Базовые типы оперативной памяти – как выбрать лучшую для вашего ПК

Существует множество различных типов ОЗУ (памяти), предназначенных для разных типов ПК и рабочих нагрузок. Некоторые из них будут работать только на ноутбуке, а другие – только на серверном оборудовании. Даже «массовая» оперативная память для настольных ПК бывает разных поколений и физических размеров.

Мы здесь, чтобы устранить путаницу и дать обзор различных типов оперативной памяти, чтобы вы могли принять обоснованное решение о том, что вам нужно.

Что такое оперативная память – как работает и для чего нужна

Оперативная память является одним из неотъемлемых компонентов ПК, необходимых для работы компьютера. Вы даже не сможете загрузить свой компьютер без установленной оперативной памяти.

Это также один из тех компонентов, которые напрямую влияют на производительность вашего ПК.

Начнём с того, что RAM – это аббревиатура от Random Access Memory.

Ей дано название «оперативная память», потому что ядро ЦП может напрямую обращаться к любому адресу памяти, не просматривая сначала все нижние адреса. Это может показаться не таким уж большим делом, но предыдущие типы памяти могли обращаться к адресам только в последовательном порядке.

Адрес памяти, также известный как место хранения, представляет собой специально назначенное место в ОЗУ, используемое для отслеживания места хранения информации.

Поскольку ЦП может получить доступ к любому адресу памяти в ОЗУ, он чрезвычайно быстр и эффективен. С несколькими рангами и каналами RAM эту пропускную способность можно увеличить еще больше.

Оперативная память хранит сравнительно небольшие объёмы данных, к которым ЦП может быстро получить доступ, чтобы обеспечить бесперебойную работу вашего компьютера.

По сути, ОЗУ – это такой же тип хранилища, как обычный жёсткий диск или твердотельный накопитель; только это намного быстрее, чем даже SSD.

В отличие от жёстких дисков или твердотельных накопителей, оперативная память является типом энергозависимой памяти. Это означает, что оперативная память может хранить данные только в том случае, если к ней поступает электричество (компьютер включен).

Как только ваш компьютер выключается, все данные, хранящиеся в оперативной памяти, теряются. Следовательно, вы не можете использовать оперативную память для долговременного хранения, как жёсткие диски или твердотельные накопители, несмотря на то, что это один из самых быстрых типов хранения.

Вы можете думать об ОЗУ как о краткосрочном временном хранилище, а о дисках HDD и SSD – как о единицах долгосрочного хранения.

Какие же типы файлов ваш компьютер сохраняет в оперативной памяти для быстрого доступа?

Когда вы открываете любую программу на своём компьютере, ваш жёсткий диск или SSD переносит важные данные программы в оперативную память.

Затем ЦП может получить доступ к данным из ОЗУ и запустить программу. Как только вы закрываете программу, данные стираются из оперативной памяти.

Почему процессор просто не работает с данными непосредственно с жёсткого диска или твердотельного накопителя?

Потому что есть огромное несоответствие производительности. Компьютерные процессоры очень быстрые – жёсткие диски и твердотельные накопители по сравнению с ними «черепахи».

Обычная долговременная память просто не поспевает за возможностями процессора.

Оперативная память решает эту проблему, выступая в качестве быстрого активного носителя данных, на котором временно хранятся данные.

Объяснение различных типов оперативной памяти

Как и другие виды технологий, ОЗУ претерпела множество изменений за последние несколько десятилетий.

Мы начнём с новейших типов ОЗУ и продвинемся назад к первому из когда-либо созданных типов ОЗУ.

DDR SDRAM (синхронная динамическая RAM с удвоенной скоростью передачи данных)

(Введена в 2000 г.)

DDR SDRAM – это комбинация аббревиатур. Синхронная динамическая оперативная память с двойной скоростью передачи данных (DDR) – наиболее распространенный тип ОЗУ, используемый в современных компьютерах, и усовершенствованная версия SDR SDRAM, о которой я расскажу ниже.

