Cât de mult RAM vede Windows 7 Ce cantitate de RAM este optimă? Verificarea posibilelor probleme cu modulele de memorie instalate

Poveste memorie cu acces aleator, sau RAM, a început în 1834, când Charles Babbage a dezvoltat „motorul analitic” - în esență un prototip de computer. El a numit partea acestei mașini, care era responsabilă cu stocarea datelor intermediare, „depozit”. Memorarea informațiilor de acolo era încă organizată într-un mod pur mecanic, prin arbori și roți dințate.

În primele generații de calculatoare, tuburile cu raze catodice și tamburele magnetice au fost folosite ca memorie RAM; miezuri magnetice, iar după ele, în a treia generație de calculatoare, a apărut memoria pe microcircuite.

În prezent, RAM este realizată folosind tehnologie DRAMîn factori de formă DIMM și SO-DIMM, Acest memorie dinamică, organizat ca circuite integrate semiconductori. Este volatil, ceea ce înseamnă că datele dispar atunci când nu există energie.

Alegerea memoriei RAM nu este o sarcină dificilă astăzi, principalul lucru este să înțelegeți tipurile de memorie, scopul și principalele caracteristici.

Tipuri de memorie

SO-DIMM

Memoria factorului de formă SO-DIMM este destinată utilizării în laptopuri, sisteme ITX compacte, monoblocuri - pe scurt, unde dimensiunea fizică minimă a modulelor de memorie este importantă. Diferă de factorul de formă DIMM prin faptul că lungimea modulului este de aproximativ jumătate și există mai puțini pini pe placă (204 și 360 de pini pentru SO-DIMM DDR3 și DDR4 față de 240 și 288 pe plăcile de aceleași tipuri de memorie DIMM ).
În ceea ce privește alte caracteristici - frecvență, timpi, volum, modulele SO-DIMM pot fi de orice fel și nu diferă în niciun fel fundamental de DIMM-urile.

DIMM

DIMM - RAM pentru computere full-size.
Tipul de memorie pe care îl alegeți trebuie să fie mai întâi compatibil cu soclul de pe placa de bază. RAM-ul computerului este împărțit în 4 tipuri - DDR, DDR2, DDR3Și DDR4.

Memoria DDR a apărut în 2001 și avea 184 de contacte. Tensiunea de alimentare a variat între 2,2 și 2,4 V. Frecvența de funcționare a fost de 400 MHz. Este încă disponibil pentru vânzare, deși selecția este mică. Astăzi formatul este depășit - este potrivit doar dacă nu doriți să actualizați complet sistemul, iar placa de bază veche are doar conectori pentru DDR.

Standardul DDR2 a ieșit în 2003 și a primit 240 de pini, ceea ce a crescut numărul de fire, accelerând semnificativ magistrala de date a procesorului. Frecvența de funcționare a DDR2 putea fi de până la 800 MHz (în unele cazuri - până la 1066 MHz), iar tensiunea de alimentare a fost de la 1,8 la 2,1 V - puțin mai mică decât cea a DDR. În consecință, consumul de energie și disiparea căldurii din memorie au scăzut.
Diferențele dintre DDR2 și DDR:

· 240 de contacte față de 120
· Slot nou, nu compatibil DDR
· Consum mai mic de energie
Design îmbunătățit o răcire mai bună
Frecvență maximă de operare mai mare

La fel ca DDR, este un tip de memorie învechit - acum este potrivită doar pentru plăcile de bază vechi, în alte cazuri nu are rost să o cumperi, deoarece noile DDR3 și DDR4 sunt mai rapide.

În 2007, memoria RAM a fost actualizată la tipul DDR3, care este încă utilizat pe scară largă. Rămân aceiași 240 de pini, dar slotul de conectare pentru DDR3 s-a schimbat - nu există compatibilitate cu DDR2. Frecvența de funcționare a modulelor este în medie de la 1333 la 1866 MHz. Există și module cu frecvențe de până la 2800 MHz.
DDR3 diferă de DDR2:

· Sloturile DDR2 și DDR3 nu sunt compatibile.
· Frecvența ceasului DDR3 funcționează de 2 ori mai mult - 1600 MHz față de 800 MHz pentru DDR2.
· Dispune de o tensiune de alimentare redusă - aproximativ 1,5 V și un consum mai mic de energie (în versiunea DDR3L această valoare este în medie chiar mai mică, aproximativ 1,35 V).
· Întârzierile (timingurile) ale DDR3 sunt mai mari decât cele ale DDR2, dar frecvența de operare este mai mare. În general, viteza de operare a DDR3 este cu 20-30% mai mare.

DDR3 este o alegere bună astăzi. Multe plăci de bază la vânzare au conectori de memorie DDR3 și, datorită popularității masive a acestui tip, este puțin probabil să dispară în curând. Este, de asemenea, puțin mai ieftin decât DDR4.

DDR4 - tip nou RAM dezvoltat abia în 2012. Este o dezvoltare evolutivă a tipurilor anterioare. Lățimea de bandă a memoriei a crescut din nou, ajungând acum la 25,6 GB/s. Frecvența de operare a crescut și ea - de la o medie de 2133 MHz la 3600 MHz. Dacă comparăm noul tip cu DDR3, care a rezistat pe piață timp de 8 ani și s-a răspândit, atunci creșterea performanței este nesemnificativă și nu toate plăcile de bază și procesoarele suportă noul tip.
Diferențe DDR4:

· Incompatibil cu tipurile anterioare
· Tensiune de alimentare redusă - de la 1,2 la 1,05 V, consumul de energie a scăzut și el
· Frecvența de funcționare a memoriei de până la 3200 MHz (poate ajunge la 4166 MHz în unele variante), cu, desigur, timpii crescând proporțional
Poate fi puțin mai rapid decât DDR3

Dacă aveți deja stick-uri DDR3, atunci nu are rost să vă grăbiți să le schimbați în DDR4. Când acest format se răspândește masiv și toate plăcile de bază acceptă deja DDR4, trecerea la un nou tip se va produce de la sine cu o actualizare a întregului sistem. Astfel, putem rezuma că DDR4 este mai mult un produs de marketing decât un adevărat tip nou de RAM.

Ce frecvență de memorie ar trebui să aleg?

Alegerea unei frecvențe ar trebui să înceapă prin a verifica frecvențele maxime acceptate de procesorul dvs. și placa de baza. Este logic să luați o frecvență mai mare decât cea suportată de procesor doar atunci când faceți overclock la procesor.

Astăzi nu ar trebui să alegeți memoria cu o frecvență mai mică de 1600 MHz. Opțiunea de 1333 MHz este acceptabilă în cazul DDR3, cu excepția cazului în care acestea sunt module antice care se află în jurul vânzătorului, care vor fi evident mai lente decât cele noi.

Cea mai bună opțiune pentru astăzi este memoria cu un interval de frecvență de la 1600 la 2400 MHz. O frecvență mai mare nu are aproape niciun avantaj, dar costă mult mai mult și, de regulă, acestea sunt module overclockate cu timpi crescuti. De exemplu, diferența dintre modulele de 1600 și 2133 MHz într-un număr de programe de lucru nu va fi mai mare de 5-8% în jocuri, diferența poate fi și mai mică; Frecvențele de 2133-2400 MHz merită luate dacă sunteți angajat în codificare și redare video/audio.

Diferența dintre frecvențele de 2400 și 3600 MHz te va costa destul de mult, fără a crește semnificativ viteza.

Cât RAM ar trebui să iau?

Suma de care veți avea nevoie depinde de tipul de lucru efectuat pe computer, de cel instalat sistem de operare, din programele utilizate. De asemenea, nu pierde din vedere capacitatea maximă de memorie acceptată a plăcii de bază.

Volum 2 GB- astăzi, poate fi suficient doar să navighezi pe internet. Mai mult de jumătate va fi consumat de sistemul de operare; restul va fi suficient pentru munca pe îndelete a programelor nesolicitante.

Volum 4 GB– potrivit pentru un computer de gamă medie, pentru un centru media PC acasă. Suficient pentru a viziona filme și chiar a juca jocuri nepretențioase. Cele moderne, din păcate, sunt greu de făcut față. (va deveni cea mai buna alegere, dacă aveți un sistem de operare Windows pe 32 de biți, care nu vede mai mult de 3 GB de RAM)

Volum 8 GB(sau un kit de 2x4GB) este volumul recomandat astăzi pentru un computer cu drepturi depline. Acest lucru este suficient pentru aproape orice joc, pentru a lucra cu orice software care necesită resurse. Cea mai bună alegere pentru un computer universal.

