Как выбрать оперативную память для компьютера и ноутбука: важные параметры и лучшие производители озу

Шаги

Часть 1 из 2:

Проверка операционной системы

1. 1

   Определите, является ли Windows 32-разрядной или 64-разрядной ОС. Windows имеет максимальное количество оперативной памяти, которое может быть распознано. Если в компьютере установлено больше оперативной памяти, чем допустимо, то дополнительная оперативная память просто не будет использоваться системой. Этот предел определяется тем, является ли Windows 32-разрядной или 64-разрядной ОС.

   • Смотрите это руководство, чтобы узнать система какой разрядности установлена на вашем компьютере. Как правило, узнать, является ли Windows 32- или 64-битной ОС, можно в «Свойствах системы» (⊞ Win+Pause).
   • 32-битная ОС поддерживает до 4 Гбайт RAM.

   • 64-битная — до 128 Гбайт (Windows 10 Home) и даже до 2 ТБ (Windows 10 Education, Enterprise, Pro)RAM.
     X
     Источник информации

2. 2

   Проверьте свою модель Mac. Объем оперативной памяти, который ваш Mac может поддерживать, зависит от используемой модели. Многие компьютеры Mac имеют различные объемы поддерживаемой памяти. Обратитесь к документации Mac для получения точных чисел. Некоторые из наиболее популярных моделей включают:
   X
   Источник информации

   • iMac (27-дюймовый, конец 2013) — 32 Гбайт;
   • iMac (2009–конец 2012) — 16 Гбайт;
   • iMac (2006–2009) — 4 Гбайт.

3. 3

   Определите, сколько памяти поддерживает система Linux, установленная на вашем компьютере. 32-разрядная система Linux поддерживает только до 4 Гбайт, но если ядро PAE в ней включено (что можно сказать о большинстве новых дистрибутивов), то 32-битная система может поддерживать до 64 Гбайт оперативной памяти. 64-битная система Linux теоретически может поддерживать до 17 000 000 000 Гбайт оперативной памяти, хотя большинство ограничивается 1 Тбайт (Intel) или 256 Тбайт (AMD64).
   X
   Источник информации

   Для определения точного объема памяти системы, который она может поддерживать, откройте Terminal (Терминал), нажав Ctrl+Alt+T. Введите sudo dmidecode -t 16. Вам будет предложено ввести пароль администратора. Ищите запись Maximum Capacity: (Максимальный объем).

Часть 2 из 2:

Проверка материнской платы

1. 1

   Узнайте, какая материнская плата установлена в системном блоке вашего компьютера.

   Вероятно, вам понадобится открыть системный блок и найти на материнской плате ее модель.

   Даже если операционная система, установленная на вашем компьютере, поддерживает тонну RAM, вы все еще ограничены тем, сколько памяти может поддерживать материнская плата. Если у вас нет доступа к документации материнской платы, то определите ее модель, а затем посмотрите характеристики системной платы в интернете.

2. 2

   Проверьте документацию к материнской плате.

   ОЗУ должна быть установлена попарно. Если ваша материнская плата поддерживает 16 Гбайт оперативной памяти и имеет 4 слота, то можно установить 4 модуля по 4 Гбайт или 2 модуля по 8 Гбайт — чтобы использовать возможности системной платы по максимуму.

   Основные характеристики должны быть указаны в самом начале в виде таблицы или списка. Ищите максимальный объем оперативной памяти (ОЗУ, RAM или System Memory), которая может быть установлена на вашу системную плату. Кроме того, в руководстве должна быть представлена информация по количеству доступных слотов для ОЗУ.

3. 3

   Используйте программу для сканирования системы.

   Эти сканеры можно найти на веб-сайтах крупных производителей памяти и ритейлеров, таких как Crucial или MrMemory.

   Если вы не хотите открывать системный блок или читать документацию к материнской плате, есть несколько инструментов, доступных в интернете, которые могут сканировать систему и сообщать, сколько оперативной памяти можно установить в компьютер, а также поддерживаемые тип и скорость.

