Кратко об оперативной памяти: форм-факторы, частоты, тайминги

RAM — это кратковременная память вашего компьютера. Именно здесь ваш компьютер отслеживает программы и данные, которые вы используете прямо сейчас. Вы, наверное, уже знаете, что больше ОЗУ лучше, но, возможно, вы хотите установить больше ОЗУ сейчас.

Покупки для оперативной памяти могут быть запутанными, хотя. В чем разница между DDR3 и DDR4? DIMM и SO-DIMM? Есть ли разница между DRR3-1600 и PC3-12800? Важны ли задержка и время оперативной памяти?

Продолжайте читать для объяснений о различных видах RAM, как читать спецификации RAM, и как именно работает RAM.

Что такое оперативная память?

ОЗУ означает «Память с произвольным доступом». Он служит средним звеном между небольшим, сверхбыстрым кешем в вашем процессоре и большим, очень медленным хранилищем вашего жесткого диска или твердотельного накопителя (SSD). Ваша система использует оперативную память для временного хранения рабочих частей операционной системы и данных, которые ваши приложения активно используют. ОЗУ не является формой постоянного хранения.

Думайте о своем компьютере как о офисе. Жесткий диск — это шкаф в углу. Оперативная память похожа на всю офисную рабочую станцию, а кэш-память процессора — на рабочую область, где вы активно работаете с документом.

Чем больше оперативной памяти у вас есть, тем больше вещей вы можете иметь быстрый доступ в любое время. Точно так же, как большой стол может вместить на нем больше кусочков бумаги, не становясь грязным и громоздким (а также требуя больше поездок обратно в шкаф для реорганизации).

Однако, в отличие от офисного стола, ОЗУ не может выступать в качестве постоянного хранилища. Содержимое ОЗУ вашей системы теряется, как только вы выключаете питание. Потеря власти — это как чистка стола с каждого документа.

RAM обычно означает SDRAM

К сожалению, для сверхтонких и легких ноутбуков наблюдается растущая тенденция к тому, чтобы оперативная память припаивалась к материнской плате непосредственно в целях экономии места. Тем не менее, это жертвует модернизацией и ремонтопригодностью.

Форм-факторы оперативной памяти

По большей части оперативная память бывает двух размеров: DIMM (Dual In-Line Memory Module), который используется в настольных ПК и серверах, и SO-DIMM (Small Outline DIMM), который используется в ноутбуках и других компьютерах малого форм-фактора.

Хотя оба форм-фактора ОЗУ используют одну и ту же технологию и работают одинаково, вы не можете смешивать их. Вы не можете просто вставить DIMM-флешку в слот SO-DIMM, и наоборот (контакты и слоты не совпадают!).

Когда вы покупаете RAM, первое, что нужно понять, это ее форм-фактор. Ничто не имеет значения, если палка не подходит!

Что означает DDR?

Оперативная память, используемая на вашем компьютере, работает с использованием двойной скорости передачи данных (DDR). Оперативная память DDR означает, что две передачи происходят за такт. Новые типы ОЗУ являются обновленными версиями той же технологии, поэтому модули ОЗУ имеют метки DDR, DDR2, DDR3 и т.д.

DDR2

DDR2 — это самый старый вид оперативной памяти, с которым вы можете столкнуться сегодня. Он имеет 240 контактов (200 для SO-DIMM). DDR2 был хорошо и действительно заменен, но вы все равно можете купить его в ограниченном количестве, чтобы обновить старые машины. В противном случае DDR2 устареет.

DDR3

DDR3 был выпущен еще в 2007 году. Хотя он был официально заменен DDR4 в 2014 году, вы все равно найдете множество систем, использующих более старый стандарт RAM. Зачем? Потому что только в 2016 году (два года после запуска DDR4) системы с поддержкой DDR4 действительно набирали обороты. Кроме того, оперативная память DDR3 охватывает огромный диапазон процессоров: от сокета Intel LGA1366 до LGA1151, а также AMD AM3/AM3 + и FM1/2/2+. (Для Intel это от введения линейки Intel Core i7 в 2008 году до 7- го поколения Kaby Lake!)

