Что такое оперативная память?

Маркировка оперативной памяти

На панели ОЗУ есть наклейка, на которой можно увидеть примерно такие надписи:

8 ГБ 2Rx8 PC3L 12800S

Это имя принадлежит модулю SO-DIMM от производителя Hynix. Первая цифра предоставляет информацию о емкости, которая в данном случае составляет 8 ГБ.

2Rx8 – предоставляет информацию о двух различных типах информации: 1R обозначает модули одного ранга, 2R – модули двойного ранга. Существуют модули 4R (Quad-Rank) и даже те, которые имеют 8 или более модулей, но они относительно редки и часто являются чрезвычайно дорогим серверным оборудованием. Единственное, что стоит за ним, – это размер блоков, к которым осуществляется доступ. Это 64 бита для модулей одного ранга, 256 бит для модулей двойного ранга

Важно, что одновременно возможен только один доступ на блок данных. Модули 1R и модули 2R совместимы друг с другом и могут быть смешаны, но вы должны сначала прочитать информацию производителя о совместимости

Однако это также означает, что двухканальный режим невозможен. Подробнее об этом позже.

X8 – означает, что этот модуль имеет 8 различных банков памяти на каждый чип. Чем больше банков, тем больше емкость отдельных чипов, тем меньше требуется чипов и тем надежнее и экономнее весь модуль.

Следующий блок говорит вам, какой у вас тип. ПК является промышленным стандартом, похожим на нормы ISO или сертификаты IP. Изначально AMD K6 и Pentium было выпущено несколько версий стандарта, более поздние из них – PC3 (DDR3) и PC4 (DDR4). Добавление L означает низкое энергопотребление, то есть микросхемы, которые работают при более низком напряжении и, таким образом, могут экономить еще больше электроэнергии (обычно 1,5 В, для микросхем малой мощности требуется всего 1,35 В)

Важно, чтобы маломощные модули не могли сочетаться с обычными, даже если материнская плата сама по себе поддерживает оба стандарта в соответствии с инструкциями производителя

Последний блок говорит о максимально возможной скорости полосы RAM. В нашем случае это 12800 МБ / с, то есть 12,8 ГБ / с. S сзади обозначает SO-DIMM это меньший дизайн. При покупке убедитесь, что вы получите правильный тип.

Стоит ли использовать ЕСС память

Несмотря на то, что земной диск медленно дрейфует по Космическому океану, покоясь на спинах трех китов, вероятность искажения данных под воздействием вредоносных лучей, на самом-то деле крайне мала. При этом самое страшное, что может случиться при таких неполадках – вылет операционной системы в синий экран.

Впрочем, это может быть действительно страшно – например, в случае, если вы в течение пары часов монтировали видеоролик, забывая сохраняться в процессе, или же у вас последний и решительный бой, от которого зависит судьба клана, в какой-нибудь ММОРПГ.

Такая память работает медленнее обычной – в среднем, на 2-3%, так как для проверки контрольных сумм необходим один дополнительный такт контроллера. Такой режим работы требует больше логических ресурсов.

Как уже сказано выше, в основном такая память почти всегда регистровая (Registered), то есть имеет дополнительный регистр для считывания и хранения двоичных кодов. Существуют модули ECC памяти без регистров (UDIMM), которые можно использовать в домашних ПК.

Однако учтите, что такое удовольствие обойдется дороже, так как цена на такие модули ОЗУ обычно выше. Кроме того, требуется наличие материнской платы, чипсета и процессора (к слову, такие модели есть и у Intel, и у AMD), поддерживающих ЕСС память. Стоят они внезапно тоже, как правило, дороже.

И если вы решили проапгрейдить комп для использования ЕСС памяти, проверьте спецификации упомянутых выше компонентов. Если в описании написано что нет поддержки такого режима, деталь придется менять на более подходящую, что значит дополнительные расходы.

