Энергозависима ddr3 ddr4: Битва за память. Возможности оптимизации | Статьи

Битва за память. Возможности оптимизации | Статьи

Энергозависимость оперативной памяти не останавливает требовательных пользователей. Их цель — низкие задержки обращения к данным, широкая полоса доступа и посильная цена реализации масштабных планов.

В первой части статьи Битва за память. Кто съедает ресурсы? обсуждались серверные приложения с повышенными требованиями к оперативной памяти. Вторая часть посвящена характеристикам оперативной памяти и оптимизации производительности.

От DDR3 к DDR4: приобретения и потери

Технология DDR SDRAM — компьютерный долгожитель. С ее появления в ПК и серверах прошло около пятнадцати лет. Половину этого срока доминировало ее третье поколение DDR3 (а кажется, что целую вечность). Сейчас начался перевод серверных платформ на память DDR4.

Переход на новый стандарт, как правило, происходит в связи с неспособностью продуктов предыдущего поколения справляться с поставленными задачами. Потребность в DDR4 возникла, когда стандарт DDR3 подошел к пределам своих возможностей.

Bandwidth vs Latency

Основные характеристики DRAM — рабочая частота и тайминги. Полоса пропускания (bandwidth) оперативной памяти растет с увеличением тактовой частоты. Но не в одной полосе дело. При обращении к ячейке DRAM контроллер памяти тратит время (latency) на определение номера банка, страницы в нем, номера строки и номера столбца. Тайминги измеряются в тактах. Это задержки между подачей номера строки и номера столбца (время полного доступа, RAS to CAS delay), между подачей номера столбца и получением содержимого ячейки (время полного цикла, CAS delay), между чтением последней ячейки и подачей номера новой строки (RAS precharge).

CAS- и RAS latency измеряются в тактах и по этим показателям DDR4 уступает DDR3. Например, для модулей DDR3-2133MHz типично значение CL11, для DDR4-2133MHz — CL15. Это не означает, что DDR4 будет значительно медленнее DDR3, просто она не будет быстрее при доступе к первой порции данных. Урон от удлинения таймингов смягчается относительно большой встроенной кэш-памятью процессоров.

Основные отличия DDR4 от DDR3:

• Ниже рабочее напряжение (1.05-1.2v у DDR4 против 1.35-1.5v у DDR3)

• Энергосбережение (понижение потребления в режиме сна)

• Выше диапазон эффективных частот шины передачи данных (от 2133 до 4266 MHz в будущем)

• Выше плотность исполнения (до 2GB на чип и 64GB на один серверный модуль)

DDR4 работает на более высоких эффективных частотах шины передачи данных, что увеличивает полосу пропускания (bandwidth). Но ее тайминги по тактам сравнимы или хуже, чем у модулей памяти DDR3. Ничего необычного в увеличении таймингов доступа нет, так было и при переходе от DDR2 к DDR3. Явного превосходства DDR4 пока нет, оно появится в будущем, по достижению более высоких частот.

Говоря о переходе на стандарт DDR4, не всегда обращают внимание на важный момент: латентность DDR4 относительно DDR3 возросла. Это хорошо видно, если смотреть не на декларируемую эффективную частоту работы шины передачи данных между RAM и CPU (для DDR4-2133 она составляет 2133 МГц), а рабочую частоту самих ячеек хранения данных в SDRAM.

В новой и потенциально «более производительной» памяти DDR4-2133 ячейки хранения данных работают на частоте 133 МГц, в то время как у старой и «менее производительной» DDR3-1866 ячейки работают на 233 МГц (почти в 2 раза быстрее). Соответственно, физическая латентность и у ячеек хранения данных у DDR3-1866, и у самой планки памяти DDR3-1866 будет почти в 2 раза ниже, чем у DDR4-2133. И только в DDR4-3732 будет достигнут тот же уровень латентности SDRAM, который демонстрирует DDR3-1866.

По состоянию на сегодня модули DDR4 в полтора раза дороже аналогичных по емкости модулей DDR3. С ростом спроса цены упадут, но пока что сервер на процессорах Intel Xeon 26xx v3 со 128GB памяти DDR4 обойдется примерно на $1000 дороже предшественника на Intel Xeon 26xx v2 — только за счет разницы цен памяти. Оправдан ли переход на DDR4, и ждать ли скачка производительности в реальных серверных приложениях?

В классах задач, требовательных к латентности RAM (транзакционные, или OLTP-базы данных, системы с интерпретацией кода — как 1С:Предприятие 8, Java, javascript, php), ожидать немедленного эффекта за счет перехода к DDR4 не стоит. В различных аналитических системах (OLAP), в обработке/трансляции потоковых медианных, а в ряде случаев и в среде виртуализации шанс прироста производительности есть — если прикладное ПО умеет использовать широкую полосу пропускания. До выхода DDR4-3200 ситуация вряд ли изменится.

