На что влияет оперативная. Как сильно объем памяти влияет на производительность

Процессор компьютера хранит в оперативной памяти часть данных, которые нуждаются в обработке. Чем выше показатели и емкость оперативки, тем быстрее возможно выполнение различных задач, поставленных пользователем. Особенно критичным показателем оперативной памяти является ее объем. Важной характеристикой планки является частота записи или считывания данных.

Чем выше объем памяти, тем больше процессов может в ней храниться и тем быстрее будет доступ к хранящейся информации со стороны операционной системы и процессора компьютера.

Выбор планки

Перед произведением выбора необходимо узнать, какой тип планки установлен в компьютере. Большинство современных систем используют для работы DDR3 платы, которые выигрывают как в быстродействии, так и в стабильности работы у большинства других типов памяти. Еще не совсем популярность DDR2, правда большинство современных производителей отдает свое предпочтение в сторону DDR3. Тип планки может быть определен в соответствии с надписью на самой оперативке или по документации, которая шла в одном комплекте с компьютером.

При выборе объема оперативной памяти также следует подбирать наиболее оптимальное значение. Если вы используете компьютер для запуска офисных приложений и программ, увеличение оперативной памяти до показателя более чем 4 ГБ в сумме является бессмысленным. Для игровой системы подойдет объем памяти в 8 ГБ.

Планка оперативной памяти должна соответствовать используемому оборудованию, иначе значительного увеличения производительности добиться не удастся.

Частота работы приобретаемой планки также является показателем, который влияет на скорость работы компьютера. Важно, чтобы устанавливаемые модули имели одинаковую частоту. Например, если в компьютере будут установлены две платы с частотой по 1333 и 1866 МГц, итоговая частота работы обеих планок будет равняться 1333 МГц, т.е. второй модуль будет работать на меньшей мощности.

Увеличить производительность в играх также поможет двухканальный принцип работы оперативной памяти, который заключается в установке двух плат оперативной памяти меньшего объема в сторону более высокой скорости считывания информации. Например, для компьютера лучше установить 4 ГБ оперативки из 2-х планок по 2 ГБ. Производительность такой системы будет выше, чем у устройства только с одним модулем на 4 ГБ. Таким образом удастся добиться большей производительности системы, т.к. одна планка большего размера работает значительно медленней, чем память меньшего объема.

Мое почтение, уважаемые читатели, други, недруги и прочие личности!

Сегодня хочется поговорить с Вами о такой важной и полезной штуке как оперативная память, в связи с чем опубликовано сразу две статьи, одна из которых рассказывает о памяти вообще (тобишь ниже по тексту), а другая (собственно, статья находится прямо под этой, просто опубликована отдельно).

Изначально это был один материал, но, дабы не делать очередную многобуквенную страницу-простыню, да и просто из соображений разделения и систематизации статей, было решено разбить их на две.

Так как процесс дробления был произведен на лету и почти в последний момент, то возможны некоторые огрехи в тексте, которых не стоит пугаться, но можно сообщить об оных в комментариях, дабы, собственно, их так же на лету исправить.

Ну, а сейчас, приступаем.

Вводная

Перед каждым пользователем рано или поздно (или никогда) встает вопрос модернизации своего верного «железного коня». Некоторые сразу меняют «голову» - процессор, другие - колдуют над видеокартой, однако, самый простой и дешевый способ – это увеличение объема оперативной памяти.

Почему самый простой?

Да потому что не требует специальных знаний технической части, установка занимает мало времени и не создает практически никаких сложностей (и еще он наименее затратный из всех, которые я знаю).

Итак, чтобы узнать чуть больше о таком простом и одновременно эффективном инструменте апгрейда, как оперативная память (далее ОП), для этого обратимся к родимой теории.

Общее

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), оно же RAM ("Random Access Memory " - память с произвольным доступом), представляет собой область временного хранения данных, при помощи которой обеспечивается функционирование программного обеспечения. Физически, оперативная память в системе представляет собой набор микросхем или модулей (содержащих микросхемы), которые обычно подключаются к системной плате.

В процессе работы память выступает в качестве временного буфера (в ней хранятся данные и запущенные программы) между дисковыми накопителями и процессором, благодаря значительно большей скорости чтения и записи данных.

