Системная память компьютера: что это такое и зачем она нужна

Память - один из важнейших компонентов любого компьютера. От быстродействия и объема памяти напрямую зависит скорость работы всей системы. Существует несколько видов памяти, каждый из которых выполняет свои функции.

В этой статье мы подробно рассмотрим различные типы памяти в компьютере, их назначение, принцип действия и роль в работе всей системы. Также узнаем, как правильно подобрать память для конкретных задач, выполняемых пользователями.

Оперативная и постоянная память: в чем разница

Оперативная и постоянная память - это два основных типа компьютерной памяти. Оперативная память (ОЗУ) используется для временного хранения данных, с которыми работает процессор. Постоянная память предназначена для долговременного хранения информации.

Основное отличие оперативной памяти от постоянной в том, что она является энергозависимой. То есть при выключении питания все данные в ОЗУ стираются. В постоянной памяти информация сохраняется даже без подачи электроэнергии.

Еще одно важное различие - скорость работы. Оперативная память обеспечивает очень быстрый доступ к данным для процессора. Время обращения к ОЗУ составляет несколько наносекунд. Постоянная память работает гораздо медленнее, ее скорость измеряется миллисекундами.

Оперативная и постоянная память выполняют разные функции в компьютере. ОЗУ предназначено для быстрого взаимодействия с процессором, а постоянная память - для надежного длительного хранения данных при выключенном питании.

Объем оперативной памяти обычно составляет от нескольких гигабайт до сотен гигабайт. Постоянная память может иметь объем от сотен мегабайт до нескольких терабайт.

Типы оперативной памяти: статическая и динамическая

Оперативная память бывает двух основных типов - статическая и динамическая. Эти два типа ОЗУ отличаются принципом хранения данных.

Статическое ОЗУ построено на триггерах - электронных схемах, которые могут находиться в двух устойчивых состояниях. Каждый триггер хранит 1 бит информации. Такое ОЗУ не требует регенерации и обеспечивает очень быстрый доступ к данным. Но статическое ОЗУ дороже и потребляет больше энергии.

В динамическом ОЗУ используются конденсаторы для хранения заряда, обозначающего 1 или 0. Такая память дешевле и позволяет разместить больше ячеек на кристалле. Но периодически требуется регенерация, так как заряд конденсаторов со временем уменьшается. Поэтому динамическое ОЗУ работает медленнее статического.

В современных компьютерах чаще используется динамическое ОЗУ благодаря более высокой плотности размещения ячеек. А статическое ОЗУ применяется там, где критична скорость - например, для кэш-памяти процессоров.

Статическое и динамическое ОЗУ оптимизированы для разных задач. Первое нацелено на максимальную производительность, второе - на экономичность.

Постоянная память: винчестер, SSD, флешка

Постоянная память в компьютере может быть реализована разными способами. К основным видам относятся винчестер, твердотельный накопитель (SSD) и флеш-накопитель.

Винчестер - это жесткий магнитный диск, покрытый специальным материалом для записи данных. Головка чтения/записи перемещается над диском и считывает/записывает информацию. Скорость работы от 50 до 150 Мбайт/с.

Твердотельный накопитель (SSD) использует флеш-память - энергонезависимые микросхемы. SSD не имеет движущихся частей, работает быстрее винчестера - от 200 до 550 Мбайт/с.

Флеш-накопитель - это разновидность SSD, выполненного в виде съемного USB-устройства. Флешки компактны, удобны для переноса данных между компьютерами, но уступают по скорости винчестерам и SSD.

Все эти виды постоянной памяти позволяют надежно хранить большие объемы данных долгое время при выключенном питании. Выбор конкретного типа зависит от требований по скорости, объему и мобильности.

Винчестер, SSD и флеш-накопитель - это разновидности энергонезависимой постоянной памяти компьютера для длительного хранения информации.

Внешняя и внутренняя память компьютера

По расположению память компьютера делится на внешнюю и внутреннюю. Внутренняя память размещается на материнской плате или внутри процессора. Внешняя устанавливается отдельно в слоты расширения.