С другой стороны, переживать из-за длинных таймингов тоже не следует — более высокая латентность первого обращения к данным в DDR4 компенсируется большим объемом кеша в современных CPU и алгоритмами предвыборки данных (блочного считывания данных из RAM в кеш CPU «впрок»). Да и современное серверное ПО (СУБД, системы виртуализации) оптимизируется под потоковую работу с данными, максимально используя SIMD инструкции CPU.

При спорной выгоде в производительности, DDR4 привлекает другим: низким потреблением и высокой емкостью в расчете на модуль. Снижение энергопотребления серверов — мечта дата-центров. Возможность же получить вдвое больший объем RAM при том же количестве модулей памяти открывает принципиально новые перспективы в подборе многоядерных платформ под ресурсоемкие приложения.

UDIMM, RDIMM и LR DIMM

В серверах начального уровня используется память unbuffered DIMM (UDIMM). Контроллер памяти CPU обращается ко всем чипам модулей памяти индивидуально и параллельно. Емкостное сопротивление чипов ослабляет высокочастотный сигнал в каждом канале контроллера памяти, ограничивая число модулей на канал и общий объем памяти (64GB на процессор для DDR3)

Большой объем RAM в сервере набирают модулями RDIMM (Registered DIMM). Регистры такой памяти буферируют адресный и командный сигналы, что для памяти DDR3 утраивает пределы до 192GB на процессор (4 канала по 3 модуля на канал по 16GB). Естественно, регистровая память RDIMM имеет немного худшие характеристики по таймингам, чем UDIMM, но для серверных задач это практически не имеет значения (чуть замедляется доступ к первой порции данных, на 1-2 такта).

В памяти LR DIMM (Load Reduced DIMM) вместо регистров стоит буфер памяти, изолирующий электрическую нагрузку (сигналы данных, адресов и команд) от контроллера памяти процессора. Контроллер видит этот буфер, а не индивидуальные чипы. Это позволяет довести максимальный объем модуля DDR3 до 64GB и отдать до 768GB на процессор. Оборотная сторона медали —увеличение таймингов (расходуется на 1-3 такта больше). При одинаковом объеме модули LR DIMM DDR3 почти вдвое дороже RDIMM DDR3 — и мотивов использования LR DIMM DDR3 почти ни у кого не возникало.

Первые образцы LR DIMM DDR3 работали на пониженных частотах самих ячеек памяти (по сравнению с RDIMM DDR3) и имели на 2-3 такта выше латентность. Суммарно это приводило к более высокой латентности работы с памятью — порядка 10-20%.

Современные LR DIMM DDR3 имеют те же значения по частотам работы ячеек памяти, что и RDIMM DDR3 — 1333-1866MHz. И тот же диапазон латентности — CL 11-13.

У RDIMM DDR4 и LR DIMM DDR4, и частоты одинаковы, и диапазон латентности тот же: CL 13-15. Таким образом, выбор более дорогих LR DIMM DDR4 или более дешевых RDIMM DDR4 определяется бюджетом и потребностями в объеме RAM, но ощутимой разницы в производительности не несет.

При добавлении регистров или буферов в память реальная частота ячеек памяти остается неизменной. Для единичных запросов увеличивается латентность, зато при работе с большими выборками данных в RAM появляется перспектива прироста производительности при групповых запросах. Различия в латентности и пропускной способности DDR4 между аналогичными LR DIMM и модулями RDIMM довольно малы, и будет почти невозможно заметить какие-то ощутимые эффекты в реальных приложениях.

У современных процессоров довольно большой объем встроенной кеш-памяти, принимающей на себя обращения к часто адресуемым блокам RAM. Благодаря ей производительность в большинстве приложений со случайной адресацией ячеек памяти не ухудшится при переносе их на системы с DDR4, с ее удлиненными таймингами, как и при переходе с RDIMM на LR DIMM. Для потоковых приложений — как доставка контента, GPU-облаков с визуализацией и аналитических систем Big Data запас объема доступной оперативной памяти DDR4 до 784GB RDIMM или 1. 5TB LR DIMM несет только расширение поля возможностей.

Влияние типов модулей памяти и их количества

Наличие высокочастотных модулей RAM в сервере не гарантирует, что вся DRAM в системе будет работать на максимальной для модулей частоте.

В качестве примера рассмотрим таблицу из описания материнской платы Intel Server Board S2600WT раздел «4.4 Supported Memory»:

При установке только одной планки памяти в канал DDR4-2133 эта самая планка будет обеспечивать максимальную скорость передачи данных в 2133 MT/s, иными словами, работать на эффективной частоте в 2133 MHz. Установка 2-й планки RDIMM приводит к тому, что обе планки будут работать на эффективной частоте 1866 MHz, установка 3-й планки снижает эффективную частоту до 1600 MHz. Чуть лучше ведет себя LR DIMM — при установке 2-х планок LR DIMM DDR4-2133 в канал по-прежнему сохраняется эффективная частота 2133 MHz, и только с установкой 3-й планки LR DIMM DDR4-2133 эффективная частота всех планок памяти в канале падает до 1600 MHz.