Примечание.
Совсем новички часто путают оперативную память с памятью жесткого диска (ПЗУ - постоянное запоминающее устройство), чего делать не нужно, т.к. это совершенно разные виды памяти. Оперативная память (по типу является динамической - Dynamic RAM ), в отличие от постоянной - энергозависима, т.е. для хранения данных ей необходима электроэнергия, и при ее отключении (выключение компьютера) данные удаляются. Пример энергонезависимой памяти ПЗУ - флэш-память, в которой электричество используется лишь для записи и чтения, в то время как для самого хранения данных источник питания не нужен.

По своей структуре память напоминает пчелиные соты, т.е. состоит из ячеек, каждая из которых предназначена для хранения мёда определенного объема данных, как правило, одного или четырех бит. Каждая ячейка оной имеет свой уникальный «домашний» адрес, который делится на два компонента – адрес горизонтальной строки (Row ) и вертикального столбца (Column ).

Ячейки представляют собой конденсаторы, способные накапливать электрический заряд. С помощью специальных усилителей аналоговые сигналы переводятся в цифровые, которые в свою очередь образуют данные.

Для передачи на микросхему памяти адреса строки служит некий сигнал, который зовется RAS (Row Address Strobe ), а для адреса столбца - сигнал CAS (Column Address Strobe ).

Как же работает оперативная память?

Работа оперативной памяти непосредственно связана с работой процессора и внешних устройств компьютера, так как именно ей последние «доверяют» свою информацию. Таким образом, данные сперва попадают с жесткого диска (или другого носителя) в саму ОЗУ и уже затем обрабатываются центральным процессором (смотрите изображение).

Обмен данными между процессором и памятью может происходить напрямую, но чаще все же бывает с участием кэш-памяти.

Кэш-память является местом временного хранения наиболее часто запрашиваемой информации и представляет собой относительно небольшие участки быстрой локальной памяти. Её использование позволяет значительно уменьшить время доставки информации в регистры процессора, так как быстродействие внешних носителей (оперативки и дисковой подсистемы) намного хуже процессорного. Как следствие, уменьшаются, а часто и полностью устраняются, вынужденные простои процессора, что повышает общую производительность системы.

Оперативной памятью управляет контроллер, который находится в чипсете материнской платы, а точнее в той его части, которая называется North Bridge (северный мост) - он обеспечивает подключение CPU (процессора) к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ , графический контроллер (смотрите изображение).

Примечание.
Важно понимать, что если в процессе работы оперативной памяти производится запись данных в какую-либо ячейку, то её содержимое, которое было до поступления новой информации, будет безвозвратно утеряно. Т.е. по команде процессора данные записываются в указанную ячейку, одновременно стирая при этом то, что там было записано ранее.

Рассмотрим еще один важный аспект работы оперативки – это ее деление на несколько разделов с помощью специального программного обеспечения (ПО), которое поддерживается операционными системами.

Сейчас Вы поймете, о чем это я.

Подробнее

Дело в том, что современные устройства оперативной памяти являются достаточно объемными (привет двухтысячным, когда хватало и 32 Mб), чтобы в ней можно было размещать данные от нескольких одновременно работающих задач. Процессор также может одновременно обрабатывать несколько задач. Это обстоятельство способствовало развитию так называемой системы динамического распределения памяти, когда под каждую обрабатываемую процессором задачу отводятся динамические (переменные по своей величине и местоположению) разделы оперативной памяти.

Динамический характер работы позволяет распоряжаться имеющейся памятью более экономно, своевременно «изымая» лишние участки памяти у одних задач и «добавляя» дополнительные участки – другим (в зависимости от их важности, объема обрабатываемой информации, срочности выполнения и т.п.). За «правильное» динамическое распределение памяти в ПК отвечает операционная система, тогда как за «правильное» использование памяти, отвечает прикладное программное обеспечение.

Совершенно очевидно, что прикладные программы должны иметь способность работать под управлением операционной системы, в противном случае последняя не сможет выделить такой программе оперативную память или она не сможет «правильно» работать в пределах отведенной памяти. Именно поэтому не всегда удается запустить под современной операционкой, ранее написанные программы, которые работали под управлением устаревших систем, например под ранними версиями Windows (98 например).