Оперативная память DDR3 имеет такое же количество контактов, что и DDR2. Тем не менее, он работает с более низким напряжением и имеет более высокие тайминги (больше на таймингах оперативной памяти в данный момент), поэтому не совместимы. Кроме того, модули DDR3 SO-DIMM имеют 204 контакта по сравнению с 200 контактами DDR2.

DDR4

DDR4 появился на рынке в 2014 году, но еще не полностью контролировал рынок оперативной памяти. Длительный период исключительно высоких цен на оперативную память приостановил модернизацию многих пользователей. Но по мере снижения цен все больше людей переключаются, тем более что последние поколения процессоров AMD и Intel используют исключительно оперативную память DDR4. Это означает, что если вы хотите перейти на более мощный процессор, вам нужна новая материнская плата и новая оперативная память.

DDR4 еще больше понижает напряжение ОЗУ, с 1,5 В до 1,2 В, увеличивая число контактов до 288.

DDR5

DDR5 должен выйти на потребительские рынки в 2019 году. Но учитывая, сколько времени обычно занимает распространение нового поколения RAM, ожидайте услышать больше об этом в 2020 году. Производитель RAM, SK Hynix, ожидает, что DDR5 будет занимать 25% рынка в 2020 г. и 44% в 2021 г.

DDR5 продолжит дизайн с 288-контактным разъемом, хотя напряжение ОЗУ упадет до 1,1 В. Ожидается, что производительность оперативной памяти DDR5 удвоит самый быстрый стандарт предыдущего поколения DDR4. Например, SK Hynix раскрыл технические подробности модуля оперативной памяти DDR5-6400, максимально быстрый из всех возможных по стандарту DDR5.

RAM термины: тайминги, задержка и многое другое

Вы познакомились с SDRAM, DIMM и DDR. Но как насчет других длинных цепочек чисел в модели RAM? Что они имеют в виду? В чем измеряется ОЗУ? А что насчет ECC и Swap? Вот другие термины спецификации RAM, которые вы должны знать.

Число, соединенное после DDR, относится к числу мегатрансферов в секунду (МТ/с). Например, оперативная память DDR3-1600 работает на скорости 1600 МТ/с. ОЗУ DDR5-6400, о котором говорилось выше, будет работать со скоростью 6400 МТ/с — намного быстрее! Число в паре после ПК относится к теоретической пропускной способности в мегабайтах в секунду. Например, PC3-12800 работает со скоростью 12 800 МБ/с.

Разгон ОЗУ возможен так же, как разгон процессора или видеокарты. Разгон увеличивает пропускную способность оперативной памяти. Производители иногда продают предварительно разогнанную оперативную память, но вы можете разогнать ее самостоятельно. Просто убедитесь, что ваша материнская плата поддерживает более высокую тактовую частоту RAM!

Вы можете быть удивлены, можете ли вы смешивать модули оперативной памяти с разными тактовыми частотами. Ответ в том, что да, вы можете, но все они будут работать на тактовой частоте самого медленного модуля. Если вы хотите использовать более быструю оперативную память, не смешивайте ее со старыми, более медленными модулями. Теоретически вы можете смешивать бренды RAM, но это не рекомендуется. У вас больше шансов встретить синий экран смерти или других случайных сбоев, когда вы смешиваете марки RAM или разные тактовые частоты RAM.

Тайминг и задержка

Иногда вы увидите модули оперативной памяти с рядом цифр, например, 9-10-9-27. Эти цифры называются таймингами. Синхронизация ОЗУ — это измерение производительности модуля ОЗУ в наносекундах. Чем ниже цифры, тем быстрее ОЗУ реагирует на запросы.

Первое число (в примере 9) — это задержка CAS. Задержка CAS относится к числу тактовых циклов, необходимых для того, чтобы данные, запрошенные контроллером памяти, стали доступными для вывода данных.

Вы можете заметить, что DDR3 RAM обычно имеет более высокие тактовые номера, чем DDR2, а DDR4 обычно имеет более высокие тактовые номера, чем DDR3. Тем не менее, DDR4 быстрее, чем DDR3, который быстрее, чем DDR2. Странно, правда?

