Оперативная память и хранилище: производительность ПК

В какой-то момент вы можете столкнуться со значительным замедлением работы компьютера или ноутбука и проблемами с производительностью. Вместо покупки нового компьютера, возможно, стоит поискать другие способы повысить производительность ПК.

И расширение оперативной памяти, и увеличение емкости хранилища компьютера — полезные способы ускорить его работу. Однако решение о том, что следует обновить — оперативную память или хранилище, зависит от проблем, с которыми сталкивается компьютер, и желаемых преимуществ в производительности. В этой статье рассматриваются несколько примеров того, когда следует обновлять оперативную память и хранилище, и почему эти обновления повысят производительность ПК.

В чем различие между оперативной памятью и хранилищем?

Термины «память» и «хранилище» часто ошибочно используют один вместо другого, но они выполняют разные задачи на компьютере и, следовательно, по-разному влияют на производительность ПК. Чтобы решить, модернизировать ли память или хранилище, важно знать различия между ними.

Память, также известная как ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), — это место, где происходит постоянная обработка информации. Ваш компьютер использует оперативную память для всех текущих операций, например для работы с приложениями, редактирования текстового документа или открытия электронной почты. Однако доступ к информации в оперативной памяти компьютера возможен только на краткосрочной основе. Если не сохранить информацию в хранилище компьютера, при его выключении данные будут потеряны.

Хранилище — это либо жесткий диск, либо твердотельный накопитель, на который данные записываются и хранятся неограниченное время. Хранилище компьютера используется для хранения операционной системы, приложений и любых данных, которые были загружены во время использования. Доступ к этой информации можно получить в течение длительного времени, и она не будет удалена при выключении компьютера.

Память: Внутренняя и внешняя — Практическая часть

У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память.

Внутренняя память

Внутренняя память — это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении компьютера от сети информация из оперативной памяти исчезает.

Структуру внутренней памяти компьютера можно условно изобразить так, как показано на рисунке

В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней памяти,который называется постоянным запоминающим устройством — ПЗУ. Это энергонезависимая память, информация из которой может только читаться.

Наименьший элемент памяти компьютера называется битом памяти. На рисунке выше каждая клетка изображает бит. Вы видите, что у слова «бит» есть два значения: единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. Покажем, как связаны между собой эти понятия.

В каждом бите памяти может храниться в данный момент одно из двух значений: нуль или единица. Использование двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой

Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера — дискретность. Дискретные объекты составлены из отдельных частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. «Песчинками» компьютерной памяти являются биты.

Второе свойство внутренней памяти компьютера — адресуемость. Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества информации, равную восьми битам. Следовательно, в одном байте памяти хранится один байт информации.

Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира — это байт, а номер квартиры — адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается процессор к внутренней памяти компьютера.

Внешняя память

Внешняя память — это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания.

Устройства внешней памяти — это устройства чтения и записи информации на внешние носители.  Информация на внешних носителях хранится в видефайлов. Что это такое, подробнее вы узнаете позже.

Важнейшими устройствами внешней памяти на современных компьютерах являются накопители на магнитных дисках (НМД), или дисководы.

Кто не знает, что такое магнитофон? На магнитофон мы привыкли записывать речь, музыку, а затем прослушивать записи. Звук записывается на дорожках магнитной ленты с помощью магнитной головки, С помощью этого же устройства магнитная запись снова превращается в звук.

НМД действует аналогично магнитофону. На дорожки диска записывается все тот же двоичный код: намагниченный участок — единица, ненамагниченный — нуль. При чтении с диска эта запись превращается в нули и единицы в битах внутренней памяти.

К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка, которая может перемещаться по радиусу. Во время работы НМД диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации.

Другим видом внешних носителей являются оптические диски (другое их название — лазерные диски), На них используется не магнитный, а оптико-механический способ записи и чтения информации.

Сначала появились лазерные диски, на которые информация записывается только один раз. Стереть или перезаписать ее невозможно. Такие диски называются CD-ROM — Compact Disk-Read Only Memory, что в переводе значит «компактный диск — только для чтения». Позже были изобретены перезаписываемые лазерные диски — CD-RW. На них, как и на магнитных носителях, хранимую информацию можно стирать и записывать заново.

Носители, которые пользователь может извлекать из дисковода, называют сменными.

Внешняя память ПК . Информатика. Шпаргалка

Вся информация собирается и хранится в виде последовательности байтов.

Выделяют внутреннюю и внешнюю память, которая тоже может состоять из нескольких уровней.

Процессор имеет два вида памяти: память небольшого объема, которая представлена в виде буферных регистров, и местное запоминающее устройство. Обрабатываемые данные находятся в оперативном запоминающем устройстве

(ОЗУ), информация в котором сохраняется только при включенном компьютере. Кроме ОЗУ, внутренняя память имеет и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), информация на котором сохраняется и после выключения компьютера. ПЗУ обеспечивает хранение и выдачу информации, необходимой при включении компьютера и для поддержания непрерывной работы компьютера. В ПЗУ хранятся универсальные программы и данные, которые часто используются.

Внешняя память компьютера предназначена для хранения большого объема информации и обмена ею с оперативной памятью. Для построения внешней памяти используются энергонезависимые носители информации (магнитные диски, компакт-диски, DVD-диски).

Внешнюю память относят к внешним устройствам компьютера. Все программное обеспечение ПК хранится во внешней памяти. Существует множество запоминающих устройств, содержащихся во внешней памяти. Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) и накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) наиболее популярны и присутствуют в любом компьютере. НЖМД и НГМД служат для хранения большого количества информации и для ее записи и передачи в оперативное запоминающее устройство. НЖМД и НГМД различаются количеством хранимой на них информации, а также временем, необходимым для записи и поиска информации.

Существует очень много видов устройств внешней памяти или внешних запоминающих устройств. Поэтому в зависимости от типа носителя устройства внешней памяти подразделяются на следующие разновидности: дисковые накопители и накопители на магнитной бобинной и кассетной ленте (стримеры). Накопители на дисках подразделяются на: НГМД (дискеты), НЖМД (винчестер), CD-ROM, VHD-накопители, сменные магнитные диски (бернулли), накопители на магнитооптических дисках (НМОД) и многие другие.

Принцип магнитной записи: основу процесса цифровой магнитной записи составляет взаимодействие движущихся относительно друг друга магнитных головок и магнитного носителя (CD, магнитной ленты и т.

 д.). Для запоминания двоичной информации используют два противоположных состояния насыщения магнитных материалов магнитного носителя.

Информация на компакт-дисках кодируется посредством чередования отражающих и не отражающих свет участков на поверхности диска.

Наиболее надежными среди всех дисков являются лазерные диски, но скорость чтения у них ниже, чем у магнитных кассет.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Оперативная память персонального компьютера

Общие сведения

Оперативная память — это, оперативное запоминающее устройство или ОЗУ или RAM, то есть «Random Access Memory» («память с произвольным доступом»). ОЗУ представляет собой область временного хранения данных, при помощи которой обеспечивается функционирование программного обеспечения. Память состоит из ячеек, каждая из которых предназначена для хранения определенного объема данных, как правило, одного или четырех бит. Чипы памяти работают синхронно с системной шиной. Компьютерная оперативная память является динамической (отсюда — DRAM или Dynamic RAM) — для хранения данных в такой памяти требуется постоянная подача электрического тока, при отсутствии которого ячейки опустошаются. Пример энергонезависимой или постоянной памяти (ПЗУ или ROM — Read Only Memory) памяти — флэш-память, в которой электричество используется лишь для записи и чтения, в то время как для самого хранения данных источник питания не нужен. Ячейки памяти в микросхемах представляют собой конденсаторы, которые заряжаются в случае необходимости записи логической единицы, и разряжаются при записи нуля. Опустошение памяти в случае отсутствия электроэнергии осуществляется именно за счет утечки токов из конденсаторов.

Развитие DRAM

В последние несколько лет основное сражение за увеличение производительности компьютеров велось в области разработки и производства новых микросхем для скоростной памяти. Причем если до этого все совершенствование оперативной памяти сводилось к увеличению ее объема, то сейчас во главу угла ставится ускорение процесса чтения/записи запоминающих ячеек и передачи данных по системной шине. Таким образом, разработчики наконец-то вынужденно пришли к выводу, что наращивать частоту ядра процессора без ускорения процесса работы с оперативной памятью бессмысленно, т. к. процессор, обработав полученную перед этим порцию данных, надолго, останавливается, ожидая окончания очередного цикла чтения/записи. Совершенствование микросхем памяти, естественно, влечет за собой изменение конструкции чипсета системной платы и правил работы системной шины. В итоге перед пользователями теперь встает не только проблема выбора нового процессора и системной платы, но и подбора оптимального варианта системы «процессор-плата-память». Ведь сегодня предлагаются три типа модулей (DDR, DDR2, DDR3) для работы с современными процессорами, причем выбор между модулями DDR2 и DDR3 не так очевиден.

Кроме того, для управления определенным типом памяти необходимо, чтобы чипсет системной платы или блок управления памятью процессора умел работать с ней.

До появления процессоров Pentium III у пользователей особого выбора модулей памяти не было, а основная проблема на практике заключалась в том, как различить модули SIMM(Single In-line Memory Module) с микросхемами EDO (Extended Data Output) и FPM (Fast Page Mode). Новые поколения процессоров стимулировали разработку более скоростной памяти SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory) с тактовой частотой 66 МГц, а модули памяти с такими микросхемами получили название DIMM (Dual In-line Memory Module). В настоящее время практически завершился процесс отказа от использования модулей памяти DDR в пользу DDR2, а также начат переход на следующее поколение модулей памяти DDR3. Для процессоров Intel этот переход на DDR2 и 3 практически состоялся, а для процессоров AMD начался после выхода сокетов АМ2 и 3. Относительно памяти DDR3 следует отметить, что серийный выпуск модулей начат лишь в 2007 г.

, поэтому эта память до сих пор дорога, да и, в большинстве случаев, еще просто не нужна, т. к. большинству систем вполне хватает и памяти DDR2. Вообще, это еще вопрос, насколько необходима новейшая память, поскольку в реальной жизни и для большинства приложений результаты практической работы не совпадают с излишне оптимистическими замерами в различных тестах.