Ещё (для общего развития) следует знать, что поддержка памяти зависит от разрядности системы, например, операционная система Windows 7, разрядностью 64 бита, поддерживает объем памяти до 192 Гбайт (младший 32 -битный собрат "видит" не больше 4 Гбайт). Однако, если Вам и этого мало, пожалуйста, 128 -разрядная заявляет поддержку поистине колоссальных объемов – я даже не осмеливаюсь озвучить эту цифру. Чуть подробнее про разрядность .

Зачем нужна эта самая оперативная память?

Как мы уже знаем, обмен данными между процессором и памятью происходит чаще всего с участием кэш-памяти. В свою очередь, ею управляет специальный контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их, т.е. кэш-контроллер загружает в кэш-память нужные данные из оперативной памят­и, и возвращает, когда нужно, модифицирован­ные процессором данные в оперативку.

После процессора, оперативную память можно считать самым быстродействующим устройством. Поэтому основной обмен данными и происходит между этими двумя девайсами. Вся информация в персональном компьютере хранится на жестком диске. При включении компа в ОЗУ с винта записываются драйверы, специальные программы и элементы операционной системы. Затем туда записываются те программы – приложения, которые мы будем запускать, при закрытии последних они будут стерты из оной.

Данные, записанные в оперативной памяти, передаются в CPU (он же не раз упомянутый процессор, он же Central Processing Unit ), там обрабатываются и записываются обратно. И так постоянно: дали команду процессору взять биты по таким-то адресам (как то: обработатьих и вернуть на место или записать на новое) – он так и сделал (смотрите изображение).

Все это хорошо до тех пор, пока ячеек памяти (1 ) хватает. А если нет?

Тогда в работу вступает файл подкачки (2 ). Этот файл расположен на жестком диске и туда записывается все, что не влезает в ячейки оперативной памяти. Поскольку быстродействие винта значительно ниже ОЗУ , то работа файла подкачки сильно замедляет работу системы. Кроме этого, это снижает долговечность самого жесткого диска. Но это уже совсем другая история.

Примечание.
Во всех современных процессорах имеется кэш (cache ) - массив сверхскоростной оперативной памяти, являющейся буфером между контроллером сравнительно медленной системной памяти и процессором. В этом буфере хранятся блоки данных, с которыми CPU работает в текущий момент, благодаря чему существенно уменьшается количество обращений процессора к чрезвычайно медленной (по сравнению со скоростью работы процессора) системной памяти.

Однако, кэш-память малоэффективна при работе с большими массивами данных (видео, звук, графика, архивы), ибо такие файлы просто туда не помещаются, поэтому все время приходится обращаться к оперативной памяти, или к HDD (у которого также имеется свой кэш).

Компоновка модулей

Кстати, давайте рассмотрим из чего же состоит (из каких элементов) сам модуль.

Так как практически все модули памяти, состоят из одних и тех же конструктивных элементов, мы для наглядности возьмем стандарт SD-RAM (для настольных компьютеров). На изображении специально приведено разное конструктивное исполнение оных (чтобы Вы знали не только «шаблонное» исполнение модуля, но и весьма «экзотическое»).

Итак, модули стандарта SD-RAM (1 ): DDR (1.1 ); DDR2 (1.2 ).

Описание:

1. Чипы (микросхемы) памяти
2. SPD (Serial Presence Detect ) – микросхема энергонезависимой памяти, в которую записаны базовые настройки любого модуля. Во время старта системы BIOS материнской платы считывает информацию, отображенную в SPD , и выставляет соответствующие тайминги и частоту работы ОЗУ ;
3. «Ключ» - специальная прорезь платы, по которой можно определить тип модуля. Механически препятствует неверной установке плашек в слоты, предназначенные для оперативной памяти;
4. SMD -компоненты модулей (резисторы, конденсаторы). Обеспечивают электрическую развязку сигнальных цепей и управление питанием чипов;
5. Cтикеры производителя - указывают стандарт памяти, штатную частоту работы и базовые тайминги;
6. РСВ – печатная плата. На ней распаиваются остальные компоненты модуля. От качества зачастую зависит результат разгона: на разных платах одинаковые чипы могут вести себя по-разному.

Послесловие

Собственно, это основы основ и базисный базис, а посему, надеюсь, что статья была интересна Вам как с точки зрения расширения кругозора, так и в качестве кирпичика в персональных знаниях о персональном компьютере:).

На сим всё. Как и всегда, если есть какие-то вопросы, комментарии, дополнения и тп, то можете смело бежать в комментарии, которые расположены ниже. И да, не забудьте прочитать материал .

