2018-01-08
687
Память RAM - это массив кристаллических ячеек, способных сохранять данные. Она используется для оперативного обмена информацией (командами и данными) между процессором, внешней памятью и периферийными системами. Из нее процессор берет программы и данные для обработки, в нее записываются полученные результаты. Название "оперативная" происходит от того, что она работает очень быстро и процессору не нужно ждать при считывании данных из памяти или записи. Однако, данные сохраняются лишь временно при включенном компьютере, иначе они исчезают.
По физическому принципу действия различают динамическую память DRAM и статическую память SRAM. Ячейки динамической памяти можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать электрический заряд. Недостатки памяти DRAM: медленнее происходит запись и чтение данных, требует постоянной подзарядки. Преимущества: простота реализации и низкая стоимость.
Ячейки статической памяти можно представить как электронные микроэлементы - триггеры, состоящие из транзисторов. В триггере сохраняется не заряд, а состояние (включенный/выключенный). Преимущества памяти SRAM: значительно большее быстродействие. Недостатки: технологически более сложный процесс изготовления, и соответственно, большая стоимость.
Микросхемы динамической памяти используются как основная оперативная память, а микросхемы статической - для кэш-памяти.
Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, выраженный числом. В современных ПК на базе процессоров Intel Pentuim используется 32-разрядная адресация. Это означает, что всего независимых адресов есть 232, то есть возможное адресное пространство составляет 4,3 Гбайт.
Оперативная память в компьютере размещена на стандартных панельках, которые называются модулями. Модули оперативной памяти вставляют в соответствующие разъемы на системной плате. Конструктивно модули памяти имеют выполнениедвурядное (DIMM – модули.
На сегодняшний день в мире наиболее предпочтительным типом памяти являются модули памяти DDR (double data rate). Они различаются по времени выпуска и конечно же техническими параметрами.
§ DDR или DDR SDRAM (в переводе с англ. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory - синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных). Модули данного типа имеют на планке 184 контакта, питаются напряжением в 2,5 В и имеют тактовую частоту работы до 400 мегагерц. Данный тип оперативной памяти уже морально устарел и используется только в стареньких материнских платах.
§ DDR2 - широко распространенный на данное время тип памяти. Имеет на печатной плате 240 контактов (по 120 на каждой стороне). Потребление в отличие от DDR1 снижено до 1,8 В. Тактовая частота колеблется от 400 МГц до 800 МГц.
§ DDR3 - лидер по производительности на момент написания данной статьи. Распространен не менее чем DDR2 и потребляет напряжение на 30-40% меньше в отличии от своего предшественника (1,5 В). Имеет тактовую частоту до 1800 МГц.
§ DDR4 - новый, супер современный тип оперативной памяти, опережающий своих собратьев как по производительности (тактовой частоте) так и потреблением напряжения (а значит отличающийся меньшим тепловыделением). Анонсируется поддержка частот от 2133 до 4266 Мгц. На данный момент в массовое производство данные модули ещё не поступили. Официально, модули четвертого поколения, работающие в режиме DDR4-2133 при напряжении 1,2 В были представлены на выставке CES, компанией Samsung 04 января 2011 года.
Основные характеристики модулей оперативной памяти:
· объем памяти,
· тактовая частота,
· пропускная способность.
Всего несколько лет назад оперативная память объёмом в 256-512 МБ удовлетворяла все нужды даже крутых геймерских компьютеров. В настоящее же время для нормального функционирования отдельно лишь операционной системы Windows 7 требуется 1 Гб памяти, не говоря уже о приложениях и играх. Лишней оперативная память никогда не будет, но известно, что 32-х разрядная Windows использует лишь 3,25 Гб ОЗУ, если даже в системе будет 8 Гб ОЗУ.
Тактовая частота. Это довольно таки важный технический параметр оперативной памяти. Но тактовая частота есть и у системной платы и важно знать рабочую частоту шины этой платы, так как если имеется, например модуль ОЗУ DDR3-1800, а слот (разъём) системной платы поддерживает максимальную тактовую частоту DDR3-1600, то и модуль оперативной памяти в результате будет работать на тактовой частоте в 1600 МГц. При этом возможны всяческие сбои, ошибки в работе системы и синие экраны смерти.
Примечание: Частота шины памяти и частота процессора - совершенно разные понятия.
Из приведенных таблиц можно понять, что частота шины, умноженная на 2, дает эффективную частоту памяти (указанную в графе "чип"), т.е. выдает скорость передачи данных. Об этом же говорит и название DDR (Double Data Rate) - что означает удвоенная скорость передачи данных.
Например, расшифровка в названии модуля оперативной памяти - Kingston/PC2-9600/DDR3(DIMM)/2Gb/1200MHz, где:
Kingston - производитель;
- PC2-9600 - название модуля и его пропускная способность;
- DDR3(DIMM) - тип памяти (форм фактор в котором выполнен модуль);
- 2Gb - объем модуля;
- 1200MHz - эффективная частота, 1200 МГц.
Пропускная способность - характеристика памяти, от которой зависит производительность системы. Выражается она как произведение частоты системной шины на объём данных передаваемых за один такт. Пропускная способность (пиковый показатель скорости передачи данных) – это комплексный показатель возможности RAM, в нем учитывается частота передачи данных, разрядность шины и количество каналов памяти. Частота указывает потенциал шины памяти за такт – при большей частоте можно передать больше данных.
Пиковый показатель вычисляется по формуле: B = f * c, где:
В - пропускная способность, f - частота передачи, с - разрядность шины. Если используются два канала для передачи данных, все полученное умножается на 2. Чтобы получить цифру в байтах/c, необходимо полученный результат поделить на 8 (т.к. в 1 байте 8 бит).
Для лучшей производительности пропускная способность шины оперативной памяти и пропускная способность шины процессора должны совпадать. К примеру, для процессора Intel Core 2 Duo E6850 с системной шиной 1333 MHz и пропускной способностью 10600 Mb/s, можно установить два модуля с пропускной способностью 5300 Mb/s каждый (PC2-5300), в сумме они будут иметь пропускную способность системной шины (FSB) равную 10600 Mb/s.
Частоту шины и пропускную способность обозначают следующим образом: "DDR2-XXXX" и "PC2-YYYY". Здесь "XXXX" обозначает эффективную частоту памяти, а "YYYY" пиковую пропускную способность.
Тайминги (или латентность) - это временные задержки сигнала, которые, в технической характеристике ОЗУ записываются в виде "2-2-2" или "3-3-3" и т.д. Каждая цифра здесь выражает параметр. По порядку это всегда "CAS Latency" (время рабочего цикла), "RAS to CAS Delay" (время полного доступа) и "RAS Precharge Time" (время предварительного заряда).