Кроме перечисленных типов памяти существуют и другие типы памяти и модулей, которые используются в специализированных устройствах, например, в качестве видеопамяти. Следует отметить, что постоянно приходят сообщения о разработке микросхем памяти на новых принципах, ‘поэтому, возможно, уже через год-два микросхемы DDR SDRAM будут считаться морально устаревшими.

Конструкция модулей памяти DIMM

64-разрядные модули памяти DIMM (Dual In-line Memory Module) появились в 1997 г. У этого поколения модулей памяти насчитывается 168 контактов, расположенных с двух сторон текстолитовой платы (по 84 контакта с каждой стороны).
Для идентификации типа модуля форм-фактора DIMM по объему памяти и типу используемых микросхем на модуле устанавливается микросхема флэш-памяти с записанной в нее служебной информацией (SPD— Serial Presence Detect), доступ к которой происходит по интерфейсу 1~С. Чтобы нельзя было установить неподходящий тип DIMM-модуля, в текстолитовой плате модуля делается несколько прорезей (ключей) среди контактных площадок, а также справа и слева в зоне элементов фиксации модуля на системной плате. Для механической идентификации различных DIMM-модулей используется сдвиг положения двух ключей в текстолитовой плате модуля, расположенных среди контактных площадок. Основное назначение этих ключей — не дать установить в разъем DIMM-модуль с неподходящим напряжением питания микросхем памяти. Кроме того, расположение ключа или ключей определяет наличие или отсутствие буфера данных и т. д. Для модернизированных модулей DIMM типа DDR SDRAM число контактов увеличено до 184.
На работу с такими модулями рассчитаны различные модификации процессоров Pentium 4 и Celeron, а также Athlon и Semptron. Для идентификации напряжения питания модулей DDR SDRAM служат соответствующие ключи. На модулях типа Registered DIMM (с буферизацией данных) между контактами и микросхемами DRAM устанавливается одна или две микросхемы временного хранения данных. В низкопрофильных модулях микросхемы буферизации устанавливаются в середине модуля (или под основными микросхемами).Так как скоростные микросхемы памяти, как и процессоры, выделяют очень много тепла, то наиболее продвинутые модули оснащаются радиаторами.
В некоторых тяжелых случаях необходимо использование принудительного охлаждения модулей, в частности, если выполняется разгон памяти.В модулях DDR2 SDRAM число контактов увеличено до 240
Для идентификации модулей DDR2 SDRAM служат соответствующие ключи. В модулях DDR3 SDRAM число контактов оставлено 240, как и у модулей DDR2, но изменено положение ключа. По разводке контактов и напряжению питания модули DDR2 и DDR3 несовместимы. Ключ у модулей DDR3 сдвинут относительно ключа DDR2 примерно на десяток контактных площадок.

Внимание! Не увеличивайте напряжение питания модулей памяти DDR3 при работе с процессором Intel Core i7 выше 1,65 В, так как это может вывести из строя входные цепи процессора.

Характеристики модулей

Говоря же о частоте работы памяти, следует помнить, что за один период тактовой частоты читается несколько порций данных с результирующей частотой (FSB), в несколько раз превышающей тактовую: учетверенная тактовая частота 100 МГц— это 400 МГц, а 133 МГц— 533 МГц. Если же используется двухканальная память или поочередное чтение из двух банков данных, то результирующая частота может увеличиться до 800 МГц. Кроме увеличения частоты чтения/записи, в модулях памяти используются и другие способы повышения производительности. Наиболее популярный способ— это буферизация данных, когда на модуле памяти устанавливается микросхема для временного хранения данных, чтобы устранить промежутки времени, в течение которых происходит процесс чтения очередной порции данных из запоминающей матрицы.

В какой-то мере на общую производительность компьютера влияет и контроль достоверности данных (в режиме с коррекцией ошибок скорость работы замедляется, но итоговая производительность может оказаться выше). Так, модули с технологией ECC (Error Checking and Correction) содержат на одну микросхему больше, чем обычные. В таких модулях каждый байт данных (8 бит) снабжается еще одним битом для контроля четности в байте (в настоящее время используется групповой метод контроля достоверности данных, когда автоматически исправляется одна ошибка, а при второй ошибке в группе вырабатывается сигнал сбоя). Конечно, цена таких модулей памяти выше, поэтому их чаще всего используют в компьютерах, где требуется высокая надежность, а вот в персональных компьютерах применяют обычные модули памяти, т. к. единичные ошибки памяти мало сказываются на работе современного программного обеспечения. Модули памяти выпускаются в вариантах Registered DIMM (с буферизацией данных) и Unbuffered DIMM (без буферизации данных) с различным числом контактов, предназначенных для настольных и мобильных компьютеров. Ниже приведено сравнение различных типов модулей памяти, которые в настоящее время выпускаются.Тип модуля DDR3 DDR2 DDR

Тип модуля	DDR3	DDR2	DDR
Кол-во контактов	Напр., В	Кол-во контактов	Напр., В	Кол-во контактов	Напр., В
Unbuffered DIMM	240	1,5	240	1.8	184	2,5
Registered DIMM	240	1,5	240	1.8	184	2,5
SO-DIMM	204	1.5	200	1.8	200	2,5
Mini Registered DIMM	—	—	244	1,8	—	—
Micro DIMM	—	—	214	1,8	172	2,5

Примечание SO-DIMM (Small Out-line DIMM) — малогабаритные модули, как правило, предназначенные для ноутбуков.

Тайминги модуля памяти

Для того чтобы прочитать или записать данные в микросхеме динамической памяти, которые используются в оперативной памяти компьютера, нужно выполнить ряд операций. Если говорить в общем, то сначала чипсет или процессор выдает адрес нужной ячейки хранения, далее идет время ожидания, когда в микросхеме завершатся процессы выбора нужной ячейки и передачи информации от нее на выходной буфер или записи в нее единицы или нуля, и приведение запоминающей ячейки и схем управления в состояние ожидания следующего обращения к ней (операций на самом деле больше).

Каждая операция требует времени — циклов ожидания, а так как быстродействие микросхем значительно ниже, чем тактовая частота информационных шин, то для микросхем динамической памяти указывается ряд цифр, например, 3-2-3, 3-3-3-20 или 2-3-2-6-1, которые называются таймингом микросхемы или модуля памяти. Каждая цифра в тайминге — это количество тактов шины на выполнение той или иной операции. Различных операций при обращении к ячейкам памяти очень много, но пользователи оперируют ограниченным числом. В частности, для современных модулей памяти может указываться пять операций или таймингов, например, 2-3-2-6-1. Расшифровка данной последовательности указана ниже.

Расшифровка временных задержек (тайминг 2-3-2-6-1)

Тайминг	Определение	Аббревиатура	Описание
2	CAS Latency	CL	Задержка между выбором и чтением ряда
3	RAS to CAS (Row to Column Delay)	TRCD	Выбор ряда
2	Row Precharge Delay (RAS Precharge Delay)	tRP/tRCP	Деактивация ряда
6	Row Active Delay (RAS Active Delay, time to ready)	tRA/tRD/tRAS	Число циклов чтения
1	Command Rate	CMD Rate	Задержка адресации

Наиболее идеальный случай, когда все тайминги равны 1, например, 1-1-1. Но так может быть только для очень низкой тактовой частоты процессора, равной нескольким сотням мегагерц. На практике тайминги редко близки к идеальному случаю, например: Модуль памяти DDR2 KHX4300D2/256 имеет тайминг 3-3-3-10-1 Модуль памяти КНХ11000D3LLV512 имеет тайминг 7-7-7-7-20 Вроде бы, модуль памяти DDR3 более быстр, чем DDR, но значения в тайминге у него хуже. Но это только так кажется, т. к. частота у DDR3 выше, поэтому величины таймингов оказались больше, хотя основные временные задержки у обоих типов микросхем примерно одинаковы. Тайминги памяти DDR3 производства компании Kingston приведены ниже. Заметим, что у других производителей тайминги могут быть чуть-чуть другими вследствие особенностей производства микросхем и разводки модуля памяти.

Скоростные характеристики модулей памяти DDR3 компании Kingston

Частота памяти, МГц	Классификация памяти	Тайминг, такт
1066	DDR3-1066	CAS 7 (7-7-7)
1333	DDR3-1333	CAS 9 (9-9-9)
1600	DDR3-1600	CAS 10 (10-10-10)

Часто в документации на модули памяти указывается только один временной параметр (тайминг) — CL (CAS Latency) — минимальное время между подачей команды на чтение (CAS) и началом передачи данных. Это так называемая задержка чтения или, говоря проще латентность. Например, CL2 или CL3. Оверклокеры, когда разгоняют память, не только увеличивают тактовую частоту и напряжение питания, но пытаются подобрать наиболее оптимальный тайминг. Причем оптимизация задержек позволяет существенно увеличить общую производительность компьютера. Разгон памяти Когда мы смотрим на характеристики процессоров и видеокарт, то теперь везде фигурируют огромные величины частот, например, 500. 800, 1000, 3000 МГц. Но, несмотря на такие значения частот главных узлов современного компьютера, запоминающие ячейки оперативной памяти до сих пор работают на частотах около 200 МГц, и в ближайшее время такое положение дел коренным образом не изменится. А частота, например, в 1600 МГц для модулей памяти справедлива лишь для выходных буферных схем микросхем DRAM.

Для ускорения работы оперативной памяти (увеличения производительности приложений) существует несколько технологий: увеличение тактовой частоты, уменьшение таймингов и увеличение напряжения питания. А так как сегодня производители процессоров отказались от жесткой фиксации частотных характеристик своей продукции, и даже поощряют разгон, то в распоряжении пользователей имеется ряд программных инструментов для изменения стандартных характеристик узлов процессора и памяти (обычно это выполняется через пункты меню программы CMOS Setup, предназначенной для настройки параметров BIOS). Наиболее «древняя» методика разгона памяти, но эффективно использующаяся и сегодня — это увеличение опорной тактовой частоты, подающейся на модули памяти, которая, как правило, привязана к тактовой частоте системной шины. Повышая, скажем, на 25 МГц тактовую частоту, мы существенно увеличиваем производительность системы, что даже эффективнее замены процессора на более мощную модель. Заметим, результирующая частота для модулей DDR3 будет в 8 раз выше.