Не исключено, что придется менять и мать, и «камень», и планки оперативки. При сборке нового компьютера несколько проще: можно сразу купить соответствующие компоненты. Однако, на мой взгляд, это уже лишнее – страховка от мнимых сбоев не стоит потери быстродействия.

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.

Тактовая частота, передача, пропускная способность Возможно, вы видели ОЗУ, на которую ссылаются два набора чисел, например, DDR3-1600 и PC3-12800. Это и ссылка, и ссылка на генерацию оперативной памяти и ее скорость передачи . Число после DDR / PC и перед дефисом относится к поколению: DDR2 — это PC2, DDR3 — это PC3, DDR4 — это PC4.

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!

Для большинства людей пропускная способность всегда превосходит тактовую частоту и задержку . Вы получите гораздо больше преимуществ от 16 ГБ ОЗУ DDR4-1600, чем от 8 ГБ ОЗУ DDR4-2400. В большинстве случаев время и задержка являются последними пунктами рассмотрения.

ECC

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.

Как определить модель

Встроенные в Windows утилиты позволяют узнать только минимальную информацию – объем установленной памяти. Какого она типа, таким способом узнать невозможно. На помощь придет сторонний софт, выдающий полную информацию о системе – например, Everest или AIDA64.

Также тип памяти прописан в BIOS. Где именно указана эта информация и как вызвать BIOS, зависит от его модификации. В большинстве случаев достаточно удерживать кнопку Del при запуске компьютера, однако возможны исключения.

Естественно, маркировка указывается на самой оперативке, а точнее на приклеенном шильдике. Чтобы добраться до планки, придется разобрать корпус и демонтировать ее. В случае с ноутбуком эта простая задача превращается в увлекательнейший квест с просмотром подробных инструкций по разборке.

Вот, собственно, все о типах оперативки, что достаточно знать для самостоятельного подбора комплектующих. И если вы собираете игровой комп, рекомендую ознакомиться с информацией о влиянии оперативной памяти в играх.

С уважением автор блога Андрей Андреев.

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.

Проверка исправности

  • Симптомы неполадок с ОЗУ:
  • Нестабильная работа программ.
  • Снижение производительности.
  • Внезапные перезапуски.
  • Экран смерти (BSOD).
  • Частые зависания.

Подобные неприятности могут возникать и при неисправностях других компонентов. Проверить, действительно ли проблема в оперативке, можно, используя интегрированные в ОС инструменты.

Рекомендация: модули лучше проверять по одному. Для этого придется вынимать планку из корпуса.

Метод для компьютеров на Виндовс 7 и выше:

  1. Закрыть все активные программы.
  2. Войти «Панель управления».
  3. В разделе «Система и безопасность» выбрать «Администрирование».
  4. Двойной клик по ярлыку «Диагностика памяти Windows».
  5. Выбрать «Выполнить перезагрузку и проверку».

Утилита также дает пользователю возможность запланировать тест при следующей перезагрузке.

Когда ПК перезапустится, ОС начнет проводить тесты автоматически. Нужно дождаться окончания проверки и автоперезагрузки PC.

Как посмотреть результаты тестирования
Шаг 1 Нажать «Пуск».
Шаг 2 Ввести в строчку поиска eventvwr.exe и нажать Enter. Откроется «Просмотр событий».
Шаг 3 Перейти в «Журналы Windows».
Шаг 4 Кликнуть ПКМ по разделу «Система» и выбрать «Найти».
Шаг 5 Ввести MemoryDiagnostics-Results и затем выбрать «Найти далее», после чего окно поиска можно закрыть.
Шаг 6 Дважды кликнуть на источник MemoryDiagnostics-Results в «Просмотре событий».

Если не всплывет уведомление, что ошибок не найдено, следует внимательно ознакомиться с результатами тестов. В случае неполадок можно попробовать выбрать расширенную проверку: если результаты не изменятся, лучше заменить планку.

Совет: для тестирования состояния памяти также можно использовать сторонний софт, например AIDA64, или аналогичное ПО.

