Хотя многие компьютерные компоненты варьируются от немного сложных до эзотерических, ОЗУ, пожалуй, является одним из самых известных. От мемов о выделенной оперативной памяти до системных требований для видеоигр многие люди (или, может быть, даже большинство людей) слышали этот термин несколько раз. Но, как и в случае со всем компьютерным оборудованием, существует довольно много информации о том, что такое оперативная память и что она делает.
Оперативная память: небольшая, но быстрая память для всех типов процессоров.
Оперативная память (ОЗУ) — это очень широкая категория памяти для хранения данных, в которой производительность важнее емкости, но не слишком. Существует два основных типа оперативной памяти: динамическая оперативная память (DRAM) и статическая оперативная память (SRAM). В просторечии люди обычно имеют в виду DRAM, когда говорят об RAM, поскольку SRAM чаще называют кешем. Здесь я сосредоточусь на DRAM, но у нас есть отдельное объяснение по SRAM/кэшу.
Для компьютера вам нужны всего два основных компонента: процессор и хранилище. Но на заре истории вычислительной техники инженеры поняли, что носители данных с большой емкостью работают очень медленно и не позволяют процессору работать на полную мощность. Оперативная память была создана как промежуточное звено между постоянным хранилищем (например, жесткими дисками и твердотельными накопителями) и процессором с упором на высокую скорость и меньшую задержку. Основная идея заключается в том, что вы помещаете много данных, которые вам понадобятся в ближайшем будущем, в ОЗУ, меняя данные по мере необходимости с течением времени.
Основными характеристиками, которые отличают различные наборы оперативной памяти, являются тактовая частота, пропускная способность, емкость и задержка, но, как правило, оперативная память может специализироваться только на одной или двух из этих вещей. Типы памяти с удвоенной скоростью передачи данных (или DDR), как правило, имеют очень высокие тактовые частоты и большую емкость: последний стандарт DDR5 начинается с 4800 МГц и до 512 ГБ на одном диске, тогда как DDR4 начинается с 2133 МГц и имеет только до 128 ГБ на флешку. Однако каждое поколение DDR увеличивает задержку, а другие типы DRAM могут иметь более низкую тактовую частоту, но большую пропускную способность.
Конечно, оперативной памяти приходится чем-то жертвовать при всей своей скорости. Во-первых, это намного дороже в расчете на объем данных, чем постоянные носители информации. Сегодня 32 ГБ оперативной памяти DDR5 стоят около 100 долларов, тогда как топовый SSD на 1 ТБ можно приобрести за 100 долларов. Кроме того, оперативной памяти требуется постоянная мощность для сохранения данных; в противном случае он просто перестанет существовать.
Однако RAM не просто делится на DRAM и SRAM, поскольку обе категории имеют свои собственные подкатегории. Основной тип DRAM, о котором мы заботимся, — это SDRAM или синхронная DRAM. В эту подкатегорию входят все виды оперативной памяти с DDR в названии, такие как память DDR5 и DDR4 для процессоров и компьютерных систем в целом, а также память GDDR6 для графических процессоров. оба из которых поддерживаются JEDEC. VRAM также является подкатегорией оперативной памяти, но это не техническая категория, как SDRAM, а просто относится к оперативной памяти, созданной для графических процессоров. Память с высокой пропускной способностью, или HBM, является разновидностью VRAM, подобной GDDR6, но не SDRAM.
Иерархия памяти и чем DRAM отличается от кэша или SRAM
Источник: Карлос Карвалью
В компьютере имеется множество различных видов памяти, и иерархию памяти лучше всего можно представить в виде пирамиды (как показано на изображении выше). ЦП с его кешем находится вверху, DRAM в качестве основной памяти находится посередине, а более постоянные устройства хранения, такие как жесткие диски, твердотельные накопители и сетевые подключения, находятся внизу. Это работает довольно просто: данные в постоянном хранилище можно скопировать в DRAM, а затем кэш в ЦП может получить данные из DRAM для немедленного использования. Чем выше вы поднимаетесь по пирамиде, тем быстрее и меньше становятся вещи.
