Итак сегодня будем учиться выбирать оперативную память.  Я решил разделить статью на две части, в первой рассмотрим общие понятия о оперативной памяти, а во второй,  основные характеристики и принцип выбора.

Часть первая. Что такое оперативная память,  для чего нужна и как выглядит.

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), оно же RAM (“Random Access Memory” – память с произвольным доступом), представляет собой область временного хранения данных, при помощи которой обеспечивается функционирование программного обеспечения. Физически, оперативная память в системе представляет собой набор микросхем или модулей (содержащих микросхемы), которые обычно подключаются к системной плате.

В процессе работы память выступает в качестве временного буфера (в ней хранятся данные и запущенные программы) между дисковыми накопителями и процессором, благодаря значительно большей скорости чтения и записи данных.

Работа оперативной памяти непосредственно связана с работой процессора и внешних устройств компьютера, так как именно ей последние «доверяют» свою информацию. Таким образом, данные сперва попадают с жесткого диска (или другого носителя) в саму ОЗУ и уже затем обрабатываются центральным процессором

Обмен данными между процессором и памятью может происходить напрямую, но чаще все же бывает с участием кэш-памяти.

Кэш-память является местом временного хранения наиболее часто запрашиваемой информации и представляет собой относительно небольшие участки быстрой локальной памяти. Её использование позволяет значительно уменьшить время доставки информации в регистры процессора, так как быстродействие внешних носителей (оперативки и дисковой подсистемы) намного хуже процессорного. Как следствие, уменьшаются, а часто и полностью устраняются, вынужденные простои процессора, что повышает общую производительность системы.

Оперативной памятью управляет контроллер, который раньше находился в чипсете материнской платы, а точнее в той его части, которая называется North Bridge (северный мост), а сейчас находится в самом процессоре – он обеспечивает подключение CPU(процессора) к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер.

После процессора, оперативную память можно считать самым быстродействующим устройством. Поэтому основной обмен данными и происходит между этими двумя устройствами. Вся информация в персональном компьютере хранится на жестком диске. При включении компьютера в ОЗУ с жесткого диска записываются драйверы, специальные программы и элементы операционной системы. Затем туда записываются те программы – приложения, которые мы будем запускать, при закрытии последних они будут стерты из памяти.

Данные, записанные в оперативной памяти, передаются в процессор, там обрабатываются и записываются обратно. И так постоянно.

В данный момент актуальна оперативная память DDR3, но еще так же можно встретить DDR2 и DDR.  Во второй половине 2014 года планируется выпуск в массовое производство памяти DDR4. На рисунке ниже можно увидеть отличие между DDR, DDR2 и DDR3, но далее рассматривать будем исключительно DDR3. 

Все модули памяти, состоят практически из одних и тех же конструктивных элементов, рассмотрим стандарт SD-RAM DDR3 (для настольных компьютеров). На изображении видно  конструктивное исполнение.

1. Чипы (микросхемы) памяти
2. РСВ – печатная плата. На ней распаиваются остальные компоненты модуля.
3. SPD (Serial Presence Detect) – микросхема энергонезависимой памяти, в которую записаны базовые настройки любого модуля. Во время старта системы BIOS материнской платы считывает информацию, отображенную в SPD, и выставляет соответствующие тайминги и частоту работы ОЗУ
4. «Ключ» – специальная прорезь платы, по которой можно определить тип модуля. Механически препятствует неверной установке плашек в слоты, предназначенные для оперативной памяти
5. Компоненты модулей (резисторы, конденсаторы). Обеспечивают электрическую развязку сигнальных цепей и управление питанием чипов
6. Пазы под защелки разъема.

 Часть вторая. Характеристики и выбор.