Мы можем объяснить это, используя DDR3 и DDR4 в качестве примеров.

Минимальная частота работы ОЗУ DDR3 составляет 533 МГц, что означает тактовую частоту 1/533000000 или 1,87 нс. При задержке CAS в 7 циклов общая задержка составляет 1,87 x 7 = 13,09 нс. («Нс» означает наносекунды.)

Принимая во внимание, что самая низкая скорость ОЗУ DDR4 составляет 800 МГц, что означает тактовую частоту 1/800000000, или 1,25 нс. Даже если он имеет более высокий CAS из 9 циклов, общая задержка составляет 1,25 x 9 = 11,25 нс. Вот почему это быстрее!

ОЗУ с исправлением ошибок (ECC) — это особый тип модуля памяти, который предназначен для обнаружения и исправления повреждения данных. ECC ram используется на серверах, где ошибки в критически важных данных могут быть катастрофическими. Например, личная или финансовая информация хранится в оперативной памяти при манипулировании связанной базой данных.

Бытовые материнские платы и процессоры обычно не поддерживают ECC-совместимую оперативную память. Если вы не создаете сервер, который специально требует ОЗУ ECC, вы должны держаться подальше от него.

Сколько оперативной памяти вам нужно?

Давно прошли те времена, когда «640K должно хватить на всех». В мире, где смартфоны регулярно поставляются с 4 ГБ ОЗУ или более, а браузеры, такие как Google Chrome, играют быстро и свободно со своим распределением памяти, экономность ОЗУ — вещь прошлое. Средний объем установленной оперативной памяти также увеличивается на всех типах оборудования.

Для большинства людей 4 ГБ — это минимальный объем оперативной памяти, необходимый для компьютера общего пользования. Операционные системы тоже имеют разные спецификации. Например, вы можете запустить Windows 10 только на 1 ГБ ОЗУ, но ваш пользовательский опыт будет вялым. И наоборот, многочисленные дистрибутивы Linux работают очень хорошо с меньшими объемами оперативной памяти.

Если вы обнаружите, что одновременно открыты шесть документов Word, не можете заставить себя закрыть эти 60 вкладок в Google Chrome, возможно, вам понадобится как минимум 8 ГБ ОЗУ. То же самое происходит, если вы хотите использовать виртуальную машину.

16 ГБ ОЗУ должно превышать потребности большинства. Но если вы продолжите работу утилит в фоновом режиме, с множеством вкладок браузера и всего остального, вы по достоинству оцените дополнительную емкость ОЗУ. Очень немногие люди нуждаются в 32 ГБ ОЗУ, но, как говорится, чем больше, тем больше.

Обновление ОЗУ, безусловно, является одним из самых простых способов мгновенного повышения производительности. максимально повысить производительность.

Понимание об оперативной памяти

Теперь вы знаете разницу между оперативной памятью DDR2, DDR3 и DDR4. Вы можете сказать DIMM от SO-DIMM, и вы знаете, как определить RAM с более высокими скоростями передачи и более высокой пропускной способностью. На этом этапе вы, по сути, являетесь экспертом в области ОЗУ, поэтому в следующий раз вы не будете испытывать перегрузку, пытаясь купить больше ОЗУ или совершенно новую систему.

Действительно, если у вас правильный форм-фактор и соответствующее поколение ОЗУ, вы не ошибетесь. И если есть сомнения, больше ОЗУ лучше, чем быстрее ОЗУ важнее.

Источник

Оперативная память: характеристики

Оперативная память компьютера или ОЗУ — это энергозависимая память ПК, обладающая высокой скоростью чтения/записи по сравнению с ПЗУ (HDD, SSD). Основное назначение оперативной памяти — временное хранение данных, к которым можно получить быстрый доступ: код программы, кэш, промежуточные вычисления, текущие параметры операционной системы, настройки драйверов и т.д. Именно в оперативную память загружается код программы перед непосредственным её исполнением центральным процессором (CPU).