Подобные показатели специфичны для данной материнской платы. У другой модели материнской платы 2 планки RDIMM могут работать на максимальной эффективной частоте, и только с установкой 3-й эффективная частота будет падать. Если нужно получить сервер с RAM максимальной производительности, стоит предварительно ознакомиться со спецификацией конкретной материнской платы и определиться с объемом памяти, количеством планок и предельной эффективной частотой (которая также зависит и от установленного процессора).

Кеширование в оперативной памяти

Уровни кеширования SQL-сервера:

1. SQL Cache в RAM, на чтение и запись данных (группировка в пакеты)

2. Кеш ввода/вывода в ОС, тоже в RAM

3. Кеш файловой системы, как правило, в RAM, в некоторых файловых системах сбрасывается на диск

4. Буфер чтения-записи RAID-контроллера. В аппаратных реализациях с защитой батарейкой/флеш-модулем находится на контроллере, в программных и полупрограммных RAID на бортовых портах материнской платы под кеширование чтения/записи используется RAM

5. Кеш на HDD/SSD — если он включен

В долгой дороге данных до физических носителей оперативная память играет важную роль, снижая или сглаживая нагрузку на подсистему I/O.

Современные приложения, операционные системы, файловые системы, драйвера многих устройств (сетевых карт и различных HBA) умеют эффективно использовать свободную RAM для буферизации операций ввода/вывода.

Идея кеширования в RAM стара как … RAM. Во времена, когда скорость обращения к постоянным устройствам хранения измерялась десятками миллисекунд, перенос даже небольшого объема данных с HDD в память давал радикальный скачок производительности.

Современные техники кеширования в оперативной памяти стали изощреннее. С одной стороны, подтянулись носители. Благодаря низким задержкам и умеренной цене кеширование на SSD конкурирует с кешированием в RAM в транзакционных приложениях. Что еще важнее, в большинстве движков баз данных кеширование в RAM уже реализовано. Это логично — ведь они располагают полной информацией о движении данных, для избирательного, а не тотального кеширования I/O. Например, кешируются индексы, но не записи лог-файлов — тогда как базовые алгоритмы сквозного (write-through) кеширования не способны различать типы данных.

RAM Drive

Технологии RAM Drive — упомянутого использования быстродействующей оперативной памяти как блочного устройства (диска) — применяются десятилетиями. Они реализуются средствами ОС или программами сторонних производителей. Достоинства памяти как устройства хранения данных (крайне низкие задержки, большая полоса пропускания, реализация без дополнительных аппаратных компонентов, практически неограниченный ресурс) перевешивают недостатки (потеря содержимого при обесточивании) — при подстройке архитектуры приложений и инфраструктуры в целом.

Для владельцев крупных баз данных под 1С:Предприятие 8 с высокой вычислительной нагрузкой на tempDB (производство, логистика, обмены с периферийными БД, расчет з/п) стало привычным размещение tempDB не на HDD и даже не на SSD, а именно на RAMDrive. Такой прием позволяет ускорить в разы выполнение операций, связанных с обработкой данных из различных таблиц. Общую производительность системы 1С иногда удается поднять на 10-15%.

Риски такого приема минимальны — ведь утрата tempDB (например, в результате нештатного отключения питания) не критична. Прямые выгоды окупают гипотетические потери от небольшого простоя: при рестарте сервера в RAM создается этот самый Drive, временные таблицы генерируются заново.

Актуальности RAM drive добавляет относительная дешевизна DRAM и увеличение адресного пространства памяти в современных массовых платформах.

Новый импульс использованию RAM Drive дало появление доступных средств синхронной и асинхронной репликации данных. Они встроены в Microsoft Windows Server 2012, и еще более развиты в среде Linux. При достаточном объеме RAM физического узла всю базу данных можно разместить непосредственно на RAM Drive, настроив репликацию на физические диски (к примеру, SSD) или даже удалённый узел. Кроме высочайшего быстродействия, такая архитектура позволяет защитить данные от несанкционированного доступа вследствие физического изъятия сервера или хранилища данных. RAM Drive можно и зашифровать.

Оперативная память в многоуровневых файловых системах

Cозданная в Sun Microsystems для ОС Solaris файловая система ZFS (Zettabyte File System) — пример современного подхода к обслуживанию больших объемов данных. ZFS объединяет роли файловой системы и менеджера логических дисков, обеспечивая простое управление томами хранения, с высокой скоростью доступа к данным и контролем их целостности. В ZFS реализована трехуровневая архитектура хранения:

1. RAM

2. Кеши чтения и записи на SSD

3. (Недорогие) HDD

Благодаря гибридным пулам хранения RAM/SSD/HDD системы под управлением ZFS оказываются быстрее и дешевле традиционных HDD-хранилищ.

ZFS активно использует RAM в качестве Read Cache Pool и способна утилизировать всю имеющуюся в системе оперативную память под эту задачу. Как и в большинстве файловых систем, в ZFS применяется модель L1ARC (Adaptive Replacement Cache), при которой кеш на чтение находится в оперативной памяти. Разумеется, после каждого сбоя по питанию и перезагрузки уходит время на его восстановление для оптимизации производительности.