Интересно: Что такое тайминги в оперативной памяти, какие лучше — ликбез в 4 разделах

Определение параметров

Перед тем как поставить новую «оперативку» пользователь должен знать:

p, blockquote 3,0,1,0,0 –>

  • Какой тип ОЗУ используется компьютером (DDR4, DDR3 или более ранние версии).
  • Есть ли место для установки новых микросхем (у большинства «материнок» их 2 или 4, но иногда встречается и большее количество).
  • Какую скорость работы поддерживают ЦПУ и материнская плата (частота оперативной памяти и процессора не совпадают, но должны соответствовать друг другу).
  • Какие параметры имеет установленная «оперативка».

Ответить на вопросы поможет бесплатная утилита CPU‐Z. Ещё больше информации позволяют получить платные программы типа AIDA64. При наличии места и всех необходимых сведений переходят к подбору подходящего варианта.

p, blockquote 4,0,0,0,0 –>

Ключевые факторы

В рамках рассматриваемой темы следует взять за основу, что, столкнувшись с необходимостью увеличения объёма ОЗУ, пользователь (в том числе, читающий настоящую статью) владеет основными познаниями о совместимости (поддержки) существующих модификаций планок оперативной памяти. Например, понимает особенности установки планок DDR-3 и DDR-3L, или разницумежду DIMM от SODIMM.

Это те вопросы, которые необходимо изучить каждому, кто самостоятельно «влезает» в корпус своего системного блока или под крышку ноутбука.

Поэтому, всё дальнейшее повествование будет зациклено на трёх других факторах, а именно:

  1. Объём и каналы;
  2. Частота и тайминги;
  3. Производитель.

Приступим

Небольшое отступление: PROM

И, раз уж я упомянул EEPROM, нелишне обсудить и экстремальный случай – когда память только читается, но не перезаписывается – то есть Read-Only Memory или ROM. Такая память гораздо чаще используется в промышленных применениях и для разнообразных прошивок. Такая память может быть запрограммирована на этапе производства с помощью наличия или отсутствия металлических соединений (или транзисторов, как это было сделано в Intel 8086. Но что, если раз-другой записать память все-таки нужно, причем уже после того, как чип произведен? На этот случай существует довольно много разновидностей PROM (P – programmable), довольно часто встраиваемых на кристалл вычислительной системы, например, микроконтроллера, но продолжающих активно использоваться и в качестве отдельных чипов.

Самый простой вариант – это однократно программируемая память типа Antifuse, она же память на пережигаемых перемычках. Идея очень проста: у нас есть структура (транзистор или резистор), которая может быть необратимо разрушена, превратившись в короткое замыкание или разрыв цепи. Чтение такой памяти выглядит как проверка на наличие замыкания или разрыва, а запись возможна только один раз, потому что изменение структуры необратимо.

Внешний вид памяти на пережигаемых перемычках

В случае, если может быть нужно записывать память несколько раз, например изредка обновлять прошивку, в дело вступают разные варианты EPROM (E – erasable) и EEPROM (EE – electrically erasable). Технологически они базируются на транзисторах с плавающим затвором и являются примитивной разновидностью флэш-памяти. Сейчас под термином EEPROM обычно подразумевают NOR Flash c возможностью побайтной записи и удаления данных.

Традиционная невеселая рубрика “А что в России?”

И, конечно же, мой рассказ был бы неполон без упоминания о том, что происходит в России. К сожалению, хорошего можно рассказать немного. Производство памяти – это именно что производство, а с микроэлектронными заводами у России довольно печальная ситуация. Соответственно, речи о собственных чипах DRAM и flash-памяти нет и в обозримом будущем не предвидится. А что есть?

Во-первых, есть какое-то количество микросхем SRAM. Самый технологически продвинутый продукт – микросхема 1663РУ1, представляющая собой 16 Мбит статической памяти по нормам 90 нм, производства завода “Микрон”. Кроме этого чипа, есть и другие, в основном предназначенные для аэрокосмических применений.

