Налаштування обладнання та програмного забезпечення

Часті питання Hardware питання 3 - RAM

Щодня величезна кількість людей на форумах задають безліч запитань, просять допомогти або порадити продукт у тій чи іншій секції. І наш рідний гудгейм() - не виняток. У сьогоднішньому креативі я спробую розглянути широкий спектр найбільш популярних і часто задаваних hardwareпитань та його послідовні рішення. І сьогодні йтиметься про оперативну пам'ять...

Що таке оперативна пам'ять?

Енергозалежна частина системи комп'ютерної пам'яті, в якій тимчасово зберігаються дані та команди, необхідні процесору для виконання ним операції. Обов'язковою умовою є адресація (кожне машинне слово має індивідуальну адресу) пам'яті. Передача даних в/з оперативної пам'яті процесором проводиться безпосередньо, або через надшвидку пам'ять. Від обсягу оперативної пам'яті (до речі, ще її називають ОЗУ - оперативний пристрій) залежить кількість завдань, які одночасно може виконувати комп'ютер.

Як працює оперативна пам'ять?

Принцип роботи оперативної пам'яті можна так. Оскільки осередки організовані у вигляді двомірної матриці, для отримання доступу до того чи іншого осередку необхідно вказати адресу відповідних рядка та стовпця. Для вибору адреси застосовуються імпульси RAS# (Row Access Strobe - стробуючого імпульсу доступу до рядка) і CAS# (Column Acess Strobe - стробуючого імпульсу доступу до стовпця) при яких рівень сигналу (точніше, напруга) змінюється з високого на низький. Ці імпульси синхронізовані з тактуючим імпульсом, тому оперативна пам'ять також називається синхронною (SDRAM). Спочатку подається сигнал активації необхідного рядка, після чого – імпульс RAS#, а потім – CAS#. При операції запису відбувається те саме, за винятком того, що в цьому випадку подається спеціальний імпульс дозволу запису WE # (Write Enable), який також повинен змінитися з високого на низький. Після завершення роботи з усіма осередками активного рядка виконується команда Precharge, що дозволяє перейти до наступного рядка. Існують і інші сигнали, але в контексті цієї статті їх можна не згадувати, щоб невиправдано не ускладнювати матеріал.

Схема взаємодії оперативної пам'яті коїться з іншими компонентами ПК:


Як розділяється оперативна пам'ять?

1) Динамічну – англ. DRAM (Dynamic Random Access Memory)


2) Статичну – SRAM (Static Random Access Memory)

1. Економічний вид пам'яті. Для зберігання розряду (біта або трита) використовується схема, що складається з одного конденсатора та одного транзистора (у деяких варіаціях два конденсатори). Такий вид пам'яті вирішує, по-перше, проблему дорожнечі (один конденсатор і один транзистор дешевше кількох транзисторів) і по-друге, компактності (там, де в SRAM розміщується один тригер, тобто один біт, можна вмістити вісім конденсаторів та транзисторів). Є свої мінуси. По-перше, пам'ять на основі конденсаторів працює повільніше, оскільки якщо SRAM зміна напруги на вході тригера відразу ж призводить до зміни його стану, то для того щоб встановити в одиницю один розряд (один біт) пам'яті на основі конденсатора, цей конденсатор потрібно зарядити , А для того щоб розряд встановити в нуль, відповідно, розрядити. А це набагато більш тривалі операції (в 10 і більше разів), ніж перемикання тригера, навіть якщо конденсатор має невеликі розміри. Другий суттєвий мінус – конденсатори схильні до «стікання» заряду; простіше кажучи, згодом конденсатори розряджаються. Причому розряджаються вони тим швидше, що менше їх ємність. За те, що розряди в ній зберігаються не статично, а стікають динамічно в часі, пам'ять на конденсаторах отримала свою назву динамічна пам'ять. У зв'язку з цим, щоб не втратити вміст пам'яті, заряд конденсаторів для відновлення необхідно «регенерувати» через певний інтервал часу. Регенерація виконується центральним мікропроцесором або контролером пам'яті за певну кількість тактів зчитування при адресації рядків. Оскільки для регенерації пам'яті періодично припиняються всі операції з пам'яттю, це значно знижує продуктивність цього виду ОЗУ.