«Hand-made» tiering

Трехуровневую архитектуру с использованием RAM как ближнего слоя I/O иногда закладывают в логику работы высоконагруженных приложений, от которых требуется низкая латентность получения данных. Пример — сайты коммерческих объявлений. В оперативной памяти размещают краткий текст и небольшие фотоизображения для максимально быстрой выдачи по запросу, на массиве SSD — полный текст и фотографии среднего размера, на массиве HDD — фото высокого разрешения, связанные тексты, дополнительная информацию, служебные данные. Такой «рукотворный» подход дает хорошее соотношение времени отклика системы и цены реализации.

В ZFS также реализована L2ARC, позволяющая использовать любые устройства, улучшающие производительность чтения — как NVMe SSD. Есть в ZFS кеширование на запись в RAM — ZIL («ZFS intent log», или «ZFS журнал намерений»).

Оперативная память расходуется в таких системах и под сопутствующие сервисные функции: дедупликацию (распознавание и сохранение одного экземпляра среди повторяющихся фрагментов данных), thin provisioning (создание и динамическое расширение логических томов, которые изначально используют немного места, но «растут» по мере записи в них данных). Эти полезные функции требуют большого объема RAM для своей работы.

Можно сказать, Microsoft идет тем же путем — очень близким набором сервисных функций обладает встроенная в Windows 8 и Windows Server 2012 технология Storage Spaces. Пусть Spaces не позволяет непосредственно назначить RAM слоем хранения, оперативная память там активно используется для дедупликации, thin provisioning, восстановления после сбоев.

Пирамида хранения

Многоуровневые системы хранения данных обычно представляют в виде слоеной пирамиды, а движение данных в их жизненном цикле описывают в температурных терминах «горячего-холодного». Активных операционных данных (верхушка пирамиды), как правило, немного, но именно в критичных к I/O приложениях ведутся битвы за ресурс оперативной памяти. «Остывающие» данные оседают к основанию пирамиды — тем ниже, чем меньше их востребованность и требования к доступности.

Протокол NVMe устраняет потери на промежуточных звеньях, обходясь без посредничества SAS/SATA-интерфейса. NVMe-устройства не используют стек команд SAS и подключаются прямо в шину PCI-express, что радикально ускоряет обращение CPU к данным. NVMe SSD и гибридные устройства NVRAM (RAM + flash) находят место в критичных к задержкам I/O корпоративных приложениях.

Из постоянных носителей выше всего в пирамиде хранения находятся SSD. Они вытеснили HDD c вершины пирамиды, из продуктивного слоя данных. Этим не закончилось — уж очень велик зазор между задержками доступа к RAM (до ста наносекунд) и к постоянным носителям (десятки микросекунд плюс миллисекунды на посредниках-интерфейсах). Дальнейшее снижение задержек обращения к SSD обещает cпецификация NVMe (Non-Volatile Memory express), из которой исключена поддержка стека команд SAS. Устройства NVMe напрямую подключаются к шине PCI express как основной магистрали движения данных.

С другой стороны, ценность ресурса RAM подкрепляется развитием техник кеширования и сервисных служб репликации данных. Эпидемия облачных приложений только ускорила процесс вовлечения ее больших объемов в инфраструктуру обслуживания.

И все же, RAM энергозависима (volatile memory). В пирамиде ее всегда будут подпирать слои постоянных и гибридных носителей, приводя устойчивую многоуровневую инфраструктуру хранения к такому виду:

• Оперативная память

• NVMe SSD и сборки RAM/SSD (NVRAM)

• Массивы SSD

• HDD в различных сочетаниях объема/скорости вращения

• Магнитная лента для ретро-архивов

Заключение

При грамотном подходе сперва проектируют структуру приложений, с учетом движения данных, потом подбирают программную среду выполнения, и уже под них — оптимальное аппаратное окружение. Но даже в сложившейся инфраструктуре у пользователя всегда есть инструменты повышения производительности. Оперативная память — недорогой, но эффективный источник продуктивности в востребованных ресурсоемких задачах: критичных транзакционных системах, облачных вычислениях, дистрибуции контента.

Этот материал не претендует на обзор рецептов по утилизации оперативной памяти большого объема. Актуальна сама идея — посильной оптимизации, не требующей ничего, кроме рядовых серверов и разумной архитектуры приложений.