Основные характеристики оперативной памяти

При выборе оперативной памяти, нужно обязательно учитывать следующие характеристики:

Тип памяти

Скорость чтения/записи важный показатель оперативной памяти, именно поэтому идёт постоянная борьба за производительность ОЗУ. Технологии не стоят на месте, периодически появляются новые стандарты оперативной памяти, как правило, превосходящие своих предшественников по скорости в 2 раза. Наибольшее распространение получила синхронная динамическая память с произвольным доступом (SDRAM), эволюционная линейка которой выглядит следующим образом: DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5.

Форм-фактор модуля памяти

Планки оперативной памяти имеют различный форм-фактор исполнения в зависимости от того, где будет эксплуатировать ОЗУ в ноутбуке или компьютере. Форм-фактор оперативной памяти для стационарных компьютеров именуется DIMM, а для ноутбуков — SO-DIMM.

Ключ модуля оперативной памяти

Печатная плата (модуль/планка), на которой размещены чипы памяти, имеет специальный ключ (прорезь), в зависимости от типа SDRAM-памяти: DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. Связано это с тем, что типы памяти не совместимы между собой.

Объём модуля памяти

Объём оперативной памяти, на ряду с характеристиками прочих комплектующих ПК, непосредственно влияет на производительность системы в целом. При достаточном объёме ОЗУ, операционная система реже задействует файл подкачки, что исключает лишние операции чтения/записи, которые проходят на более низких скоростях.

Объём одного модуля оперативной памяти, зависит от типа памяти.

Тактовая частота оперативной памяти

Параметр зависит от типа оперативной памяти: DDR, DDR 2, DDR 3, DDR 4, DDR 5. Чем выше тактовая частота, тем лучше. Обязательно стоит учитывать характеристики процессора, который должен поддерживать соответствующую тактовую частоту ОЗУ.

Обязательно стоит учитывать режим работы — одно- или двухканальный. Если процессор способен работать с максимальной частотой определённого типа памяти в одноканальном режиме, он может не поддерживать данную частоту в двухканальном режиме. При этом, система запустится и будет работать, но на более низкой частоте.

Стоит отметить тот факт, что оперативная память, независимо от типа, в процессе своей работы поддерживает весь диапазон тактовых частот, расположенных ниже своей максимальной частоты. К примеру, максимальная тактовая частота модуля памяти DDR 4 2400 МГц — ОЗУ может работать на следующих частотах: 2400, 2133, 1866, 1600.

Частота, на которой запустится оперативная память (без учёта разгона) зависит от характеристик процессора, чипсета материнской платы и установленной видеокарты. Если, какой-то из компонентов системы будет «тормозить», то память не запустится на пределе своих возможностей.

Тайминг оперативной памяти

Тайминг или латентность — время задержки доступа к ячейкам памяти между операциями чтения/записи. Важный параметр оперативной памяти.

CAS Latency (CL) — Один из самых значимых показателей: именно он говорит, сколько времени в целом уходит на поиск необходимых данных после того, как ЦП попросит доступ на считывание. Чем меньше показатель CAS Latency, тем лучше.

RAS to CAS Delay (tRCD) — показатель демонстрирует время полного доступа к данным, то есть задержку, вызванную поиском нужного столбца и строки в двухмерной таблице. Чем меньше значение, тем выше быстродействие ОЗУ.

Row Precharge Delay (tRP) — ОЗУ — динамическая память, ее ячейки время от времени разряжаются и нуждаются в периодической перезарядке. По этой причине данные, которые содержатся в ней, обновляются. Это называется регенерацией ОЗУ. Таким образом, данный показатель в тактах отображает временной отрезок, проходящий между сигналом на зарядку — регенерацию ОЗУ — и разрешением на доступ к следующей строчке информации. Чем меньше этот параметр, тем быстрее работает память.

Activate to Precharge Delay (tRAS) — минимальное время активности строки, то есть минимальное время между активацией строки (ее открытием) и подачей команды на предзаряд (начало закрытия строки). Строка не может быть закрыта раньше этого времени. Высокий показатель данного параметра заметно сокращает производительность памяти, из-за того, что закрытие ячейки требует дополнительного времени, поэтому чем ниже значение tRAS, тем лучше.