2. ОЗУ, яке не треба регенерувати (і зазвичай схемотехнічно зібране на тригерах), називається статичною пам'яттю з довільним доступом або просто статичною пам'яттю. Перевага цього виду пам'яті — швидкість. Оскільки тригери зібрані на вентилях, а час затримки вентиля дуже мало, то і перемикання стану тригера відбувається дуже швидко. Цей вид пам'яті не позбавлений недоліків. По-перше, група транзисторів, що входять до складу тригера, обходиться дорожче, навіть якщо вони витравляються мільйонами на одній кремнієвій підкладці. Крім того, група транзисторів займає набагато більше місця, оскільки між транзисторами, які утворюють тригер, мають бути витрачені лінії зв'язку. Використовується в організацію надшвидкого ОЗУ, критичного до швидкості роботи.

Як вибрати оперативну пам'ять?

Звертаємо увагу при виборі на:

1) Тип пам'яті


2) Об'єм пам'яті
3) Тактову частоту пам'яті
4) Латентність (таймінги)
5) Виробника
6) Бюджет (ціну)

Що таке латентність (таймінги)?

Латентність (таймінги) – Тимчасові затримки сигналу. Значення таймінгів зазвичай мають вигляд, наприклад, 3-3-3-9 або 4-4-4-12 і т.п. ) і Active to Precharge (tRas), не буду вдаватися до подробиць, що все це таке, головною тут потрібно знати, що чим нижче таймінги, тим краще (при виборі з двох модулів одного типу, наприклад, PC2-6400).

З погляду користувача, інформація про таймінги дозволяє приблизно оцінити продуктивність оперативної пам'яті до її покупки. Таймінг пам'яті покоління DDR надавалося велике значення, оскільки кеш процесора був відносно малий і програми часто зверталися до пам'яті. Таймінгам пам'яті покоління DDR3 приділяється набагато менше уваги, оскільки сучасні процесори (наприклад Intel Core DUO та Intel I5, I7) мають відносно великі L2 кеші та забезпечені (знову ж таки відносно) величезним L3 кеш, що дозволяє цим процесорам набагато рідше звертатися до пам'яті, а у деяких випадках програма повністю міститься в кеш процесора

А як же тактова частота?

Як правило, комп'ютер працює швидше, якщо тактова частота оперативної пам'яті вища. Якщо потрібна пам'ять DDR-2, то підійде пам'ять DDR2-800 з ефективною частотою 800 МГц або DDR2-1066 (1066 МГц). Якщо потрібна пам'ять DDR-3, то оптимально вибрати DDR3-1333, DDR3-1660 (1333/1600 відповідно МГц). Перед покупкою обов'язково перевірте, які частоти пам'яті підтримує Ваша материнська плата.

Яке охолодження застосовується для охолодження оперативної пам'яті?

1) Активне (вентилятори)


2) Пасивне (пасиви, радіатори)
3) Водяне
5) Екстремальне (азот, фреон, рідкий гелій...)
6) Комбіноване - наприклад пасивний радіатор, на який кріпляться вентилятори.

Які найпопулярніші виробники оперативної пам'яті?

Kingston, OCZ, Corsair, Mushkin, Crucial, Geil, Team, Patriot, A-Data та багато інших)

Який найбільш популярний обсяг пам'яті зараз?

Скажімо так:

1) мінімум -> 512-1024MB (512МБ та 1ГБ)


2) середнячок -> 2048-3072MB (2ГБ та 3ГБ)
3) оптимально, рекомендовано, на майбутнє (із заставою) -> 4096-6144MB (4ГБ та 6ГБ)
4) екстрем -> з вище 8096МБ (8ГБ), тобто 16ГБ, 24ГБ, 48ГБ і так далі.

Що таке двоканальний режим оперативної пам'яті?

Двоканальний режим - режим роботи оперативної пам'яті комп'ютера (RAM), при якому робота з кожним другим модулем пам'яті здійснюється паралельно роботі з кожним першим (тобто 1 (і 3) модуль(и) працюють паралельно з 2 (і 4), причому кожна пара на своєму каналі - в той час як на одноканальному контролері пам'яті всі модулі обслуговуються одночасно одним контролером (спрощено можна сказати - каналом).

Двоканальний режим підтримується, якщо на обох каналах DIMM встановлено однакову кількість пам'яті. Технологія та швидкість пристроїв на різних каналах можуть відрізнятися один від одного, однак загальний обсяг пам'яті для кожного каналу має бути однаковим. При використанні на різних каналах модулів DIMM з різною швидкістю пам'ять буде працювати на більш повільній швидкості, що підтримується всіма модулями.

