Оперативная память

Posted in Основы BIOS, Устройство и принципы работы компьютера | Один комментарий

Оперативная память — один из важнейших компонентов системы, она необходи­ма для работы операционной системы и приложений, для обработки и временного хранения данных.

Оперативная память не позволяет хранить информацию после выключения питания, но она работает намного быстрее жестких дисков и других устройств. Любая программа сначала загружается с жесткого диска в оперативную память и лишь затем начинает работу. Объем оперативной памяти существенно влияет на общую производительность системы, и его увеличение — наиболее про­стой и популярный метод модернизации компьютера.

Оперативная память

Для оперативной памяти может использоваться обозначение ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) или RAM (Random Access Memory — память с произ­вольным доступом).

Оперативная память выполняется в виде отдельных модулей, которые состоят из нескольких чипов оперативной памяти и устанавливаются в соответствующие разъемы на сис­темной плате. Каждый чип оперативной памяти — это особая матрица из миллионов миниатюр­ных конденсаторов, которые являются элементарными ячейками памяти и могут находиться в заряженном (1) или разряженном (0) состоянии. Кроме конденсато­ров, чип содержит схемы управления чтением, записью и регенерацией данных. Последняя служит для восстановления заряда конденсаторов, поскольку со вре­менем они самопроизвольно разряжаются.

Для доступа к определенной ячейке оперативной памяти на чип памяти подаются сигналы вы­бора строки RAS# (Row Access Strobe) и сигнал выбора столбца CAS# (Column Access Strobe), затем уже данные читаются или записываются. Эти процессы вы­полняются с некоторыми задержками, значения которых устанавливаются с помо­щью BIOS и должны соответствовать физическим возможностям чипа.

Оперативная память, работающая по описанному принципу, называется динамической, или DRAM (Dynamic RAM); подобное обозначение можно встретить в названиях не­которых параметров BIOS.

Динамическая оперативная память бывает различных типов.

1.     FPM и EDO. Устаревшие типы динамической памяти, широко применявшиеся в компьютерах класса 486 и Pentium.

2.   SDRAM (Synchronous DRAM). Этот тип памяти использовался в уже уста­ревших системах класса Pentium I/II/III, в первых выпусках Pentium 4, а также в аналогичных моделях с процессорами AMD. Память SDRAM выпускалась в нескольких вариантах, различавшихся рабочей частотой: РС66 (66 МГц), РС100 (100 МГц), РС133 (133 МГц). Более быстрые модули РС100/РС133 не работают в платах, поддерживающих только РС66.

3.  DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM), или просто DDR. В отличие от обычной SDRAM, в DDR за один такт передается два пакета данных, поэтому эта память работает в два раза быстрее. Опа применялась в системах на базе процессоров Pentium IV (Celeron) AMD Athlon (Sempron), но с 2008 года сис­темные платы с оперативной памятью DDR уже не выпускаются. В зависимости от тактовой частоты модули оперативной памяти DDR могут иметь обозначения DDR266 (РС2100), DDR333 (РС2700) и DDR400 (РС3200).

4.  DDR2. Эта память являет собой дальнейшее развитие технологии DDR: в ней за счет усовершенствования внутренней архитектуры модуля достигается уже четы­рехкратное увеличение объема передаваемых данных за один такт в сравнении с SDRAM. Модули памяти DDR2 широко используются в современных компью­терах и выпускаются в нескольких вариантах, различающихся тактовой частотой. Модули DDR2 могут иметь обозначения DDR2-400 (PC2-3200), DDR2-533 (PC2- 4200), DDR2-677 (РС2-5300), DDR2-800 (РС2-6400) и DDR2-1066 (РС2-8500).

5. DDR3. Память этого стандарта позволяет передавать уже 8 пакетов данных за такт. На момент написания книги она поддерживалась только самыми новыми чипсетами, например Intel Р35, Х38 и Х48. Как уже отмечалось, память выполняется в виде модулей.

Их существует несколь­ко типов:

1.   SIMM. Модуль памяти с односторонним расположением выводов. Это неболь­шая плата с несколькими чипами оперативной памяти, которая устанавливается в соответ­ствующий разъем на системной плате. Такая конструкция использовалась для устаревших типов памяти FPM и EDO.

2.   DIMM. Модуль, аналогичный SIMM, но имеющий двухстороннее расположение выводов. Он применяется во всех современных типах оперативной памяти SDRAM, DDR и DDR2.

3.   SODIMM. Компактный вариант модуля DIMM, который используется в ноут­буках.

Установить модуль памяти не так сложно, как процессор. Для этого нужно выпол­нить несколько действий:

1.     Отключите компьютер от сети и снимите крышку системного блока.

2.     Найдите на системной плате свободный разъем и отведите фиксаторы, распо­ложенные по краям разъема, в стороны.

3.     Установите модуль памяти в разъем вертикально так, чтобы вырез на модуле совпал с перемычкой на разъеме.

4.     Прижмите модуль оперативной памяти сверху так, чтобы фиксаторы сами защелкнулись и зафик­сировали модуль.

ВНИМАНИЕ

Модули оперативной памяти DDR, DDR2 и DDR3 несовместимы между собой, а их конструкция различа­ется местом расположения ключевого выреза.

При установке большого количества оперативной памяти может оказаться, что операционная система не видит всю установленную память.

Основных причин может быть две:

1. Каждая системная плата имеет свой максимально возможный объем оператив­ной памяти, который составляет 2,4 или 8 Гбайт. Узнать максимальный объем памяти можно из инструкции к плате.

2. Максимальный объем оперативной памяти, поддерживаемый 32-разрядными версиями Windows ХР и Windows Vista, составляет 4 Гбайт. Однако на прак­тике он может составлять 3-3,5 Гбайт в связи с тем, что часть адресов исполь­зуется видеоадаптером и другими устройствами.

Для повышения скорости обмена данными может применяться двухканальный режим работы памяти. Все материнские платы, предназначенные для создания высокопроизво­дительных систем, поддерживают его, а в материнских платах для недорогих компьютеров поддержка двухканального режима может отсутствовать.

Для работы в двухканальном режиме модули оперативной памяти следует устанавливать на системную плату только парами. На системных платах с поддержкой двухканального режима обычно имеется четыре слота для установки модулей памяти, два из которых от­носятся к первому каналу (А), а два других — ко второму (В). Первый модуль па­мяти следует установить в первый слот канала А, а второй точно такой же мо­дуль — в первый слот канала В. При наличии еще одной пары одинаковых модулей оперативной памяти их можно установить в оставшиеся слоты.