«А-банк» швидко впровадив надійне та гнучке хмарне рішення для контакт-центру від Genesys

Что такое оперативная память, для чего нужна и как работает

Опубликовано 17.12.2021

Содержание:

• 1 Что такое оперативная память компьютера
• 2 Основные характеристики оперативной памяти
• 3 Для чего нужна оперативная память
• 4 Как работает оперативная память компьютера
• 5 Виды памяти компьютера
• 6 Как узнать оперативную память на компьютере
• 7 Заключение

Что такое оперативная память компьютера

Вы можете встретить (и наверняка встречали) такие названия оперативной памяти, как ОЗУ — оперативное запоминающее устройство, оперативка, RAM — Random Access Memory. Это — один из важнейших компонентов компьютера. Назначение оперативной памяти состоит во временном хранении различной информации, необходимой для работы машины: кэша, выполняемого программного кода, настроек драйверов, текущих параметров ОС, сведений, обрабатываемых ЦПУ и т. д.

Физически модуль ОЗУ представляет собой особые планки, размещаемые в специальные слоты на материнской плате.

Оперативная память является энергозависимой, а, значит, временной. Поясним этот момент. В любом компьютере есть энергонезависимая память. Это — накопители, постоянные запоминающие устройства. Они хранят информацию всегда, до момента удаления пользователем, даже если машина отключается от сети. Энергозависимой же памяти необходимо постоянное электропитание. При прекращении его подачи все временные данные исчезнут из оперативки. Заново включенный компьютер будет работать с совершенно пустой RAM, постепенно заполняя ее нужной для работы информацией.

Основные характеристики оперативной памяти

Выбирая RAM для своего компьютера, необходимо обращать внимание на следующие ключевые параметры:

• Тип. Чем быстрее оперативная память записывает и считывает информацию, тем производительнее работает компьютер. Поэтому разработчики регулярно улучшают эту комплектующую, ускоряя работу каждой следующей версии в 2 раза. Наиболее высокой популярностью пользуется SDRAM (синхронная динамическая память с произвольным доступом). Ее разновидности DDR и DDR2 уже устарели. В новых компьютерах устанавливают DDR3 и DDR4. Уже разработали и DDR5, но пока этот вариант функционирует в тестовом режиме.
• Форм-фактор. Планки RAM, в зависимости от места применения (ноутбук либо стационарный компьютер), сделаны по-разному. DIMM создан для использования в ПК, SO-DIMM — в ноутбуках.
• Ключ модуля. Каждый тип оперативной памяти имеет особую прорезь на планке (ключ), которая позволяет вставить в разъем подходящую плату. Благодаря ключу пользователь не перепутает, например, DDR3 с DDR4, т. к. все разновидности RAM не совместимы друг с другом.
• Объем модуля. Чем больше объем RAM, тем более ресурсоемкие программы можно будет запускать на ПК. При подборе оперативной памяти уточните цели использования компьютера. Для дома или офиса хватит 4-8 ГБ, просмотра мультимедиа желательно — 8 ГБ. Но, если вы собираетесь играть в «тяжелые» игры или обрабатывать видео с помощью редакторов, то выбирайте размер от 16 ГБ. Объем модуля зависит от типа RAM.

• Тактовая частота. Этот параметр, как и объем — чем выше, тем лучше. Но необходимо учитывать, что частоту оперативки должны поддерживать и матплата, и ЦПУ, и видеокарта (если она есть). Иначе, если последние три устройства будут работать на более низких частотах, то задействуется не весь ресурс RAM. Фактически потребитель в этом случае потеряет в деньгах, переплатив за производительность, которую не сможет использовать. Тактовая частота также зависит от вида оперативной памяти. Обращайте внимание, в каком режиме действует RAM — одно- или двухканальном. ЦПУ может работать с максимальной частотой выбранного типа оперативки в одноканальном режиме, но не поддерживать эти же значения в двухканальном режиме, в результате чего ОС будет функционировать на пониженных частотах.

• Тайминг. Еще этот параметр называют «латентность». Он показывает, сколько времени проходит между обращением системы к ОЗУ и получением ответных данных. Чем меньше этот интервал, тем быстрее работает ОС и комплектующие.

Для чего нужна оперативная память

Многие начинающие пользователи задают вопрос «Зачем компьютеру нужна оперативная память, если данные на ней теряются при отключении электропитания? Есть ведь надежный SSD или HDD, где информация хранится постоянно».

Ответ прост. По сравнению с быстродействием ЦПУ скорость работы накопителя слишком маленькая. Если центральный процессор будет напрямую работать с постоянным запоминающим устройством, то это очень сильно снизит производительность машины.

RAM, по сравнению с накопителем, работает значительно оперативнее. Поэтому процессор гораздо быстрее получает необходимые для работы данные, хранящиеся в ОЗУ. А благодаря этому повышается производительность компьютера.

Как работает оперативная память компьютера

После запуска операционной системы вся информация, нужная для работы компьютера (ядро ОС, программы автозапуска, драйверы, службы), загружается из накопителя в ОЗУ. Процессор берет оттуда данные для обработки и итоги своей вычислительной деятельности возвращает обратно — в оперативку, а не на HDD или SSD. Каждое приложение, открытое вами на экране компьютера, находится в ОЗУ, с которым и взаимодействует ЦПУ.