O capacitate de 16 GB (sau seturi de 2x8GB, 4x4GB) va fi justificată dacă lucrați cu grafică, medii de programare grele sau redați în mod constant videoclipuri. Este, de asemenea, perfect pentru streaming online – cu 8 GB pot exista bâlbâieli, în special în cazul transmisiunilor video de înaltă calitate. Câteva jocuri în rezoluții înalte iar cu texturile HD se poate comporta mai bine cu 16 GB de RAM la bord.

Volum 32 GB(set 2x16GB, sau 4x8GB) – încă o alegere foarte controversată, utilă pentru unele sarcini de lucru extreme. Ar fi mai bine să cheltuiți bani pe alte componente ale computerului, acest lucru va avea un efect mai puternic asupra performanței sale.

Moduri de funcționare: este mai bine să ai 1 stick de memorie sau 2?

RAM poate funcționa în moduri cu un singur canal, dublu, triplu și patru canale. Cu siguranță, dacă placa de bază are un număr suficient de sloturi, atunci este mai bine să luați mai multe stick-uri de memorie identice mai mici în loc de unul singur. Viteza de acces la acestea va crește de la 2 la 4 ori.

Pentru ca memoria să funcționeze în modul dual-channel, trebuie să instalați stick-urile în sloturi de aceeași culoare pe placa de bază. De regulă, culoarea se repetă prin conector. Este important ca frecvența de memorie în cele două stick-uri să fie aceeași.

- Modul unic canal– mod de operare cu un singur canal. Se pornește când este instalat un stick de memorie sau când rulează diferite module frecvente diferite. Ca urmare, memoria funcționează la frecvența celui mai lent stick.
- Mod dual– mod cu două canale. Funcționează numai cu module de memorie de aceeași frecvență, crește viteza de funcționare de 2 ori. Producătorii produc seturi de module de memorie special pentru acest scop, care pot conține 2 sau 4 stick-uri identice.
-Modul triplu– funcționează pe același principiu ca două canale. În practică, nu este întotdeauna mai rapid.
- Modul Quad- modul cu patru canale, care funcționează pe principiul două canale, crescând în consecință viteza de funcționare de 4 ori. Folosit exclusiv acolo unde este nevoie de mare viteză- de exemplu, în servere.

- Modul Flex– o versiune mai flexibilă a modului de funcționare pe două canale, când barele sunt de volume diferite, dar doar frecvența este aceeași. În acest caz, în modul dual-channel, vor fi utilizate aceleași volume de module, iar volumul rămas va funcționa în modul single-channel.

Memoria are nevoie de un radiator?

Acum am trecut de mult de vremurile în care, la o tensiune de 2 V, s-a atins o frecvență de funcționare de 1600 MHz și, ca urmare, s-a generat multă căldură, care trebuia îndepărtată cumva. Atunci radiatorul ar putea fi un criteriu pentru supraviețuirea unui modul overclockat.

În zilele noastre, consumul de energie a memoriei a scăzut semnificativ, iar un radiator pe un modul poate fi justificat din punct de vedere tehnic doar dacă ești pasionat de overclock și modulul va funcționa la frecvențe care sunt prohibitive pentru acesta. În toate celelalte cazuri, caloriferele pot fi justificate, poate, prin designul lor frumos.

Dacă radiatorul este masiv și crește considerabil înălțimea barei de memorie, acesta este deja un dezavantaj semnificativ, deoarece vă poate împiedica să instalați un procesor super cooler în sistem. Apropo, există module speciale de memorie cu profil redus concepute pentru instalare în carcase compacte. Sunt puțin mai scumpe decât modulele de dimensiuni obișnuite.

Care sunt orele?

Timinguri, sau latență (latenta)– una dintre cele mai importante caracteristici ale RAM, care determină performanța acesteia. Să subliniem sensul general al acestui parametru.

Mai simplu spus, RAM poate fi gândită ca un tabel bidimensional în care fiecare celulă poartă informații. Celulele sunt accesate prin numere de coloană și rând, iar acest lucru este indicat de stroboscopul de acces la rând RAS(Row Access Strobe) și poarta de acces pe coloană CAS (Accesați Strobe) prin modificarea tensiunii. Astfel, pentru fiecare ciclu de lucru au loc accese RASȘi CAS, iar între aceste apeluri și comenzile de scriere/citire există anumite întârzieri, care se numesc timings.

În descrierea modulului RAM puteți vedea cinci cronometre, care, pentru comoditate, sunt scrise ca o secvență de numere separate printr-o cratimă, de exemplu 8-9-9-20-27 .

· tRCD (timpul de întârziere RAS la CAS)- temporizarea, care determină întârzierea de la impulsul RAS la CAS
· CL (timpul latenței CAS)- temporizarea, care determină întârzierea dintre comanda de scriere/citire și impulsul CAS
· tRP (timp de preîncărcare a rândului)- sincronizarea, care determină întârzierea la trecerea de la o linie la alta
· tRAS (timp de întârziere de la activ până la preîncărcare)- sincronizarea, care determină întârzierea dintre activarea liniei și sfârșitul lucrului cu aceasta; considerat sensul principal
· Rata de comandă– definește întârzierea dintre comanda de selectare a unui cip individual de pe modul și până la comanda de activare a liniei; acest moment nu este întotdeauna indicat.

Pentru a spune și mai simplu, este important să cunoaștem un singur lucru despre timpi - cu cât valorile lor sunt mai mici, cu atât mai bine. În acest caz, lamelele pot avea aceeasi frecventa funcționează, dar timpi diferite, iar un modul cu valori mai mici va fi întotdeauna mai rapid. Deci, merită să alegeți timpii minimi pentru DDR4, timpii pentru valori medii vor fi 15-15-15-36, pentru DDR3 - 10-10-10-30. De asemenea, merită să ne amintim că timingurile sunt legate de frecvența memoriei, așa că, atunci când faceți overclock, va trebui, cel mai probabil, să creșteți timpul și invers - puteți reduce manual frecvența, reducând astfel timpul. Cel mai benefic este să acordați atenție totalității acestor parametri, alegând mai degrabă un echilibru și nu urmărind valorile extreme ale parametrilor.

Cum să decizi asupra unui buget?

Cu o sumă mai mare, vă puteți permite volum mai mare memorie cu acces aleator. Principala diferență între modulele ieftine și cele scumpe va fi în timpul, frecvența de operare și marca - modulele bine-cunoscute, reclame pot costa puțin mai mult decât modulele noname de la un producător necunoscut.
In afara de asta, bani în plus pe module este instalat un radiator. Nu toate scândurile au nevoie de el, dar producătorii nu se zgârcesc cu ele acum.

Prețul va depinde, de asemenea, de timpi decât ei cu atât este mai jos viteză mai mare și, în consecință, preț.

Deci, având până la 2000 de ruble, puteți achiziționa un modul de memorie de 4 GB, sau 2 module de 2 GB, ceea ce este de preferat. Alegeți în funcție de ceea ce permite configurația PC-ului dvs. Module tip DDR 3 va costa aproape jumătate mai mult decât DDR4. Cu un astfel de buget, este mai logic să luați DDR3.

Pentru grup până la 4000 de ruble include module cu o capacitate de 8 GB, precum și seturi de 2x4 GB. Aceasta este alegerea optimă pentru orice sarcină, cu excepția munca profesionala cu video și în orice alte medii grele.

In total până la 8000 de ruble Vă va costa 16 GB de memorie. Recomandat pentru scopuri profesionale, sau pentru jucătorii pasionați - chiar și suficient în rezervă, în așteptarea unor noi jocuri solicitante.

Dacă nu este o problemă de cheltuit până la 13.000 de ruble, atunci cea mai bună alegere ar fi să le investești într-un set de 4 stick-uri de 4 GB. Pentru banii ăștia poți alege chiar și radiatoare mai frumoase, poate pentru overclockare ulterioară.

Nu recomand să luați mai mult de 16 GB fără scopul de a lucra în medii profesionale grele (și chiar și atunci nu în toate), dar dacă doriți cu adevărat, atunci pentru suma de la 13.000 de ruble poți urca la Olympus cumpărând un kit de 32 GB sau chiar 64 GB. Adevărat, acest lucru nu va avea prea mult sens pentru utilizatorul sau jucătorul obișnuit - este mai bine să cheltuiți bani pe, de exemplu, o placă video emblematică.

