Оперативная память

В не слишком уж давние времена именно всеобщая нехватка и дорого­визна оперативной памяти тормозила развитие программного обеспечения. И лишь благодаря стремительному - в десятки раз! - падению цен на мик­росхемы памяти сегодня мы можем позволить себе такую роскошь, как по­купка памяти «про запас», с расчетом на будущее...

Что же такое «оперативная память»? Боюсь, что точнее определить сущ­ность этой детали будет трудно. Оперативная память - это оперативная па­мять и есть. Если внешне - несколько «черепашек» - чипов-микросхем, укрепленных на пластиковой полоске (все вместе это называется модулем оперативной памяти). А если копнуть глубже...

Отличие оперативной памяти от постоянной, дисковой - в том, что ин­формация хранится в ней не постоянно, а временно. Выключил компьютер все содержимое оперативной памяти исчезло без следа. Оперативная память полигон, на котором компьютер проводит все свои операции. И, конечно же, чем шире этот полигон, тем лучше. Доступ к оперативной памяти осуществ­ляется намного быстрее, чем к дисковой: «скорость», вернее, «время досту­па» самого современного жесткого диска (винчестера) составляет 8-10 мил­лисекунд (мс). А современная оперативная память обладает временем досту­па 3-7 наносекунд (нс). Разница - в сотни тысяч раз!

Как и процессоры-чипы, оперативная память используется в самых разных устройствах ПК - от видеоплаты до лазерного принтера. Микросхемы оперативной памяти в этом случае могут принадлежать к совершенно разным модификациям, однако все они отно­сятся к типу динамической оператив­ной памяти (DRAM).

Оперативная память первых компь­ютеров сильно отличалась от той, с которой мы работаем сегодня. Перво­начально для хранения информации использовались электронные лампы, а в 1953 г. появились так называемые «магнитные сердечники» - решетка из металлических проводов, на «узлах» которой имелось небольшое магнитное колечко. для записи информации по «строкам» И «столбцам» решетки пропускали электрический разряд. В месте их пересечения возникал направленный электрический ток, в зависимости от направления которого содержимое «ячейки» толковалось как 0 или 1.

Такая «память» могла хранить в себе от 2 до 64 тысяч «машинных слов» (каждое слово включало от 2 до 8 байтов) - по сегодняшним меркам эта величина просто смешна! И, тем не менее даже такая память-кроха позво­ляла выполнять сложнейшие научные расчеты и работала порой куда более эффективно, чем нынешние гигабайты ОЗУ на модных персоналках.

В 60-е гг. память «пересела» с громоздких магнитных сердечников на мод­ные и компактные транзисторы. А в 1969 г. компания Intel - та самая, что через несколько лет удивит мир первым микропроцессором! – торжественно представила первую микросхему оперативной памяти емкостью 1 килобит!

С этого времени оперативная память выпускается в виде микросхем, со­бранных в специальные модули памяти. Сегодня самой большой популяр­ностью пользуются 168-контактные модули DIMM, каждый из которых мо­жет вмещать до 2 гб оперативной памяти. Практически сегодня применя­ются модули трех типов - 256, 512 и 1024 Мб.

На большинстве материнских плат сегодня установлено три или четыре разъема для установки памяти. Модули в них можно устанавливать разного объема - скажем, два по 256 Мб, два - по 512. Однако желательно, чтобы модули при этом обладали одной и той же скоростью доступа (скажем, 6 нс) И были выпущены одним и тем же производителем. Особенно это важно, если вы имеете дело с новыми процессорами Pentium 4, которые способны синхронно и независимо работать сразу с двумя модулями.

Типы оперативной памяти. Типов «оперативки» существует около десятка. Все они используются в нашем ПК - но работают при этом на разных уча­стках. Самая быстрая память - статическая SRAМ, используется в качестве кэш-памяти в процессорах. Скорость ее работы составляет около 6 Гб/с, что в несколько раз больше, чем у памяти другого типа. А происходит это по­тому, что статическая память способна сохранять информацию сколь угод­но долго - до того момента, пока не исчезнет питание или в ячейки не будет загружена новая информация.

Но расходовать столь дефицитные и дорогие модули для создания общей оперативной памяти было бы слишком расточительно. Поэтому на этом фронте используется память другого типа - динамическая DRAМ. Она ра­ботает со скоростью до 800 Мб/с и требует постоянного обновления храня­щейся ее в ячейках информации.

Среди динамической памяти тоже можно выделить несколько видов, но сегодня в компьютерах используются лишь два: DDR и DDR 2 SDRAM.

Аббревиатура DDR расшифровывается как double data rate – «двойная скорость передачи данных»: память этого типа, как и современные процессоры, способна «удваивать» оригинальную частоту шины памяти. Например, память DDR-333 работает на частоте шины всего в 166 МГц! Последняя модификация DDR SDRAМ поддерживает частоту 400 МГц (частота системной шины - 200 МГц).

Увы, даже этой скорости сегодня оказывается недостаточно: напомним, что последние версии чип сетов под процессоры Pentiиm 4 поддерживают частоту системной шины в 800 МГц, - в перспективе же ожидается ее уве­личение еще, как минимум, вдвое! Вот почему именно память сегодня ста­новится тем самым «узким местом», которое может свести на нет все пре­имущества мощного процессора.

Именно поэтому сегодня уже вовсю идет переход на память нового типа - быструю DDR 2, поддерживающую частоты до 667 МГц.

Кстати, иногда в название модулей выносится не частота системной шины, как у SDRAM, а пропускная способность (Мб/с). Поэтому, встретив в прайс-листе маркировки

· РС3200

· DDR400

Не удивляйтесь - они обозначают одно и то же!

Помимо частоты, типа и объема у модулей оперативной памяти есть еще . целый ряд других, не менее важных характеристик - ИХ, к сожалению, очень часто упускают из вида и продавцы, и покупатели. Об одной из них ­времени доступа - мы уже упомянули. Этот показатель измеряется в нано­секундах (нс) и обозначает минимальное время, необходимое для доступа к содержимому ячейки памяти. Понятно, чем ниже эта величина, тем быст­рее будет работать модуль.

Другая характеристика (или даже совокупность характеристик) называется тайминг. Записывается он обычно в виде следующей формулы:

2-3-3-6

Каждая из этих четырех цифр означает одну из важнейших характерис­тик модуля:

· СAS (Col и mn Address Strobe) Latency. Эта величина обозначает коли­чество процессорных тактов, которые должны пройти перед чтением содержимого ячейки памяти.

· RAS-to-CAS Delay (Row Address Strobe). Задержка между сигналами «выбор строки» и «выбор столбца» при адресации ячейки памяти.

· RAS Precharge. Количество циклов, необходимое для обновления данных в ячейке (вспомните принцип работы DRAМ и ее главную «ахил­лесову пяту»).

· Active to Precharge Delay - время задержки для подзарядки строки памяти.

Понятно, чем меньше каждая из цифр, входящих в тайминг, тем быст­рее работает оперативная память. Вот только узнать эти цифры порой прак­тически невозможно - если, конечно, их не указал сам производитель. К тому же ряд модулей может работать с более низкими таймингами, чем ука­зано в их маркировке - нужные значения можно выставить в разделе Advanced Chipset Settings в BIOS Setup). Но чаще всего такие эксперименты заканчиваются неудачей - «разогнанная» память начинает давать сбои и компьютер перестает загружаться.

Сколько же нужно памяти? Чем больше, тем лучше. Сегодня необходимо внести коррективы, благо память подешевела настолько, что даже малоденеж­ный покупатель может без особого ущерба для своего кошелька укомплекто­вать компьютер хоть двумя гигабайтами оперативки... Конечно, необходимо это далеко не всегда. Жадные до памяти приложения, графические, видео- и звуковые редакторы такому изобилию только порадуются... А вот обычному офисному «софту» И играм такое раздолье явно не нужно. Во всяком случае, гигабайта оперативной памяти хватит всем... На ближайший год, до выхода Windows Vista. А там, как водится, наши персоналки вновь начнут страдать «склерозом».