Что такое ОЗУ?

Хотя многие компьютерные компоненты варьируются от немного сложных до эзотерических, ОЗУ, пожалуй, один 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 немало вопросов 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 до крайности. Существует два основных типа ОЗУ: динамическое ОЗУ (DRAM) и статическое ОЗУ (SRAM). В разговорной речи люди обычно имеют в виду DRAM, когда говорят об оперативной памяти, поскольку SRAM чаще называют кэшем. 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 вычислений инженеры поняли, что носители данных большой емкости были очень медленными и не позволяли процессору работать на полную мощность. ОЗУ было создано как промежуточное звено между постоянным хранилищем (например, жесткими и твердотельными накопителями) и процессором с упором на высокую скорость и меньшую задержку. Основная идея заключается в том, что вы помещаете в оперативную память большое количество данных, которые вам понадобятся в ближайшем будущем, со временем меняя их местами по мере необходимости.

Основными характеристиками, которые отличают разные 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 характеристик. Память с двойной скоростью передачи данных (или DDR), как правило, имеет очень высокую тактовую частоту и большую емкость благодаря новейшей DDR5. стандарт, начиная с 4800 МГц и до 512 ГБ на одной планке, тогда как DDR4 начинается с 2133 МГц и имеет только до 128 ГБ за палку. 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 гораздо дороже в расчете на объем данных, чем постоянные носители информации. Сегодня 32 ГБ оперативной памяти DDR5 стоят около 100 долларов, тогда как топовый SSD емкостью 1 ТБ можно приобрести за 100 долларов. Кроме того, ОЗУ требует постоянного питания для сохранения данных; в противном случае он просто перестанет существовать.

Однако оперативная память не просто делится на DRAM и SRAM, поскольку обе категории имеют свои подкатегории. Основной тип DRAM, который нас интересует, — это SDRAM или синхронная DRAM. В эту подкатегорию входят все виды оперативной памяти с DDR в названии, например 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, такая как SDRAM, а просто относится к оперативной памяти, предназначенной для графических процессоров. Память с высокой пропускной способностью, или HBM, представляет собой разновидность VRAM, например GDDR6, но не SDRAM.

Иерархия памяти и чем DRAM отличается от кэша или SRAM

В компьютере имеется множество различных типов памяти, и иерархию памяти лучше всего представить в виде пирамиды (как показано на изображении выше). ЦП с кэшем находится вверху, DRAM — посередине в качестве основной памяти, а более постоянные устройства хранения, такие как жесткие диски, твердотельные накопители и сетевые подключения, — внизу. Это работает довольно просто: данные из постоянной памяти можно скопировать в DRAM, а затем кэш ЦП может получить данные из DRAM для немедленного использования. Чем выше вы поднимаетесь по пирамиде, тем быстрее и меньше становятся вещи.

Вы можете задаться вопросом, почему кэш или SRAM не полностью заменили DRAM, ведь они намного быстрее и работают прямо на процессоре. Что ж, общее практическое правило в отношении памяти заключается в том, что чем она быстрее, тем дороже ее производить, не говоря уже о том, что ограничения по размеру также являются проблемой. Кэш очень дорог в производстве, особенно потому, что он часто находится на том же кристалле, что и процессор. ядер, и многие компании хотят, чтобы их процессоры находились на самом дорогом и современном узле. возможный. Кэш занимает много места, и это делает производство чипов с большим количеством кэша дорогим.

Существует также одно важное техническое различие между DRAM и SRAM, связанное с тем, что означают «динамический» и «статический» в их соответствующих аббревиатурах. На самом деле, включения питания DRAM недостаточно для сохранения данных; все, что хранится в DRAM, должно постоянно обновляться, чтобы не потеряться. Однако SRAM 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

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 на ПК, особенно игровых ПК.

«Сколько оперативной памяти мне нужно?» — один из наиболее часто задаваемых компьютерных вопросов всех времен, и на него никогда не было ни одного правильного ответа. Частично проблема заключается в том, что требования к памяти для программного обеспечения со временем возрастают, поэтому того, что было хорошо еще пять лет назад, может оказаться уже недостаточно. Кроме того, от того, что вы делаете со своим компьютером, будет зависеть, сколько оперативной памяти вам понадобится. Вообще говоря, 8 ГБ — это минимум для бесперебойной работы ПК с Windows 10 или 11, а 16 ГБ дадут вам пространство для игр и других интенсивных рабочих нагрузок. 32 ГБ и выше — для энтузиастов и пользователей, работающих с творческим программным обеспечением.

Кроме того, существуют аспекты, связанные с производительностью, такие как частота и задержка. 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 учитывать оборудование, с которым вы соединяете ОЗУ. У нас есть рекомендации для обоих DDR4 и DDR5 которые охватывают все лучшие варианты.

И последний момент, который часто упускают из виду, — это каналы памяти, которые могут повысить пропускную способность памяти DDR при использовании определенного количества планок. Большинство платформ обычно предлагают два, четыре или восемь каналов, и если система имеет такое же количество оперативной памяти, что и каналы (двойной также подойдет), пропускная способность значительно увеличится. Для большинства пользователей это означает установку двух или четырех планок памяти для активации двухканальной памяти, что вы и получаете на непрофессиональном оборудовании. Вам определенно нужна двухканальная память, поскольку 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 также может поддерживать четырехканальную память.

Будущее DRAM выглядит скучным

Хотя несколько лет назад область DRAM была довольно насыщенной, сегодня единственными типами DRAM, которые действительно имеют значение, являются память DDR от JEDEC, например DDR5 и GDDR6. Из немногих конкурентов JEDEC в последние годы, таких как Intel Optane, практически никто не добился успеха. Даже HBM, который начинался как проект SK Hynix, Samsung и AMD, в конечном итоге был принят JEDEC, в результате чего практически вся экосистема осталась довольно упрощенной и нефрагментированной.

Ничто не вечно, особенно в сфере вычислений, но похоже, что в обозримом будущем DRAM будет довольно статичной областью. Возможно, есть место для новых типов памяти, адаптированных к потребностям конкретных приложений, но маловероятно, что мы увидим более значительную встряску, чем эта. Гораздо более вероятно, что компании будут продолжать производить память DDR в течение многих лет.