Bună ziua.

Articolul de astăzi este dedicat memoriei RAM, sau mai precis cantității sale de pe computerele noastre (RAM este adesea abreviată ca RAM). RAM joacă un rol important în funcționarea computerului, dacă nu există suficientă memorie, PC-ul începe să încetinească, jocurile și aplicațiile se deschid fără tragere de inimă, imaginea de pe monitor începe să se „târnească”, sarcina de pe computer crește. HDD. În articol ne vom concentra asupra problemelor legate de memorie: tipurile acesteia, câtă memorie este necesară, ce afectează aceasta.

Cum să aflu cantitatea de RAM?

1) Cel mai simplu mod de a face acest lucru este să accesați „computerul meu” și să faceți clic Click dreapta mouse-ul oriunde în fereastră. Apoi selectați în meniul contextual conductor de „proprietăţi”. De asemenea, puteți deschide panoul de control și introduceți „sistem” în bara de căutare. Vedeți captura de ecran de mai jos.

Cantitatea de RAM este indicată lângă indicele de performanță, sub informațiile procesorului.

4GB- cantitatea de RAM. Cu cât mai mare cu atât mai bine. Dar nu uitați că, dacă procesorul din sistem nu este atât de puternic, atunci nu are rost să instalați o cantitate mare de RAM. În general, stick-urile pot avea dimensiuni complet diferite: de la 1 GB la 32 sau mai mult. Vezi mai jos pentru volum.

1600Mhz PC3-12800- Frecventa de operare ( debitului). Acest tabel vă va ajuta să înțelegeți acest indicator:

module DDR3
Nume	Frecvența autobuzului		Lățimea de bandă

După cum se poate vedea din tabel, debitul unei astfel de RAM este de 12800 MB/s. Nu este cel mai rapid astăzi, dar, după cum arată practica, cantitatea de memorie este mult mai importantă pentru viteza unui computer.

Cantitatea de memorie RAM de pe computer

1 GB - 2 GB

Până în prezent cantitate dată RAM poate fi folosit doar pe calculatoare de birou: pentru editarea documentelor, navigarea pe Internet, mail. Este, desigur, posibil să rulați jocuri cu această cantitate de RAM, dar numai pe cele mai simple.

Apropo, cu acest volum puteți instala Windows 7, va funcționa bine. Adevărat, dacă deschideți cinci documente, sistemul poate începe să „gândească”: nu va reacționa atât de brusc și de zel la comenzile dvs., imaginea de pe ecran poate începe să „se zvâcnească” (în special pentru jocuri).

De asemenea, dacă există o lipsă de RAM, computerul va folosi: o parte din informațiile din RAM, care se află în acest moment neutilizat, va fi scris pe hard disk și apoi, după caz, citit de pe acesta. Evident, în această stare de lucruri va exista o sarcină crescută pe hard disk, iar acest lucru poate afecta foarte mult viteza de lucru a utilizatorului.

4GB

Cea mai populară cantitate de RAM în În ultima vreme. Multe PC-uri și laptop-uri moderne care rulează Windows 7/8 au 4 GB de memorie. Acest volum este suficient pentru operatie normala iar cu aplicații de birou, vă va permite să rulați aproape totul jocuri moderne(chiar dacă nu este pornit setări maxime), vizionați videoclipuri HD.

8 GB

Această cantitate de memorie devine din ce în ce mai populară în fiecare zi. Vă permite să deschideți zeci de aplicații, în timp ce computerul se comportă foarte repede. În plus, cu această cantitate de memorie puteți rula multe jocuri moderne la setări ridicate.

Cu toate acestea, merită remarcat imediat. Că această cantitate de memorie va fi justificată dacă ai instalat în sistem un procesor puternic: Core i7 sau Phenom II X4. Apoi, el va putea folosi memoria la întregul său potențial - și nu va fi deloc nevoie să folosească fișierul de swap, crescând astfel viteza de funcționare în mod semnificativ. În plus, sarcina pe hard disk este redusă și consumul de energie este redus (relevant pentru un laptop).

Apropo, aici se aplică și regula inversă: dacă ai procesor varianta bugetara- atunci instalarea a 8 GB de memorie nu are sens. Procesorul va procesa pur și simplu o anumită cantitate de RAM, să zicem 3-4 GB, iar restul memoriei nu va adăuga absolut nicio viteză computerului dvs.

Au trecut câțiva ani de când a fost scris articolul „Patru gigaocteți de memorie este un obiectiv de neatins?”. ”, iar întrebările despre motivul pentru care Windows nu vede toți cei patru gigaocteți nu au scăzut. Numărul celor care au întrebat a inclus și proprietarii de sisteme pe 64 de biți, pe care această problemă, se pare, nu ar fi trebuit să-i afecteze. Și a devenit clar că era timpul să scriem articol nou pe aceeași temă. Ca și până acum, vom vorbi doar despre sălile de operație sisteme Windows, și în principal cele client, adică Windows XP, Windows Vista, Windows 7 și viitorul Windows 8. În unele cazuri, vor fi utilizate în mod intenționat descrieri oarecum simplificate ale anumitor aspecte. Acest lucru va face posibilă concentrarea asupra subiectului acestui articol fără a intra în detalii inutile, în special, structura internă a procesoarelor și chipset-urilor pentru plăcile de bază. Vă recomandăm să citiți mai întâi articolul de mai sus, deoarece nu tot ce este spus în el se va repeta aici.

Deși teoretic este disponibil un sistem pe 32 de biți (fără trucuri suplimentare) până la 4 GB memorie fizică Versiunile client pe 32 de biți ale Windows nu pot folosi toată această capacitate din cauza faptului că unele adrese sunt utilizate de dispozitivele computerizate. Acea parte a RAM ale cărei adrese coincid cu adresele dispozitivului trebuie dezactivată pentru a evita conflictele între RAM și memorie dispozitivul corespunzător- de exemplu, un adaptor video.

Orez. 1. Dacă memoria RAM din adresele utilizate de dispozitive nu este dezactivată, apare un conflict

RAM umple adrese începând de la zero, iar dispozitivelor, de regulă, li se alocă adrese în al patrulea gigabyte. Atâta timp cât dimensiunea RAM nu depășește doi sau trei gigaocteți, nu apar conflicte. De îndată ce limita superioară memorie instalată intră în zona în care se află adresele dispozitivului, apare o problemă: atât celula RAM, cât și celula de memorie a dispozitivului (a aceluiași adaptor video) se află la aceeași adresă. În acest caz, scrierea datelor în memorie va duce la distorsiunea imaginii de pe monitor și invers: schimbarea imaginii va distorsiona conținutul memoriei, adică codul programului sau date (de exemplu, text într-un document). Pentru a evita conflictele, sistemul de operare trebuie să refuze să folosească acea parte a RAM care se suprapune cu adresele dispozitivului.

La mijlocul anilor 90 ai secolului trecut, pentru a extinde cantitatea disponibilă de RAM, a fost dezvoltată tehnologia PAE (Physical Address Extension), crescând numărul de linii de adrese de la 32 la 36 - crescând astfel cantitatea maximă de RAM de la 4 la 64 GB. Această tehnologie a fost inițial destinată serverelor, dar a apărut ulterior în Windows client XP. Unele caracteristici ale implementării acestei tehnologii în controlerele moderne de memorie fac posibilă nu numai utilizarea PAE în scopul propus, ci și „aruncarea” memoriei către alte adrese. Astfel, o parte din memorie care nu este utilizată pentru a preveni conflictele poate fi mutată la adrese mai înalte, de exemplu, la al cincilea gigaoctet - și poate deveni din nou sistem accesibil.

În discuția primului articol s-a făcut remarca că este incorect să se identifice prezența memoriei în controler placa de baza Suport PAE - și capacitatea plăcii de a redirecționa memoria; că acestea pot fi foarte bine lucruri fără legătură între ele. Cu toate acestea, practica arată că în hardware-ul pentru sisteme desktop aceste concepte sunt interschimbabile. De exemplu, Intel în documentația pentru chipset-ul său G35 nu spune un cuvânt despre posibilitatea redirecționării memoriei (existentă efectiv), dar subliniază suportul pentru PAE. Iar setul i945 care nu suportă PAE nu are redirecționare memorie. CU procesoare AMD 64 și cele mai recente procesoare Intel fac lucrurile și mai simple: au un controler de memorie încorporat în procesor, iar suportul pentru PAE (și RAM mai mare de 4 GB) implică automat suport pentru redirecționare.