Вам может быть интересно, почему кэш или SRAM не заменили DRAM, поскольку они намного быстрее и работают прямо на ЦП. Что ж, общее эмпирическое правило с памятью заключается в том, что чем она быстрее, тем дороже ее создание, не говоря уже о том, что ограничения по размеру также являются проблемой. Кэш-память очень дорогая в производстве, особенно потому, что она часто находится на том же кристалле, что и процессорные ядра, и многие компании хотят, чтобы их процессоры были на самом дорогом, самом современном узле. Кэш занимает много места, и это удорожает производство чипов с большим объемом кеша.
Существует также одно существенное техническое различие между DRAM и SRAM, и оно связано с тем, что означают «динамический» и «статический» в соответствующих аббревиатурах. Поддержки питания в DRAM на самом деле недостаточно для сохранения данных; все, что хранится в DRAM, должно постоянно обновляться, чтобы оно не было потеряно. SRAM, однако, может сохранять данные, пока она включена, но это преимущество также является одной из причин, почему ее производство так дорого.
Что следует учитывать при покупке оперативной памяти для ПК и других устройств
Источник: XDA-разработчики
Большинству людей действительно нужно беспокоиться только о DDR DRAM, которую вы покупаете для настольных компьютеров, ноутбуков и других устройств. Теперь, когда я рассмотрел все технические аспекты оперативной памяти, пришло время ответить на некоторые часто задаваемые вопросы о покупке и обновлении оперативной памяти для использования в ПК, особенно в игровых ПК.
«Сколько оперативной памяти мне нужно?» является одним из наиболее часто задаваемых компьютерных вопросов всех времен, и никогда не было ни одного правильного ответа. Часть проблемы заключается в том, что требования к памяти для программного обеспечения со временем увеличиваются, поэтому того, что было хорошо даже пять лет назад, может уже не хватить. Кроме того, то, что вы делаете со своим компьютером, будет определять, сколько оперативной памяти вам нужно. Вообще говоря, 8 ГБ — это минимум для бесперебойной работы ПК с Windows 10 или 11, а 16 ГБ дадут вам место для игр и других интенсивных рабочих нагрузок. 32 ГБ и более предназначены для энтузиастов и пользователей, работающих с творческим программным обеспечением.
Кроме того, есть аспекты, связанные с производительностью, такие как частота и задержка. И более высокие частоты, и более низкие задержки хороши для производительности, но трудно улучшить и то, и другое одновременно. В идеале вы хотите сбалансировать эти две вещи и рассмотреть аппаратное обеспечение, с которым вы соединяете ОЗУ. У нас есть рекомендации как для DDR4, так и для DDR5, которые охватывают все лучшие варианты.
И последнее, о чем часто забывают, — это каналы памяти, которые могут увеличить пропускную способность памяти DDR при использовании определенного количества флешек. Большинство платформ, как правило, предлагают два, четыре или восемь каналов, и если в системе столько же модулей оперативной памяти, сколько и каналов (удвоение также будет работать), пропускная способность значительно увеличится. Для большинства пользователей это означает установку двух или четырех планок памяти для активации двухканальной памяти, которую вы получаете на непрофессиональном оборудовании. Вам определенно нужна двухканальная память, так как одноканальный режим снижает производительность практически во всем, включая игры. Например, если вам нужно 16 ГБ оперативной памяти, лучше купить две планки по 8 ГБ вместо одной на 16 ГБ. Некоторое профессиональное оборудование может также поддерживать четырехканальную память.
Будущее выглядит скучным для DRAM
Хотя несколько лет назад поле для DRAM было довольно переполнено, сегодня единственные виды DRAM, которые действительно имеют значение, — это память JEDEC DDR, такая как DDR5 и GDDR6. Из нескольких претендентов JEDEC за последние годы, таких как Intel Optane, практически ни один не добился успеха. Даже HBM, который начинался как проект между SK Hynix, Samsungи AMD, в конечном итоге была принята JEDEC, в результате чего вся экосистема стала довольно упрощенной и нефрагментированной.
Ничто не вечно, особенно в вычислительной технике, но похоже, что в обозримом будущем DRAM будет довольно статичной областью. Возможно, есть место для новых типов памяти, адаптированных к потребностям конкретных приложений, но невероятно маловероятно, что мы увидим более существенную встряску. Гораздо более вероятно, что компании будут продолжать производить память DDR годами.