Если обратить внимание на маркировку модулей памяти, то можно увидеть, что в настоящее время предлагаются модули памяти с частотами, не соответствующие обычным кратностям SDRAM, например, варианты 1375, 1625, 1800 МГц для модулей DDR3.  В данном случае, отражается принцип оптимизации тактовой частоты модулей памяти и частоты процессора. Хотя и считается, что цепи модулей памяти и процессора работают в синхронном режиме, но при стандартных частотах, например, 1333 и 1600 МГц происходит сбой синхронизации, что вынуждает процессор останавливать прием/передачу данных на некоторое время. Если подобрать оптимальную тактовую частоту для модулей памяти, то можно увеличить общую производительность системы.

Другим эффективным методом разгона памяти является принцип уменьшения таймингов (задержек). Например, если вместо варианта 4-4-4 использовать 3-3-3, то мы существенно увеличим производительность памяти. Но производители записывают в микросхему для хранения информации SPD (Serial Presence Detect) (находится на каждом модуле памяти) характеристики, которые они гарантируют для всех случаев применения. Пользователь может самостоятельно подобрать тайминги для конкретных экземпляров модулей памяти и системной платы, правда, это кропотливая и нудная работа, требующая аккуратности и внимательности (обязательное тестирование системы на всех этапах разгона!).

Увеличение тактовой частоты и уменьшение таймингов почти всегда сопровождается увеличением уровня напряжения питания модулей памяти. К сожалению, просто так увеличить напряжение для современных модулей памяти нельзя, т. к. это сопровождается довольно вредными и неприятными эффектами. Первый — это увеличение тепловыделения, поэтому при разгоне модулей памяти приходится использовать конструкции модулей с теплоотводами и принудительным охлаждением. Как правило, увеличивают напряжение питания ступеньки по 0,025 или 0,050 В, проверяя стабильность работы системы и температурный режим модулей памяти.

Ряд производителей выпускает специальные модули памяти, которые как раз и показывают рекордные результаты при увеличенном напряжении питания, например, для DDR3 вместо законных 1,5 В предлагается использовать 1,9 В. Но следует указать, что это недопустимо для процессоров Intel Core i7, т. к. цепи процессора непосредственно работают с микросхемами на модулях памяти. По техническим характеристикам для цепей контроллера памяти процессоров Intel Core i7 допустимо изменение напряжения всего на ±0,065 В. При покупке системной платы для процессора Intel Core i7 можно увидеть на слотах для модулей памяти этикетку с предупреждением, что не допускается увеличение напряжения питания для модулей памяти выше 1,65 В. Нарушение этого условия может привести к выходу процессора из строя.

Оперативная память компьютера

<<Назад  |  Содержание  |  Далее>>

 

 

Оперативная память (ОЗУ — оперативное запоминающее устройство). Существует два типа оперативной памяти — память с произвольным доступом (RAM - Random Access Memory) и память, доступная только на чтение (ROM — Read Only Memory). Процессор ЭВМ может обмениваться данными с оперативной памятью с очень высокой скоростью, на несколько порядков превышающей скорость доступа к другим носителям информации, например дискам.

 

 

 

Оперативная память с произвольным доступом (RAM) служит для размещения программ, данных и промежуточных результатов вычислений в процессе работы компьютера. Данные могут выбираться из памяти в произвольном порядке, а не строго последовательно, как это имеет место, например, при работе с магнитной лентой.

Память, доступная только на чтение (ROM) используется для постоянного размещения определенных программ, например, программы начальной загрузки ЭВМ – BIOS (basic input-output system – базовая система ввода-вывода). В процессе работы компьютера содержимое этой памяти не может быть изменено.

Оперативная память — энергозависимая, т. е. данные в ней хранятся только до выключения ПК. Для долговременного хранения информации служат дискеты, винчестеры, компакт-диски и т. п.

Конструктивно элементы памяти выполнены в виде модулей, так что при желании можно сравнительно просто заменить их или установить дополнительные и тем самым изменить объем общей оперативной памяти компьютера. Емкость модулей памяти кратна степени числа 2: 128, 256, 512, 1024 Mb…

Виды RAM:

Полупроводниковая статическая (SRAM) — ячейки представляют собой полупроводниковые триггеры. Достоинства — небольшое энергопотребление, высокое быстродействие. Недостатки — малый объём, высокая стоимость. Сейчас широко используется в качестве кеш-памяти процессоров.

Полупроводниковая динамическая (DRAM) — каждая ячейка представляет собой конденсатор. Достоинства — низкая стоимость, большой объём. Недостатки — необходимость периодического считывания и перезаписи каждой ячейки — т. н. «регенерации», и, как следствие, понижение быстродействия, большое энергопотребление. Обычно используется в качестве оперативной памяти компьютеров.

 

 

<<Назад  |  Содержание  |  Далее>>

микросхемы ОП

---

Память (memory) – функциональная часть ЭВМ, предназначенная для записи, хранения и выдачи информации.

Скачать презентацию «Характеристики памяти ПК» 

Скачать тест по теме «Характеристики памяти ПК» 

 

Всю память ЭВМ можно разделить на:

1. ОЗУ (оперативное запоминающее устройство)
2. ПЗУ (постоянное запоминающее устройство)
3. РОН (регистры общего назначения) внутренняя память процессора – его регистры.
4. CMOS (Complement Metal Oxide Semiconductor – комплементарные пары метал-оксид-полупроводник указывает на технологию изготовления данной памяти) – память системных установок(конфигурации).
5. ВЗУ (внешнее запоминающее устройство)
6. Видеопамять – электронная память, размещенная на видеокарте, используется в качестве буфера для хранения кадров динамического изображения.

1,2,3,6 – электронная память, 5 – электромеханическая память.

Характеристики оперативной памяти

Внутренняя память ПК обладает двумя основными свойствами: дискретностью и адресуемостью.

Дискретность – память состоит из битов (бит — элемент памяти, частица информации, хранит двоичный код 0 или 1. Слово бит произошло от англ. «binary digit» — двоичная цифра).

Бит – наименьшая частица памяти компьютера.

Следовательно, у слова «бит» есть два смысла: это единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. Оба эти понятия связаны между собой следующим образом:
В одном бите памяти хранится один бит информации.

Память – это упорядоченная последовательность двоичных разрядов(бит). Эта последовательность делится на группы по 8 разрядов. Каждая такая группа образует байт памяти.

Следовательно «бит» и «байт» обозначают не только названия единиц измерения количества информации, но и структурные единицы памяти ЭВМ.
1Кб = 210 байт =1024б
1Мб = 210 Кбайт =1024Кб
1Гб = 1024Мб

 Ячейка памяти – группа последовательных байтов внутренней памяти, вмещающая в себе информацию, доступную для обработки отдельной командой процессора.
Содержимое ячейки памяти называется машинным словом. Байты внутренней памяти пронумерованы. Нумерация начинается с 0.
Порядковый № байта называется адресом байта. Принцип адресуемости памяти заключается в том, что любая информация заносится в память и извлекается из нее по адресам, т.е. чтобы взять информацию из ячейки памяти или поместить ее туда, необходимо указать адрес этой ячейки. Адрес ячейки память равен адресу младшего байта, входящим в ячейку.
Адресация памяти начинается с 0. Адреса ячеек кратны количеству байтов в машинном слове.

 

Структура оперативной памяти

 

Оперативная память(ОП) (ОЗУ)

Из ОП ЦП берет исходные данные для обработки, в нее записываются полученные результаты. Название «оперативная» память получила потому что работает быстро.
Является энергозависимой, данные и программы сохраняются в ней только до тех пор, пока ПК включен, при выключении ПК содержимое ОП стирается.
ОЗУ предназначена для хранения текущей, быстроменяющейся информации и допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислений.
Используется два основных типа оперативной памяти: статическая память (SRAM-Static RAM — КЭШ) и динамическая память (DRAM-Dynamic RAM — ОЗУ).
Эти две разновидности памяти различаются быстродействием и удельной плотностью (емкостью) хранимой информации.

Быстродействие памяти характеризуется двумя параметрами: временем доступа(access time) и длительностью цикла памяти (cycle time).
Эти величины, как правило, измеряются в наносекундах. Чем больше эти величины, тем больше быстродействие памяти.
Время доступа представляет собой промежуток времени между формированием запроса на чтение информации из памяти и моментом поступления из памяти запрошенного машинного слова (операнда).
Длительность цикла определяется минимальным допустимым временим между двумя последовательными обращениями к памяти.

В статической памяти элементы построены на триггерах — схемах с двумя устойчивыми состояниями. Для построения одного триггера требуется 4-6 транзисторов. После
записи информации в статический элемент памяти он может хранить информацию сколь угодно долго (пока подается электрическое питание).
Статическая память имеет высокое быстродействие и низкую плотность размещения хранящихся данных. Этот вид памяти дорог и энергоемок, следовательно, может происходить перегрев,
что снижает надежность система, поэтому вся ОП не может быть построена по статическому принципу.

В динамической памяти элементы памяти построены на основе полупроводниковых конденсаторов, занимающих гораздо более меньшую площадь, чем триггеры в статической памяти.
Для построения динамического элемента памяти требуется 1-2 транзистора. Каждый бит ОП представляется в виде наличия или отсутствия заряда на конденсаторе, образованном в структуре
полупроводникового кристалла. Ячейки динамической памяти очень компактны, но со временем конденсатор испытывает утечку заряда, поэтому периодически (приблизительно 1000 раз в сек.)
выполняется автоматическое восстановление информации в каждой ячейке. Это снижает скорость работы динамической памяти и является основным ее недостатком.

ОП часто обозначают RAM (Random Access memory) – память с произвольным доступом (тип доступа к памяти при котором ячейки памяти пронумерованы, т.е. адресуемы и, следовательно, обращение к ним может производиться в произвольном порядке).

Термин «произвольный доступ» означает, что можно считать (записать) информацию в любой момент времени из любой ячейки.

Заметим, что существует и другая организация памяти, при которой прежде чем считать нужную информацию нужно «вытолкнуть» ранее поступившие операнды.