DDR SDRAM производители и продавцы обычно называют DDR. Но вы должны помнить, что все DDR – это разновидность SDRAM.

Наиболее заметное различие между DDR SDRAM и SDR SDRAM заключается в том, что DDR SDRAM удваивает скорость передачи данных за счёт использования как нарастающего, так и спадающего фронта тактового сигнала.

Тактовые сигналы состоят из положительной и отрицательной доли. DDR использует оба такта для передачи данных, что теоретически делает этот тип RAM в два раза быстрее, чем память SDR.

Существует пять поколений DDR SDRAM:

• DDR (введена в 2000 г.)
• DDR2 (введена в 2003 г.)
• DDR3 (введена в 2007 г.)
• DDR4 (введена в 2014 г.)
• DDR5 (представлена в 2021 г.)

Каждое новое поколение оперативной памяти DDR удваивает скорость передачи данных. Но как это возможно?

В работу DDR RAM вовлечены два такта. Частоты внутренней памяти и внешняя шина, соединяющая оперативную память с остальной частью вашей системы.

DDR2 сохранил частоты памяти такими же, как DDR. Однако, частоты внешней шины были удвоены. Это означает, что внешняя шина имеет удвоенную пропускную способность данных. Таким образом, массив ячеек внутренней памяти, в котором хранятся данные, удваивает количество битов, одновременно доставляемых на шину внешней памяти.

Этот процесс также известен как предварительная выборка, и именно поэтому DDR3 быстрее, чем DDR2, а DDR2 быстрее, чем первое поколение DDR.

Поскольку внешняя шина имеет более быстрые частоты, она может передавать дополнительные данные, что даёт вам более быструю память.

DDR4 работает несколько иначе, потому что массивы памяти разделены на группы, а это означает, что предварительная выборка может быть извлечена из разных частей ОЗУ одновременно, что приводит к более высоким скоростям, чем даже для DDR3.

DDR4 SDRAM – наиболее распространенный тип оперативной памяти, используемый в компьютерах по состоянию на 2022 год.

DDR5 была выпущена недавно, но потребуется некоторое время, чтобы её цены снизились до приемлемого уровня, и на момент написания этой статьи она была всё ещё слишком дорога для массового потребительского использования.

SDR SDRAM (синхронная динамическая RAM с одинарной скоростью передачи данных)

(введена в 1992 г.)

SDR SDRAM – это старая форма оперативной памяти, которая обычно использовалась в компьютерах до 2001 года.

Этот базовый тип SDRAM и теперь заменён DDR SDRAM.

SDR SDRAM может читать и записывать только один раз за такт. Другими словами, SDR SDRAM должна дождаться завершения предыдущей команды, чтобы начать другую операцию чтения/записи.

SDRAM (синхронная динамическая RAM)

(введена в 1992 г.)

SDRAM была создана в 1990-х годах как эволюция DRAM, но больше не используется.

Она была разработана в ответ на увеличение скорости других компонентов компьютера.

Раньше оперативная память должна была быть асинхронной, то есть работала независимо от процессора. ОЗУ работала по мере поступления запросов, обрабатывая их по одному.

Благодаря синхронному интерфейсу SDRAM имеет внутренний конечный автомат, который передаёт входящие инструкции по конвейеру.

Конвейерная обработка – это когда SDRAM принимает новую инструкцию до того, как завершит обработку предыдущей. Это означает, что она может обрабатывать две инструкции одновременно. Это позволяет SDRAM работать более сложно и на гораздо более высоких скоростях, чем асинхронная DRAM.

SDRAM может держать два набора адресов памяти открытыми одновременно.

EDO DRAM (DRAM с расширенным выводом данных)

(введен в 1994 г.)

EDO DRAM – это улучшенная версия FPM DRAM, которую мы рассмотрим в следующем разделе.

DRAM с расширенным выводом данных может сохранять данные в течение более длительного периода, чем FPM. Это позволяет более быстрым процессорам эффективно управлять временем, выполняя множество задач, не обращая внимания на более медленную память.