4. 4

   Увеличьте объем оперативной памяти. После определения объема оперативной памяти, который поддерживает ваша система, можно установить дополнительные модуль памяти (или несколько). Убедитесь, что при добавлении новой оперативной памяти к существующей тактовая частота соответствует исходной. Читайте это руководство, чтобы узнать, как устанавливать ОЗУ.

Классификация

По форме записанной информации:

• аналоговые;
• .

По возможности записи:

• ЗУ, запись в которые производится только заводом-изготовителем (например, масочные микросхемы ПЗУ,CD-ROM).
• ЗУ, запись в которые может осуществить пользователь с помощью отдельного устройства (например, EPROM c ультрафиолетовым стиранием, использовавшиеся в ранних микросхемах BIOS).
• ЗУ, запись в которое осуществляется конечным пользователем в том же устройстве, которое его использует (например, большинство видов памяти в современных компьютерах).

По возможности перезаписи:

• С однократной записью без возможности перезаписи (ПЗУ) (например, CD-ROM, CD-R, масочные микросхемы ПЗУ).
• Полупостоянные, перепрограммируемые ЗУ (ПППЗУ) — запоминающие устройства с возможностью многократной перезаписи, затруднённой долгим временем записи или ограниченным числом циклов записи (например, CD-RW, микросхемы EPROM).
• Устройства со свободной многократной перезаписью (например, жёсткие магнитные диски, микросхемы оперативной памяти). Между этим и предыдущим классом нет чёткой границы.

По назначению:

• Оперативная память (ОЗУ) -память, в которой размещаются данные, над которыми непосредственно производятся операции процессора. Оперативная память может иметь несколько иерархических уровней. Примеры: SRAM, DRAM.
• Внутренние устройства для долговременного хранения информации (например, CMOS-память, жёсткие диски, SSD).
• Внешние носители, предназначенные для резервного хранения либо переноса информации от одного устройства к другому (например, дискеты, флешки).
• Запоминающие устройства для идентификации и платежей (например, магнитные карты, метки RFID).

По энергозависимости:

• энергонезависимые, записи в которых не стираются при снятии электропитания;
• энергозависимые, записи в которых стираются при снятии электропитания;
  • статические, которым для хранения информации достаточно сохранения питающего напряжения;
  • динамические, в которых информация со временем разрушается (деградирует), и, кроме подачи электропитания, необходимо производить её периодическое восстановление (регенерацию).

По типу доступа:

• С последовательным доступом (например, магнитные ленты).
• С произвольным доступом (RAM; например, оперативная память).
• С прямым доступом (например, жёсткие диски).
• С ассоциативным доступом (специальные устройства, для повышения производительности баз данных).

По геометрическому исполнению:

• дисковые (магнитные диски, оптические, магнитооптические);
• ленточные (магнитные ленты, перфоленты);
• барабанные (магнитные барабаны);
• карточные (магнитные карты, перфокарты, флэш-карты, и др.);
• печатные платы (карты DRAM, картриджи).

По физическому принципу:

• перфорационные (с отверстиями или вырезами)
  • перфокарта
  • перфолента
• с магнитной записью
  • магнитные сердечники (пластины, стержни, кольца, биаксы)
  • магнитные диски
    • Жёсткий магнитный диск
    • Гибкий магнитный диск
  • магнитные ленты
  • магнитные карты
• оптические
  • CD
  • DVD
  • HD-DVD
  • Blu-ray Disc
• магнитооптические

  CD-MO

  :

• использующие накопление электростатического заряда в диэлектриках (конденсаторные ЗУ, запоминающие электроннолучевые трубки);
• использующие эффекты в полупроводниках (EEPROM, флэш-память)
• звуковые и ультразвуковые (линии задержки);
• использующие сверхпроводимость (криогенные элементы);
• другие.

По количеству устойчивых (распознаваемых) состояний одного элемента памяти:

• двоичные
• троичные
• десятичные

…

Цифровые запоминающие устройства

Цифровые запоминающие устройства — устройства, предназначенные для записи, хранения и считывания информации, представленной в цифровом коде.

К основным параметрам цифровых ЗУ относятся информационная ёмкость (битов, тритов и т. д.), потребляемая мощность, время хранения информации, быстродействие.