Приклад:



Які правила увімкнення двоканального режиму?

Двоканальний режим може бути отриманий за допомогою парного числа модулів DIMM.

Для увімкнення двоканального режиму необхідно виконати такі умови:


Одинакова щільність (128 МБ, 256 МБ, 512 МБ, тощо)
Канали пам'яті A та B повинні бути ідентичними

Тобто. у двоканальному режимі працюватиме пам'ять одного обсягу, однієї частоти, одного виробника, одного типу.

Від чого залежить приріст продуктивності двоканального режиму роботи пам'яті?

Типу пам'яті;

Таймінгів, затримок пам'яті;

Типу чіпсета мат. плати або типу контролера пам'яті;

Частоти роботи пам'яті

І низки інших факторів

Що таке триканальний режим оперативної пам'яті?

Триканальний режим — режим роботи оперативної пам'яті комп'ютера (RAM), у якому здійснюється паралельна робота трьох каналів пам'яті. Тобто паралельно працюють 3 (або три пари) модулів - 1 (і 2), 3 (і 4) та 5 (і 6). Теоретично дає до 300% продуктивності проти одноканальним режимом. Насправді виявляється ненабагато продуктивніше, котрий іноді повільніше 2-канального режиму.

Приклад:



Які правила увімкнення триканального режиму в оперативній пам'яті?

Триканальний режим може бути отриманий при використанні трьох, шести або іноді 9 модулів пам'яті.

Для увімкнення триканального режиму необхідно виконати такі умови:


Одинака конфігурація модулів DIMM на кожному каналі
Одинакова щільність (128 Мбіт, 256 Мбіт тощо)
Канали пам'яті A, B та C повинні бути ідентичними
На більшості материнських плат (за рідкісним винятком) мають бути заповнені симетричні роз'єми пам'яті (роз'єм 0 або роз'єм 1)

Які модулі оперативної пам'яті підтримують на сьогодні материнські плати?

1) стандарт DDR2


2) стандарту DDR3
3) у майбутньому стандарту DDR4

Раніше була "ін" підтримка пам'яті типу DDR ​​(DDR1)

Що таке чотириканальний режим пам'яті?

У цьому режимі вся оперативна пам'ять розбивається на чотири блоки, з кожним блоком пам'яті працює окремий незалежний контролер, завдяки чому ефективна пропускна здатність збільшується вчетверо. Для роботи у чотириканальному режимі необхідно використовувати модулі пам'яті однакового об'єму з однаковими характеристиками, встановлені групами чотири штуки. Чотирьохканальні контролери пам'яті використовуються в основному в серверних платформах, де потрібна висока швидкість роботи з пам'яттю.

Приклад:



Що таке пропускна спроможність пам'яті?

Пропускна здатність пам'яті (коротко: ПСП) – кількість даних, які теоретично можна передати в пам'ять/з пам'яті за 1 секунду.

Розраховується за такою формулою:


ПСП = кількість даних, що передаються за 1 такт * тактова частота пам'яті

Чи помітна різниця між DDR3-1333MHz та DDR3-1600MHz і чи дасть вона мене істотної переваги?

Скажімо одразу! Різниця між 1333 та 1600MHz майже дорівнює нулю! (Від сили 1-2%). Додаткову продуктивність воно не дасть! За те заощадите чимало грошей. Різниця особливо помітна при розгоні (де кожен мегагерз дорівнює на вагу золота) і об'ємному рендерингу важких завдань (3дстудіомакс, травень, рендерінг, піфаст і т..), В іграх різниці не буде!

А а відеокартах теж використовується пам'ять DDR3/DDR4? Чи так?

Ні, не так! Бо ж у сучасних граф. Адаптери використовуються пам'яті типу: GDDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5. Де приставка G означає graphics/gpu (графіка). До того ж пропускна здатність пам'яті у графік у десятки разів вища

Який розділ DRAM модулів у комп'ютері?