Во-вторых, «Микрон» на нормах 180 нм имеет опцию производства EEPROM, с максимальным заявленным в серийных продуктах (RFID-микроконтрроллерах) размером блока в 16 кбит. Это отличное решение для недорогих МК, но, к сожалению, мало подходящее для производства больших накопителей информации.

Кроме статической памяти и EEPROM, есть еще одно производство – “Крокус-наноэлектроника”, производящая MRAM. Расположенная в Москве фабрика КНЭ – единственная в России, умеющая работать с пластинами диаметром 300 мм. Правда, Крокус-нано не обладает полным циклом производства, а может делать только металлизацию и совмещенные с ней магнитные слои, формирующие ячейку MRAM. Транзисторная часть при этом должна быть изготовлена на другой фабрике (иностранной, потому что в России с пластинами 300 мм работать некому). На сайте КНЭ заявлена доступность микросхем объемом от 1 до 4 Мбит, скоростью считывания 35 нс и записи 35/90/120/150 нс. Еще немного света на функционирование и происхождение этих чипов проливают также заявленные в качестве продуктов на официальном сайте сложнофункциональные блоки MRAM, совместимые с техпроцессами китайской фабрики SMIC и израильской TowerJazz. Вероятно, именно эти производители являются технологическими партнерами и при производстве собственных чипов КНЭ.

Последнее, о чем стоит упомянуть в контексте производства памяти в России – это твердотельные системы хранения данных, являющиеся одним из важных драйверов импортозамещения в российской электронике. Российский рынок подобных систем оценивается в 122 миллиона долларов, доля отечественной продукции растет, идут жаркие споры насчет протекционистского законодательства и сравнения качества отечественных и импортных решений – в общем, настоящая жизнь. К сожалению, как уже было сказано выше, о собственном производстве чипов NAND flash речи не идет, и под импортозамещением понимается сборка импортных чипов в корпус и на плату, а также разработка или адаптация встроенного ПО. Из хороших новостей – в России ведутся разработки микросхем контроллеров флэш-памяти. Собственные контроллеры, хоть и не смогут решить проблему технологического отставания и зависимости от импорта, позволяют обеспечить контроль за функционированием импортных кристаллов памяти и безопасность решений на их основе. На этой позитивной ноте, я пожалуй, и закончу на сегодня.

Unique id

Никто не заставляет нас использовать указатели, чтобы обращаться к объектам. Мы можем использовать идентефикаторы (id/identificator), выраженные целым числом, строкой, или еще как-то. Каковы преимущества данного подхода:

  1. Контроль доступа
    Мы храним не сам объект, а его id. Чтобы обратиться к нему, нам необходим посредник или сервис, который знает, где найти и как обработать этот объект по его id.
  2. Контроль времени жизни
    Даже если мы забудем удалить объект, то ответственный за него сервис сделает это за нас (в крайнем случае, в конце работы этого сервиса)
  3. Слабые ссылки и разделение доступа
    Если объект с id был удален, то сервис скажет нам об этом, когда мы обратимся к нему по этому id.
  4. Расход памяти и порядок размещения
    Сервис сам будет в состоянии разместить объекты в памяти более эффективным способом в рамках решения поставленной задачи. Мы, как держатели id, даже не узнаем об этом.

Очевидным недостатками такого подхода являются: необходимость контролировать уникальность id, ограничивать количество объектов, которые могут быть адресованы через id, жертвовать контролем и использовать посредника для доступа к объекту.

Подобные id повсеместно используют в современных приложения, библиотеках (Vulkan, OpenGL), игровых движках (Godot, CryEngine). Об EntityID можно почитать в документации к упомянутому уже CryEngine.

Рассмотрим простой пример, когда id представлен двумя числами: индекс и поколение. Индекс говорит нам о том, где конкретно лежит объект (в какой ячейке массива), а поколение указывает на но, был ли объект удален или нет.