От объема ОП, установленным на ПК напрямую зависит с каким ПО Вы сможете на нем работать. При недостатке ОП программы не запускаются, выдается сообщение: “Out of memory”, либо работают крайне медленно.

Чем больше ОП в ПК, тем лучше. При необходимости объем ОП можно нарастить (ограничивается параметрами ОП, поддерживаемой конкретной материнской платы, внимательно см.спецификацию к системной плате).

Распределение памяти в ПК (Разделы ОЗУ)

RAM устроена довольно сложно, она иерархична (многоэтажна). ОП разделяют на несколько типов. Деление это обусловлено историческими причинами.
Первые компьютеры были выполнены так, что они могли работать максимально с 640Кб памяти. Выделяют 4 вида памяти:

• Стандартная (conventional memory area)
• Верхняя (upper memory blocks(area))
• Дополнительная (expanded memory specification)
• Расширенная (extended memory specification)

Стандартная (conventional memory area) – базовая, первые 640 Кб, также его часто называют lower.
В мл. адреса этой памяти загружается ОС и драйверы устройств. Оставшуюся свободную часть памяти занимают пользовательские программы.
Резидентные программы так же остаются в этой памяти.

Верхняя (upper memory аrea) – 640Кб — 1Мб используется для хранения служебной информации: памяти видеоадаптера,BIOS.
Спец. драйвер Himem.sys позволяют загружать в свободные участки этой области резидентные программы и драйвера устройств.

High memory – первые 64 Кб после 1Мб. ОС MS DOS позволяет загрузить часть резидентной DOS в эту область, освобождая при этом существенную часть
базовой памяти для работы прикладных программ. Особенно это полезно для программ, использующих всю ОП. Используя спец. утилиты (для DOS emm386.exe)
в верхние разделы памяти можно загружать также и резидентные программы (команды LH для autoexec.bat и DEVICEHIGT для config.sys).

Вся память свыше 1 Мб может быть рассмотрена как дополнительная(expanded) или как расширенная (extended). В ОС менеджер памяти позволяет использовать память и как расширенную и как дополнительную, автоматически обеспечивая тот тип взаимодействия с данными, который нужен прикладным программам. Т.е. пользователю новых современных ПК (от Pentium) нет необходимости распределять память «в ручную», менеджер выделить память таким образом, как это требует прикладная программа.

Дополнительная(expanded) память – постраничная, т.е. ОП разбивается на страницы, каждой странице ставится в соответствие определенный адрес в основной памяти. При обращении к такому адресу EMM(expanded memory manager) драйвер расширенной памяти(менеджер памяти) позволяет компьютеру считать информацию с соответствующей страницы памяти.

Расширенная (extended) память построчной организации (Smartdrv — драйвер расширенной памяти) используется для создания временного логического диска (виртуального диска), как буфер обмена с жестким диском.

Распределение ОП в ПК с ОС MS-DOS

1Mб+ 64Кб	High	High Расширенная или дополнительная память
		Резидентные программы и драйверы устройств
		Часть ОС
1Mб	Upper	Верхняя память ПЗУ BIOS
		Видеопамять (текстовый буфер)
		Видеопамять (графический буфер)
640Кб	Convertional Memory Area (base)Стандартная (базовая память)	Свободная часть (command. com) транзитная часть
		Свободная часть для программ пользователя
		Command.com (резидентная часть)
		Программы DOS, драйверы
		Файлы io.sys msdos.sys
		Данные для DOS и BIOS и другая служебная информация

Микросхемы ОП (модули ОП)

Производительность ПК зависит от типа и размера ОП, а это в свою очередь зависит от набора интегральных схем на материнской плате.

Внешний вид микросхем ОП: пластиковая полоска, на ней расположены кремневые «черепашки» – чипы-микросхемы (то есть используется полупроводниковая технология) и имеются «ножевые» контактные разъемы.

Устройства памяти характеризуются следующими основными показателями:

1. временем доступа (быстродействием). Время доступа – промежуток времени, за который может быть записано (прочитано) содержимое ячейки памяти.
2. емкостью (определяет количество ячеек (битов) в устройстве памяти).
3. стоимостью.
4. потребляемой мощностью (электропотреблением).

Существует 2 модуля памяти, отличающиеся формой, внутренней архитектурой, скоростью работы: SIMM и DIMM.
I. SIMM (SINGLE IN-LINE MEMORY MODULES) (SRAM)
бывают двух типов (отличающихся количеством контактов).

1. 30-контактные модули SIMM. Бывают 1 и 4 Мб. Практически сегодня исчезли из продажи для компьютеров 386, 286-процессором. Сегодня им нашлось интересное применение – в качестве ОП, устанавливаемой в некоторые звуковые платы, например, Greafive Sound Blaster 32 (AWE-32) Gravis UltraSound PnP. Однако новая карта AWE-64 уже содержит свои модули ОП, эта память не нужна.

2. 72-контактные SIMM (на 1, 4, 8, 16, 32, 64 Мб, редко 128 Мб). Внешний вид неизменный, а вот тип устанавливаемой на них памяти меняется (тип памяти указывается на микросхеме).

a) самый старый (редко сейчас встречающийся) – FPM DRAM (или просто DRAM – Dynamic Random Access Memory – динамическая ОП). Работала на 486 и первых Pentium.

b) модифицированный тип EDO DRAM (или EDO – Extended data output).

Микросхемы SIMM выпускаются одинарной и двойной плотности, с контролем четности и без (использование контроля четности позволяет парировать одиночную ошибку памяти). Модули отличаются и по скорости доступа 60 и 70 наносекунд, чем скорость меньше, тем быстрее доступ. 60 наносекунд быстрее 70 наносекунд. Модули SIMM в материнской плате Pentium и Pentium MMX устанавливаются только попарно, образуя так называемый банк.

Пример необходимо 32 Мб => 2 модуля SIMM по 16 Мб.
необходимо 64 Мб => 4 модуля SIMM по 16 Мб или 2 модуля SIMM по 32Мб.

В рамках одного банка можно использовать только одинаковые по емкости и скорости доступа модули SIMM. Если на вашей материнской плате 4 слота для модулей памяти SIMM, то можно сформировать два банка различной емкости.

II. DIMM (SDRAM DUAL IN-LINE MEMORY MODULES).

Появился впервые у MMX- компьютеров, стал основой для PII., поэтому у PII редко бывают SIMM-разъемы. DIMM не обязательно должно быть четное число. Модули DIMM бывают емкостью 16, 32, 64, 128, 256, 512 Мб

Виды DIMM.

1. EDO SD RAM (Synchronous DRAM) – синхронизируемая динамическая ОП)
   SD RAM (SINGLE DATA RATE RANDOM ACCESS MEMORY).ЗУПВ с одинарной скоростью передачи данных, которая в зависимости от тактовой частоты называется памятью PC100 и PC133. Микросхема на 168 контактов, является сегодня самой «медленной» из семейства DIMM-модулей памяти, Время доступа = 10-20 наносекунд. Верхний предел ее тактовой частоты 133 МГц. И все же этот тип ОП вполне подходит для большинства офисных и
   домашних ПК. Пропускная способность 1Гб/с.
   SPD – это небольшая микросхема, установленная в модуле памяти SD RAM DIMM и содержащая подробную информацию о типе установленной памяти и некоторые другие устройства. РС133 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory) самая быстрая из класса классической ОП. (были и РС66, РС100). Теперь это самый медленный тип ОЗУ. Физически представляет собой массив микроскопических конденсаторов, «упакованных» в микросхемы памяти. Логически каждый конденсатор есть не что иное, как элементарная однобитовая информационная ячейка с 2-мя состояниями: 0 – если конденсатор не заряжен, 1 – если заряжен. Эти ячейки объединяются в двумерную матрицу, где каждая ячейка адресуется номерами строки и столбца, на пересечении которых она находится. К микросхеме подводятся шины командная (передает команды, управляющие работой микросхем ОП), адресная (адреса строк и столбцов), и данных. Все три синхронизируются импульсами одной и той же частоты. (133). SDRAM – синхронная память и логика работы микросхем памяти этого типа жестко синхронизируется с тактовым сигналом. Например, контроллер памяти точно знает, в течение скольких тактов микросхемы памяти будут готовить запрошенные данные для передачи и на каком такте начнется собственно их передача. Сегодня данная микросхема встречается редко.
2. Rambus (RD RAM)Двухканальная ОП (микросхема фирмы Intel). Direct Rambus – это новая шина памяти, в которой управление адресацией отделено от работы с данными. Система состоит из контроллера Direct Rambus, подсоединенного к одному или нескольким модулям Direct Rambus DRAM, которые называются RIMM, в отличии от обычных микросхем памяти, соединяемых параллельно, RIMM соединяются последовательно. Канал Direct Rambus включает двунаправленную шину данных и шину адреса, т.е. адреса памяти передаются одновременно с данными. Каждая микросхема RDRAM может содержать до 32 независимых банков, SD RAM – от 2 до 8. Свободно работает на высоких тактовых частотах.
   Микросхема на 184 контакта Микросхемы ОП с тактовой частотой от 600 до 800 МГц. Когда используется микросхема PC800 (частота синхронизации 400 МГц), пропускная способность шины «память-процессор» достигает 3,2 Гб/с. При использовании PC600 (300 МГц) этот параметр = 2,6 Гб/с.
   В свободные гнезда памяти Rambus необходимо устанавливать заглушки Continuity Rimm (CRIMM). Без них система не станет работать, поскольку модули в обоих каналах Rambus включаются каскадно, то есть тактовые и управляющие сигналы проходят через разъемы Rimm последовательно. Емкость ОЗУ может быть до 3 Гб.
   Обеспечивают значительное быстродействие при выполнении сложных приложений на ПК и рабочих станциях. Вопрос о быстродействии ОП сегодня очень спорный.
3. DDR SDRAM (Double Data Rate)   – двойная скорость передачи данных – это по сути модификации обычной SDRAM и отличается от нее тем, что в ней запись и чтение данных происходят и по переднему и по заднему фронту тактового импульса. Поэтому за один такт по шине передается вдвое больше данных, и ее эффективная частота оказывается вдвое больше физической.
   2х канальная память DDR266 DDR333 и DDR400 и системы с ней не уступают памяти RDRAM. ОП с удвоенной скоростью передачи данных, а иначе называется PC200 и PC266 в зависимости от тактовой частоты системной шины. Не столь дорогая, чем (3 ) и явно способствует повышению быстродействия ПК в отличие от (2). В основном благодаря использованию этой памяти ПК на базе Athlon 1,2 Ггц обошел на многих тестах 1,5 Ггц Р-IV с памятью RD RAM.
   Сегодня, пока, покупатель не может просто выбрать желательный для него тип ОП, так как она связана с интегральной схемой на системной плате, а та с ЦП. Так, пока, Р-IV работает с набором ИС- 850 компании Intel и дорогостоящей памятью RD RAM. (В середине 2001 года планируется появление микросхем, совместимых с устройствами SD RAM и DDR). Если вы хотите приобрести Р-IV, то автоматически будете вынуждены приобрести и дорогую ОП. Наборы интегральных схем семейства Athlon используют ОП SD RAM и DDR, но не могут RD RAM.