Данные записываются на накопители только тогда, когда мы сами сохраняем результаты своей деятельности. Возьмем для примера работу в текстовом редакторе Word. При запуске приложения происходит загрузка в ОЗУ всех файлов, необходимых для функционирования программы. После этого окно Word появляется на экране. Текст, который мы набираем в редакторе, тоже находится в оперативке, и на накопителе его просто так не обнаружить. Чтобы сохранить набранные символы в постоянной памяти, необходимо нажать на соответствующую кнопку в программе. Каждый пользователь в своей жизни хотя бы раз сталкивался с ситуацией, когда после внезапного отключения электричества весь набранный текст просто исчезал. Это связано с тем, что оперативная память, как говорилось выше, энергозависима, и обнуляется при прекращении подачи питания.

Виды памяти компьютера

RAM подразделяется на 2 большие разновидности — статическую SRAM и динамическую DRAM. Первая более быстрая, но дорогая. Обычно применяется в качестве кэш-памяти ЦПУ. По второй технологии массово производят модули оперативной памяти. В описании основных характеристик ОЗУ мы рассказали о его типах. Сегодня более всего распространен DDR4. Различаются типы RAM не только производительностью, но и внешним видом. Планки отдельных видов оперативной памяти имеют специальный ключ модуля (у каждого вида он свой), который совпадает с выступом разъема материнской платы. Благодаря этому невозможно использовать неподходящий вид ОЗУ и перепутать лицевую и обратную стороны.

Как узнать оперативную память на компьютере

Определить тип оперативной памяти можно, открыв корпус системного блока. На планках RAM написаны все данные о разновидности и объеме. Если же вы не хотите лезть во «внутренности» машины, то можно воспользоваться различным служебным софтом — командной строкой, BIOS, диспетчером задач и т. д. Рассмотрим на примере диспетчера задач:

• одновременно нажимаем сочетание клавиш ctrl + alt + delete;
• открываем «Диспетчер задач»;
• переходим во вкладку «Производительность»;
• в блоке «Память» смотрим данные об объеме ОЗУ и его типе (последний система не всегда определяет).

Также можно воспользоваться возможностями стороннего приложения AIDA64. В разделе «Память» блока «Системная плата» смотрим данные об общем объеме ОЗУ. Детали находятся в разделе SPD — тип RAM, скорость и другие параметры.

Заключение

В нашей статье мы рассказали вам об оперативной памяти. Вы поняли, для чего она нужна и как работает. Если вы хотите знать больше о компьютерах, комплектующих, сетях и ПО, то переходите в раздел полезной информации. Накапливаем знания и опыт в сфере информационных технологий и делимся с нашими посетителями.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 5 / 5. Количество оценок: 7

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

DDR4 готовится к массовому использованию

Intel добавит поддержку памяти DDR4 в свои высокопроизводительные компьютеры в третьем квартале, сообщили источники, знакомые с планами компании.

Новая память DDR4, разработка которой ведется более пяти лет, повысит производительность компьютера при одновременном снижении энергопотребления. Это также будет означать постепенное замедление внедрения памяти DDR3, которая в настоящее время используется в большинстве ноутбуков, планшетов и серверов.

Внедрение DDR4 производителями микросхем на уровне материнских плат и микросхем — это первый шаг к внедрению нового типа памяти в компьютеры. Источники сообщают, что поддержка чипов DDR4 будет реализована в серверных процессорах Intel Xeon следующего поколения под кодовым названием Grantley, которые будут основаны на архитектуре Haswell и будут выпущены в третьем квартале.

DDR (удвоенная скорость передачи данных) DRAM (динамическая оперативная память) — это основная энергозависимая память, используемая сегодня в ПК, серверах и мобильных устройствах. Он не сохраняет информацию после выключения устройства.

Шаг вперед по сравнению с сегодняшней памятью

Модули памяти DDR4 на игровых платах с чипами Intel были продемонстрированы на Intel Developer Forum в сентябре. Ожидается, что высокопроизводительные процессоры Intel для настольных ПК для игр также будут поддерживать память DDR4. Представитель Intel сказал, что компания работает «вместе с промышленностью», чтобы обеспечить поддержку DDR4 в своих высокопроизводительных системах, но не назвал дату.

Ноутбуки будут работать быстрее и продлят время автономной работы с памятью DDR4, хотя текущей DDR3 DRAM считается достаточной в большинстве случаев. DDR4 обеспечивает на 50 % большую пропускную способность, чем DDR3, и на 35 % большую экономию энергии.

Новая форма памяти может побудить Apple обновить свой Mac Pro, который только что начал поставляться с новейшими процессорами Intel Xeon на базе микроархитектуры Ivy Bridge, поддерживающими DDR3. Сборщики систем уже тестировали платы с памятью DDR4.

”Он будет использоваться только в тех местах, где необходима производительность. Его не будет на недорогих веб-серверах».

Мобильные устройства не получат память DDR4 в ближайшее время, поскольку планшеты и смартфоны только начинают оснащаться маломощной DDR3 (LP-DDR3) DRAM. Организация по стандартизации памяти JEDEC все еще разрабатывает спецификацию мобильной памяти DDR4.