Самое большое распространение цифровые запоминающие устройства приобрели в компьютерах (компьютерная память). Кроме того, они применяются в устройствах автоматики и телемеханики, в приборах для проведения экспериментов, в бытовых устройствах (телефонах, фотоаппаратах, холодильниках, стиральных машинах и т. д.), в пластиковых карточках, замках.

Ёмкость цифрового запоминающего устройства

Ёмкость двоичных цифровых запоминающих устройств измеряется в битах.
Ёмкость троичных цифровых запоминающих устройств измеряется в тритах.

Ячейка памяти подобна дырявому ведру

Подобно подробно рассмотренному ранее микропроцессору, чип памяти является интегральной микросхемой (ИС, IC), собранной из миллионов транзисторов и конденсаторов. Одним из наиболее распространенных видов памяти произвольного доступа является DRAM (динамическая память произвольного доступа, dynamic random access memory). В ней транзистор и конденсатор спарены и именно они образуют ячейку, содержащую один бит информации. Конденсатор содержит один бит информации, то есть «0» или «1». Транзистор же играет в этой паре роль переключателя (свитча), позволяющего управляющей схеме чипа памяти считывать или менять состояние конденсатора.

Конденсатор можно представить себе в виде небольшого дырявого «ведерка», которое при необходимости заполняется электронами. Если оно заполнено электронами, его состояние равно единице. Если опустошено, то нулю. Проблемой конденсатора является утечка. За считанные миллисекунды (тысячные доли секунды) полный конденсатор становится пустым. А это значит, что или центральный процессор, или контроллер памяти вынужден постоянно подзаряжать каждый из конденсаторов, поддерживая его в наполненном состоянии. Подзарядку следует осуществлять до того, как конденсатор разрядится. С этой целью контроллер памяти осуществляет чтение памяти, а затем вновь записывает в нее данные. Это действие обновления состояния памяти осуществляется автоматически тысячи раз за одну только секунду.

Конденсатор динамической оперативной памяти можно сравнить с протекающим ведром. Если его не заполнять электронами снова и снова, его состояние станет нулевым. Именно эта операция обновления и внесла в название данного вида памяти слово «динамическая». Такая память или обновляется динамически, или «забывает» все, что она «помнила». Есть у этой памяти существенный недостаток: необходимость постоянно обновлять ее требует времени и замедляет работу памяти.

Устройство ячейки динамической оперативной памяти (DRAM)

Итак, представим себе тетрадный лист. Некоторые клеточки закрашены красным фломастером, а некоторые остались белыми. Красные клеточки это ячейки, состояние которых «1», а белые — «0».

Только вместо листа из тетради в оперативной памяти используется кремниевая пластина, в которую «впечатаны» столбцы (разрядные линии, bitlines) и строки (словарные шины, wordlines). Пересечение столбца и строки является адресом ячейки оперативной памяти.

Динамическая оперативная память передает заряд по определенному столбцу. Этот заряд называют стробом адреса столбца (CAS, Column Adress Strobe) или просто сигналом CAS. Этот сигнал может активировать транзистор любого бита столбца. Управляющий сигнал строки именуется стробом адреса строки (RAS, Row Adress Strobe). Для указания адреса ячейки следует задать оба управляющих сигнала. В процессе записи конденсатор готов принять в себя заряд. В процессе чтения усилитель считывания (sense-amplifier) определяет уровень заряда конденсатора. Если он выше 50 %, бит читается, как «1»; в остальных случаях, как «0».

Осуществляется также обновление заряда ячеек. За порядком обновления следит счетчик. Время, которое требуется на все эти операции, измеряется в наносекундах (миллиардных долях секунды). Если чип памяти 70-наносекундный, это значит, полное чтение и перезарядка всех его ячеек займет 70 наносекунд.