Модуль памяти Kingston DDR PC3200

Модуль памяти Kingmax DDR2-667

Пропускная способность

Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти является пропускная способность.

Пропускная способность равна произведению разрядности шины данных и частоты операций записи или считывания информации из ячеек памяти:

Пропускная способность = Разрядность шины данных × Частота

Разрядность шины данных = 64 бита.

Максимально возможная в настоящее время (2006 год) частота шины данных совпадает с частотой системной шины и равна 1064 МГц.

Пропускная способность модулей памяти = 64 бита × 1064 МГц = 68 096 Мбит/с =

= 8 512 Мбайт/с ≈ 8 Гбайт/с.

Модули памяти маркируются своей пропускной способностью, выраженной в Мбайт/с: РС3200, РС4200, РС8500 и др.

Физическая и виртуальная память 

Объем используемой программами памяти можно увеличить путем добавления к физической памяти (модулям оперативной памяти) виртуальной памяти.

Виртуальная память выделяется в форме области жесткого диска. В ОС Windows это файл подкачки.

Размер файла подкачки и его размещение в иерархической файловой системе можно изменить.

Быстродействие жесткого диска и, соответственно, виртуальной памяти существенно меньше быстродействия оперативной памяти.

Замедление быстродействия виртуальной памяти может происходить в результате фрагментации данных в файле. Для того чтобы этого не происходило, рекомендуется произвести дефрагментацию диска и установить для файла подкачки постоянный размер.

ПЗУ (постоянное запоминающее устройство)

В ПЗУ информация остаётся неизменной.
Запись в ПЗУ обычно осуществляется электрическим или механическим способом, в процессе изготовления материнской карты. Эти данные, как правило, не могут быть изменены, выполняемые не ПК
программы могут их только считывать В ПЗУ хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере.

Часто ее называют ROM (Read Only Memory) – память только для чтения. В постоянной памяти хранятся программы для проверки оборудования компьютера, инициирования загрузки ОС и выполнение базовых
функций по обслуживанию устройств ПК. Часто содержимое постоянной памяти называют BIOS(Basic Input Output System) – базовая система ввода/вывода.
BIOS – это система контроля и управления устройствами, подключёнными к ПК (жёсткий диск, ОП, часы, календарь). Это часть программного обеспечения ПК, поддерживающая управление адаптерами
внешних устройств, экранные операции, тестирование, начальную загрузку и установку OS. BIOS находится на материнской плате (отдельная микросхема с автономным питанием от батарейки в ПК).

На сегодняшних ПК BIOS можно перезаписывать.BIOS сегодня может сам определять новые устройства, подключённые к ПК (стандарт PnP — Plug-And-Play) включи и работай.
Управление устройствами осуществляется через механизм прерываний.

Прерывания могут быть:

• аппаратные (инициируются аппаратными средствами),
• логические (инициируются микропроцессором – нестандартные ситуации в работе микропроцессора),
• программные (инициируются каким-либо программным обеспечением).

При включении ПК автоматически загружается и выполняется спец.программа POST(Power-On Self-Test) из состава BIOS.

Эта программа производит самопроверку и тестирование при загрузке:

• проверка переключателей и CMOS-памяти на системной (материнской) плате (определение оборудования, которое подключено к ПК),
• тестирование ОЗУ,
• выполнение действий по загрузке OС (загрузка в ОЗУ и запуск Блока Начальной Загрузки OС),
• выполняет другие специфические действия по подготовке ПК и дополнительно-го оборудования к работе.

BIOS

Является своеобразной программной оболочкой вокруг аппаратных средств ПК (самого нижнего уровня), реализуя доступ к аппаратным средствам ПК через механизм прерываний.
CMOS-память – ПЗУ (с возможностью модификации), где содержится некоторая настроченная информация по конфигурации ДАННОГО ПК и некоторого дополнительного оборудования. Обладает низким электропотреблением. Питается от аккуммуляторной батарейки.
«Вход» в редактирование CMOS-памяти, как правило, по нажатию клавиши DELETE (DEL) (на клавиатуре) сразу после включения ПК в процессе работы POST-программы (загрузка программы Setup).

Содержание CMOS-памяти (основное):

• системные часы,
• информация по результатам диагностики POST-программы,
• информация по наличию и типу FDD,
• информация по наличию и типу HDD,
• размер ОЗУ,
• наличие дополнительного оборудования.
  

Скачать презентацию «Характеристики памяти ПК»

Скачать презентацию с Яндекса «Характеристики памяти ПК»

 Скачать тест «Оперативная память ПК» 

 

 

strong/td

Понравилась статья, рекомендуйте Вашим друзьям!

Давайте дружить!

Память для ПК перестанет быть «золотой». Грядет глобальный обвал цен

10 Августа 2021 15:1310 Авг 2021 15:13 | Поделиться

DRAM-память для ПК и ноутбуков к концу 2021 г. заметно подешевеет в связи с мировым падением спроса на нее. Снижение цен достигнет 5% и может продолжиться в 2022 г. Все это не касается оперативной памяти для серверов и мобильных устройств – их стоимость останется на прежнем уровне, то есть не будет ни снижаться, ни расти.

От роста к падению

Цены на оперативную память для ноутбуков и настольных компьютеров, испытывавшие значительный рост от квартала к кварталу на протяжении 2020 г. и первой половины 2021 г., совсем скоро начнут снижаться. Такой прогноз опубликовали эксперты исследовательской компании TrendForce. Они полагают, что удешевление начнется через несколько недель.

Согласно прогнозам TrendForce, в IV квартале 2021 г. (1 октября – 31 декабря) цены на оперативную память упадут на 5%. Для сравнения, в текущем III квартале (завершится 30 сентября 2021 г.) они выросли на 3-8%, а в I квартале – на 5%. Худшей в этом плане оказалась вторая четверть 2021 г. (период с 1 апреля по 30 июня). За эти три месяца DRAM-чипы выросли в цене на 23-28%.

Совсем скоро оперативная память перестанет быть роскошью

Таким образом, в IV квартале 2021 г. цены на оперативную память не смогут вернуться к январским значениям. Однако в TrendForce полагают, что их снижение продолжится в 2022 г., хотя прогнозы дальше последней четверти 2021 г. они предпочитают пока не делать.

Причины удешевления

Предполагаемое падение цен на DRAM-чипы специалисты TrendForce соотносят с рядом факторов, частично связанных друг с другом. Главный признак – это заметное и постоянное снижение цен на оперативную память на так называемом «спотовом» рынке, то есть при краткосрочных сделках.

В отчете TrendForce упоминается и массовая вакцинация от коронавируса COVID-19 в США, который вызвал мировую пандемию 2020 г., изрядно потрепав экономику ряда стран, включая Россию. Эксперты компании отметили, что эта вакцинация привела к снятию многих ограничений, что позволило многим компаниям и предприятиям возобновить офисную работу.

Прогноз TrendForce

В офисах сотрудников ждали их давно оборудованные рабочие места, то есть им уже не требуется закупать домой ноутбуки и ПК. Соответственно, это снизит спрос на оперативную память, что, в свою очередь, приведет к резкому падению контрактных цен на нее.

Запас должен быть всегда

Снижению цен на DRAM-модули будет способствовать и восстановление их запасов на складах поставщиков и производителей конечных устройств. По данным TrendForce, процесс запущен – в начале августа 2021 г. OEM-производители продемонстрировали минимальный спрос на эти модули.

Как удалось выяснить аналитикам, это связано с тем, что OEM-производители сумели сформировать запас DRAM-модулей на срок от 8 до 10 недель, а в ряде случаев – и на более длительный срок, доходящий до 12 недель. Более того, эти запасы были сделаны еще в июне 2021 г., и по состоянию на август 2021 г. тенденции к их истощению нет.

Облачные хранилища получили трехуровневую защиту от вымогателей

Облака

Другими словами, OEM-производителям больше нет нужды закупать оперативную память в больших количествах, тем более что их запасы постепенно растут. Этот факт, считают в TrendForce, тоже повлияет на дальнейшее снижение контрактных цен на DRAM.

Производители DRAM-чипов, напротив, стремятся к высвобождению своих складов, на что указывает спотовый рынок. Большинство основных поставщиков модулей ради этого начали снижать цены в попытке сократить запасы. Согласно подсчетам TrendForce, это снижение, начавшееся 20 мая 2021 г., к 3 августа 2021 г. достигло 32%. Более того, в III квартале 2021 г. спотовые цены на модули DRAM для персональных компьютеров впервые за весь 2021 г. оказались ниже. Притом разница составила около 20%. Новый виток роста цен в краткосрочной перспективе маловероятен, указывают аналитики.

Без исключений не обойдется

Пока оперативная память для ноутбуков и настольных ПК будет дешеветь, серверные модули брать с нее пример не станут. По оценке TrendForce, контрактные цены на них в IV квартале 2021 г. не претерпят видимых изменений на фоне показателей III квартала 2021 г. С другой стороны, это означает, что и расти они тоже не будут.

