RAM – що це, як працює, види, особливості, характеристики [2020]

Питання з приводу терміну RAM, що це, як працює, де і для чого використовується, можуть з’явитися у користувача, який зауважив таку назву в описах характеристик ПК, вимоги до комп’ютерних програм та ігор.

Абревіатура утворена від англійської назви пам’яті з довільним доступом (Random Access Memory) і російською мовою називається оперативним запам’ятовуючим пристроєм або ОЗУ.

У RAM зберігаються оброблювані процесором дані і виконується код – але тільки поки працює обчислювальний пристрій.

Призначення і принцип роботи

Основним призначенням RAM є зберігання тимчасових даних, необхідних комп’ютера тільки під час його роботи.

У цю пам’ять завантажуються дані, які будуть виконуватися процесором безпосередньо.

До них відносять виконувані файли (в першу чергу, з розширенням .exe) і бібліотеки, результати різних операцій, які виконуються в процесі роботи ПК, і коди натиснутих клавіш типу CapsLock, Ins і т.д.

Принцип роботи RAM наступний:

  • Всі комірки пам’яті знаходяться в своїх рядках і шпальтах;
  • На обрану рядок пам’яті приходить електричний сигнал.
  • Під дією сигналу відкривається транзистор.
  • Присутній в конденсаторі заряд подається до потрібного стовпцю, підключеному до чутливого підсилювача;
  • Потік електронів, що створюється розрядився конденсатором, реєструється підсилювачем і призводить до подачі відповідної команди.

Мал. 2. Загальна схема обробки даних обчислювальною технікою.

важливо: При подачі електричного сигналу на певну рядок відкриваються все її транзистори. Звідси випливає, що мінімальним обсягом даних, який зчитується з пам’яті, є не осередок, а рядок. 

Через те що принцип дії RAM заснований на напівпровідниках, що зберігаються в цій пам’яті дані залишаються доступними тільки при подачі електроструму.

При відключенні напруги харчування обривається, а всі дані в ОЗУ повністю стираються.

Види і особливості RAM

Існує два види операційної пам’яті – статична SRAM і динамічна DRAM.

Перша зазвичай має невеликий обсяг (в межах декількох мегабайт) і використовується як кеш.

Її перевагами є підвищена надійність і продуктивність, а недоліками – висока вартість і невелика щільність розміщень транзисторів.

Мал. 3. Пам’ять типу SRAM.

Як ОЗУ для обчислювальної техніки SRAM не застосовується через те що розміри планок «оперативки» були б занадто великими.

Для оперативної пам’яті більше підходить DRAM – швидкість її роботи нижче, однак ця версія RAM виграє за рахунок невеликої ціни і високої щільності розташування напівпровідників.

Мал. 4. Модулі DRAM.

Конструктивні виконання DRAM

Залежно від виконуваних завдань модулі динамічної пам’яті DRAM випускаються в різному виконанні:

  • SIPP – пам’ять у вигляді пластини, контакти якої є невеликими штирі. Ця версія RAM вже не використовується.

Мал. 5. Пам’ять SIPP.

  • SIMM, модулі у вигляді довгих прямокутників з контактними майданчиками вздовж одного боку і засувками для установки. Найпоширеніші версії – з 30 і 72 контактами. Обсяг такої пам’яті, яка теж зараз не випускається, дорівнював 256 КБ і 1-128 МБ.
  • DIMM – плати, контактні площадки на яких розташовуються з двох сторін. Прямокутні пластини, так само як і модулі SIMM, встановлюються за допомогою засувок. Розташування мікросхем може бути і одностороннім, і двостороннім, а кількість контактів – до 288 (для DDR4).
  • SO-DIMM – ті ж модулі DIMM, але зменшеного розміру, призначені для установки в невеликих корпусах ноутбука або системних блоках з форм-фактором Mini-ITX. Ці ж плати стоять в принтерах і інших видах техніки, якої потрібно для роботи оперативна пам’ять. Кількість контактів може досягати 260 (SO-DIMM DDR4).

Мал. 6. Відмінності модулів DIMM і SO-DIMM.

Ще один варіант DRAM – модулі RIMM, які через особливості конструкції встановлюються тільки парами, хоча зараз практично не застосовуються. Пам’ять має 160, 168, 184 і 242 контакту. Існує зменшена різновид цієї «оперативки», SO-RIMM, призначена для портативних комп’ютерів.