Orez. 2. Redirecționare

Imaginea este destul de condiționată; redirecționarea nu se realizează neapărat în blocuri de exact un gigaoctet; discretitatea poate fi diferită și este determinată de controlerul de memorie (care, reamintim, este fie parte din hardware-ul plăcii de bază, fie parte din procesor). ÎN program BIOS Configurare computer De obicei, există o setare care permite sau interzice redirecționarea. Poate avea nume diferite - de exemplu, Remaptarea memoriei, gaura memoriei, sistemul de operare pe 64 de biți și altele asemenea. Cel mai bine este să-i aflați numele în manualul plăcii de bază. Trebuie remarcat faptul că, dacă utilizați un sistem pe 32 de biți, atunci pe unele plăci de bază, de cele mai multe ori destul de vechi, redirecționarea trebuie dezactivată - în caz contrar, cantitatea de RAM disponibilă pentru sistem poate scădea.

În mod implicit, modul PAE a fost dezactivat în Windows XP, deoarece nu era nevoie reală de el (reamintim că în 2001, cantitatea tipică de memorie pe un computer desktop era de 128-256 MB). Cu toate acestea, dacă este activat, XP ar putea folosi toți cei patru gigaocteți de memorie - cu condiția, desigur, ca placa de bază să accepte PAE. Dar, să repetăm, nu era nevoie reală de a activa acest mod în acei ani. Dacă dorește, cititorul îl poate seta la calculator modern Windows XP sau Windows XP SP1 (desigur, nu ar trebui să faceți acest lucru pentru muncă), activați modul PAE și asigurați-vă cu ochii tăi că sistemul are patru gigaocteți de RAM disponibile.

În 2003, Microsoft a început să dezvolte un al doilea pachet de patch-uri pentru Windows XP (lansat în 2004) deoarece s-a confruntat cu nevoia de a reduce semnificativ numărul de vulnerabilități în componentele sistemului de operare. O modalitate a fost utilizarea Data Execution Prevention (DEP), un set de tehnologii software și hardware care permit verificări suplimentare conținutul memoriei și, în unele cazuri, împiedică rularea codului rău intenționat. Aceste verificări sunt efectuate conform nivelul programului, și pe hardware (dacă există un procesor adecvat). AMD a numit această caracteristică a procesorului „no-execute page-protection” (NX), în timp ce Intel a folosit termenul „Execute Disable bit” (XD).

Cu toate acestea, utilizarea unei astfel de protecție hardware necesită trecerea procesorului în modul PAE, așa că Windows XP SP2 a început să activeze acest mod în mod implicit atunci când a detectat un procesor adecvat. Și aici Microsoft s-a confruntat cu o problemă destul de serioasă: s-a dovedit că nu toți driverele pot funcționa în modul PAE. Să încercăm să explicăm această caracteristică fără a aprofunda prea mult designul procesoarelor și mecanismele de adresare.

Windows folosește ceea ce se numește un model de memorie plată. Treizeci și doi de biți ai adresei oferă acces la un spațiu de patru gigaocteți. Astfel, fiecare celulă RAM sau celulă de memorie a altui dispozitiv corespunde unei adrese specifice și nu poate exista nicio ambiguitate aici. Când modul PAE este activat, este posibil să folosiți 36 de biți de adresă și să creșteți numărul de celule de memorie de 16 ori. Dar setul de instrucțiuni al procesorului rămâne același și poate adresa doar 4 miliarde (binari) de octeți! Și astfel, pentru a asigura posibilitatea de a accesa oricare dintre cele 64 de miliarde de octeți prin specificarea a doar 32 de biți ai adresei, procesorul include o etapă suplimentară de traducere a adresei (cei interesați de detalii se pot referi la literatura de specialitate - de exemplu, carte de Russinovici și Solomon " Organizare internă Windows"). Ca rezultat, o adresă de 32 de biți dintr-un program poate indica oricare dintre octeții din spațiul de 36 de biți.

Această caracteristică nu afectează în niciun fel programele de aplicație, acestea operează în propriile adrese virtuale. Dar șoferii care ar trebui să-i contacteze adrese reale dispozitive specifice, trebuie să decidem sarcini suplimentare. La urma urmei, adresa pe 32 de biți generată de acest driver poate etapă suplimentară traducerea se poate dovedi a fi complet diferită, iar comanda emisă de șofer poate, de exemplu, în loc să afișeze o pictogramă pe ecran, să modifice valoarea într-una dintre celule tabele Excel. Și dacă orice date de sistem se dovedesc a fi corupte, atunci până la încetarea anormală a lucrului cu ieșirea ecran albastru la mana. Prin urmare pentru munca de succesîn modul PAE, driverele trebuie scrise ținând cont de particularitățile acestui mod.

Cu toate acestea, din moment ce istoric s-a dovedit că până în acel moment în calculatoare client PAE nu a fost folosit, unele companii nu au considerat necesar să suporte acest mod în driverele pe care le-au scris. La urma urmei, echipamentele pe care le-au produs (plăci de sunet, de exemplu) nu erau destinate serverelor, iar driverele nu aveau o versiune de server - așa că de ce să complici aceste drivere inutil? Mai mult, pentru a testa funcționarea în modul PAE anterior, era necesar să se instaleze un sistem de operare pentru server și să se utilizeze hardware-ul serverului (plăcile de bază pentru computere desktop au început să accepte PAE doar relativ recent). Deci, a fost mai ușor și mai profitabil pentru dezvoltatorii de drivere să uite pur și simplu de acest PAE și să asigure funcționalitatea pe computerele client obișnuite cu sisteme de operare personale obișnuite, mai degrabă decât de server.

Și tocmai cu aceste drivere au apărut probleme în XP SP2. Deși numărul companiilor ai căror șoferi au încetat să funcționeze sau chiar au prăbușit sistemul a fost mic, numărul de dispozitive produse de aceste companii a fost de milioane. În consecință, numărul de utilizatori care ar putea primi o surpriză neplăcută, s-a dovedit a fi destul de semnificativ. Ca urmare, mulți utilizatori ar refuza să instaleze pachetul ei înșiși și i-ar da un nume prost, ceea ce i-ar afecta pe alți utilizatori. Ei, deși fără niciun motiv convingător, ar refuza, de asemenea, să-l instaleze.

Și Microsoft a simțit nevoia să îmbunătățească foarte mult securitatea XP. Cu toate acestea, discuțiile despre motivul pentru care am văzut Windows XP SP2 și nu am văzut ceva de genul Windows XP Ediția a doua depășesc domeniul de aplicare al acestui articol.

Principalul lucru care ne interesează este că pentru a asigura compatibilitatea cu driverele prost scrise, funcționalitatea PAE din SP2 pentru Windows XP a fost întreruptă. Și deși acest mod în sine există și, în plus, este activat implicit pe computerele cu procesoare moderne, nu oferă nicio extindere a spațiului de adrese, pur și simplu trecând la ieșire aceleași adrese care au fost furnizate la intrare. De fapt, sistemul se comportă ca un sistem obișnuit pe 32 de biți fără PAE.

Același comportament a fost moștenit de Windows Vista și apoi transferat pe Windows 7 și pe viitorul Windows 8. Pe 32 de biți, desigur. Motivul pentru care acest comportament nu s-a schimbat rămâne același: pentru a asigura compatibilitatea. Mai mult, nevoia de a câștiga fracțiuni de gigabyte a dispărut: cei care au nevoie de cantități mari de memorie pot folosi versiuni pe 64 de biți ale sistemului de operare.

Uneori puteți auzi întrebarea: dacă acest mod PAE trunchiat este cel care împiedică sistemul să vadă toți cei patru gigaocteți, atunci poate dezactivați-l complet pentru a nu interfera și, voila, 4 GB vor deveni disponibile pentru sistem? Din păcate, nu vor: acest lucru necesită doar prezența PAE și unul cu drepturi depline. O altă întrebare care nu se pune atât de rar este aceasta: dacă dispozitivele împiedică într-adevăr sistemul să folosească toată memoria și rezerve o parte din ea pentru propriile nevoi, atunci de ce nu au rezervat nimic când computerul avea doi gigaocteți de RAM?