Стабильность цен на серверную DRAM-память аналитики компании объясняют в первую очередь по-прежнему высоким спросом на серверы, а также релизом новой серверной платформы Intel – Ice Lake SP (Xeon Scalable), переход на которую идет полным ходом. Релиз процессоров этой серии состоялся во II квартале 2021 г. И все же, аналитики считают, что снижение цен на память для серверов может начаться, хотя и не раньше ноября или декабря 2021 г.

Никаких изменений TrendForce не прогнозирует в сегменте цен на оперативную память для мобильных устройств – смартфонов, планшетных компьютеров и др. По их мнению, они останутся на уровне III квартала 2021 г.

Требуется ли моему компьютеру больше памяти?

Если вас беспокоит, что компьютер не отвечает, скорее всего, виновата нехватка памяти (ОЗУ). Посмотрите, решит ли обновление памяти проблемы с медленным компьютером и обеспечит ли скорость, на которую вы рассчитываете!

Когда вы впервые замечаете, что ваш компьютер работает медленно, глохнет или дает сбой: «Нужно ли мне добавить компьютерной памяти?» должен быть первым вопросом, который нужно задать.Однако люди начинают рассуждать только тогда, когда проблема становится повторяющейся, если у них есть более серьезная проблема с оборудованием. Обычно речь идет о быстром поиске решения или перезагрузке компьютера, чтобы завершить отправку электронной почты или просматривать веб-страницы. Тогда проблема будет забыта до следующего раза, когда вы воспользуетесь компьютером.

Если вы постоянно видите вращающиеся значки песочных часов или зависший экран, вероятно, пора увеличить память компьютера.

Не всегда легко диагностировать нехватку памяти, поэтому вот несколько простых, но убедительных признаков того, что ваш компьютер может выиграть от обновления памяти.

Если какой-либо из этих симптомов кажется вам знакомым, возможно, вам потребуется добавить память компьютера:

• Повседневные задачи связаны с плохой или некачественной производительностью
• Программы часто перестают отвечать
• При вводе постоянно приходится ждать, пока ваш компьютер догонит
• Щелчок или выбор значка вызывает задержку ответа
• Многозадачность с более чем одним приложением или программой практически невозможна
• Работа с электронными таблицами замедляет вашу систему до сканирования
• Вы получаете системные уведомления о нехватке памяти
• Системные обновления снижают производительность, потому что ваш компьютер очень медленный
• У вас есть проблемы с отображением, например, вы открываете страницу, которая либо загружается частично, не загружается вообще, либо показывает пустое место, где должны быть данные.
• Вы пытаетесь открыть приложения или документы, но система перестает отвечать

Практически все, что вы делаете на компьютере, зависит от наличия достаточного объема памяти.Это включает в себя действия, начиная от перемещения курсора мыши, при котором используется минимальный объем оперативной памяти, до многозадачности между несколькими приложениями, для которой требуется больше оперативной памяти. Есть также процессы, которые постоянно выполняются в фоновом режиме, например обновления системы и программное обеспечение безопасности, которые могут использовать большую часть оперативной памяти вашего компьютера. Проще говоря, чем больше операций вы делаете на своем компьютере, тем больше гигабайт (ГБ) оперативной памяти вам нужно. И со временем вам, вероятно, потребуется добавить компьютерную память.

Узнайте больше о том, как работает память в вашем компьютере.

Производители компьютеров часто не могут полностью заполнить объем установленной памяти в системах, которые они продают, потому что они хотят снизить цену. Например, если настольный компьютер может содержать 32 ГБ ОЗУ, он часто поставляется с 4 ГБ или 8 ГБ. Это еще одна причина, по которой обновление памяти обычно решает проблему: почти всегда есть возможности для улучшения. Посмотрим, сколько оперативной памяти у вас в системе:

Если ваш компьютер является ПК, вот как это узнать в Windows ^® 10:

• Щелкните логотип Windows или Пуск кнопку на панели задач
• Щелкните правой кнопкой мыши Компьютер
• Нажмите Свойства

Если ваш компьютер представляет собой систему Mac ^® , вот как это узнать в OS X ^® Sierra

• Щелкните значок Launchpad в Dock
• Нажмите Другое
• Нажмите Информация о системе

Посмотрите на «Установленную память», чтобы узнать, сколько оперативной памяти установлено.

Добавление памяти компьютера — один из самых быстрых, простых и доступных способов повышения производительности системы. Это обновление, которое дает мгновенные результаты и на долгое время, потому что оно устраняет основную проблему перечисленных выше симптомов. Используйте инструмент Crucial System Scanner ниже, чтобы узнать, сколько оперативной памяти в вашей системе установлено в настоящее время, сколько она может вместить, а также просмотреть список совместимых обновлений памяти для вашего конкретного компьютера.

Минимальные системные требования почти для каждого приложения продолжают расти, но можно настроить компьютер с достаточным объемом памяти, чтобы избежать постоянного обновления при установке новой программы. Максимального увеличения установленной оперативной памяти, вероятно, будет достаточно до конца срока службы вашего компьютера, поэтому в ваших интересах проявлять инициативу при добавлении оперативной памяти к вашему компьютеру.

Вот несколько примеров, когда вы можете захотеть обновить память вашего компьютера:

Поскольку ОС вашего компьютера для правильной работы использует аппаратные ресурсы, такие как ОЗУ, ОС оказывает значительное влияние на общую производительность. Обычно более новая версия ОС требует больше памяти, чем ее предшественница. Увеличение объема памяти при обновлении ОС обеспечивает более плавный переход, предотвращает потенциальные проблемы и оптимизирует производительность вашей системы.

Новое программное обеспечение часто требует больше памяти, чем его предшественники, особенно приложения для повышения производительности, такие как программное обеспечение для редактирования фотографий, программы для редактирования видео и игры. Точно так же новые аппаратные компоненты, такие как видеокарты, хранилище и даже процессор, требуют достаточного объема памяти для обеспечения обещанного уровня производительности.

Чтобы убедиться, что в вашей системе достаточно памяти, проверьте все минимальные требования к аппаратной памяти и добавьте больше ГБ ОЗУ, чтобы дать вашей системе ресурсы, необходимые для оптимальной работы.

Это особенно верно для недорогих новых компьютеров с минимальным объемом памяти. Однако, прежде чем платить более высокую цену за компьютер с большим объемом предустановленной ОЗУ, проверьте доступные обновления для системы с помощью инструмента Crucial Advisor ™ или инструмента System Scanner. Вы можете найти доступные обновления, которые сэкономят ваши деньги и значительно увеличат производительность.

Увеличение памяти вашего компьютера дает вам ресурсы для одновременного запуска нескольких приложений и для более быстрой работы. Прекратите ждать, когда компьютер не отвечает, и установите больше оперативной памяти сегодня!

В чем разница между памятью ПК и емкостью жесткого диска? | Small Business

Жесткие диски и память — два наиболее важных компонента вашего компьютера. Слово «память» иногда используется при описании пространства для хранения, что может привести к путанице относительно этих двух компонентов и того, как каждый из них функционирует.Когда вы используете свой компьютер в бизнесе, очень важно понимать различия между этими двумя компонентами, чтобы максимально использовать возможности вашего компьютера.

Емкость жесткого диска

На жестком диске вашего компьютера хранятся все ваши данные. От вашей операционной системы до вашей коллекции mp3 — все это находится на вашем жестком диске. Если вы думаете о своем жестком диске как о шкафу, диски большей емкости означают больше места в шкафу. Емкость жесткого диска измеряется в гигабайтах.Диски большего размера измеряются в терабайтах. На жестком диске емкостью 1 ТБ примерно 1000 ГБ дискового пространства. Чем больше ваш жесткий диск, тем больше данных и файлов вы можете хранить на нем.

Память

Память — сокращение от Random Access Memory — еще один жизненно важный компонент компьютера, измеряемый в ГБ. Оперативная память вашего компьютера играет большую роль в скорости и стабильности вашего компьютера, особенно при многозадачности и использовании ресурсоемких приложений. Оперативная память также является запоминающим устройством, но не в том же смысле, что и ваш жесткий диск.Когда вы не используете определенную программу, она остается неактивно сохраненной на вашем жестком диске. Ваш компьютер может получить доступ к данным, хранящимся в оперативной памяти, намного быстрее, чем он может получить доступ к данным, хранящимся на вашем жестком диске. Когда вы открываете программу, ваш компьютер передает некоторые данные программы в ОЗУ для облегчения доступа, что приводит к более плавной и быстрой работе. Чем больше программ открыто, тем больше памяти использует ваш компьютер. Как только вы приблизитесь к пределу вашего компьютера, вы можете столкнуться с низкой производительностью. Закрытие открытых программ освобождает память для использования в другом месте.

Обновление

Как правило, можно обновить как жесткий диск, так и оперативную память вашего компьютера. На настольных компьютерах обычно больше места для оперативной памяти и дополнительных жестких дисков, но ноутбуки также можно модернизировать. Для обоих компонентов настольная версия больше, чем версия для ноутбука. Для настольных ПК ищите модули памяти Dual Inline и 3,5-дюймовые жесткие диски. Для ноутбуков вам понадобятся модули памяти Small Outline с двумя встроенными линиями и 2,5-дюймовый жесткий диск. Хотя вы можете обновить жесткий диск до любой доступной емкости, с памятью немного сложнее.Приобретаемая вами память должна быть совместима с вашим компьютером, и ваш компьютер может вместить только определенное количество. Обратитесь к руководству вашего компьютера на предмет совместимой памяти и ограничений.

Флэш-память

Термин «флеш-память» может ввести в заблуждение. Хотя это тип памяти, флэш-накопители используются для хранения. Например, подключение USB-накопителя емкостью 32 ГБ к компьютеру дает вам 32 ГБ дополнительного места для хранения, если диск подключен. Файлы на диске остаются там, когда вы его извлекаете, что делает флэш-накопители удобными для путешествий и обмена данными между устройствами.

Ресурсы

Биография писателя

Мэтт Кобл профессионально пишет с 2008 года. Его публикации были опубликованы на таких веб-сайтах, как DoItYourself. Кобле в основном пишет о технологиях, электронике и компьютерах.

Типы компьютерной памяти | HowStuffWorks

Типичный компьютер имеет:

Почему так много? Ответ на этот вопрос может многое узнать о памяти!