На нашем сайте было представлено много различных и значимых обзоров, в которых поднимался вопрос необходимости мощности каждой из составляющей компьютера.
Мы решили провести большое количество тестов и выяснить, как оперативная память может повлиять на работу известных приложений.

Была отобрана мощная аппаратная часть, дабы иметь возможность детально проследить за сменой ситуации в зависимости от потенциала и возможностей модуля оперативной памяти. Вот примерная конфигурация выбранного ПК: материнская плата Asus P9X79, шестиядерный гигант Intel Core i7-3960X, архитектура Sandy Bridge-E, 12 мбайт общего кэша третьего уровня, тактовая частота 3,3 ГГц, после разгона 4,4 ГГц. Видеокарта представлена двумя спаренными MSI R7970-2PMD3GD5/OC, GDDR5-5500, GPU 1010 МГц. Выбранная платформа Intel LGA 2011, которая весьма гибкая для проведения различных тестов.

В основу проведения замеров поставлены известные игры и программы. А именно, программа 3D Mark, знаменитые игры: Aliens vs. Predator, F1 2012, Metro 2033, а так же Battlefield 3.

Для тестов представлены четыре различных модуля операционной памяти: четырехканальный DDR3-2133 C9, двухканальный DDR3-2133 C9, DDR3-1600C7, DDR3-1600 C9. Первые измерения проводились в программе 3D Mark 11 версии. Стоит отметить, что показатели действительно отличаются в зависимости от выбранной нами конфигурации ОЗУ. Возможно, что данные отличия не столь глобальны, но они все же присутствуют. Aliens vs. Predator показал примерно одинаковые результаты по всем модулям оперативной памяти. Скорее всего, это связанно с тем, что мощные графические модули сдерживают частоту кадров на высоте. F1 2012 показал наиболее интересные результаты. Здесь все показатели размещены так, как они и должны находиться в теории. Всякий прирост операционной памяти влияет на общую скорость работы.

Мы можем представить интересные результаты и в игре Metro 2033. Производительность не дала заметных изменений, но стоит отметить, что при просмотре графика FPS мы были очень удивлены. Присутствующие впадины на графике были больше при использовании четырехканального ОЗУ, нежели двухканального. Это очень странно, так как существуют принципы работы железа. С увеличением прироста пропускной способности фактически порог должен уменьшаться, но никак не увеличиваться.

The Elder Scrolls V: Skyrim смога продемонстрировать, что действительно пропускная способность может повлиять на общую частоту кадров в секунду. Были проведены тесты кадра за кадром, и стало понятным, что фактически длительность кадра превысила грань в 50 мс при разрешении в 5760x1080 пикселей. В свою очередь, в зависимости от средней частоты кадров, мы можем наблюдать за тем, как уменьшаются скачки самой длительности кадров. За время проведения теста, был замечен лишь один действительно долгий кадр.

В играх Metro 2033, Aliens vs. Predator и Battlefield 3 мы вообще не смогли заметить разницы в скорости работы. При этом, производительность данных игр связанна с возможностями графических адаптеров, что и может объяснить столь малую разницу во влиянии полосы пропускания и самого тайминга памяти.

В заключение можно сказать, что конфигурация памяти все же влияет на скорость работы в играх. При этом скорость смены кадров столь высока, что Вы не сможете увидеть разницу от повышения производительности, так как для этого потребуется более быстрый монитор (до двух раз). Средний уровень FPS 100 является очень большим показателем. Но, если Вы используете функции Eyefinity или технологию AMD HD3D одновременно, то вам понадобится поддерживать подобный показатель на высоте. В другом случае, столь огромный прирост производительной части может показаться лишь хвастовством. Благодарим вас за ваше внимание. Мы рады, что Вы уделяете время нашим обзорам и постараемся представлять вам все новые и более интересные тесты.!

Комментарии:

Компания Realme в ноябре прошлого года выпустила Realme U1 в двух версиях 3 Гб + 32 Гб и 4 Гб + 64 Гб, а...

Признайтесь, что глажка одежды это занудное и рутинное занятие, которое отнимает не мало времени. Прои...

Google выпустила Android Q beta 2 для разработчиков. Если вы установили первую бета-версию Android Q на с...

Компания Hisense Mobile пополнила ассортимент смартфонов моделями Hisense King Kong 5 и King Kong 5 Pro, ...