Să revenim la prima poză și să privim situația mai detaliat. În primul rând, observăm că trebuie să distingem clar între două concepte: dimensiunea spațiului de adrese și cantitatea de RAM. Amestecarea acestora împiedică înțelegerea esenței problemei. Spațiul de adrese este ansamblul tuturor adreselor existente (care pot fi accesate de procesor și alte dispozitive). Pentru procesoarele din familia i386, aceasta este de 4 gigaocteți pe Mod normalși 64 GB folosind PAE. Pentru sistemele pe 64 de biți, dimensiunea spațiului de adrese este de 2 TB.

Dimensiunea spațiului de adrese nu depinde în niciun fel de cantitatea de RAM. Chiar dacă eliminați toată memoria RAM de pe computer, dimensiunea spațiului de adrese nu se va schimba nici măcar un iota.

Spațiul de adrese poate fi real, în care rulează sistemul de operare în sine, și virtual, pe care sistemul de operare îl creează pentru programele care rulează în el. Dar caracteristicile utilizării memoriei în Windows vor fi descrise într-un alt articol. Aici remarcăm doar că programele nu au acces la spațiul real de adrese - doar sistemul de operare în sine și driverele pot accesa adrese reale.

Să ne uităm la modul în care spațiul de adrese este utilizat pe un computer. Să subliniem imediat că distribuția sa este realizată de echipamentul informatic („hardware”), iar sistemul de operare, în general, nu poate influența acest lucru. Există o singură cale: modificați setările hardware folosind tehnologia Plug&Play. S-a vorbit mult despre el la mijlocul anilor 90 ai secolului trecut, dar acum este luat de la sine înțeles, iar numărul persoanelor care nici nu au auzit de el este în creștere.

Folosind această tehnologie, puteți modifica, în anumite limite specificate de producător, adresele de memorie și numerele de porturi utilizate de dispozitiv. Acest lucru, la rândul său, face posibilă evitarea conflictelor între dispozitive care ar putea apărea dacă pe computer ar exista două dispozitive configurate să folosească aceleași adrese.

Programul de bază de pe placa de bază, adesea denumit generic BIOS (deși, de fapt, BIOS-ul ( sistem de bază I/O) nu este) când porniți computerul, sondajează dispozitivele. Determină ce intervale de adrese poate folosi fiecare dispozitiv, apoi încearcă să aloce memorie astfel încât niciun dispozitiv să nu interfereze cu altul și apoi le spune dispozitivelor decizia sa. Dispozitivele își configurează setările conform acestor instrucțiuni și puteți începe să încărcați sistemul de operare.

În timp ce suntem la subiect, să reținem că o serie de plăci de bază au o setare numită „P&P OS”. Dacă această setare este dezactivată (Nu), placa de bază realizează distribuirea adreselor pentru toate dispozitivele. Dacă este activat (Da), atunci alocarea memoriei se efectuează numai pentru dispozitivele necesare pentru pornire, iar sistemul de operare se va ocupa de configurarea altor dispozitive. În cazul Windows XP și sistemelor de operare mai noi din această familie această setare Este recomandat să activați acest lucru, deoarece în majoritatea cazurilor Windows va efectua configurația necesară conform macar nu mai rău decât BIOS-ul.

Din moment ce o astfel de auto-configurare distribuie adrese memorie, nu contează cât de mult RAM este instalată în computer - procesul va continua în același mod.

Atunci când o anumită cantitate de RAM este introdusă într-un computer, spațiul de adrese pentru aceasta este alocat de jos în sus, pornind de la adresa zero și apoi îndreptându-se spre adrese crescânde. Adresele dispozitivelor, dimpotrivă, sunt alocate în zona superioara(în al patrulea gigabyte) spre adrese în scădere, dar nu neapărat în blocurile adiacente - mai des, dimpotrivă, în cele neadiacente. De îndată ce zonele de adrese alocate pentru RAM (pe de o parte) și pentru dispozitive (pe de altă parte) se ating, conflictele de adrese devin posibile, iar cantitatea de RAM utilizată trebuie limitată.

Deoarece schimbarea adresei la configurarea dispozitivelor se efectuează într-un anumit pas, determinat de caracteristicile dispozitivului specificate de producător, este imposibil să se obțină o secțiune continuă de adrese pentru dispozitive - apar goluri neutilizate între adresele dispozitivelor individuale. Teoretic, aceste lacune ar putea fi folosite pentru a accesa RAM, dar acest lucru ar complica munca managerului de memorie al sistemului de operare. Din acest motiv și din alte motive, Windows utilizează RAM până la prima adresă de memorie, dispozitiv ocupat. RAM localizată de la această adresă și mai sus va rămâne nefolosită. Cu excepția cazului, desigur, controlerul de memorie organizează redirecționarea.

Uneori se pune întrebarea: este posibil să influențezi distribuția adreselor pentru a muta toate dispozitivele din spațiul de adrese cât mai sus și a face cât mai multe mai multa memorie sistem accesibil. În general, acest lucru nu se poate face fără a interfera cu designul sau firmware-ul dispozitivelor în sine. Dacă vă mai mâncărime mâinile și nu vă deranjează timpul, puteți încerca următoarea metodă: în setarea BIOS, activați setarea „PnP OS” (poate fi complet absentă sau poate avea un alt nume), astfel încât Windows distribuie adrese pentru majoritatea dispozitivelor și apoi reinstalează driverele folosind fișiere inf editate cu zone de memorie eliminate pe care le considerați prea puține.

Puteți găsi diverse sfaturi pe Internet care se presupune că ar trebui să ofere sistemului capacitatea de a folosi toți cei patru gigaocteți, pe baza forței PAE să fie pornit. După cum este ușor de înțeles din cele de mai sus, acest lucru nu poate oferi niciun beneficiu, deoarece nu contează dacă PAE este pornit automat sau forțat - acest mod funcționează la fel în ambele cazuri.

Poate apărea și întrebarea: ce se va întâmpla dacă instalați un adaptor video cu patru gigaocteți de memorie. La urma urmei, atunci se dovedește că sistemul va rămâne complet fără RAM și nu va putea funcționa. De fapt, nu se va întâmpla nimic rău: adaptoarele video folosesc o porțiune de 256 MB din spațiul de adrese de ceva timp, iar accesul la întreaga cantitate de memorie a acceleratorului video se realizează printr-o fereastră de această dimensiune. Deci, adaptorul video nu va lua mai mult de 256 de megaocteți. Poate că în unele modele dimensiunea acestei ferestre este dublată sau chiar de patru ori, dar autorul încă nu a pus mâna pe ele.

64 de biți

Deci, ne-am ocupat de sisteme pe 32 de biți. Acum să trecem la 64 de biți.

Aici, s-ar părea, nu ar trebui să existe capcane. Sistemul poate folosi mult mai mult de patru gigaocteți, așa că, la prima vedere, este suficient să conectați memoria la placa de bază și să instalați sistemul. Dar se dovedește că nu totul este atât de simplu. În primul rând, observăm că nu se vor putea găsi echipamente speciale destinate doar sistemelor pe 64 de biți (vorbim despre PC-uri obișnuite). Orice placa de baza card de retea, adaptorul video etc., care rulează pe un sistem pe 64 de biți, ar trebui să funcționeze la fel de bine pe un sistem pe 32 de biți.

Aceasta înseamnă că adresele dispozitivelor trebuie să rămână în primii patru gigaocteți. Aceasta înseamnă că toate restricțiile impuse asupra cantității de memorie disponibilă unui sistem pe 32 de biți se aplică și unui sistem pe 64 de biți - desigur, dacă placa de bază nu acceptă redirecționarea sau dacă această redirecționare este dezactivată în setări.

Plăcile de bază de pe kituri nu acceptă redirecționarea cipuri Intel până la 945 inclusiv. Desigur, nu pot fi numite noi, dar computerele bazate pe ele încă există și sunt în uz. Deci, pe astfel de plăci, atât sistemele pe 64 de biți, cât și pe 32 de biți vor putea vedea aceeași cantitate de memorie și va fi mai mică de 4 GB. De ce mai puțin este descris mai sus.

Cu procesoarele AMD pe 64 de biți, situația este mai simplă: controlerul lor de memorie este încorporat în procesor de ceva timp, iar redirecționarea este absentă doar la modelele mai vechi. Toate procesoarele pentru soclul cu 939 de pini și mai noi acceptă mai mult de 4 GB și, în consecință, sunt capabile să efectueze redirecționarea memoriei. Același lucru este valabil și pentru procesoarele Intel din familiile Core i3, i5, i7.

Cu toate acestea, poate exista o capcană aici: dacă liniile de adresă suplimentare nu sunt direcționate pe placa de bază, atunci nu va exista nicio modalitate de a accesa memoria redirecționată. Și unele modele mai tinere de plăci de bază sunt produse exact așa pentru a reduce costul, așa că trebuie să te uiți la descrierea plăcii de bază specifice.

Și aici avem o surpriză, similară cu cea pe care o întâlnim într-un sistem pe 32 de biți: utilizarea spațiului de adrese pentru funcționarea dispozitivului poate limita cantitatea de memorie disponibilă pentru Windows.

De exemplu, dacă o placă de bază acceptă până la 8 GB de RAM (să zicem, folosind un chipset G35) și instalează toți cei 8 GB, atunci vor fi utilizați doar ≈7-7,25 GB. Motivul este următorul: pe o astfel de placă de bază există 33 de linii de adresă, ceea ce, din punctul de vedere al producătorului, este destul de logic - de ce să complicați designul dacă placa încă nu acceptă mai mult de 8 GB? Prin urmare, chiar dacă controlerul de memorie poate transfera secțiunea neutilizată de RAM pe al nouălea gigabyte, va fi tot imposibil să-l accesezi. Acest lucru va necesita o adresă de 34 de biți, care nu poate fi generată fizic pe o adresă de 33 de biți magistrala de sistem. De asemenea, pe plăcile care acceptă 16 GB, Windows va putea folosi ≈15-15,25 GB și așa mai departe.

Există o altă nuanță puțin cunoscută asociată cu redirecționarea. Limitarea dimensiunii memoriei implementată în msconfig (sau setările de configurare de boot corespunzătoare) nu se referă la cantitatea reală de memorie, ci la limita superioară a adreselor memoriei utilizate.

Orez. 3. Această setare limitează limita superioară a adreselor, nu dimensiunea memoriei

Adică, dacă setați această valoare la 4096 MB, atunci memoria situată peste această limită (redirecționată la al cincilea gigaoctet, de exemplu) nu va fi folosită și, de fapt, volumul memoriei va fi limitat la aproximativ trei gigaocteți. În unele cazuri, această caracteristică poate fi utilizată pentru a diagnostica dacă redirecționarea funcționează sau nu. De exemplu, autorul a dat peste un caz când Laptop Windows a folosit 3,75 GB din patru și nu era clar: fie redirecționarea nu funcționa, fie memoria era folosită într-un anumit scop. Bifarea casetei și limitarea dimensiunii memoriei la patru gigaocteți au dus la utilizarea doar a 3,25 GB. Din aceasta putem concluziona că redirecționarea a funcționat și, prin urmare, un sfert de gigaoctet a fost folosit pentru adaptorul video sau alt scop.

Și, în sfârșit, merită menționat că, chiar și cu redirecționare funcțională și un sistem pe 64 de biți, mai multe zeci sau chiar sute de megaocteți de memorie pot fi încă rezervați pentru echipament. Cel mai bine este să verificați cu producătorul plăcii de bază motivele acestei redundanțe, dar cel mai adesea se poate presupune că este folosită pentru adaptorul video încorporat sau controlerul RAID.

(RAM, memorie cu acces aleatoriu) este una dintre cele mai importante componente ale unui computer. Ea este cea care decide dacă PC-ul tău se poate descurca joc nou sau este mai bine să abandonăm imediat această idee nebună. Ca orice componentă a computerului, RAM are propria clasificare și parametri. Vom încerca acum să înțelegem tipurile și tipurile sale.

Ce este RAM

În esență, RAM este un „intermediar” între hard disk și procesor. Pentru a asigura performanța, acele procese și sarcini pe care CPU trebuie să le proceseze în acest moment sunt introduse în RAM. Exact asta face RAM. RAM maximă care poate fi instalată pe un computer va face față acestor sarcini de multe ori mai repede.

OP are propriile sale caracteristici. Frecvența magistralei, volumul, consumul de energie și multe altele. Vom discuta mai jos despre toți acești parametri. Deocamdată, să trecem la tipurile de RAM.

Tipuri de RAM

Din timpuri imemoriale, au existat astfel de tipuri de RAM precum SIMM și DIMM. Nu are rost să ne oprim asupra lor acum, deoarece nu au fost produse de mult timp și a devenit imposibil să le găsești. Să începem imediat cu DDR. Prima memorie DDR a fost lansată în 2001. Nu se putea lăuda cu productivitate și volum ridicat. Frecvența maximă de operare a primului DDR a fost de 133 MHz. Rezultatul a fost RAM nu foarte „rapidă”. RAM maximă la acel moment era de aproximativ 2 GB pe stick.

Odată cu dezvoltarea tehnologiei, a apărut un nou tip de „RAM”. L-au numit DDR2. Principala diferență față de DDR convențional a fost frecventa de operare. Acum era 1066 MHz. Un spor de performanță foarte frumos. Și câțiva ani mai târziu, a fost lansat DDR3 - cel mai popular tip de RAM în prezent. 2400 MHz - exact asta frecventa maxima memorie cu acces aleator. Nu exista niciun procesor capabil să suporte astfel de frecvențe în acel moment. Prin urmare, Intel și AMD au trebuit să lanseze urgent ceva capabil să funcționeze cu o astfel de RAM.

Volumul maxim

Cantitatea de memorie RAM joacă un rol important în performanța sa. Cu cât volumul „barului” este mai mare, cu atât cantitate mare informatiile pe care le poate contine. În prezent, dimensiunea memoriei RAM este măsurată în gigaocteți. Joacă un rol decisiv în ceea ce privește dacă computerul poate gestiona pachete software și jocuri puternice. Dar există limitări de volum din partea sistemului. Ca exemplu, să luăm sistemul de operare de la Microsoft Windows 7. RAM maximă cu care poate funcționa acest sistem ar trebui să fie de 16 GB și nu mai mult. Windows 10, de exemplu, este capabil să funcționeze corect cu 128 GB de RAM. De asemenea, merită remarcat faptul că sistemele de operare pe 32 de biți nu sunt capabile să interacționeze cu mai mult de 3 GB de RAM. Dacă RAM-ul tău este de 4 GB sau mai mult, atunci un sistem de operare pe 64 de biți este cu siguranță recomandat pentru tine.

În zilele noastre, cantitatea optimă de RAM pentru un computer mediu poate fi numită 8-16 GB. Cu toate acestea, dacă aveți nevoie de o mașină de jocuri puternică, atunci nu vă puteți lipsi de 32 GB de RAM. Dacă decideți să faceți editare video, atunci aveți nevoie de o memorie RAM foarte mare. RAM maximă ar trebui să fie de la 32 la 128 GB. Vă rugăm să rețineți că aceasta este o plăcere destul de costisitoare.

În ceea ce privește laptopurile, nu veți putea crește cantitatea de RAM la infinit. De obicei, laptopurile și netbook-urile sunt echipate cu doar două sloturi pentru RAM. Prin urmare, creșterea memoriei RAM este destul de dificilă pentru ei. În multe privințe, volumul maxim depinde de placa de bază și procesorul utilizat pentru asamblarea laptopului. De obicei, plăcile de bază sunt proiectate pentru 8-16 GB de RAM și nu există nicio modalitate de a crește această limită.

Frecvența RAM

Modulele RAM DDR3 sunt capabile să funcționeze la frecvențe de 1333-2100 MHz. A alege cea mai buna varianta Pentru computerul dvs., trebuie să știți ce frecvențe sunt acceptate de placa de bază și procesor. Majoritatea plăcilor de bază funcționează cu ușurință la frecvențe de 1333-1600 MHz. Dacă alegeți o frecvență de 2100 MHz, creșterea performanței nu va fi deosebit de vizibilă pe fondul extrem de preț mare„RAM” și o placă de bază care acceptă aceste frecvențe. Aceasta este o opțiune pentru jucătorii cu adevărat nebuni.

Printre utilizatori neexperimentați Adesea apare întrebarea „cum să aflați RAM maximă”. Există un program excelent AIDA 64. Acesta va oferi informatii complete despre sistemul de operare al computerului. Va exista o frecvență, un volum și un tip maxim. Programul oferă informații la fel de cuprinzătoare despre alte componente ale computerului. Cu siguranță, toată lumea ar trebui să aibă un astfel de produs. Atunci multe întrebări vor dispărea de la sine.

Concluzie

Acum știm ce este RAM, RAM maximă și frecvența acesteia. Puteți alege singur în siguranță OP-ul pentru computer. Cunostinte de baza suficient pentru a vă echipa computerul cu cea mai avansată memorie RAM.

Dimensiunea maximă a RAM pe care o acceptă sistemele pe 32 de biți

Să ne întrebăm: sistemele pe 32 de biți pot funcționa cu memorie fizică mai mare de 4 GB în principiu și, dacă da, cum.

Principalul lucru de făcut la început este să separați clar trei concepte:

Proprietățile procesorului;
sistem de operare pe 32 de biți;
aplicație pe 32 de biți (program)
Ultimele două sunt foarte des amestecate împreună, ceea ce în acest caz nu ar trebui făcut. Să începem în ordine și de departe - să facem o scurtă excursie istorică.

Să ne uităm la tabelul cu principalele caracteristici ale procesoarelor populare de la Intel:

Avem nevoie de acest tabel pentru a arăta clar faptul că lățimea de biți a magistralei de adrese nu a coincis întotdeauna cu lățimea de biți a arhitecturii procesorului.
Mai întâi, să ne uităm la procesoarele pe 16 biți. Dacă aveau o magistrală de adrese pe 16 biți, atunci dimensiune maximă memoria fizică disponibilă pentru ei ar fi de numai 64 KB (2 până la a 16-a putere este egală cu 65536). Cu toate acestea, Intel 8086 ar putea funcționa deja cu memorie de până la 1 MB, iar 80286 deja până la 16 MB datorită a 20 și, în consecință, 24 de biți ai magistralei de adrese.
Era procesoarelor compatibile x86 cu registre pe 32 de biți și 4 GB RAM a început cu Intel 80386 încă din 1985. În următorii 10 ani, 32 procesoare de biți Arhitecturile x86 nu aveau capacitatea fizică de a lucra cu o memorie mai mare de 4 GB.
Procesorul a fost introdus în 1995 Intel Pentium Pro. Împreună cu o arhitectură de bază complet nouă, acest procesor a primit o magistrală de adrese pe 36 de biți, datorită căreia, așa cum nu este greu de calculat, dimensiunea maximă a memoriei fizice disponibilă a crescut la 64 GB (procesoarele moderne pe 64 de biți folosesc 37 de biți). biți, ceea ce crește limita memoriei fizice adresabile la 128 GB).
În plus, procesorul a implementat un mecanism de gestionare a memoriei „sprețuit” care a mapat memoria fizică situată dincolo de 4 GB în memorie virtuală de 32 de biți în intervalul 0 – 4 GB, „păcălind” astfel aplicațiile pe 32 de biți. Acest mod de gestionare a memoriei pentru procesorul x86 se numește PAE (Physical Address Extension).
Pentium Pro a fost poziționat în acel moment ca procesor pentru servere și stații de lucru. Într-adevăr, în 1995, să-ți imaginezi un computer desktop cu o capacitate RAM nu numai mai mare, ci chiar și de la distanță apropiată de 4 GB, nu a fost ușor. Memoria a fost apoi măsurată în megaocteți. De exemplu, în 1998, 32 MB de RAM pe un computer desktop obișnuit nu erau considerați mici. Și o astfel de bară de memorie costa de la 60 USD. Și pe vremea noastră (2014), computerele cu mai puțin de 4 GB de memorie sunt în plină utilizare. Pentru munca aplicații de birouÎn combinație cu Windows XP, această cantitate de memorie este chiar foarte mare. In afara de asta, procesor Pentium Pro era foarte scump și avea probleme de performanță la rularea aplicațiilor populare pe 16 biți la acea vreme.
Putem spune că o astfel de soluție era nouă pentru procesoarele pe 32 de biți, totuși, datorită faptului că anterior o astfel de practică era folosită universal în procesoarele pe 16 biți, este greu să o numim revoluționară. La urma urmei, încă din zilele DOS, un truc cu adresarea segmentelor a fost utilizat pe scară largă când toată memoria era împărțită în segmente de 64 KB și adresa consta din două părți: un segment și un offset în cadrul segmentului, astfel încât era posibil să se utilizeze mai multe peste 64 KB de memorie.
Nu toate, dar marea majoritate procesoare moderne Calculatoarele desktop x86 sunt pe 64 de biți și au suport PAE. Datorită acestui fapt, nu numai că pot lucra cu o memorie mai mare de 4 GB, dar oferă și această oportunitate sistemelor de operare pe 32 de biți.

Cel mai simplu mod de a determina dacă un procesor acceptă modul PAE este în Linux. În Ubuntu, sau în oricare dintre numeroasele sale clone, puteți tasta în terminal:
grep -color=always -i PAE /proc/cpuinfo
Rezultatul ar trebui să fie cam așa:

sisteme de operare pe 32 de biți

Primul dintr-o serie de sisteme de operare Microsoft pe 32 de biți a fost Windows NT 3.1, lansat în 1993. A fost destinat sectorului corporate, adică serverelor și stațiilor de lucru. Doi ani mai târziu, în 1995 a fost lansat Windows 95, un sistem de operare pentru computere desktop și laptopuri. Între aceste două evenimente, versiunea 1.0 a nucleului Linux a fost introdusă în 1994. Arhitectura pe 32 de biți s-a dovedit a fi atât de reușită și „suficientă” încât a fost utilizată pe scară largă până în prezent în ultimele 2 decenii. Cel mai recent sistem de operare pentru server pe 32 de biți al Microsoft a fost Windows Server 2008. Cu toate acestea, cel mai recent Windows 8 continuă să fie oferit în două variante. Pentru implementare caracteristici suplimentare Modul de extindere a adresei fizice, pe lângă faptul că are un procesor și o placă de bază adecvate cu un chipset adecvat și numărul necesar de linii de adrese direcționate, suportul PAE este necesar direct de sistemul de operare însuși.
Dacă aveți Linux pe 32 de biți, atunci cel mai probabil nu veți avea probleme cu utilizarea memoriei de mai mult de 4 GB. În sălile de operație sisteme Linux Suportul PAE a apărut în 1999 în nucleul 2.3.23 și a fost folosit de atunci fără nicio restricție.

Să ne uităm la tabelul cu dimensiunile maxime de memorie fizică acceptate, luat dintr-un articol din 2005 din msdn.microsoft.com, pentru Windows 2000, Windows XP și Windows Server 2003 >

După cum se poate observa din acest tabel, modul PAE este acceptat în toate versiunile de sistem de operare Microsoft începând cu Windows 2000. Variațiile în dimensiunea maximă a memoriei în diferite versiuni ale sistemelor de operare pentru servere sunt explicate doar de poziționarea lor pe piață de către Microsoft. Acest lucru este probabil mai ușor de explicat prețurile lor diferite. Un interes deosebit pentru noi sunt rândurile tabelului, care indică în mod direct faptul că în toate versiunile de Windows XP spațiul total de adrese de memorie fizică este limitat la 4 GB. Este limitat artificial în nucleu, deoarece există suport PAE.
Modul PAE poate fi activat sau dezactivat. Începând cu Windows XP SP2, PAE este activat forțat pentru a asigura funcționarea tehnologiei de securitate DEP (Data Execution Prevention).

DEP este o tehnologie care vă permite să protejați sistemul de operare de o clasă mare de cod rău intenționat care inițial se injectează în zona de memorie alocată pentru date, se deghizează în date și apoi încearcă să ruleze din acesta. Tehnologia DEP blochează astfel de execuție de cod rău intenționat. Tehnologia este implementată atât în ​​software cât și în hardware. În acest din urmă caz, procesorul marchează pagini individuale memoria ca nu conține cod executabil cu cel mai semnificativ bit din tabelul de adrese PTE (Page Table Entry) schimbat memorie virtuala, apoi interceptează și împiedică rularea codului executabil din acele pagini.

aplicații pe 32 de biți
Datorită managerului de memorie al procesorului, care îl alocă în modul PAE, indiferent de rularea aplicațiilor, și suportului acestui mod de operare de către sistemul de operare, aplicațiile pe 32 de biți sunt separate de memoria fizică și nu au cunoștințe despre dimensiunea reală a acesteia. . Fiecare aplicație, deoarece păstrează un spațiu de adrese de 32 de biți, are totuși doar 4 GB de memorie virtuală disponibilă. În Windows, exact jumătate din acești 4 GB sunt alocați pentru nevoile aplicației în sine, în Linux - 3 GB. În Windows, este posibil să forțați o aplicație să renunțe la 3 GB, dar în majoritatea cazurilor acest lucru este nepractic.
Trebuie avut în vedere faptul că activarea modului PAE nu este în niciun caz echivalent cu trecerea la un sistem pe 64 de biți, în care fiecărei aplicații este alocată o cantitate incomparabil mai mare de memorie. Dacă încerci să satisfaci direct apetitul exorbitant al unei aplicații moderne, de exemplu, un pachet de inginerie sau modelare grafică, în detrimentul PAE, atunci nu va ieși nimic bun din asta. Dar dacă trebuie să rulați simultan mai multe aplicații care necesită multă memorie (dar nu foarte solicitante), atunci PAE va fi de beneficiu direct. În primul rând, aceasta se referă la servere.
De exemplu, este necesar funcţionare simultană două mașini virtuale, fiecare având 2 GB de memorie. Ce se va întâmpla fără PAE este clar - a doua mașină virtuală, cel mai probabil, pur și simplu nu va porni, sau sistemul va începe un schimb atât de intens cu fișierul de schimb, încât procesul se va muta în categoria „strategie pas cu pas” . Cu PAE activat, cu condiția să existe suficientă RAM fizică pe mașina gazdă, ambele mașini virtuale va putea lucra în siguranță.
Dezavantajele PAE includ, de obicei, o posibilă scădere a performanței sistemului datorită scăderii vitezei de acces la memorie asociată cu operațiuni suplimentare de comutare a paginilor de memorie mapate și treaba proasta unele drivere de dispozitiv în spațiul de adrese pe 36 de biți.

Cantități maxime de memorie fizică acceptate de diferite versiuni de Windows

Să vedem câtă memorie RAM este suportată de alte versiuni de Windows lansate după XP.

În versiunile de Windows Vista x86, practic nimic nu s-a schimbat în comparație cu XP.

După cum puteți vedea, din nou fără modificări - limita absolută pentru x86 a rămas la 4 GB. 1 GB în Windows Vista Starter și 2 GB în Windows 7 Starter nu fac decât să întărească concluzia că aceste restricții sunt artificiale.

Același lucru pentru Windows 8

După cum puteți vedea din tabelul prezentat, nimic nu s-a schimbat în ceea ce privește limitele de memorie nici în Windows 8. Este păcat, probabil că ar fi putut deja să elimine restricția sau cel puțin să o fi respins.

Și acum este timpul să luați în considerare Motive pentru care Microsoft limitează limita superioară a memoriei fizice disponibile pe versiunile client Windows x86.

Unul dintre motivele principale este Probleme de securitate Windows XP.

Windows XP a fost lansat în toamna anului 2001 și pentru o perioadă foarte lungă Pe termen scurt a câștigat o popularitate imensă în rândul utilizatorilor din întreaga lume. Și, după cum știți, acolo unde există o mare popularitate, acolo mari probleme. A fost creat instantaneu pentru ea o cantitate mare cod rău intenționat sub formă de diferiți și numeroși viruși. S-a dovedit că noul sistem de operare are o serie de vulnerabilități și rezistență foarte scăzută la hacking. Microsoft nu avea propriul pachet antivirus complet pentru client la acel moment. Situația a fost în mare măsură corectată produse software dezvoltatori terți Cu toate acestea, acest lucru în mod clar nu a fost suficient și, în general, situația a rămas foarte tensionată.
Pentru a crește cumva securitate Windows XP, în 2004 a fost lansat un al doilea pachet de servicii - SP2. Și atunci au apărut probleme. Una dintre principalele caracteristici ale acestui pachet, din punct de vedere al securității, a fost includerea tehnologiei DEP (Data Execution Prevention). Această tehnologie, folosită și astăzi pe scară largă, face posibilă respingerea unei întregi clase de atacuri rău intenționate, împiedicând rularea codului executabil din paginile de memorie care nu au fost destinate acestui scop. Dar pentru ca DEP să funcționeze, suportul pentru PAE (Physical Address Extension) trebuie să fie activat. Activarea modului PAE modifică mecanismul de accesare a paginilor RAM și a mărcilor posibilă muncă cu memorie fizică mai mare de 4 GB. Cu toate acestea, în pregătire și Testarea Windows XP cu al doilea pachet de actualizare a dezvăluit probleme majore care au dus la erori fatale și blocări în sistemul de operare. Foarte repede au fost găsite cauzele necazurilor. S-au dovedit a fi drivere de dispozitiv scrise fără a ține cont de posibilitatea funcționării lor în modul PAE.

O mică digresiune.
În modul PAE, orice pagină de memorie din spațiul de adrese virtuale de 32 de biți al aplicației poate fi de fapt localizată oriunde în memoria fizică disponibilă. Aplicații regulate Această circumstanță nu îi afectează în niciun fel; Dar pentru driverele de dispozitiv, totul este mult mai rău - trebuie să lucreze cu adrese fizice specifice, și nu cu cele virtuale. În mod convențional, situația poate fi reprezentată astfel:

Driverul încearcă să citească sau să scrie unele informații la adresele care sunt alocate pentru lucrul cu dispozitivul. Dacă driverul este „prost”, nu înțelege în ce mediu lucrează și nu poate „să fie de acord” cu sistemul de operare, atunci, așa cum se arată în figură, în loc de porturile I/O ale dispozitivului său, va începe să fie comunica cu anumite celule de memorie fizică. Rezultatul unei astfel de „comunicații” pentru funcționarea sistemului este imprevizibil, până la o „înghețare” completă și repornire.

Pentru a rezolva această problemă și pentru a nu bloca utilizatorii să instaleze SP2 din cauza posibile probleme, Microsoft a luat decizia unui comandant - de a activa PAE, dar este banal să limiteze limita superioară a RAM disponibilă a versiunilor client ale sistemului său de operare la 4 GB. În acest caz, adresele sunt traduse una la una ca într-un sistem „clasic” pe 32 de biți, iar driverele de dispozitiv „prostice” neterminate funcționează cu succes.
Ei bine, ieftin și vesel. Ieftin pentru că producătorii de hardware nu au fost nevoiți să se grăbească să dezvolte driverele „corecte”. Este supărat pentru că problemele legate de utilizarea memoriei fizice a computerului, care au fost astfel amânate pentru moment, au fost transferate către utilizatorul final.
De la lansarea SP2 pentru XP s-au scurs deja mulți gigaocteți, iar Windows încă nu vede RAM mai mare de 4 GB și, așa cum am văzut în tabelul „Limite memorie fizică: Windows 8”, nu sunt așteptate modificări în acest sens.
Și acest lucru nu este complet clar: pentru Windows Vista a trebuit să scriem noi drivere, ceea ce înseamnă că a fost posibil să le rescriem corect pentru a funcționa cu PAE, dar limita de 4 GB a rămas.
Astăzi este foarte greu de imaginat drivere pe 32 de biți care nu pot funcționa cu memorie mai mare de 4 GB. Poate că motivul este că Microsoft dorește astfel să-i împingă pe utilizatori să treacă la x64?

Dar versiunile de server ale Windows?
Se poate presupune că pentru ei, driverele de dispozitiv au fost dezvoltate imediat ținând cont de funcționarea în modul PAE, adică au fost „inteligente” și testate temeinic. Acest lucru a fost facilitat și de faptul că configurațiile echipamentelor serverului nu aveau o astfel de „menajerie” de dispozitive încorporate.
Până de curând, de exemplu, înainte de apariția tehnologiei de virtualizare desktop, care, printre altele, și-a asumat capacitatea de a procesa grafica de către serverul însuși, acesta din urmă nu avea nevoie deloc de o placă video serioasă, deoarece videoclipul încorporat în placa de bază a fost destul. În plus, versiunile de server pe 32 de biți ale Windows și-au încheiat istoria cu Windows Server 2008.

În a doua parte, secretele alocării memoriei în 32 bit Windowsși cum să faceți față limitării.