Источник

Оперативная память

Форм-фактором называется стандарт, который определяет основные показатели модуля памяти (габариты, число и принцип расположения контактов). На рынке существует следующий ряд форм-факторов памяти, они физически несовместимы между собой:

Рассмотрим их подробнее:

SIMM (Single in Line Memory Module). Модули форм-фактора SIMM бывают двух версий: 30-контактные и 72-контактные. Каждый контакт обладает выходом на обе стороны платы.

DIMM (Dual in Line Memory Module). Модули форм-фактора DIMM, обычно, бывают следующих типов: 168-контактные, 184-контактные, 200-контактные и 240-контактные. Независимые контактные площадки располагаются по обе стороны платы.

FB-DIMM. Данный стандарт модулей памяти используется в серверах. В механическом плане, этот тип модуля идентичен модулям памяти DIMM 240-pin, но при этом категорически несовместим с обычными небуферизованными модулями DDR2 DIMM и DDR2 DIMM (Registered).

MicroDIMM (Micro Dual In-Line Memory Module). Еще более уменьшенная в габаритах, по сравнению с SO-DIMM, версия DIMM. В основном, данный форм-фактор устанавливается в субноутбуки. Оснащается 60-контактной площадкой. На рынке существуют следующие варианты MicroDIMM: 144-контактный SDRAM, 172-контактный DDR и 214-контактный DDR2.

RIMM. Данный форм-фактор распространяется на все модули памяти типа RIMM (RDRAM). На рынке существуют следующие вариации данного форм-фактора: 184-контактная, 168-контактная и 242-контактная.

Важно: при выборе форм-фактора модуля оперативной памяти, необходимо иметь ввиду, что материнская плата, на которую в дальнейшем будет устанавливаться данная память, должна иметь поддержку выбранного форм-фактора оперативной памяти.

Типы оперативной памяти

Рассмотрим подробнее каждый из них:

Выбирая оперативную память, пользователь, прежде всего, должен ориентироваться на возможности имеющейся/выбранной материнской платы, поскольку в параметрах «материнки» заложена совместимость с тем или иным модулем памяти.

Что такое упаковка чипов?

Это определенный характер расположения чипов на модуле памяти. Модули могут быть как с односторонней, так и с двусторонней упаковкой. Когда микросхемы установлены с обеих сторон модуля, толщина модуля, соответственно, увеличивается. Физически, такие модули не могут устанавливаться в некоторые системы.

Что такое тактовая частота?

В типе памяти DDR (а также DDR2 и DDR3) указывается двойное значение тактовой частоты. Это делается потому, что за один такт осуществляется две операции с данными.

Чем выше тактовая частота, тем большее количество операций производится за единицу времени. Это дает возможность приложениям достигнуть более стабильной и быстрой работы. При прочих равных параметрах, память с более высокой тактовой частотой обладает более высокой стоимостью.

Что такое совместимость модуля памяти?

Что такое радиатор модуля памяти?

Это специальные металлические пластины, установленные на микросхемах памяти. Основной их функцией является улучшение теплоотдачи системы. Обычно, радиаторы устанавливаются непосредственно на модули. Однако, монтировать их имеет смысл только на высокочастотные модули памяти.

Что такое пропускная способность модуля памяти? Это тот объем информации, который может быть передан или получен за 1 секунду времени. Данный показатель в модуле памяти напрямую зависит от тактовой частоты. Чтобы рассчитать его, нужно умножить показатель тактовой частоты на ширину шины. Так, чем выше пропускная способность, тем выше скорость работы памяти, и соответственно, выше цена самого модуля (при идентичности всех остальных параметров). Поддержка ECC

Некоторые материнские платы рабочих станций имеют поддержку технологии ECC. Также, ею обладают почти все без исключения серверные платы.

Модули памяти с технологией ECC отличаются более высокой стоимостью, в сравнении с обычными модулями.

Объем памяти одного модуля

Рассчитать общий объем памяти можно, сложив объемы установленных в систему модулей памяти.