Первопроходцы заплатят за DDR4 большую премию, но по мере роста популярности цены будут падать. Аналитики ожидают 30-процентную надбавку к цене на память DDR4 по сравнению с DDR3, которая может снизиться до 10 процентов в 2015 году9.0003

Некоторые из первых приложений для DDR4, скорее всего, будут в высокопроизводительных программах баз данных и ERP (планирование ресурсов предприятия), которые все чаще используют обработку в памяти. Память также будет полезна для сложных вычислений в суперкомпьютерах.

Принятие DDR4 было отложено, так как цены на DDR3 DRAM в прошлом году стабилизировались. Более высокая маржа побудила производителей памяти, таких как SK Hynix и Samsung, продолжать производство DDR3 вместо того, чтобы переводить производственные мощности на DDR4, производство которого было бы более дорогим. Производители памяти также отложили выпуск DDR4 после падения спроса на ПК. Кроме того, Intel и Advanced Micro Devices отложили внедрение DDR4 после появления ультрабуков, в которых используется память DDR3 с низким энергопотреблением.

Покупка памяти/ОЗУ: что нужно знать

Во-первых, давайте кое-что выясним. Под «памятью» я подразумеваю энергозависимую память . Энергонезависимая память, или оперативная память (ОЗУ), связана с активно работающими приложениями на вашем компьютере, а энергонезависимая память находится на жестком диске (или SSD). Хотя технически вы не ошибетесь, если назовете пространство на жестком диске «памятью», обычно люди называют емкость своего диска хранилищем, а объем оперативной памяти — памятью. Вот что значит память в контексте этой статьи.

При покупке оперативной памяти необходимо учитывать несколько факторов. А именно такими факторами являются:

• тип оперативной памяти
• Емкость ОЗУ
• Частота оперативной памяти

Если вы новичок в этом, возможно, это звучит как болтовня. Не беспокойтесь! Читайте дальше, и я все объясню.

Типы ОЗУ

Как показано на изображении выше, существует четыре основных типа ОЗУ. Эти стандарты следующие:

• ОЗУ DDR. Более того, он устарел, очень маловероятно, что на нем будет работать машина (или на нем будут установлены модули оперативной памяти).
• ОЗУ DDR2 . Устарел, но еще не вышел из дикой природы. Многие старые настольные компьютеры и ноутбуки используют оперативную память DDR2, хотя об оперативной памяти ноутбуков речь пойдет позже.
• ОЗУ DDR3. Текущий стандарт, поддерживающий частоты в два раза выше, чем у DDR2, и более высокие емкости. Также дешевле, чем оперативная память DDR2 при той же емкости.
• ОЗУ DDR4. Последний стандарт, хотя покупка машин с поддержкой DDR4 может влететь в копеечку. Частоты начинаются с верхнего предела DDR3 2133, емкость может быть еще выше, и, поскольку это более новый стандарт, DDR4 имеет более выгодную цену при тех же частотах и ​​емкости, чем ее аналог DDR3.

Давайте поговорим об этих разных стандартах. Во-первых, и это наиболее очевидно, да, чем ниже обозначение DDR, тем медленнее и дороже ОЗУ. Это особенно заметно при сравнении цен на DDR2 и DDR3 и остается заметным при сравнении DDR4 и DDR3, хотя и в меньшей степени.

Кроме того, каждая реализация DDR RAM имеет большую емкость, чем предыдущая. В то время как ограничения DDR2 и более поздних версий были бы очень труднодостижимыми для обычного пользователя, увеличенная емкость каждого поколения означает, что, наряду с повышением скорости и мощности, покупка оперативной памяти большой емкости нового поколения обходится дешевле, чем ее покупка. из старого. Однако позже мы добавим больше возможностей.

А пока поговорим о том, какую память поддерживает ваша материнская плата.

Если вы собираете новую сборку компьютера, вы должны как минимум приобрести материнскую плату с поддержкой двухканальной оперативной памяти DDR3. Вы также можете получить DDR4, если вы чувствуете себя готовым к будущему.

Однако, если вы просто обновляете существующую оперативную память, вам необходимо определить, какой тип оперативной памяти поддерживает ваша материнская плата. Для этого найдите модель вашей материнской платы. В Windows откройте «Пуск» и введите «Информация о системе». Там должно быть указано имя производителя вашей системы и модель системы. На предварительно собранных ноутбуках и настольных компьютерах эту информацию обычно можно найти на самом оборудовании — как только вы определили марку и модель вашей системы, простой поиск в Google позволит вам узнать, какая материнская плата находится внутри или, по крайней мере, какой тип памяти совместим с ним.