Теперь по ID обработчик будет в состоянии найти объект или определить, что объекта с таким ID нет. Это можно сделать следующим образом:

При удалении объекта по его id мы просто должны увеличить счетчик generation на 1 у соответствующего id из массива ids.

Небольшой исторический экскурс, про Intel

Компания Intel была основана в 1968 году с прицелом на рынок памяти. Основатели фирмы считали, что относительно новые тогда интегральные схемы имеют потенциал вытеснить с рынка вычислительных машин память на магнитных сердечниках. Первыми продуктами Intel были чипы биполярной статической памяти, почти сразу же за ними последовала серия крайне успешных чипов DRAM, а вот заказы на разработку микропроцессоров очень долго рассматривались как что-то временное и побочное до середины восьмидесятых, когда серьезная конкуренция со стороны японских производителей DRAM, таких как Toshiba, вынудила компанию уйти с рынка памяти.

Позднее, Intel развивал бизнес по производству флэш-памяти, совместно с другой американской компанией, Micron, но буквально на днях продал эти активы ей же, и в ближайшем будущем под маркой Intel будет выпускаться только память Optane, основанная на фазовых эффектах.

Общий объем мирового рынка DRAM оценивается в 60-80 миллиардов долларов и составляет чуть больше половины мирового рынка памяти. Оставшуюся часть почти целиком занимает NAND Flash, а на долю всего остального разнообразия приходится не более трех процентов рынка. Производство чипов DRAM держится на трех китах – корейских Samsung и SK Hynix, а также американской компании Micron. Все три – в пятерке крупнейших полупроводниковых компаний мира, причем если Samsung чем только не занимается, то Micron и SK Hynix производят только память, DRAM и Flash. Три гиганта занимают без малого 95% рынка, а остатки рынка почти полностью разделены между несколькими тайваньскими компаниями.

Основные рыночные ниши – это потребительская электроника, включая смартфоны (40-50%), а также персональные компьютеры (15-20% ), серверное и телекоммуникационное оборудование (20-25%). Самые большие перспективы роста при этом ожидаются в автомобильном секторе, благодаря разного рода автопилотам и другим системам помощи водителю, а также в вычислениях, связанных с искусственным интеллектом.

Стоит отметить, что все чаще речь идет не о привычных нам “планках памяти”, а об аккуратной интеграции чипов на плату телефона или даже непосредственно в корпус процессора, в виде так называемой HBM – high bandwidth memory. Такая конфигурация позволяет увеличить пропускную способность памяти за счет использования многоразрядных шин, которые нет возможности реализовать при соединении корпусов на печатной плате, уменьшить задержки и потребление, а также эффективно разместить кристаллы памяти в несколько слоев, разместить большую емкость на меньшей площади.

Внутренности корпуса графического ускорителя AMD Fiji. Центральный кристалл – собственно вычислитель, по обеим сторонам – упакованные в несколько слоев чипы HBM DRAM.

Впрочем, и планки памяти тоже никуда не денутся в обозримом будущем, и спрос на них стабильно растет – стараниями не только геймеров, но и производителей серверов. Объем рынка модулей памяти составляет приблизительно 16 миллиардов долларов, и он выглядит как Гулливер в окружении лилипутов – рыночная доля Kingston Technology превышает 80%, против 2-3% у ближайших конкурентов. При этом сами чипы Kingston закупают у двух из трех больших производителей – Micron и SK Hynix. Samsung не привлекается, видимо, в силу того, что большинство их чипов DRAM предназначено для мобильных телефонов.

Температура, лаг, энергозависимость и вообще «на пальцах»

Условно говоря, если очень просто, то оперативная память это много мелких ячеек, хранящих данные и каждый бит этих данных хранится зарядом (или его отсутствием) на крошечном конденсаторе в микросхеме (о чем говорилось выше по тексту).