Обычному офисному компьютеру для работы в Интернете и простых приложениях хватит 512 Мб. Для комфортной работы с графическими приложениями потребуется 1 Гб (1024 Мб) памяти. Сложные графические программы, а также «тяжелые» компьютерные игры будут должным образом функционировать при 2 Гб (2048 Мб) памяти и выше.

Диапазон объема памяти одного модуля: от 0.03125 до 32.0 Гб.

Низкопрофильный модуль памяти

Модуль памяти уменьшенной (по сравнению с габаритами стандартного модуля) высоты. Как правило, устанавливается в серверные корпуса с заниженным профилем (Low Profile).

Напряжение питания модуля памяти

Каждый модуль оперативной памяти рассчитан на определенный показатель напряжения питания. Вот почему при выборе модуля памяти важно проверить поддержку вашей материнской платой требуемого напряжения питания.

Число чипов на модуле памяти

На одном модуле памяти может располагаться определенное количество чипов. Микросхемы этих чипов могут быть установлены как с одной, так и с обеих сторон платы модуля.

Диапазон количества чипов каждого модуля памяти: от 1 до 72.

Число ранков модуля памяти

В зависимости от конструкции, в модуле может быть расположено 1, 2 или 4 ранка.

В настоящее время, все серверные материнские платы обладают ограничением на суммарное количество ранков памяти. К примеру, если в материнской плате может быть установлено максимум 8 ранков или 4 двухранковых модуля, то свободные слоты не будут поддерживать дополнительные модули, поскольку это приведет к превышению установленного ограничения. Вот почему цена одноранковых модулей выше, в сравнении с 2-х- и 4-ранковыми.

Число модулей в комплекте

Модули памяти могут продаваться в наборе. На рынке, помимо одиночных планок, нередко встречаются комплекты по 2, 4, 6, 8 модулей памяти, обладающих идентичными характеристиками. Эти комплекты специально подобраны для работы в двухканальном режиме.

Применение двухканального режима значительно увеличивает пропускную способность оперативной памяти. Таким образом, увеличивается и скорость работы запущенных приложений. Тем пользователям, которым необходима высокая скорость работы игровых и графических приложений, следует обратить особое внимание именно на такие наборы модулей памяти.

При покупке отдельных модулей памяти, важно помнить, что модули даже с идентичными характеристиками, от одного производителя, но приобретенные по отдельности, могут не сработать в паре. При этом необходимо учитывать, что сама материнская плата должна иметь поддержку двухканального режима работы памяти.

Число контактов в модуле памяти

Каждый модуль памяти обладает своим количеством расположенных на нем контактных площадок. Число контактов, находящихся в слоте оперативной памяти материнской платы, обязано совпадать с числом контактов на модуле.

Помимо идентичного количества контактов, совпадать должны и вырезы (ключи, препятствующие некорректной установке).

Диапазон количества контактов модуля памяти: от 144 до 244.

Что такое буферизованный модуль памяти?

Модуль памяти может оснащаться специальными буферами (регистрами). Эти буферы довольно-таки быстро производят сохранение поступивших в них данных, а также сокращают нагрузку на систему синхронизации, давая дополнительное свободное пространство контроллеру памяти.

Установленный между контроллером и чипами памяти буфер образует дополнительную задержку в ходе выполнения операций. Эта задержка составляет обычно 1 такт. Так, показателя высокой надежности можно добиться лишь путем сокращения (пускай и незначительного) быстродействия памяти.

Буферизированные модули памяти отличаются весьма высокой стоимостью и применяются в основном в серверах. Следует также отметить, что буферизованная и небуферизованная память не имеет между собой совместимости.

Row Precharge Delay. Данный параметр определяет время повторной выдачи сигнала RAS. За это время контроллер памяти способен повторно выдать сигнал инициализации адреса строки.

Что такое CAS Latency (CL)?

Данный показатель обозначает временную задержку между отправкой адреса строки/столбца в память и моментом запуска процесса передачи данных. Это время, которое необходимо для чтения первого бита памяти при открытой нужной строке.

Источник