ПК.

Мова не йде про те, що кожен користувач ПК повинен досконально знати теоретичні основи роботи свого комп 'ютера і вміти ремонтувати будь-яку поломку. Ні, залиште це професіоналам. Але елементарні знання пристрою необхідні - це допоможе уникнути багатьох проблем у роботі і, цілком ймовірно, може запобігти серйозній поломці.


Оперативна пам 'ять у структурі персонального комп' ютера

Отже, оперативна пам 'ять. Це одна з найважливіших комплектуючих в комп 'ютері. Не можна сказати, що одна деталь важливіша, а інша менш, але ОЗП (оперативний пристрій - саме так офіційно іменується оперативна пам 'ять) є незамінним елементом у роботі ПК. Можна сказати, що оперативна пам 'ять - це свого роду буферна зона, що зв' язує елемент між людиною і комп 'ютером.

Фізично оперативна пам 'ять представлена у вигляді почесного модуля, що встановлюється в спеціальний роз' єм на материнській платі, розташований праворуч від процесора. На більшості материнських плат таких роз 'ємів два або чотири. На цьому модулі з однієї або двох сторін розташовані мікросхеми, які, власне, і є пам 'яттю.

При увімкненні комп 'ютера запускається операційна система і деякі програми. Всі дані, які їм необхідні для нормального функціонування, поміщаються в ОЗП. Так чинять і всі інші програми, які користувач запускає в процесі роботи. Будь то робота з текстом, обробка фотографій або прослуховування музики - всі проміжні результати роботи програм знаходяться в оперативній пам 'яті.

При вимкненні живлення всі дані з ОЗП зникають. Тому цей пристрій і іменується "оперативним". У цьому одна з двох його головних відмінностей від ПЗУ - постійної пам 'яті типу жорсткого диска або флеш-накопичувача. Друга відмінність - швидкість обміну даними. У ОЗУ вона значно вища, ніж у ПЗУ. Цим, власне, і пояснюється призначення оперативної пам 'яті - максимально підвищити швидкість відгуку комп' ютера на дії користувача.

На жорсткому диску також може зберігатися деяка оперативна інформація (так званий файл підкачки), що розміщується туди при нестачі місця в ОЗУ. У такому випадку користувачем можуть спостерігатися негативні явища - підвисання і підтормажування програм або всієї системи.

Історія, розвиток і типи ОЗП

Оперативна пам 'ять завжди була присутня в структурній схемі обчислювальної техніки. Ще в XIX столітті були створені перші зразки аналітичних машин, що складаються суто з механічних частин. Природно, і ОЗП було механічним. У XX столітті розвиток електроніки був стрімким. Це відображено і в еволюції оперативної пам 'яті. У різний час для цих цілей використовували електромеханічні реле, електронно-променеві трубки і магнітні барабани.


З розвитком напівпровідникових технологій з 'явилася і стала розвиватися оперативна пам' ять, заснована на транзисторах: десятки, сотні, тисячі, а потім і мільйони транзисторів в одному корпусі мікросхеми. Спочатку ці мікросхеми пам 'яті просто впоювалися в материнську плату, що було не дуже зручно. З розвитком комп 'ютерів ОЗП було винесено на окрему почесну плату.

Основні сучасні типи оперативної пам 'яті - це SRAM і DRAM - статична і динамічна пам' ять з довільним доступом. Перша виконана на базі тригерів, має високу швидкість, але малу щільність елементів. Друга побудована на зв 'язках "конденсатор-транзистор", має високу щільність і, як наслідок, низьку собівартість. Але поступається у швидкості і потребує постійної підзарядки своїх конденсаторів. Оскільки для масового виробництва важлива собівартість продукції, то в ПК набула поширення саме динамічна пам 'ять. З 1993 року і донині найбільш поширеним на ринку є її різновид - синхронний DRAM (SDRAM).

Що стосується технічного виконання, то першими були односторонні модулі SIMM, що з 'явилися в 80-х роках і мали в міру модифікації обсяг від 64 Кбайт до 64 Мбайт. У них використовувалися чіпи пам 'яті FPM RAM і EDO RAM. На зміну SIMM прийшли двосторонні модулі DIMM, розроблені під пам 'ять SDRAM. Вони використовуються в комп 'ютерах донині.