Основными характеристиками оперативной памяти являются:

• Типы оперативной памяти. Единственный актуальный сегодня тип — это DDR3 (Третье поколение Double Data Rate). В сравнении с предыдущим, вторым поколением (DDR2), все планки DDR3 имеют лучшую производительность при значительно уменьшенном энергопотреблении.
• Объем оперативной памяти. Описать его востребованность можно следующим образом: Во время Вашей работы за компьютером, большое количество данных (файлы операционной системы, запускаемых приложений и игр) перемещаются из дисковых накопителей в оперативную память для последующей обработки процессором и хранятся там до тех пор, пока Вы не завершите работу этих приложений (вернее не просто хранятся, часть из них постоянно мигрирует между кэшем процессора и ОЗУ с огромной скоростью). Сам объем оперативной памяти не дает нам никакого ускорения. Он всего лишь показывает, какое максимальное количество данных может в ней храниться. При переполнении ОЗУ (например, если запущено много больших приложений + игрушка + браузер и т.д.) происходит переброс более старых данных в специальное место на диске (Файл подкачки). Вот именно в этот момент можно почувствовать, как компьютер начинает «тормозить» и «подвисать». Из этого можно сделать следующий вывод — объем оперативной памяти не должен быть меньше, чем максимальный суммарный объем Возможных активных приложений. Общий объем оперативной памяти равняется супе объемов каждой отдельной ее планки. То есть, если Вы установите два модуля ОЗУ по 1 Гб., то общий доступный объем станет 2 Гб. Для бюджетного (Например, офисного) компьютера будет более, чем достаточно 2 Гб. Для домашнего (многоцелевого) ПК оптимальным будет 4-16 Гб. Для современной игровой машины я бы советовал покупать не меньше 8 Гб.
• Частота оперативной памяти. Если коротко, то это пропускная способность каналов, по которым данные передаются на материнскую плату, а оттуда — в процессор. Чем больше — тем лучше и дороже.

• Тайминги оперативной памяти. Другими словами — задержи или латентность (Latency) ОЗУ. Характеризуется этот параметр временем задержки данных при переходе между разными модулями микросхемы ОЗУ. Этих параметров много, но в спецификациях и описаниях указываются только 4 основные:

Меньшие значения означают более высокое быстродействие. Но есть один нюанс: Чем больше частота оперативной памяти — тем выше ее тайминги. Поэтому, следует выбирать оптимальное соотношение этих двух параметров, исходя из бюджета. Есть, например, специальные модели у разных производителей, в примечании к которым указано «Low Latency«. Это означает, что данная модель при более высокой рабочей частоте имеет меньшее время задержек. Но стоят они значительно дороже, поэтому обратят на них внимание только геймеры и оверклокеры, для которых каждая лишняя капля производительности — дороже любых денег. Нам же сейчас это не нужно.

• Напряжение. Означает требуемое напряжение для стабильной работы оперативной памяти при стандартных частоте и таймингах. Чем меньше — тем лучше, но этот параметр важен только при оверклокинге (разгоне), поскольку при значительном завышении частоты, или занижении таймингов, требуется дополнительно пропорционально повышать напряжение… Что в свою очередь сопровождается дополнительным повышением температуры определенных модулей материнской платы и ухудшением стабильности такой системы. В этих целях выпускаются специальные модели оперативной памяти с маркировкой «LV» — Low Voltage.
• Производитель ОЗУ. Как и при выборе остальных комплектующих для компьютера, стоит отдавать предпочтение известным производителям и моделям, с большим количеством положительных отзывов. В этом случае будет наименьшей вероятность покупки бракованного экземпляра и больше срок гарантии.

Режим работы оперативной памяти:

В современных компьютерах материнские платы поддерживают специальные режимы работы оперативной памяти. Именно в этих режимах скорость её работы будет самой эффективной, поэтому для достижения наилучшего быстродействия, следует учитывать режимы работы модулей памяти и их правильную установку.

Что такое режим работы памяти? – это аналогично работе нескольких ядер CPU, т.е. теоретически скорость работы подсистемы памяти при двухканальном режиме увеличивается в 2 раза, трехканальном – в 3 раза соответственно и т.д.