Сами по себе ячейки были бы бесполезны, если бы не существовало способа записать в них информацию и считать ее оттуда. Соответственно, помимо самих ячеек, чип памяти содержит целый набор дополнительных микросхем. Эти микросхемы выполняют следующие функции:

• Идентификации строк и столбцов (выбор адреса строки и адреса ячейки)
• Отслеживание порядка обновления (счетчик)
• Чтение и возобновление сигнала ячейки (усилитель)
• Донесение до ячейки сведений о том, следует ли ей удерживать заряд или нет (активация записи)

У контроллера памяти есть и другие функции. Он выполняет набор обслуживающих задач, среди которых следует отметить идентификацию типа, скорости и объема памяти, а также проверку ее на ошибки.

ОЗУ современных компьютеров

ОЗУ большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти, содержащие полупроводниковые ИС ЗУ, организованные по принципу устройств с произвольным доступом. Память динамического типа дешевле, чем статического, и её плотность выше, что позволяет на той же площади кремниевого кристалла разместить больше ячеек памяти, но при этом её быстродействие ниже. Статическая память, наоборот, более быстрая память, но она и дороже. В связи с этим основную оперативную память строят на модулях динамической памяти, а память статического типа используется для построения кэш-памяти внутри микропроцессора.

Память динамического типа

Основная статья: DRAM

Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариантах два конденсатора). Такой вид памяти, во-первых, дешевле (один конденсатор и один транзистор на 1 бит дешевле нескольких транзисторов входящих в триггер), и, во-вторых, занимает меньшую площадь на кристалле, там, где в SRAM размещается один триггер, хранящий 1 бит, можно разместить несколько конденсаторов и транзисторов для хранения нескольких бит.

Но DRAM имеет и недостатки. Во-первых, работает медленнее, поскольку, если в SRAM изменение управляющего напряжения на входе триггера сразу очень быстро изменяет его состояние, то для того, чтобы изменить состояние конденсатора, его нужно зарядить или разрядить. Перезаряд конденсатора гораздо более длителен (в 10 и более раз), чем переключение триггера, даже если ёмкость конденсатора очень мала. Второй существенный недостаток — конденсаторы со временем разряжаются. Причём разряжаются они тем быстрее, чем меньше их электрическая ёмкость и больше ток утечки, в основном, это утечка через ключ.

Именно из-за того, что заряд конденсатора постепенно уменьшается во времени, память на конденсаторах получила своё название DRAM — динамическая память. Поэтому, дабы не потерять содержимое памяти, величина заряда конденсаторов периодически восстанавливается («регенерируется») через определённое время, называемое циклом регенерации, для современных микросхем памяти это время не должно превышать 2 мс. Для регенерации в современных микросхемах достаточно выполнить циклограмму чтения по всем строкам запоминающей матрицы. Процедуру регенерации выполняет процессор или контроллер памяти. Так как для регенерации памяти периодически приостанавливается обращение к памяти, это снижает среднюю скорость обмена с этим видом ОЗУ.

Память статического типа

Основная статья: SRAM (память)

ОЗУ, которое не надо регенерировать обычно схемотехнически выполненное в виде массива триггеров, называют статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью. Достоинство этого вида памяти — скорость. Поскольку триггеры являются соединением нескольких логических вентилей, а время задержки на вентиль очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро. Данный вид памяти не лишён недостатков. Во-первых, группа транзисторов, входящих в состав триггера, обходится дороже, чем ячейка динамической памяти, даже если они изготавливаются групповым методом миллионами на одной кремниевой подложке. Кроме того, группа транзисторов входящих в статический триггер занимает гораздо больше площади на кристалле, чем ячейка динамической памяти, поскольку триггер состоит минимум из 2 вентилей, в каждый вентиль входит по меньшей мере один транзистор, а ячейка динамической памяти — только из одного транзистора и одного конденсатора. Память статического типа используется для организации сверхбыстродействующего ОЗУ, обмен информацией с которым критичен для производительности системы.

Производительность

Быстродействие зависит от многих факторов. Очень большое влияние на данный параметр оказывает количество используемых планок. Двухканальная ОЗУ работает на порядок быстрее, чем одноканальная. Наличие возможности поддерживать режимы многоканальности обозначается на наклейке, расположенной поверх платы.

Данные обозначения имеют следующий вид:

• Single (одиночный);

Dual (двойной);

Triple (тройной).