В то время как EDO DRAM извлекает инструкцию для ЦП, ЦП может выполнять другие задачи, не беспокоясь о том, что данные станут недействительными.

FPM DRAM (DRAM с быстрым страничным режимом)

(введен в 1990 г.)

DRAM FPM быстрее, чем DRAM предыдущего поколения, из-за её способности работать в пределах одной страницы.

Страница – это раздел памяти, доступный в адресе строки. В одной конкретной строке находятся несколько столбцов битов памяти.

В модулях FPM DRAM вам нужно указать адреса строк только один раз, чтобы получить доступ к тем же адресам страниц.

Последовательный доступ к одной и той же странице памяти требует только выбора адреса столбца, что экономит время на доступ к памяти.

DRAM (динамическая RAM)

(введена в 1965 г.)

DRAM – это один из двух основных типов памяти, второй – SRAM. Основная оперативная память на всех современных компьютерах – это DRAM, потому что DDR SDRAM – это просто усовершенствованная версия DRAM.

DRAM помечена как динамическая, поскольку для её работы требуется периодическое обновление питания. Он обновляется постоянно: 100 или более раз в секунду.

DRAM использует транзисторы и конденсаторы для хранения данных. Конденсаторы, которые хранят данные в DRAM, медленно выделяют энергию. Если энергия не высвобождается, данные теряются.

По сравнению со SRAM, DRAM дешевле в производстве и имеет больший объём памяти. Недостатки заключаются в том, что DRAM имеет более низкую скорость доступа и более высокое энергопотребление.

SRAM (статическая RAM)

(введен в 1963 г.)

В отличие от DRAM, статическую память не нужно обновлять. Она хранит данные в статической форме до тех пор, пока в памяти есть питание.

SRAM может работать на более высоких скоростях, чем DRAM, но её производство дороже из-за сложной внутренней структуры.

Статическая RAM не использует конденсаторы и требует использования от 4 до 6 транзисторов для хранения 1 бита данных. Таким образом, транзисторам требуется больше физического места на карте памяти, что приводит к меньшему объёму памяти.

Этот тип памяти, в основном, используется для кэширования.

Различные типы пакетов DRAM

Существует два основных типа форм-факторов оперативной памяти для настольных компьютеров: SIMM и DIMM.

SIMM (Single In-Line Memory Module)

SIMM использовался с 1980-х по 1990-е годы и устарел.

SIMM оснащены 30- и 72-контактными наборами и обычно имеют 32-битную скорость передачи данных.

DIMM (Dual In-Line Memory Module)

Модули DIMM называются «двухрядными», потому что они имеют контакты с обеих сторон чипа.

Обычно они имеют 168-контактные разъёмы (или больше) и поддерживают 64-битную скорость передачи данных.

С момента выпуска Intel процессора Pentium в 1993 году большинство процессоров имеют разрядность шины 64 бита.

Это требует установки согласованных пар SIMM для заполнения шины данных. Затем процессору потребуется параллельный доступ к двум SIMM. Модули DIMM были созданы для устранения этой проблемы.

Распространенные типы модулей DIMM

RDIMM (Registered DIMM)

RDIMM также известен как буферизованная память и обычно используется в серверах и других приложениях, требующих стабильности.

Контроллер памяти буферизует команды и адреса в регистре.

UDIMM (Unbuffered DIMM)

Модули UDIMM обычно используются на настольных ПК и ноутбуках. Они работают быстрее и стоят дешевле по сравнению с другими типами DIMM.

«U» в UDIMM также означает «нерегистровая».

Как правило, если ОЗУ обозначена как DIMM, скорее всего, это UDIMM.

LRDIMM (Load-Reduced DIMM)

LRDIMM – это тип оперативной памяти, используемый в серверах.

Она разработана с микросхемой буфера памяти вместо регистра, чтобы уменьшить и минимизировать нагрузку на шину памяти сервера.