Быстрые и мощные процессоры нуждаются в быстром и легком доступе к большим объемам данных для максимальной производительности.Если ЦП не может получить нужные данные, он буквально останавливается и ждет их. Современные процессоры, работающие со скоростью около 1 гигагерц , могут потреблять огромные объемы данных — потенциально миллиарды байтов в секунду. Проблема, с которой сталкиваются разработчики компьютеров, заключается в том, что память, способная не отставать от ЦП с частотой 1 гигагерц, чрезвычайно дорога — намного дороже, чем кто-либо может позволить себе в больших количествах.

Разработчики компьютеров решили проблему стоимости с помощью « многоуровневой памяти » — используя дорогую память в небольших количествах и затем создавая резервную копию большего количества менее дорогой памяти.

Самой дешевой формой памяти для чтения / записи, широко используемой сегодня, является жесткий диск . Жесткие диски обеспечивают большое количество недорогих постоянных хранилищ. Вы можете купить место на жестком диске за копейки за мегабайт, но для чтения мегабайта с жесткого диска может потребоваться немало времени (около секунды). Поскольку место для хранения на жестком диске настолько дешево и много, оно образует заключительный этап иерархии памяти ЦП, называемый виртуальной памятью , .

Следующий уровень иерархии — RAM .Мы подробно обсуждаем оперативную память в разделе «Как работает оперативная память», но здесь важны несколько моментов, касающихся оперативной памяти.

Размер бит ЦП сообщает вам, к скольким байтам информации он может получить доступ из ОЗУ одновременно. Например, 16-битный ЦП может обрабатывать 2 байта за раз (1 байт = 8 бит, поэтому 16 бит = 2 байта), а 64-битный ЦП может обрабатывать 8 байтов за раз.

мегагерц (МГц) — это мера скорости обработки процессора, или тактов , в миллионах в секунду.Итак, 32-битный Pentium III с частотой 800 МГц потенциально может обрабатывать 4 байта одновременно, 800 миллионов раз в секунду (возможно, больше в зависимости от конвейерной обработки)! Цель системы памяти — удовлетворить эти требования.

ОЗУ одной только системы компьютера недостаточно быстрое, чтобы соответствовать скорости процессора. Вот почему вам нужен кеш (обсуждается позже). Однако чем быстрее ОЗУ, тем лучше. Большинство микросхем сегодня работают с частотой цикла от 50 до 70 наносекунд. Скорость чтения / записи обычно зависит от типа используемого ОЗУ, например DRAM, SDRAM, RAMBUS.Мы поговорим об этих различных типах памяти позже.

Сначала поговорим о системной оперативной памяти.

компьютерная память и устройства хранения данных — синонимы и родственные слова

Родственные слова

---

загрузочный диск

существительное

диск, содержащий программу для запуска компьютера и программное обеспечение операционной системы

буфер

существительное

вычисление области в память компьютера, где информация хранится временно, когда вы отправляете ее из одной системы или программы в другую

кэш

существительное

вычисление области памяти компьютера для хранения информации, которая регулярно требуется

CDE

существительное

компакт-диск, стираемый: компакт-диск, с которого можно удалить информацию и записать на него что-то еще

CD-R

существительное

записываемый компакт-диск: пустой компакт-диск, который можно использовать только один раз для записи музыки или информации с компьютера

CD-ROM

существительное

компакт-диск, постоянное запоминающее устройство: компакт-диск, на котором хранятся большие объемы информации для использования компьютером

CD-RW 90 187 существительное

перезаписываемый компакт-диск: компакт-диск, который можно использовать сколько угодно раз для записи музыки или информации с компьютера

диск

существительное

вычисление плоского круглого объекта, такого как жесткий диск, DVD и т. Д.на котором может храниться информация с компьютера

дискета

существительное

другое название дискеты

двойная плотность

прилагательное

диск двойной плотности содержит вдвое больше информации, чем стандартный диск

DVD-A

существительное

музыкальный DVD, который содержит больше песен, чем компакт-диск и имеет лучшее качество звука

DVD-R

существительное

DVD, который можно использовать только один раз для записи информации, особенно изображений

DVD-ROM

существительное

компьютерный DVD который может содержать намного больше информации, чем CD

DVD-RW

существительное

DVD, который вы можете использовать столько раз, сколько хотите, чтобы записывать информацию, особенно изображения

EPROM

существительное

программируемая стираемая постоянная память: память компьютера, которая может быть изменена пользователем, чтобы исправить проблему в программе или добавить к тому, что программа может делать

флэш-накопитель

существительное

небольшой пластиковый накопитель, в котором хранится i информацию, которую вы можете носить с собой.Вы подключаете флешку к компьютеру, когда хотите использовать информацию.

флэш-память

существительное

тип компьютерной памяти, которая не теряет информацию при прекращении подачи электроэнергии и из которой вы можете стереть (= избавиться от) информацию, а затем снова запрограммировать ее

гибкий диск

существительное

малый квадратный пластиковый предмет, который раньше использовался для копирования информации с компьютера. Дискету часто называли просто дискетой.

жесткий диск

существительное

часть внутри компьютера, которая хранит информацию, необходимую для работы

почтовый ящик

существительное

часть памяти компьютера, где хранится электронная почта

носитель

существительное

вычисление вещества или объекта на котором компьютерная информация хранится или печатается

память

существительное

вычислительная часть компьютера, в которой хранятся информация, инструкции и программы

память

существительное

размер этой части компьютера

банк памяти

существительное

часть компьютера, где хранится информация

Memory Stick

небольшой дисковод, который может хранить информацию для использования в электронном оборудовании и который вы носите с собой

оптический диск

существительное

тонкий плоский круглый кусок пластика в котором хранится такая информация, как музыка или написанные слова, которую можно прочитать с помощью лазера (= мощный узкий свет).К оптическим дискам относятся CD-ROM и лазерные диски.

RAM

существительное

оперативная память: часть компьютера, в которую загружаются программы, пока вы их используете

оперативная память

существительное

RAM

постоянная память

существительное

ROM

перезаписываемое

прилагательное

перезаписываемый диск может быть записан много раз.

ПЗУ

существительное

постоянная память: постоянная память компьютера, которую нельзя изменить. Память компьютера, в которой можно сохранять и изменять информацию, называется ОЗУ.

корневой каталог

существительное

основной каталог (= место, где хранятся файлы), который содержит все другие каталоги в системе организации информации

SIMM

существительное

одиночный встроенный модуль памяти: часть, которая прикреплена к материнской плате компьютер для добавления памяти

пространство

существительное

область, доступная на компьютере для хранения информации

катушка

существительное

вычисление части памяти компьютера, в которой информация сохраняется в течение короткого периода

стек

существительное

вычисления система для хранения информации на компьютере

хранилище

существительное

вычисление способности компьютера хранить информацию или процесс выполнения этого

подкаталог

существительное

одна небольшая область на компьютере, где хранится информация, или список файлов и программ, хранящихся там.Подкаталог находится в каталоге, часто с другими подкаталогами

системный диск

существительное

диск, на котором хранится системное программное обеспечение

флэш-накопитель

существительное

небольшой дисковый накопитель, который может хранить информацию с компьютера и который вы можете носить с собой you

USB-накопитель

существительное

Британский небольшой диск, который можно подключить к USB-порту компьютера

виртуальная память

существительное

пространство на жестком диске компьютера, которое программное обеспечение может использовать как временное место для хранения информации

Английская версия тезауруса компьютерной памяти и устройств хранения данных

Как работает память компьютера, когда она выключена? »Science ABC

Основная цель памяти, будь то человеческая или машинная, — хранить информацию в течение определенного периода времени.Однако одна особенность человеческой памяти по сравнению с машинной памятью — это способность человеческой памяти забывать. Для нас, людей, это может показаться недостатком, но мы должны учитывать тот факт, что есть лишь очень много вещей, которые мы можем запомнить. Компьютеры не забывают и не запоминают вещи, как мы, люди. Они хранят информацию в виде двоичного кода. Это означает, что они либо что-то знают, либо нет (исключая отказ оборудования или повреждение данных). Теперь давайте посмотрим, как компьютер хранит информацию в разных типах памяти.

(Фото предоставлено Pixabay)

Поведение памяти при выключенном питании

Фундаментальное сходство между человеческой памятью и памятью компьютера заключается в том, что у обоих есть два типа памяти. У людей есть кратковременная память и долговременная память. Краткосрочные воспоминания — это действия, которые вы недавно видели, и которые требуют обработки. Долговременная память состоит из фактов, которые мы узнали, событий, которые мы пережили, и вещей, которые нам нужно помнить в течение длительного периода.Теперь, когда дело доходит до компьютерной памяти, первый тип памяти — это встроенная память (или основная память). Эта память обычно известна как энергозависимая, что означает, что как только питание отключается, компьютер имеет тенденцию забывать эти данные, хранящиеся в нем. Типом энергозависимой памяти является ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) . Здесь появляется вторичный тип памяти, известный как вспомогательная память . Мы можем рассматривать жесткий диск как яркий пример вспомогательной памяти.Эта память, в отличие от энергозависимой, не стирается при выключении питания компьютера. Теперь давайте посмотрим и попробуем понять, как работают встроенная оперативная память и жесткие диски.

Внутренняя память

Внутренняя память бывает двух типов: RAM (оперативная память) и ROM (постоянная память). Чипы RAM хранят информацию в своей памяти только до отключения питания. Следовательно, он используется только для кратковременного хранения памяти. Микросхемы ПЗУ, с другой стороны, запоминают вещи независимо от того, выключено питание или нет.ПЗУ запрограммировано с помощью набора инструкций, которые могут быть прочитаны только компьютером. На заводе ПЗУ используется для хранения таких вещей, как BIOS компьютера. BIOS управляет основными программами системы, такими как функции ввода / вывода, экран компьютера и клавиатура.