Для определения того, какой режим является оптимальным для конкретной материнской платы, необходимо посчитать общее количество слотов для подключения, и разделить их на два. Например, если их 4, то необходимо 2 идентичных планки от одного производителя. При их параллельной установке активируется режим Dual.

Принцип работы и функции

Реализовано функционирование ОП довольно просто, запись или чтение данных осуществляется следующим образом:

• на требуемую строку подается электрический сигнал;

происходит открытие транзистора;

электрический заряд, присутствующий в конденсаторе, подается на нужный столбец.

Каждый столбец подключен к чрезвычайно чувствительному усилителю. Он регистрирует потоки электронов, возникающие в случае, если конденсатор разряжается. При этом подается соответствующая команда. Таким образом, происходит осуществление доступа к различным ячейкам, расположенным на плате. Есть один важный нюанс, который следует обязательно знать. Когда подается электрический импульс на какую-либо строку, он открывает все её транзисторы. Они подключены к ней напрямую.

Из этого можно сделать вывод, что одна строка является минимальным объемом информации, который можно прочитать при осуществлении доступа. Основное назначение ОЗУ – хранить различного рода временные данные, которые необходимы, пока персональный компьютер включен и функционирует операционная система. В ОЗУ загружаются наиболее важные исполняемые файлы, ЦП осуществляет их выполнение напрямую, просто сохраняя результаты выполненных операций.

Также в ячейках хранятся:

• исполняемые библиотеки;

коды клавиш, нажатие на которые было осуществлено;

результаты различных математических операций.

При необходимости все, что находится в RAM, центральный процессор может сохранить на жесткий диск. Причем сделать это в том виде, в котором это необходимо.

Производители

В магазинах можно встретить огромное количество RAM от самых разных производителей. Большое количество таких изделий стало поставляться именно от китайских компаний.

На сегодняшний день наиболее производительной и качественной является продукция следующих брендов:

• Kingston;

Hynix;

Corsair;

Kingmax.

Samsung.

Она является компромиссным выбором между качеством и производительностью.

История

Дополнительные сведения: Прямой доступ к памяти

Ранние модели компьютеров, чтобы осуществить функции основной памяти ёмкостью сотни или тысячи бит, использовали реле, память на линиях задержки или различные виды вакуумных трубок.

Триггеры, построенные сперва на вакуумных триодах, а позднее на дискретных транзисторах, использовались для меньших по размеру и более быстрых блоков памяти, таких, как регистры и регистровые хранилища прямого доступа. До разработки интегральных микросхем память прямого доступа (или только для чтения) часто создавалась из матриц полупроводниковых диодов, управляемых дешифраторами адреса.

Ситуация в принципе изменилась с изобретением запоминающих устройств с произвольной выборкой, стала реализуемой разрядно-параллельная память, в которой все разряды слова одновременно считываются из памяти и обрабатываются АЛУ.

Первой коммерческой ЭВМ, использующей новую организацию памяти, стала созданная в 1953 году IBM 701, а первой массово продаваемой (150 экземпляров) — выпущенная в 1955 году IBM 704, в которой были реализованы такие новшества, как память на ферритовых сердечниках и аппаратное средство вычисления чисел с плавающей запятой.

Внешние устройства IBM 704 и большинства компьютеров того времени были очень медленны (например, лентопротяжное работало со скоростью 15 тыс. символов в секунду, что было гораздо меньше скорости обработки данных процессором), а все операции ввода-вывода производились через АЛУ, что требовало принципиального решения проблемы низкой производительности на операциях ввода-вывода.

Одним из первых решений стало введение в состав ЭВМ специализированной ЭВМ, называемой каналом ввода-вывода, которое позволяло АЛУ работать независимо от устройств ввода-вывода. На этом принципе, путём добавления в состав IBM 704 ещё шести каналов ввода-вывода, построена IBM 709 (1958 год).

Первый широко распространённый тип перезаписываемой памяти прямого доступа был запоминающим устройством на магнитных сердечниках, разработанным в —1952 годах, и впоследствии использовался в большинстве компьютеров вплоть до разработки статических и динамических интегрированных каналов оперативной памяти в конце 1960-х — начале 1970-х.