DIPP, DILL, SIPP


SIMM - (72pin, 30pin) - (Один модуль пам'яті Inline)
DIMM - 3,3 В та 5 В - (Dual вбудовані модулі пам'яті) - це насправді два інтегровані модулі пам'яті на одній платі. Займає всю ширину шини.
SDR - (Single Data Rate), а називається SDRAM (синхронна динамічна оперативна пам'ять), старий тип пам'яті DIMM (3,3 або 5 В), 168 контактів, ємністю від 16 МБ до 512 МБ, швидкість від 66 МГц до 133 МГц
DDR - (Double Data Rate) пам'ять нового типу SDR, 3,3 В, 184pinov (різні слоти місці, а не тільки один з двох), потужністю від 64 до 2048 мегабайт Різниця в тому, що він передає дані на передньому краї (у початку) і наприкінці тактового імпульсу.
DDR2 - новий тип пам'яті DDR, як і DDR, мають вищу частоту, вони стають цим стандартом. Недолік: затримки DDR2 вище, ніж DDR.
DDR3 - Вони трохи дорожчі, але більш потужні. Максимальна частота 3068 МГц.
DDR4 – поки не доступний на ПК ринку, був оголошений компанією JEDEC. Розвиток та продажів очікується у 2013 році + очікується зміщення ринку DDR3 у 2015 році (ДДР4 стане стандартом а ДДР3 поступово йтиме у минуле). Максимальний годинник 4266MHz при 1,05 V. У самсунгу вже є перші прототипи ДДР4 пам'яті
SO-DIMM - DIMM ноутбук пам'ять, 72pin або 144/200-контактний
RIMM – Rambus DRAM. На відміну від DDR DIMM має тільки 16-бітну передачу ширину по шині, але значно швидше

Як тестується оперативна пам'ять?

Вона тестується кількома тестами:

Memtest86+ - Тест оперативної пам'яті

Цю утиліту можна запускати із завантажувальної дискети або компакт-диска. MemTest86+, крім своїх прямих обов'язків, визначає основні характеристики комп'ютера, такі як чіпсет, процесор та швидкість пам'яті. У програми є два режими роботи: basic та advanced (основний та розширений). Вони відрізняються часом тестування. В основному режимі можна визначити якісь глобальні проблеми з пам'яттю, а в розширеному режимі проводиться ретельніше тестування.

Переписати програму можна у вигляді завантажувальної дискети або компакт-диска. Розархівуйте переписаний файл і створіть завантажувальний диск, виконавши команду install (для образу дискети) або запишіть ISO файл на компакт-диск за допомогою програм запису, наприклад Nero або Easy CD Creator.

Перезавантажте комп'ютер і завантажтеся з отриманої завантажувальної дискети або компакт-диска. Відкрийте MemTest86+. Основний тест розпочнеться автоматично.

Docmem - Тест оперативної пам'яті

Docmem – це зручна програма для тестування пам'яті, яка користується заслуженою популярністю. Її можна переписати із сайту виробників безкоштовно, тільки потрібно зареєструватися.

Windows memory diagnostic - Тест оперативної пам'яті

Компанія Microsoft пропонує власну діагностичну програму, схожу на дві попередні. Вона пропонується у вигляді стандартного інсталяційного файлу з образом завантажувального компакт-диска та програмою створення завантажувальної дискети.

Windows memory diagnostic - це простіша програма, ніж попередні. Крім того, він має додатковий набір тестів для перевірки комп'ютера. Вона дозволяє визначити, який модуль є джерелом проблем, якщо в системі встановлено кілька модулів пам'яті.

Що таке розганяння? Від чого залежить розгінний потенціал?

Розгін або оверклокінг (від англ. overclocking) — підвищення швидкодії компонентів комп'ютера рахунок експлуатації в форсованих (нештатних) режимах роботи.


А якщо говорити простіше, то розгін - це примусова робота обладнання на підвищених частотах.

Що таке розгін оперативної пам'яті?

Розгін – це просто: оперативна пам'ять!

Тут все добре розказано і показано:). Читаємо, розганяємо.

Таак! Ну на цьому на сьогодні всі шановні користувачі та читачі, я сподіваюся, що цей матеріал був хоч якось корисним. Наступного разу розглянемо материнську плату (MoBo). Хай щастить:)

Сподобалась стаття? Поділіться з друзями!
Чи була ця стаття корисною?
Так
Ні
Дякую за ваш відгук!
Щось пішло не так і Ваш голос не було враховано.
Дякую. Ваше повідомлення відправлено
Знайшли у тексті помилку?
Виділіть її, натисніть Ctrl+Enterі ми все виправимо!