Эта память является энергозависимой, именно поэтому во время режима сна (гибернации компьютера) содержимое памяти записывается на жесткий диск, а при пробуждении загружается обратно. Когда компьютер выключен, — память пуста.

Файл подкачки, который является «продолжением» этой памяти, логичным образом, хранит в себе данные на жестком диске, что, в общем случае, небезопасно.

Информация в ячейках со временем «теряется», причем, чем выше температура, тем быстрее это происходит.

Чтобы избежать потери сохранённых данных, они должны регулярно обновляться, чтобы восстановить заряд (если он есть) до первоначального уровня. Этот процесс обновления включает чтение каждого бита, а потом запись его обратно. Это происходит не целиком, а блоками. В процессе такого «обновления» память занята и не может выполнять обычные операции, такие как запись или хранение битов. В общем случае из-за этого обновления память тормозит каждые 7,8 мкс.

Умножение рангов

Модули LRDIMM значительно снижают электрическую нагрузку микросхем DRAM на шину данных, а благодаря так называемому умножению рангов (Rank Multiplication). Физические ранги DRAM выглядят для контроллера памяти как один логический ранг большей емкости. Ниже показано умножение рангов для трех LRDIMM на канал памяти. Умножение рангов можно отключить, установить в 2:1 или 4:1 – до 8 физических рангов на LRDIMM. Например, четырехранговые модули LRDIMM преобразуются для контроллера памяти в двухранговые. То есть четырехранговый модуль контроллер воспринимает как двухранговый, а восьмиранговый – как четырехранговый. За счет этого нагрузка многорангового модуля становится в два раза ниже. В результате сервер может поддерживать модули LRDIMM с повышенными скоростями по сравнению с модулями RDIMM.

Уменьшение электрической нагрузки позволяет системе с LRDIMM работать с большей скоростью (тактовой частотой памяти) при той же емкости, или же увеличить емкость ОЗУ, сохранив ту же скорость, что в конфигурации с RDIMM.

Таким образом, на практике LRDIMM можно использовать для увеличения скорости работы памяти и/или увеличения ее емкости. Модули LRDIMM обеспечивают более высокие скорости при большей емкости для пользователей, требованиям которых не удовлетворяют двухранговые модули RDIMM емкостью 16 Гбайт или четырехранговые модули RDIMM емкостью 32 Гбайт.

Например, двух процессорный сервер с двадцатью четырьмя разъемами памяти можно сконфигурировать следующим образом:

  • Модули LRDIMM: 32 Гбайта x 24 = 768 Гбайт с частотой 1066 МГц и при напряжении 1,5В и 1,35В.
  • Модули RDIMM: 32 Гбайт x 16 = 512 Гбайт с частотой 800 МГц и при напряжении 1,5В.

Еще один пример: Процессоры Intel Xeon E5 v3 содержат четырехканальный контроллер памяти и поддерживают до восьми логических рангов на канал. Всего можно установить максимум восемь четырехранговых модулей по 32 Гбайта на каждый процессор (по два на канал). Емкость памяти на двухпроцессорной плате в этом случае не может превышать 512 Гбайт. Одноранговых или двухранговых модулей можно поставить до трех на канал, но они будут иметь меньшую емкость. Если использовать четырехранговые модули LRDIMM, которые контроллер памяти воспринимает как двухранговые, то можно установить до 12 модулей по 32 Гбайта на процессор – всего 768 Гбайт памяти, работающей на более высокой частоте. Сейчас появились LRDIMM на 64 и 128 Гигабайт, это позволяет получить фантастический объем памяти на сервере — до 1,5-2Тб!

Заметим, что комбинировать LRDIMM и DIMM нельзя – система просто не запустится.

Что такое ЕСС память

Аббревиатура происходит от английского названия error correcting code memory, то есть память с коррекцией ошибок кода. Такая ОЗУ распознает и устраняет спонтанно возникающие изменения в битах памяти, которых быть не должно.