DDR и DDR2

Оперативна пам 'ять DDR (Double Data Rate) стала наступним етапом розвитку SDRAM і характеризується швидкістю передачі даних. Різна також кількість контактів (184 проти 168) і ключів (1 проти 2). Першим у лінійці став модуль PC1600 з чіпом DDR200, ефективною частотою 200 МГц (при тактовій частоті шини пам 'яті 100 МГц) і пропускною здатністю 1600 МБ/с. Останнім мав стати PC3200 (DDR400, 400 МГц, 3200 МБ/с), але випускалися також модулі PC4200 (DDR533, 533 МГц) і вище.

Крім швидкості, що збільшилася, пам 'ять DDR мала можливість працювати в двоканальному режимі, що теоретично повинно було підвищити швидкість (точніше, пропускну здатність) в два рази. Для цього потрібно було вставити в материнську плату, яка також повинна була підтримувати такий режим, дві планки з абсолютно однаковими характеристиками. На практиці приріст швидкості не такий відчутний, як це описується в теорії. Згодом двоканальний режим підтримуватимуть і всі інші типи DDR-пам 'яті.

Вперше пам 'ять DDR SDRAM з' явилася в 2001 році. Сьогодні її ще, звичайно, можна зустріти в старих комп 'ютерах, але це велика рідкість. Вже в 2003-2004 роках їй на зміну прийшла DDR2 SDRAM - друге покоління з подвоєною частотою шини. Пам 'ять DDR2 має відмінності в корпусі (240 контактів та інше розташування ключа), які роблять її не взаємозамінною з DDR.

Лінійка починалася з модуля PC2 ‑ 3200, який працював на чіпі DDR2 ‑ 400 з ефективною частотою 400 МГц і пропускною здатністю 3200 МБ/с. Останнім же стабільним був модуль PC2 ‑ 9600 (DDR2 ‑ 1200, 1200 МГц, 9600 МБ/с). Випускалися і модулі з більш високими характеристиками, але їх робота не відрізнялася стабільністю.


DDR3

Наступним етапом еволюції стала оперативна пам 'ять DDR3. З 'явившись у 2007-2008 роках, вона не призвела до різкого відходу від DDR2, але почала планомірно завойовувати ринок пам' яті. На сьогоднішній день це найбільш поширений вид оперативної пам 'яті.

Не бажаючи відмовлятися від попереднього покоління, виробники випускали материнські плати, що підтримують обидва стандарти. Пам 'ять DDR2 не є сумісною з DDR3 ні електрично, ні механічно. Хоч обидва типи і мають по 240 контактів, але ключ розташований в різний місцях. Основна відмінність полягає в ще більш зниженому порівняно з DDR і DDR2 енергоспоживанні і напрузі живлення (1,5 В).

У своїй лінійці оперативна пам 'ять DDR3 починається модулем PC3 ‑ 6400 (DDR3 ‑ 800) з ефективною частотою 800 МГц і швидкістю передачі даних 6400 МБ/с. Зараз такі модулі вже стали досить великою рідкістю. Це пов 'язано з тим, що більшість сучасних материнських плат підтримує частоти пам' яті не нижче 1333 МГц. Топові моделі підтримують пам 'ять з частотою до 3200 МГц (PC3 ‑ 25600).

У сімействі DDR3 існує невелике відгалуження - низькорівнева (низьковольтна) пам 'ять DDR3L, яка характеризується зниженою напругою харчування (1,35 В). Вона повністю сумісна з DDR3.

DDR4

Найбільш сучасною і швидкісною є оперативна пам 'ять DDR4. Її масовий випуск почався ще в 2014 році, але досі вона сильно програє DDR3 за популярністю і доступністю. Хоч заявлені характеристики у неї і вище, але при цьому і вартість значно зросла. До того ж пам 'ять DDR4 не сумісна з DDR3, доцільність її вибору є лише при зборі нових систем, але не при модернізації старих.


Що стосується характеристик, то першим в лінійці йде модуль PC4 ‑ 17000 (DDR4 ‑ 2133) з ефективною частотою 2133 МГц і пропускною здатністю 17000 МБ/с. Планується, що межею для DDR4 стане ефективна частота 4266 МГц і пропускна здатність 34100 МБ/с (PC4 ‑ 34100 DDR4 ‑ 4266).

Як і у кожного нового типу пам 'яті, у цього основною відмінністю від своїх попередників є зниження енергоспоживання і зменшення напруги харчування (до 1,2 В), ну і, звичайно ж, поліпшення всіх швидкісних характеристик. Крім того, тепер модулі мають мінімальний обсяг 4 Гб. Максимальний обсяг теоретично може досягати 192 Гб.

Куди поділася оперативна пам 'ять

Напевно, найбільш часто питанням про пам 'ять комп' ютера буде питання: "Чому оперативна пам 'ять використовується не в повному обсязі?". Причому почути його можна як від початківців, так від досвідчених користувачів ПК. Причин цього може бути кілька, але часто розгадка криється в розрядності операційної системи.

Як відомо, 32-розрядна версія операційної системи Windows здатна працювати з обсягом пам 'яті, що не перевищує 4 Гб. Все, що понад це, вона просто не "побачить". У 64-розрядній версії таких обмежень немає. Таким чином, при виявленні такої проблеми в першу чергу слід перевірити, яка версія ОС встановлена. Зробити це можна, клацнувши правою кнопкою миші на значку "Комп 'ютер" на стільниці (або в меню "Пуск") і вибравши вкладку "Властивості". У розділі "Система" буде розміщена вся необхідна інформація, в тому числі загальний і доступний обсяг оперативної пам 'яті.

Зазначимо, що 64-розрядна версія доступна для всіх сучасних операційних систем Windows (XP, Vista, 7, 8, 10). Тому якщо в комп 'ютері використовується або планується використовувати більше 4 Гб оперативної пам' яті, необхідно встановлювати 64-розрядну операційну систему Windows. Оперативна пам 'ять при цьому буде використовуватися вся.


Але є й інші причини зменшення доступного обсягу оперативної пам 'яті. Це може бути програмне обмеження використовуваної редакції операційної системи (у кожній версії доступно кілька редакцій). Також деякий об 'єм може резервуватися для вбудованого відеоадаптера, якщо такий є. Не варто забувати і про те, що кожна материнська плата має свої вимоги щодо характеристик і обсягу оперативної пам 'яті. Якщо вони не виконуються, пам 'ять не буде доступна.

Існують і апаратні проблеми. Наприклад, модуль може бути неправильно або не повністю вставлений. Також він може мати пошкоджені ділянки пам 'яті. Такий модуль не підлягає ремонту і потребує негайної заміни. Виявити пошкодження можна спеціальними програмами.

Як перевірити оперативну пам 'ять

При виникненні збоїв і неполадок, які можуть бути викликані проблемами з оперативною пам 'яттю (зависання і збої системи, поява так званого "синього екрану смерті") її необхідно перевірити на помилки. Зробити це можна як стандартними засобами операційної системи, так і сторонніми програмами.

У Windows 7 оперативна пам 'ять перевіряється програмою, яка називається "Засіб перевірки пам' яті Windows". Знайти її можна або за адресою "Панель керування\Система та безпека\Адміністрування", або через пошук за ключем "mdsched" в меню "Пуск". З усіх інших утиліт найбільш поширеною, доступною і надійною програмою для діагностики ОЗУ є Memtest86 +.

Важливо пам 'ятати пару моментів:


1. Оперативна пам 'ять перевіряється не з операційної системи (з завантажувальної флешки, диска або після перезавантаження системи).

2. Якщо встановлено декілька додатків пам 'яті, перевіряти їх бажано по одному. Так буде простіше визначити, який з них несправний.

Очищення пам 'яті

Найпростіший і найдієвіший спосіб очищення оперативної пам 'яті - це перезавантаження комп' ютера. Але він підходить далеко не всім користувачам і не у всіх випадках корисний. Альтернативою буде закрити непотрібні програми і тим самим вивільнити зарезервовані ними обсяги пам 'яті. Зробити це можна в "Менеджері завдань", викликавши його поєднанням клавіш Ctrl + Alt + Delete.

Існує також багато різних програм, покликаних оптимізувати витрату оперативної пам 'яті. Можна відзначити такі утиліти, як CleanMem, SuperRam, Wise Memory Optimizer. А також CCleaner - універсальну і дуже корисну утиліту моніторингу системи, яка здатна ефективно очистити пам 'ять, видаливши тимчасові файли і кеш програм і системи, оптимізувавши реєстр.

Але варто пам 'ятати, що ці способи лише тимчасове вирішення проблеми, покладатися на них не варто. Головною проблемою нестачі оперативної пам 'яті і, як наслідок, повільної роботи комп' ютера є недостатній обсяг ОЗП для конкретної комплектації комп 'ютера або поставленого завдання. Вирішити її можна, встановивши додаткову планку пам 'яті або купивши нову більшого обсягу.

Який об 'єм оперативної пам' яті необхідний комп 'ютеру

При виборі або модернізації комп 'ютера часто виникають такі питання: "Як дізнатися оперативну пам 'ять комп' ютера?", "Який обсяг потрібен?". Відповідь на перше питання досить проста - потрібно всього лише скористатися утилітою CPU-Z. Вона дасть вичерпну відповідь. З обсягом трохи складніше. Якщо йдеться про модернізацію, користувач, швидше за все, вже зіткнувся з браком пам 'яті і приблизно знає, наскільки потрібно її збільшити.

При збиранні нового комп 'ютера насамперед визначається його призначення. Для звичайної офісної роботи з документами цілком вистачить і 1-2 Гб. Для домашнього комп 'ютера змішаного використання прийнятно буде 4 Гб. Якщо збирається ігровий комп 'ютер, то знадобиться мінімум 8 Гб оперативної пам' яті, але комфортніше буде з 16 Гб. Те ж саме стосується і серйозних робочих машин. Обсяг необхідної пам 'яті визначається додатками, з якими буде вестися робота, але зазвичай становить мінімум 8-16 Гб.

Як вибрати оперативну пам 'ять

З 'ясувавши, як дізнатися оперативну пам' ять комп 'ютера і який обсяг потрібен, можна відправлятися в магазин. Але чи можна цими відомостями обмежитися? Однозначно, ні. Звичайно, перш за все потрібно визначити, який тип (для нових комп 'ютерів це DDR3 або DDR4) і обсяг потрібні. Але є ще кілька факторів, якими не можна знехтувати.

По-перше, оперативна пам 'ять повинна узгоджуватися з материнською платою і процесором не тільки за типом, але і за підтримуваною ними частотою. Немає сенсу купувати швидкісну пам 'ять, якщо інші комплектуючі працюють на більш низьких частотах. У кращому випадку пам 'ять буде функціонувати на зниженій частоті, а то і зовсім відмовиться працювати. Якщо материнська плата підтримує двоканальний режим, то краще купити дві однакові планки пам 'яті. Це трохи підвищить її продуктивність. Зазвичай у продажу можна зустріти вже готові комплекти з 2 або 4 планок пам 'яті.

По-друге, потрібно звертати увагу на маркування. Є спеціальні типи пам 'яті, що мають приставку ECC. Це означає наявність додаткового контролю помилок. Більшість материнських плат не підтримує таку пам 'ять. Оперативна пам 'ять для ноутбуків відрізняється від використовуваної в ПК і має приставку SO-DIMM.

По-третє, важливе значення мають таймінги. Це швидкісна характеристика, що означає затримку сигналу. Позначається трьома або чотирма цифрами через дефіс. Наприклад, 9-8-11-18. Природно, чим менше числа, тим краще, але для більшості користувачів ця різниця буде практично невідчутна. Зате таймінги значно впливають на ціну.

Оперативна пам 'ять - це важлива і складна частина комп' ютера, що впливає на роботу і продуктивність всієї комп 'ютерної системи. Вона не так часто виходить з ладу, але в цьому і підступ - адже від неї цього не чекають. Правильна діагностика і пошук помилок в ОЗП можуть допомогти уникнути дорогого ремонту і вже точно заощадять багато часу.

Як відрізняються два різних процесори, так може відрізнятися і оперативна пам 'ять. Це справедливо і щодо її вартості. Але якщо більш висока ціна процесора практично завжди означає, що він буде більш продуктивним, то ціна пам 'яті сильно залежить від частоти і таймінгів, які хоч і гарантують зростання продуктивності, але часто незначно впливають загальну продуктивність системи. На них слід звертати увагу лише при збірці ігрових і високопродуктивних робочих комп 'ютерів.