LRDIMM, в основном, используется в приложениях с интенсивным использованием памяти, таких как центры обработки данных, облачные вычисления и высокопроизводительные вычислительные среды.

FBDIMM (DIMM с полной буферизацией)

Fully Buffered DIMM – это тип оперативной памяти, которая содержит расширенный буфер памяти на наборе микросхем.

Расширенный буфер памяти действует как посредник между контроллером памяти и модулями памяти. Это позволяет увеличить доступную память на наборе микросхем без увеличения количества контактов на модуле памяти.

Недостатком использования FBDIMM является то, что она включает в себя введение дополнительной задержки и увеличение энергопотребления чипсета.

Этот тип памяти обычно используется в серверах для увеличения скорости памяти сервера и максимального объёма памяти.

Основное различие между модулями FBDIMM и обычными модулями DIMM заключается в том, что в FBDIMM связь между набором микросхем и модулем является последовательной. Стандартные модули DIMM используют параллельную связь.

При последовательной связи количество проводов, необходимых для подключения набора микросхем к модулю памяти, меньше, что позволяет создать больше каналов памяти. Таким образом, происходит увеличение производительности памяти.

ECC (Error Correction Code)

Оперативная память с коррекцией ошибок оснащена дополнительной микросхемой памяти, которая обеспечивает целостность системных данных, исправляя ошибки памяти в режиме реального времени.

Этот особый тип модуля памяти используется в серверах, где ошибки в данных могут иметь катастрофические последствия.

Потребительские материнские платы и процессоры обычно не поддерживают ОЗУ, совместимое с ECC.

Если вы не создаёте сервер, для которого явно требуется ОЗУ ECC, возможно, она вам не понадобится. Она также несовместима с большинством потребительских материнских плат.

Оперативная память ECC используется облачными серверами или суперкомпьютерами, которые работают 24 часа в сутки, где сбой может привести к отключению сервера, потере данных и стоить компании миллионы рублей.

Оперативная память с ECC также намного дороже, чем RAM без ECC, из-за её функций защиты данных.

Как понять длинное название модуля ОЗУ

Современные модули оперативной памяти имеют длинные и сложные названия, которые могут сбить с толку начинающих сборщиков ПК.

Давайте рассмотрим типичное имя модуля оперативной памяти.

Вот пример, который мы будем использовать сегодня: комплект Corsair Vengeance RGB PRO DIMM 32 ГБ, DDR4-3600, CL18-22-22-42.

• Corsair – компания, которая произвела этот модуль оперативной памяти.
• Vengeance RGB PRO – название модуля оперативной памяти, данное Corsair. RGB означает красный-зеленый-синий и означает, что планка оснащена светодиодной подсветкой.
• DIMM – двухрядный модуль памяти – форм-фактор карты памяти. Это означает, что эта оперативная память подключается к разъёму DIMM на материнской плате.
• 32 ГБ – объём памяти на модуле оперативной памяти.
• DDR4 – поколение оперативной памяти (4) и тип оперативной памяти (DDR).
• 3600 – частота оперативной памяти, измеренная в мегагерцах (МГц).
• CL18-22-22-42 – первое число – это CL, обозначающее задержку CAS, задержку между операциями. Следующие три числа представляют собой дополнительные тайминги памяти: T(RCD) – T(RP) – T(RAS), которые более точно описывают настроенный доступ к строке и задержки команд. Они не так важны для производительности, как первое число, CL.

Оперативная память ПК против оперативной памяти ноутбука

Основное различие между оперативной памятью, используемой в настольных компьютерах и ноутбуках, заключается в форм-факторе.

Поскольку ноутбуки меньше, в них используется оперативная память SO-DIMM.

Это расшифровывается как Small Outline DIMM RAM и она, примерно, вдвое меньше обычной DIMM.

Модули оперативной памяти DDR4, используемые в современных настольных ПК, содержат 240 контактов. Оперативная память ноутбука DDR4, с другой стороны, содержит 204 контакта.