Как правило, такая память может исправить изменения в одном бите одного машинного слова. При его чтении будет опознано то же значение, что и было записано, несмотря на возникающие «глюки».

Этот тип памяти используется в компьютерах, для которых важна бесперебойная работа, включая крупные серверные станции. Для использования такого режима необходима поддержка контроллером ОЗУ – как встраиваемого в чипсет, так и реализованном на кристалле вместе с ядрами.

Базовый алгоритм, который используется чаще всего, основан на коде Хемминга – самоконтролирующемся двоичном коде, названном в честь предложившего такую систему американского математика.

Существуют алгоритмы, способные исправлять более одной ошибки, но используются они реже. С технологической точки зрения такая система предполагает использование модулей ОЗУ, в которых на каждые 8 микросхем памяти приходится один компонент, хранящий ЕСС-коды (то есть 8 бит на каждые 64 бита).

DDR3

Подобно предшественнику, выпускаются в виде 240-контактной планки, однако несовместимы из-за разных разъемов (далее расскажу об этом более подробно).

Тип памяти отличается еще большей частотой и меньшим энергопотреблением, а также увеличением предподкачки с 4 до 8 бит. Существует модификация DDR3L со сниженным до 1,35 В рабочим напряжением. Кстати, о частоте. Есть несколько модификаций: 1066, 1333, 1600, 1866, 2133 или 2400 с соответствующей скоростью передачи данных.Выпускается с 2012 года. Компьютеры, использующий этот тип памяти, работают до сих пор. Объем установленных модулей от 1 до 16 Гб. В формфакторе SO-DIMM «потолок» — 8 Гб.

Какие тайминги лучше выбирать

Допустим, вы покупаете для своего ноутбука комплект оперативной памяти из двух планок DDR. В этом случае тайминги будут одинаковые у обоих модулей, что определяет их стабильную работу. Что касается величины, то определяющей является первая цифра, обозначаемая, как CL-9. А значения 9-9-9-24 можно охарактеризовать, как средние по быстродействию.

Вы также можете подобрать себе оперативную память в качестве апгрейда. Здесь также нужно придерживаться правила равных таймингов и не допускать, чтобы какой-то из них, например, опережал другой почти на треть цикла.

Если же вы намерены установить на ПК самую быструю память, что следует учесть, что, например, тайминги 4-4-4-8, 5-5-5-15 и 7-7-7-21 могут обеспечить очень быстрый доступ к данным, но процессор и материнская плата не смогут этим воспользоваться

При этом важно, чтобы в материнской плате была возможность вручную установить тайминги для ОЗУ

Общее

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.

Примечание.Совсем новички часто путают оперативную память с памятью жесткого диска (ПЗУ — постоянное запоминающее устройство), чего делать не нужно, т.к. это совершенно разные виды памяти. Оперативная память (по типу является динамической — Dynamic RAM), в отличие от постоянной — энергозависима, т.е. для хранения данных ей необходима электроэнергия, и при ее отключении (выключение компьютера) данные удаляются. Пример энергонезависимой памяти ПЗУ — флэш-память, в которой электричество используется лишь для записи и чтения, в то время как для самого хранения данных источник питания не нужен.

По своей структуре память напоминает пчелиные соты, т.е. состоит из ячеек, каждая из которых предназначена для хранения мёда определенного объема данных, как правило, одного или четырех бит. Каждая ячейка оной имеет свой уникальный «домашний» адрес, который делится на два компонента – адрес горизонтальной строки (Row) и вертикального столбца (Column).

Ячейки представляют собой конденсаторы, способные накапливать электрический заряд. С помощью специальных усилителей аналоговые сигналы переводятся в цифровые, которые в свою очередь образуют данные.

Для передачи на микросхему памяти адреса строки служит некий сигнал, который зовется RAS (Row Address Strobe), а для адреса столбца — сигнал CAS (Column Address Strobe).

С этим разобрались, идем дальше. Затронем еще один немаловажный вопрос:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Радио и техника
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector