Оперативная память. Характеристики.

Рассмотрим характеристики оперативной памяти компьютера. Поскольку память работает с процессором, она называется оперативной памятью или RAM в англоязычном исполнении, от слов Random Access Memory или память с произвольным доступом.

В компьютере память бывает двух видов:

постоянная, к ней относятся микросхему BIOSа и «винчестер»;

оперативная память ram, данные в ней находятся до тех пор, пока компьютер включен. Когда компьютер выключается, то данные из оперативной памяти записываются в постоянную, на «винчестер».

Соответственно, когда компьютер включается, происходит загрузка необходимых данных процессору из «винчестера» в оперативную память RAM. Память имеет определённые характеристики, показывающие эффективность её работы. К ним относится объём оперативной памяти и её быстродействие. Существуют и другие параметры, но они являются производными от последних. Всем понятно, что чем выше эти характеристики, тем оперативная память быстрее, а следовательно, должен быть более производителен компьютер в целом.

С объёмом всё понятно, чем больше объём, тем больше программ может загрузить в себя оперативная память. В статье Процессор. Устройство и работа указывалось, что процессор работает с оперативной памятью, а оперативная память загружает в начале работы и «подгружает» в работе необходимые блоки информации с «винчестера». Схематически это отражено на рисунке. взаимодействие процессора, памяти, винчестера

Поскольку винчестер обладает меньшим быстродействием, чем оперативная память, а оперативная память меньшим, чем сам процессор, то общая производительность будет зависеть от быстродействия самого медленного элемента системы, т.е. «винчестера». Поэтому, чем меньше оперативная память RAM обращается к «винчестеру», тем быстрее работает сам компьютер. Но поскольку данные необходимы, то выход один—наращивать объём оперативной памяти RAM.

Быстродействие оперативной памяти RAM более сложная характеристика и здесь мы выделим такие характеристики, как быстродействие, производительность. Производительность оперативной памяти RAM заключается в том, насколько быстро, за единицу времени память передаёт данные процессору, или наоборот, от процессора. То есть сколько мегабайт или гигобайт в секунду передаётся информации. Чем больше, тем оперативная память RAM производительней.

А быстродействие оперативной памяти RAM характеризуется насколько быстро оперативная память выставляет на шину данных данные, необходимые для процессора и длительностью процесса передачи. Соответственно, чем ниже эти цифры, тем память более быстрая. По аналогии с человеком это выглядит так. Вы даёте человеку книжку и даёте команду найти и читать необходимую вам информацию. Причём всё он должен сделать максимально быстро. В этом случае время, которое он потратил на нахождение нужного вам куска информации и время за которое он вам передал эту информацию, причём в понятной вам форме, и будет аналогом быстродействия памяти. А производительность, соответственно, сколько слов в секунду он произносит.

Обычно в магазинах в характеристиках оперативной памяти RAM указывается объём и производительность. Чем эти показатели выше, тем дороже память. Самые современные образцы имеют ёмкость до 2048 Мбайт или до 2 Гбайт и призводительность до нескольких Гбайт в секунду при работе на частоте до 2000 мегагерц. Это очень высокие показатели. Самая старая оперативная память, которая продаётся в магазинах работает на частоте 400 мегагерц и имеет объём максимум в 1 Гбайт. А не так уж давно это была самая быстрая оперативная память!

Поскольку существуют определённые характеристики оперативной памяти RAM, то эти характеристики зависят от некоторых показателей. К ним относятся организация циклов обмена с процессором и разрядность шины памяти.

Разрядность оперативной памяти RAM характеризуется количеством бит, с которыми операция чтения из памяти или запись может быть выполнена одновременно. Современные модули памяти имеют разрядность 8 байт или 64 бита.

В статье Процессор. Устройство и работа был показан алгоритм действия процессора при обращении его к памяти за данными. Там каждая команда адресовалась программным счётчиком команд. Была фаза адреса, потом фаза данных из этого адреса. В более поздних, современных процессорах организован пакетный цикл обмена с памятью. Его смысл заключается в том, что фаза адреса начинается в начале цикла, а затем последовательно по смежным или из смежных ячеек оперативной памяти RAM идут 3 передачи, где адрес автоматически изменяется по определённым правилам в процессоре.

Работу памяти и её организацию мы рассмотрим в другой статье.

Наверх