Оперативная память ноутбука

Это также относится к пользователям ноутбуков. Вам нужно будет свериться с номером модели вашего компьютера, чтобы узнать, какая оперативная память совместима с ним. Обратите внимание, что обновление оперативной памяти ноутбука обычно стоит больше, чем оперативной памяти настольного компьютера. Обычно это связано с меньшим форм-фактором оперативной памяти ноутбука, а иногда и с возрастом компьютера. Чтобы найти обновления оперативной памяти, доступные для вашего ноутбука, не выполняя всю рутинную работу, рассмотрите возможность использования инструмента поиска памяти — у Newegg, TigerDirect и Crucial есть хорошие инструменты для этого.

Объем ОЗУ

Часто цитируемая фраза Билла Гейтса: «640 КБ памяти должно быть достаточно для всех». К сожалению для людей, которые любят это цитировать, Билл Гейтс на самом деле никогда этого не говорил, и на то есть веская причина, поскольку потребности в оперативной памяти со временем сильно изменились. Однако то, что я сейчас пишу, должно быть общеприменимым как минимум еще лет пять, так что давайте приступим к делу.

• От 512 МБ ОЗУ до 1 ГБ ОЗУ. Отвратительно, если только вы не запускаете машину из 90-е/начало 00-х. Это было на самом деле хорошо. Однако по современным меркам это точно не пройдёт.
• 2 ГБ ОЗУ. Довольно скромно. Это приведет к очень заметным сбоям в многозадачности, особенно при использовании нескольких вкладок браузера, не говоря уже о нескольких приложениях одновременно.
• 4 ГБ ОЗУ. Достойный. На самом деле, должно быть не так уж и плохо. Кроме того, теперь вы находитесь на территории 64-битной операционной системы. Наслаждайтесь повышением производительности, но знайте свои пределы!
• 8 ГБ оперативной памяти. Отлично. Даже с тяжелыми играми и несколькими вкладками и приложениями вас вообще не должны беспокоить заметные замедления. На данный момент 8 ГБ ОЗУ должно хватить всем, хотя последние игры начинают требовать 6 ГБ в качестве базового уровня.
• 16 ГБ ОЗУ. Ух ты мальчик. Вы используете виртуальную машину или что-то в этом роде? Или вы просто хотите выглядеть круто?
• 32 ГБ оперативной памяти. Хорошо, сынок. Вы должны остановить. Если только это не сервер, о котором мы говорим, в этом случае, я думаю, это круто.
• 64 ГБ+ оперативной памяти. Либо у тебя сервер, либо ты полностью сошел с ума . В любом случае, ты мне нравишься.

Обратите внимание, что на момент написания статьи — конец 2015 года — мы еще не видели, чтобы игры или приложения требовали от нашей машины более 8 ГБ ОЗУ. Однако со временем мы, несомненно, увидим приложения, которые могут использовать больше оперативной памяти. Дайте нам знать, если это время прошло, и это начинает казаться устаревшим.

Частота ОЗУ

Частота оперативной памяти измеряется в мегагерцах или МГц. Вы можете узнать МГц как единицу измерения, используемую процессорами в старые времена, но не беспокойтесь об этом; Оперативная память работает довольно хорошо на большинстве частот в диапазоне DDR2-3, и особенно хорошо в высокопроизводительных диапазонах DDR3 и DDR4. Давайте еще раз поговорим о типах оперативной памяти и о том, что на самом деле означают их частоты.

• DDR RAM , к сожалению, поддерживает только две частоты — 333 МГц и 400 МГц. Давайте пока просто не будем обращать на это внимания.
• Оперативная память DDR2 гораздо более гибкая. Это был первый крупный шаг вперед в энергозависимой памяти, и она поддерживает частоты от 400 МГц до 800 МГц. Это большое дело, учитывая все обстоятельства!
• DDR3 RAM начинается с частоты 1066 МГц и достигает 3200 МГц, хотя и за счет резкого повышения цены. Энтузиасты обычно останавливаются на отметке 2133 МГц.
• DDR4 RAM начинается с 2133 МГц и достигает колоссальных 4266 МГц. МГц становится избыточным измерением в этой точке. На самом деле, вы можете лучше узнать пиковую частоту DDR4 как 4 ГГц, что выше, чем у большинства коммерческих процессоров.

Что касается фактической скорости памяти, то в большинстве сценариев это не должно иметь значения. Скачок поколений между DDR ​​и DDR2 был огромным, и DDR2 подходит для большинства распространенных целей. DDR3 отлично подходит для них и для игр, и хотя более высокие частоты DDR3 и DDR4 могут привести к реальному, ощутимому скачку производительности в будущем, на данный момент ничто не использует этот потенциал.

Закрытие

Короткая версия — чем она новее, тем лучше (и в целом дешевле), по крайней мере, в отношении оперативной памяти.

Что я упустил? Какие еще вопросы могут у вас возникнуть? Отключите звук в комментариях и дайте мне знать, что вам нужно!

Кристофер Харпер

Я давний геймер, компьютерный гений и технический энтузиаст.

Подпишитесь на нашу рассылку!

Наши последние учебные пособия доставляются прямо на ваш почтовый ящик

Подпишитесь на все информационные бюллетени.

Регистрируясь, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности, а европейские пользователи соглашаются с политикой передачи данных.