Для построения ЗУПВ современных персональных компьютеров широко применяются полупроводниковые запоминающие устройства, в частности, широко применяются СБИС запоминающих устройств оперативной памяти, по принципу организации подразделяемые на статические и динамические. В ОЗУ статического типа запоминающий элемент представляет собой триггер, изготовленный по той или иной технологии (ТТЛ, ЭСЛ, КМОП и др.), что позволяет считывать информацию без её потери. В динамических ОЗУ элементом памяти является ёмкость (например, входная ёмкость полевого транзистора), что требует восстановления записанной информации в процессе её хранения и использования. Это усложняет применение ОЗУ динамического типа, но позволяет реализовать больший объём памяти. В современных динамических ОЗУ имеются встроенные системы синхронизации и регенерации, поэтому по внешним сигналам управления они не отличаются от статических.

Классификация

По типу исполнения ПЗУ выделяют:

• ПЗУ, в которых массив данных (в обиходе называемый «прошивкой») совмещён с устройством выборки (считывающим устройством):
  • микросхема ПЗУ;
  • один из внутренних ресурсов однокристального компьютера (микроконтроллера), как правило, FlashROM;
  • моноскоп;
• ПЗУ, в которых массив данных существует самостоятельно:
  • компакт-диск;
  • гибкая грампластинка с (с 1975 года);
  • перфокарта;
  • перфолента;
  • штрих-коды;
  • монтажные «1» и монтажные «0».

По разновидностям микросхем выделяют ПЗУ:

• по технологии изготовления кристалла:
  • ROM — (англ. read-only memory, постоянное запоминающее устройство) — масочное ПЗУ, изготовляемое фабричным методом;
  • PROM — (англ. programmable read-only memory, программируемое ПЗУ (ППЗУ)) — ПЗУ, однократно «прошиваемое» пользователем;
  • EPROM (англ. erasable programmable read-only memory) — перепрограммируемое ПЗУ, например, содержимое микросхемы К573РФ1 стиралось при помощи ультрафиолетовой лампы. Для прохождения ультрафиолетовых лучей к кристаллу в корпусе микросхемы было предусмотрено окошко с кварцевым стеклом;
  • EEPROM (англ. electrically erasable programmable read-only memory — электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ, память которого может стираться и заполняться данными несколько десятков тысяч раз, используется в твердотельных накопителях, одной из разновидностей EEPROM является флеш-память;
  • ПЗУ на магнитных доменах, например, К1602РЦ5, которое имело сложное устройство выборки и хранило довольно большой объём данных в виде намагниченных областей кристалла, при этом не имея движущихся частей, обеспечивает неограниченное количество циклов перезаписи;
  • NVRAM (англ. non-volatile memory, «неразрушающаяся» память) — ПЗУ, выполняющее роль ОЗУ небольшого объёма, конструктивно совмещённое с батарейкой; в СССР такие устройства часто назывались «Dallas» по имени фирмы Dallas Semiconductor, выпустившей их на рынок; в NVRAM современных ЭВМ батарейка уже конструктивно не связана с ОЗУ и может быть заменена;
• по виду доступа:
  • ПЗУ с параллельным доступом — ПЗУ, которое в системе может быть доступно в адресном пространстве ОЗУ, например, К573РФ5;
  • ПЗУ с последовательным доступом — ПЗУ, часто используемые для однократной загрузки констант или «прошивки» в процессор или ПЛИС, используемые для хранения, например, настроек каналов телевизора и других данных, например, 93С46, AT17LV512A;
• по способу программирования микросхем (то есть, по способу записи «прошивки» в микросхему):
  • непрограммируемые ПЗУ;
  • ПЗУ, программируемые только с помощью специального устройства — программатора ПЗУ (как однократно, так и многократно прошиваемые), использование программатора необходимо, в частности, для подачи нестандартных и относительно высоких напряжений (до ±27 В) на специальные выводы;
  • внутрисхемно перепрограммируемые ПЗУ (англ. in-system programming, ISP) — микросхемы, имеющие внутри генератор всех необходимых высоких напряжений, могут быть перепрошиты программным способом, то есть, без программатора и без выпайки из печатной платы.