Рассмотрим подробнее типы режимов:

• Single chanell mode (одноканальный или ассиметричный) – этот режим включается, когда в системе установлен только один модуль памяти или все модули отличаются друг от друга по объему памяти, частоте работы или производителю. Здесь неважно, в какие разъемы и какую память устанавливать. Вся память будет работать со скоростью самой медленной из установленной памяти.
• Dual Mode (двухканальный или симметричный) – в каждом канале устанавливается одинаковый объем оперативной памяти (и теоретически происходит удвоение максимальной скорости передачи данных). Для включения двухканального режима модули памяти устанавливаются парами в 1 и 3 и/или 2 и 4слоты.
• Triple Mode (трехканальный) – в каждом из трех каналов устанавливается одинаковый объем оперативной памяти. Модули подбираются по скорости и объему.
  Для включения этого режима модули должны быть установлены в 1, 3 и 5/или 2, 4 и 6 слоты. На практике, кстати говоря, такой режим не всегда оказывается производительнее двухканального, а иногда даже и проигрывает ему в скорости передачи данных.
• Flex Mode (гибкий) – позволяет увеличить производительность оперативной памяти при установке двух модулей различного объема, но одинаковых по частоте работы. Как и в двухканальном режиме платы памяти устанавливаются в одноименные разъемы разных каналов.

Обычно наиболее распространенным вариантом является двухканальный режим памяти, Кода устанавливаются два модуля памяти. Хочу заметить, что даже при наличии четырех слотов, лучше использовать все же два модуля памяти, благо объемы сейчас у модулей не маленькие. В зависимости от потребностей можно установить 2*2 Гб = 4Гб, 2*4Гб = 8Гб (для повседневных задач с большим запасом) или 2*8Гб = 16Гб (будет полезно при работе с с большим количеством приложений или с приложениями использующими оперативную память по максимуму). Покупать модули для двухканального режима лучше KIT (два модуля одного объема, одной частоты из одной партии), т.к. они наиболее корректно будут работать в паре.

Охлаждение.

Большинство элементов в процессе работы ПК довольно “сильно греются и память не исключение . Для отвода тепла от микросхем, производители оснащают свои модули специальными металлическими пластинами/радиаторами, охлаждающими кожухами (на фото в самом начале статьи можно увидеть модули с радиаторами и без них). Поэтому, если Вы планируете, скажем так, «плотно нагружать» свою оперативную память, подумайте о нормальной системе её охлаждения. Вообще, ценовая разница между моделями без радиатора и с радиатором не такая большая, по этому я рекомендую покупать модули с радиаторами.

Заключение.

Выбор оперативной памяти которая подойдет к нашей конфигурации, на самом деле не так сложен как это кажется и как об этом любят говорить. Как вы помните в современных компьютерах контроллер памяти перенесен в процессор, по этому тип подходящей нам памяти мы сможем увидеть в спецификации к выбранному ранее процессору ( если процессор выбирается в интернет магазине, то обычно на странице с описанием эти данные есть), но есть один нюанс, в спецификации к процессору описаны только максимальная и минимальная частоты (скорости) с которыми может работать процессор и тип памяти. По этому для окончательного и правильного выбора следует обратиться к спецификации материнской платы. Обычно в руководстве пользователя материнской платы есть рекомендации по типу и производителям памяти с которыми тестировалась данная плата. После такого подбора исключаются конфликты между оперативной памятью, материнской платой и процессором.

•  Если у оперативной памяти, частота 1600 МГц, а у системной платы — 1066, тогда Ваша ОЗУ не сможет полностью раскрыть свой потенциал и будет работать на более низкой частоте в 1066 МГц. Что означает бесцельно потраченные деньги.
• Не путайте оперативную память DDR, с видеопамятью GDDR и постоянной памятью HDD (жесткий диск).
• Два модуля лучше чем четыре.
• Для двухканального режима работы покупайте модули набором.
• Объем: Чем больше, тем лучше, но дороже.
• Частота: Больше — быстрей, но максимум материнской платы это предел.

В следующей статье рассмотрим системы охлаждения для процессоров.