Из статьи читатель узнает, что такое оперативная память, как она работает, как выбрать подходящие для компьютера модули оперативной памяти, оценить их производительность и самостоятельно установить в системный блок. 

Оперативная память (ОЗУ, оперативное запоминающее устройство) – важная составная часть любого компьютера, необходимая ему точно так же, как процессор или материнская плата. Это быстрый запоминающий буфер, где временно хранится информация, которая в данный момент времени требуется или с большой долей вероятности может потребоваться процессору.

Зачем это нужно? Скорость доступа к данным, находящимся на жестком диске или SSD, слишком низкая для того, чтобы процессор смог работать с ними напрямую. Оперативная память быстрее в разы. Если бы ее не было, процессору постоянно приходилось бы простаивать, дожидаясь получения от HDD / SSD новых данных и записи в них уже обработанных.

Когда компьютер включается происходит загрузка файлов операционной системы в оперативную память. Если пользователь открывает какую-то программу, туда подгружаются данные, необходимые для работы этой программы. При открытии какой-то страницы Интернета в оперативную память подгружаются данные, необходимые для ее отображения на экране и т.д. Таким образом, что бы пользователь ни делал, необходимые данные заблаговременно автоматически подгружаются в быструю оперативную память. Благодаря такой схеме компьютер способен без видимых задержек реагировать на любые манипуляции пользователя в открытых приложениях.

Оперативная память компьютера состоит из совокупности модулей ОЗУ, устанавливаемых в соответствующие разъемы материнской платы.

Модуль ОЗУ — это прямоугольная печатная плата с распаянными на ней запоминающими микросхемами и с контактами на одной из граней. В отличие от HDD и SSD, эта память энергозависимая. То есть, при отключении питания (выключении компьютера, отсоединения модуля ОЗУ от материнской платы и т.д.) все находящиеся в ней данные исчезают

 

Не сложно догадаться, что чем быстрее оперативная память компьютера и чем ее больше, тем лучше.

Общий объем оперативной памяти компьютера определяется совокупностью объемов модулей ОЗУ, установленных на материнской плате. Скорость памяти зависит от частоты и задержек (таймингов) модулей ОЗУ, которые в свою очередь зависят от типа памяти.

Основные характеристики модулей ОЗУ

 

Тип памяти:

Встречается оперативная память следующих типов (размещены по хронологии появления):

• SDR SDRAM (тактовая частота шины 66 - 133 МГц);

• DDR SDRAM (100 – 267 МГц);

• DDR2 SDRAM (400 – 1066 МГц);

• DDR3 SDRAM (800 – 2400 МГц).

• DDR4 SDRAM (1600 - 4266 МГц).

• DDR5 SDRAM (4800 – 8400 МГц).

Первые 3 типа памяти очень старые, но все еще используются в некоторых системах. DDR3 и DDR4 используется в абсолютном большинстве современных компьютеров. DDR5 - самый новый тип памяти, ее использование еще не стало массовым.

При выборе типа оперативной памяти необходимо учитывать возможности процессора и материнской платы компьютера, с которыми она будет использоваться. Каждый процессор поддерживает, как правило, только один (максимум 2) типа памяти. То есть, возможность выбора памяти ограничивается, в первую очередь, возможностями процессора.

Материнская плата компьютера также влияет на выбор. Например, процессоры Intel 12-го поколения поддерживают оперативную память DDR4 и DDR5. Однако, каждая конкретная материнская плата, поддерживающая эти процессоры, позволяет использовать либо DDR4, либо DDR5.

Частота и тайминги

Частота — это количество колебаний, которые совершает шины памяти за единицу времени. Частота напрямую зависит от типа памяти (см. выше). Чем выше частота (современнее тип) памяти, тем лучше.

Но не зависимо от частоты, принцип работы оперативной памяти всех указанных выше типов одинаков. Она обрабатывает поток команд процессора как своеобразный конвейер. Главной особенностью этого конвейера является то, что при поступлении в ОЗУ, например, команды на чтение данные на выходе появляются не сразу, а спустя какое-то время (через некоторое количество тактов). Это время называется задержкой или таймингами памяти (англ. - SDRAM latency) и чем оно короче, тем оперативная память компьютера быстрее. Этот параметр, как и частоту шины, нужно учитывать при выборе ОЗУ.

Например, есть два модуля ОЗУ DDR2 с частотой шины 800 МГц и задержками памяти 4-4-4 и 5-5-5. Из них продуктивнее будет первый вариант.

Сложнее сравнить память с разными частотами. Как правило, в модулях памяти с более высокой частотой выше оказываются и задержки, и выигрыш в скорости от этой частоты на самом деле будет не настолько большим, как кажется на первый взгляд. Например, DDR3-1333МГц с таймингами 9-9-9 лишь немного опережает DDR2-800МГц с задержками 4-4-4, а DDR3-1333МГц с задержками 7-7-7 по производительности где-то равна DDR2-1067МГц.

Форм-фактор

Все модули ОЗУ, в зависимости от сферы применения, выпускаются в 2 основных форм-факторах: Long-DIMM и SO-DIMM. Long-DIMM предназначен для настольных компьютеров, SO-DIMM – для ноутбуков и разного рода мини-компьютеров (см. изображение).

 

 

В каждом из этих форм-факторов выпускается память разных типов. Существует Long-DIMM DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. Есть также SO-DIMM DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. При этом, модули ОЗУ одного форм-фактора, но разных типов, также отличаются друг от друга количеством контактов и размещением ключа – специального выреза, препятствующего размещению модулей неподходящего типа в неподдерживаемый их разъем (на изображении ниже разные типы памяти в форм-факторе Long-DIMM).

Если материнская плата рассчитана на использование, например, Long-DIMM DDR3, установить в ее разъем модуль Long-DIMM DDR4 не удастся. Физически он туда не войдет.

 

 

Двухканальный режим

Абсолютное большинство "домашних" процессоров поддерживает двухканальный режим работы с оперативной памятью, что обеспечивает к ней более быстрый доступ (по сравнению с одноканальным режимом). В серверных системах, а также мощных рабочих станциях, количество каналов ОЗУ может быть больше. Двухканальный режим заметно ускоряет работу компьютера в большинстве задач (до +30%). Особенно существенным влияние двухканального режима является в случаях, когда в компьютере отсутствует дискретная видеокарта и используется видеоядро, встроенное в центральный процессор.

Чтобы работал двухканальный режим необходимо, чтобы в разъемах материнской платы было установлено как минимум 2 модуля ОЗУ. При этом, они должны быть установлены в парные разъемы и, желательно, иметь одинаковые характеристики.

Что имеется ввиду под парными разъемами? Если разъемов на материнской плате всего 2, то перепутать что-то невозможно. Два модуля ОЗУ вставляем в два разъема и все (тут без вариантов). Если же разъемов 4, вставлять модули нужно в разъемы одинакового цвета. Обычно парами являются 1-й и 3-й разъемы, а также 2-й и 4-й. Но, чтобы быть на 100% уверенным в правильности установки, желательно все же изучить соответствующий раздел инструкции к материнской плате.