К внутренней памяти относится оперативная память, установленная в специальные разъемы на материнской плате. Также сюда входит кэш-память процессора, интегрированная в его кристалл.

К внешней памяти компьютера относятся:

• Жесткие диски и твердотельные накопители, подключаемые к SATA-разъемам на материнской плате;
• Внешние оптические приводы DVD и Blu-ray via SATA или USB;
• Съемные накопители - флеш-карты, внешние жесткие диски - подключаются через USB, Thunderbolt и другие интерфейсы.
• Карты памяти для видеокарт, например GDDR5/GDDR6.

Главное отличие внутренней и внешней памяти в скорости работы. Внутренняя память обеспечивает высокую пропускную способность для обмена данными с процессором и другими устройствами на материнской плате.

Для высокой производительности компьютера важны как внутренняя (ОЗУ, кэш), так и внешняя память большого объема.

Как влияет объем ОЗУ на быстродействие ПК

Оперативная память играет ключевую роль в производительности компьютера. Чем больше у ПК оперативной памяти, тем быстрее он работает.

При запуске приложения его код и данные копируются из постоянной памяти в ОЗУ. Процессор обращается непосредственно к ОЗУ, поэтому чем больше там свободного места, тем быстрее работают приложения.

Если ОЗУ недостаточно, часть данных приложений помещается на жесткий диск в виртуальную память. Но обращение к виртуальной памяти на порядок медленнее, чем к оперативной. Это сильно снижает быстродействие.

Достаточный объем ОЗУ позволяет:

• Запускать несколько приложений одновременно без замедления;
• Быстрее выполнять операции в приложениях;
• Ускорить загрузку уровней в играх;
• Повысить производительность при обработке видео и 3D-графики.

Оптимальный объем ОЗУ зависит от операционной системы и использования ПК. Для комфортной работы в 2022 году рекомендуется 16-32 Гб ОЗУ.

Увеличение объема оперативной памяти - один из лучших способов ускорить работу компьютера.

Какое ОЗУ лучше для игр: выбираем оптимально

Для игрового ПК очень важно правильно подобрать оперативную память. От характеристик ОЗУ зависит плавность и стабильность кадровой частоты в играх.

Основные критерии выбора оперативной памяти для игр:

• Объем - для игр рекомендуется не менее 16 Гб ОЗУ, оптимально - 32-64 Гб;
• Тактовая частота - чем выше, тем лучше, от 3000 МГц и больше для DDR4;
• Тайминги (CL) - чем ниже, тем быстрее работает память. Оптимально CL15 или CL16;
• Количество модулей - лучше использовать 2 или 4 модуля для режима двухканальной или четырехканальной работы.

Лучше выбирать ОЗУ от известных производителей, таких как Corsair, Kingston, Crucial. Стоит обращать внимание на сертификацию Intel XMP - она позволяет разогнать память до заявленных производителем частот.

Не стоит экономить на ОЗУ для игрового ПК. Это одна из критичных подсистем, от которой напрямую зависит FPS в играх. Использование высокоскоростной памяти с оптимальными характеристиками позволит выжать максимум производительности из игровой системы.

Как продлить жизнь компьютерной памяти

Чтобы оперативная и постоянная память компьютера проработала дольше, нужно правильно ухаживать за ней.

Для увеличения срока службы ОЗУ рекомендуется:

• Использовать блоки питания с хорошим запасом по мощности, чтобы сгладить скачки напряжения;
• Установить качественную систему охлаждения, чтобы модули ОЗУ не перегревались;
• Не перегружать ОЗУ, закрывая неиспользуемые приложения и процессы;
• Не разгонять память сильно выше rated значений.

Для постоянной памяти важно соблюдать следующие правила эксплуатации:

• Не допускать механических воздействий на жесткие диски;
• Не извлекать флеш-накопители во время чтения/записи данных;
• Своевременно дефрагментировать жесткие диски;
• Делать резервное копирование данных на случай выхода накопителя из строя.

Следуя этим советам, можно значительно продлить срок службы всех компонентов системной памяти компьютера.