Когда дело доходит до RAM, есть два вида — DRAM и SRAM. DRAM означает динамическое запоминающее устройство с произвольным доступом, и SRAM означает статическое запоминающее устройство с произвольным доступом . DRAM дешевле по сравнению с SRAM.Он имеет более высокую плотность, чем SRAM, в отношении объема памяти, который он может упаковать в тот же размер, поэтому он используется для большей части внутренней памяти, которую вы найдете в ПК, игровых консолях и аналогичных устройствах. SRAM быстрее и потребляет меньше энергии, чем DRAM, и, учитывая его более высокую стоимость и меньшую плотность, с большей вероятностью будет использоваться в небольших временных «рабочих запоминающих устройствах» (кэшах), которые являются частью внутренней или внешней памяти компьютера. SRAM широко используется в мобильных телефонах, где потребление энергии имеет первостепенное значение.

Что касается ПЗУ, существует два вида — EPROM и EEPROM (электрически стираемое программируемое ПЗУ). Сегодняшние устройства в основном содержат EEPROM. EEPROM может хранить данные неограниченное время, но данные можно стереть, пропустив через нее электрический ток. EPROM использовался только в прошлом, но в современных устройствах он больше не используется. Причина этого в том, что для стирания памяти в СППЗУ ее необходимо тщательно удалить из схемы, а затем осветить ее сильным ультрафиолетовым светом, чтобы удалить память.

Вспомогательная память

Вспомогательная память — это статическая память, что означает, что даже после выключения питания память остается неизменной. Наиболее распространенный вид вспомогательной памяти — это жестких дисков и CD-ROM . Однако, если взглянуть на долгую и увлекательную историю компьютерных запоминающих устройств, первым типом вспомогательных приводов на самом деле была дискета . Его использовали с конца 70-х до середины 90-х годов. Это были маленькие тонкие круги из пластика, покрытые магнитным материалом, вращающиеся внутри прочных пластиковых корпусов, размер которых постепенно уменьшался с 8 дюймов до 5.25 дюймов, до последнего, самого популярного размера около 3,5 дюймов.

Следующим типом устройств памяти были Zip Drives . Zip-накопители были похожи на дискеты, но хранили гораздо больше информации в сильно сжатой форме внутри массивных картриджей. В 1970-х и 1980-х годах микрокомпьютеры — предки современных компьютеров — часто хранили информацию с помощью кассет , точно таких же, как те, которые люди использовали тогда для воспроизведения музыки. Вы можете быть удивлены, узнав, что в крупных компьютерных отделах до сих пор широко используются ленты для резервного копирования данных, в основном потому, что этот метод настолько прост и недорог.Не имеет значения, что ленты работают медленно и последовательно, когда вы используете их для резервного копирования, потому что, как правило, вы хотите копировать и восстанавливать данные очень систематическим образом — а время не обязательно так критично.

Таким образом, можно заключить, что разные методы хранения в памяти работают по-разному при выключении питания; одни стирают данные, хранящиеся в них, а другие хранят их на неопределенный срок!

Память — ЦП и память — GCSE Computer Science Revision

Описание RAM, ROM и виртуальной памяти

Память — это область, в которой компьютер хранит или запоминает данные.Память предоставляет процессору инструкции. Существуют разные типы памяти, и каждый из них играет важную роль в работе компьютерной системы. Память иногда называют первичной памятью .

Память энергонезависимая или энергонезависимая . Энергозависимая память хранит информацию для запуска программ только при включенном компьютере. Он сбрасывается и очищается после выключения компьютера. Энергозависимая память требует электричества для хранения данных с помощью транзисторов и конденсаторов.

Между памятью и хранилищем есть ключевое различие. Программы хранятся на запоминающем устройстве и перед запуском копируются в память компьютера. Хранилище также называется вторичным хранилищем .

Хранилище и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) используют энергонезависимую память для хранения данных — даже когда компьютер выключен. В старых компьютерах в качестве энергонезависимой памяти использовались бумага, перфолента и дискеты.

Ниже перечислены все типы первичной памяти , перечисленные в порядке близости к ЦП:

Регистры
Кэш
3. ОЗУ
4. виртуальная память

Чем ближе тип памяти к ЦП, тем быстрее ЦП может получить доступ к инструкциям и выполнить их.Однако чем он ближе к процессору, тем он меньше и дороже. Каждый тип памяти ограничен своей скоростью , размером , стоимостью и позицией по отношению к процессору.

Задержка — это время, необходимое компонентам для ответа на запрос. Между запросом компьютера на выполнение программы и обнаружением файлов в памяти будет небольшая задержка, даже несколько миллисекунд. Схема, составляющая первичную память, очень быстрая, но не так быстро, как тактовая частота процессора.Некоторые инструкции копируются в кэш, чтобы сделать их более доступными для ЦП.

Компьютерная память, физическая и виртуальная память

Физическая и виртуальная память — это связанные формы цифровой памяти, то есть хранения информации в компьютерах и других цифровых устройствах. Физическая память существует на микросхемах (оперативная память или ОЗУ) и на устройствах хранения большой емкости, таких как ленты, оптические диски и жесткие диски. Прежде чем программа может быть выполнена, она должна сначала загрузиться в оперативную память (также называемую основной памятью).Поскольку ОЗУ является дорогостоящим и энергозависимым (или, если не энергозависимым, медленным), то есть теряет свои данные при отключении питания, программы и данные хранятся на жестких дисках или других массовых устройствах до тех пор, пока они не потребуются для выполнения.

Виртуальная память — это процесс управления, посредством которого данные (например, программный код) могут быстро обмениваться между ячейками хранения физической памяти и памятью RAM во время выполнения. Быстрые обмены данными (будем надеяться) незаметны и прозрачны для пользователя, который воспринимает машину как имеющую больше оперативной памяти, чем есть на самом деле.Использование виртуальной памяти позволяет использовать более крупные программы и позволяет этим программам работать быстрее.

В современных операционных системах возможен постоянный обмен данными между жестким диском и оперативной памятью через виртуальную память. Процесс, называемый своппингом, используется для обмена данными через виртуальную память. Использование виртуальной памяти создает впечатление, что компьютер имеет больший объем оперативной памяти, поскольку виртуальная память позволяет имитировать передачу целых блоков данных, позволяя программам работать плавно и эффективно.Вместо того, чтобы пытаться поместить данные в часто ограниченную энергозависимую оперативную память, данные фактически записываются на жесткий диск. Соответственно, размер виртуальной памяти ограничен только размером жесткого диска или пространством, выделенным для виртуальной памяти на жестком диске. Когда в ОЗУ требуется информация, система обмена быстро меняет местами блоки памяти (также часто называемые страницами памяти) между ОЗУ и жестким диском.

Современные системы виртуальной памяти заменяют прежние формы физического обмена файлами и фрагментации программ.

В некотором смысле виртуальная память является специализированным вторичным типом хранилища данных, а часть жесткого диска предназначена для хранения специализированных файлов виртуальной памяти (также называемых страницами). Область жесткого диска, предназначенная для хранения блоков данных, подлежащих обмену через интерфейс виртуальной памяти, называется файлом подкачки. В большинстве операционных систем существует предустановленный размер области файла подкачки на жестком диске, и файлы подкачки могут существовать на нескольких дисках. Однако пользователи большинства современных операционных систем могут изменять размер файла подкачки в соответствии с конкретными требованиями к производительности.Как и в случае с размером файла подкачки, хотя фактический размер страниц предустановлен, современные операционные системы обычно позволяют пользователю изменять размер страницы. Размер страниц виртуальной памяти варьируется от тысячи байт до многих мегабайт.

Использование виртуальной памяти позволяет целому блоку данных или программ (например, процессу приложения) находиться в виртуальной памяти, в то время как только часть выполняемого кода находится в физической памяти. Соответственно, использование виртуальной памяти позволяет операционным системам запускать множество программ и, таким образом, увеличивать степень мультипрограммирования в операционной системе.

Интеграция виртуальной памяти осуществляется либо с помощью процесса, называемого сегментацией по запросу, либо с помощью другого процесса, называемого пейджингом по запросу. Пейджинг по запросу более распространен, потому что он проще по конструкции. Процессы виртуальной памяти с подкачкой по запросу не передают данные с диска в ОЗУ, пока программа не вызовет страницу. Существуют также упреждающие процессы подкачки, используемые операционными системами, которые пытаются читать вперед и выполнять передачу данных до того, как данные действительно должны быть в ОЗУ.После того, как данные выгружены, процессы подкачки отслеживают использование памяти и постоянно обмениваются данными между ОЗУ и жестким диском. Состояния страниц (действительный или недействительный, доступный или недоступный для ЦП) регистрируются в таблице виртуальных страниц. Когда приложения пытаются получить доступ к недействительным страницам, диспетчер виртуальной памяти, который инициирует подкачку памяти, перехватывает сообщение об ошибке страницы. Быстрое преобразование виртуальных адресов в реальный физический адрес осуществляется с помощью процесса, называемого отображением. Отображение — критически важная концепция для процесса виртуальной памяти.Отображение виртуальной памяти работает путем связывания реальных аппаратных адресов (адреса физического хранилища) для блока или страницы сохраненных данных с виртуальным адресом, поддерживаемым процессом виртуальной памяти. Реестр виртуальных адресов позволяет осуществлять выборочную и рандомизированную трансляцию данных с приводов с последовательным чтением. По сути, процессы виртуальной памяти предоставляют альтернативные адреса памяти для данных, и программы могут быстро использовать данные, используя эти виртуальные адреса вместо физического адреса страницы данных.

Виртуальная память является частью многих операционных систем, включая Windows, но не является функцией DOS. Помимо увеличения скорости выполнения и операционного размера программ (строк кода), использование систем виртуальной памяти дает ценный экономический эффект. Память на жестком диске в настоящее время намного дешевле оперативной памяти. Соответственно, использование виртуальной памяти позволяет проектировать вычислительные системы большой емкости при относительно низких затратах.

Хотя свопы страниц данных (определенные длины данных или тактовые частоты данных) через обмены виртуальной памятью между жестким диском и оперативной памятью очень быстрые, чрезмерное использование свопов виртуальной памяти может снизить общую производительность системы.Если объем жесткого диска, выделенного для хранения файлов подкачки, недостаточен для удовлетворения требований системы, которая в значительной степени полагается на обмен данными через виртуальную память, пользователи могут получать сообщения «НЕТ ПАМЯТИ» и сообщения об ошибках, даже хотя у них много неиспользуемого места на жестком диске.

Leave a comment Cancel reply