SODIMM и DIMM также имеют разное расположение контактов и напряжение.

При прочих равных нет разницы в производительности между оперативной памятью настольного компьютера и ноутбука.

Ключевое отличие заключается в ограничениях SO-DIMM. Самые быстрые модули DDR4 SO-DIMM работают со скоростью 4000 млн транзакций в секунду, в то время как мы можем легко найти модули в формате DDR4 DIMM со скоростью 4600 млн транзакций в секунду или выше.

SO-DIMM также более уязвимы к перегреву из-за своего размера. Это влияет на их общую стабильность и означает, что они не так способны к разгону по сравнению с модулями DIMM.

Как выбрать лучшую оперативную память

Независимо от того, модернизируете ли вы свой ПК или собираете новый, выбор правильного типа и объёма оперативной памяти имеет важное значение для производительности вашего ПК.

Как мы упоминали ранее, DDR4 SDRAM в настоящее время является наиболее часто используемым типом оперативной памяти для настольных компьютеров и ноутбуков.

Хотя DDR5 существует, DDR4 намного доступнее и предлагает более чем достаточную производительность для обновления – это, скорее всего, изменится в ближайшие годы.

DDR4 была выпущена во втором квартале 2014 года и присутствует на рынке уже восемь лет. Это также означает, что современные платформы больше не поддерживают DDR3.

Таким образом, большинству случайных пользователей ПК следует выбрать оперативную память DDR4 или выбрать DDR5, если они хотят инвестировать в первоклассные процессоры Intel и будущие процессоры AMD, которые будут (или уже) поддерживают DDR5.

Теперь второй вопрос: сколько оперативной памяти вам нужно?

Мы рекомендуем как минимум 8 ГБ оперативной памяти для ноутбуков и настольных компьютеров. 8 ГБ ОЗУ подходят для несложных игр, рабочих задач и небольшой многозадачности.

Но, 8 Гб оперативной памяти для опытного пользователя компьютера недостаточно.

Мы рекомендуем 16 ГБ оперативной памяти DDR4 для пользователей, часто выполняющих несколько задач одновременно.

32 и 64 ГБ ОЗУ рекомендуется для пользователей, которые запускают программы с интенсивным использованием памяти, такие как видеоредакторы или программное обеспечение для 3D-анимации и рендеринга.

Часто задаваемые вопросы о RAM

В чём разница между ОЗУ и ПЗУ?

ПЗУ и ОЗУ – совершенно не связанные между собой формы памяти.

ПЗУ означает постоянную память и является типом энергонезависимой памяти в компьютерах. Это означает, что информация постоянно хранится в чипсете.

ПЗУ используется для тех частей компьютера, которые остаются неизменными, например, часть начальной загрузки программного обеспечения или инструкции встроенного ПО, которые сообщают вашему принтеру о запуске.

Можно ли установить разные типы оперативной памяти?

Нельзя смешивать разные поколения оперативной памяти в одном компьютере.

Например, вы не можете установить оперативную память DDR3 и DDR4 на одну и ту же материнскую плату. Однако вы можете использовать разные скорости оперативной памяти, если они относятся к одному поколению.

Если вы установите на материнскую плату оперативную память DDR4 с частотой 3600 МГц и оперативную память DDR4 с частотой 3200 МГц, они будут работать до тех пор, пока ваша материнская плата поддерживает оперативную память DDR4. Но ваша система будет работать со скоростью более медленной планки.

Как определить тип моей оперативной памяти?

Хотя вы можете узнать, сколько оперативной памяти установлено на вашем компьютере, с помощью диспетчера задач Windows, он не показывает, какое у вас поколение оперативной памяти.

Чтобы определить поколение вашей оперативной памяти, мы рекомендуем установить CPU-Z, программу, которая отображает всю информацию о вашей системе.

После установки приложения откройте вкладку Memory, и идентификатор вашей оперативной памяти отобразится рядом с Type.