Основні параметри RAM

Однією з головних характеристик RAM, на які звертають увагу практично всі користувачі ПК, є її обсяг.

В якійсь мірі, це правильно, але при виборі оперативної пам’яті для комп’ютера варто орієнтуватися ще і за такими робочими параметрами:

  • тип пам’яті;
  • частота роботи;
  • тайминги або тимчасові затримки сигналу.

Всі ці параметри пов’язані. Так, ОЗУ типу DDR1 може мати робочу частоту шини від 200 до 400 МГц, DDR2 – від 200 до 533 МГц, DDR3 – 800 до 2400 МГц.

Аналогічний показник більш сучасних модулів DDR4 досягає вже 3200 МГц, що дозволяє їй працювати помітно швидше.

Всі параметри RAM повинні відповідати характеристикам материнської плати і центрального процесора комп’ютера. При цьому пам’ять іншого типу просто не вийде встановити через розбіжності контактів і слотів, ОЗУ з невідповідною частотою може працювати некоректно, а підтримуваний обсяг не дозволить комп’ютеру запуститися. Наприклад, 8-гігабайтний модуль DIMM не варто встановлювати на «материнку» з підтримкою тільки 4 Гб для кожного слота.

Таймінги і напругу

Таймингом називається тривалість затримки в процесі передачі інформації між різними компонентами обчислювальної техніки.

Його значення безпосередньо впливає на швидкість роботи RAM, а значить, і всього комп’ютера (або іншого пристрою).

Невеликий таймінг означає, що операції будуть виконуватися швидше.

Час затримки обернено пропорційно швидкодії ОЗУ.

Для вирішення проблеми виробники RAM підвищують робоча напруга, зменшуючи тайминги. Це дозволяє збільшити число виконуваних за одиницю часу операцій, однак вимагає і більш відповідального ставлення до вибору пам’яті, яка повинна збігатися ще по вольтажу.

Також хорошим варіантом буде встановити на свій ПК утиліту Mem Reduct – невелика утиліта, призначена для управління оперативною пам’яттю на комп’ютері і її очищення. Програма вміє працювати з незахищеними системними функціями для чищення кешу і дозволяє вибирати області для його звільнення.

Завантажити Mem Reduct можна за цим посиланням

обсяг ОЗУ

Один з головних параметрів RAM, обсяг, повинен не тільки збігатися з характеристиками материнської плати, але і відповідати вимогам користувача.

В даний час оптимальним варіантом для середнього ПК є показник в 4-8 Гб.

Для офісних комп’ютерів може вистачити і 1-2 Гб, але більшість сучасних програм будуть зависати, для ігрових моделей розмір ОЗУ повинен бути не менше 8-16 Гб.

Обмеження за обсягом пам’яті існують не тільки для материнських плат (старі моделі не дозволяють встановити більше 4 Гб), але і для операційних систем. Жодна 32-бітна платформа не підтримує більше 3 Гб ОЗУ. 64-бітові системи і сучасні «материнки» дозволяють встановлювати до 128 Гб – саме такий обсяг має і найбільший модуль пам’яті DDR4.

Частота і швидкодія RAM

Пропускна здатність оперативної пам’яті залежить від її частоти – параметра, який теж пов’язаний з можливостями материнської плати і ЦПУ.

При установці RAM зі швидкістю передачі даних 1600 млн операцій в секунди (МГц) на застарілому комп’ютері модуль буде працювати повільніше.

Якщо материнська плата і процесор підтримують, наприклад, тільки 1066 МГц, така ж частота буде і у ОЗУ.

Мал. 7. Показники RAM на планці пам’яті.

Впливає на швидкість роботи і кількість планок RAM – двоканальна (встановлені парами однакові модулі) пам’ять буде працювати на 10-50 швидше одноканальній. Тому при установці на ПК 8 Гб ОЗУ варто віддати перевагу двом платам по 4 Гб або чотирьох по 2 Гб. Досить рідкісний варіант – трьохканальна пам’ять, що працює ще швидше і встановлюється по 3 планки.

висновки

Принцип дії та інші характеристики RAM варто знати не тільки фахівцям, які займаються складанням обчислювальної техніки, а й звичайним користувачам.

Тим більше що ніхто не заважає будь-якому власникові комп’ютера самостійно підібрати відповідний модуль ОЗП.

Але робити це без порівняння показників пам’яті і інших комплектуючих ПК не рекомендується.

Ссылка на основную публикацию