Оперативная память

Назначение ОЗУ
Назначение ОЗУ
Оперативная память (ОЗУ) - предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций.
Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес.
DDR SDRAM (double-data-rate two synchronous dynamic random access memory – удвоенная скорость передачи данных синхронной памяти с произвольным доступом) - тип памяти, используемой в компьютерах.

Назначение ОЗУ
Назначение ОЗУ
DIMM (Dual in-lane Memory Module – двухсторонний модуль памяти) – форм-фактор модулей памяти DRAM.

Виды памяти
Виды памяти
На сегодня наибольшее распространение имеют два вида памяти:
SRAM (Static RAM) - ОЗУ, собранное на триггерах, называется статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью. Достоинство этого вида памяти — скорость. Недостаток – высокая цена.
DRAM (Dynamic RAM) - более экономичный вид памяти. Для хранения разряда используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора. Достоинства: решает проблему дороговизны и компактности.
Недостатки: во-первых, память на основе конденсаторов работает медленнее, во-вторых, существенный минус — конденсаторы склонны к «стеканию» заряда; проще говоря, со временем конденсаторы разряжаются. Для этого заряд конденсаторов необходимо регенерировать через определённый интервал времени — для восстановления.
Таким образом, DRAM дешевле SRAM и её плотность выше, что позволяет на том же пространстве кремниевой подложки размещать больше битов, но при этом её быстродействие ниже. SRAM, наоборот, более быстрая память, но зато и дороже. В связи с этим обычную память строят на модулях DRAM, а SRAM используется для построения, например, кэш-памяти в микропроцессорах.

Устройство памяти
Устройство памяти
Физически память DRAM состоит из ячеек, созданных в полупроводниковом материале, в каждой из которых можно хранить определённый объём данных, от 1 до 4 бит. Совокупность ячеек такой памяти образуют условный «прямоугольник», состоящий из определённого количества строк и столбцов. Один такой «прямоугольник» называется страницей, а совокупность страниц называется банком. Весь набор ячеек условно делится на несколько областей.
При отсутствии подачи электроэнергии к памяти этого типа происходит разряд конденсаторов, и память опустошается (обнуляется). Для поддержания необходимого напряжения на обкладках конденсаторов ячеек и сохранения их содержимого, их необходимо периодически подзаряжать, прилагая к ним напряжения через коммутирующие транзисторные ключи. Такое динамическое поддержание заряда конденсатора является основополагающим принципом работы памяти типа DRAM. Конденсаторы заряжают в случае, когда в «ячейку» записывается единичный бит, и разряжают в случае, когда в «ячейку» необходимо записать нулевой бит.
Важным элементом памяти этого типа является чувствительный усилитель, подключенный к каждому из столбцов «прямоугольника». Он, реагируя на слабый поток электронов, устремившихся через открытые транзисторы с обкладок конденсаторов, считывает всю страницу целиком. Именно страница является минимальной порцией обмена с динамической памятью, потому что обмен данными с отдельно взятой ячейкой невозможен.
При обращении к ячейке памяти контроллер памяти задаёт номер банка, номер страницы в нём, номер строки и номер столбца и на все эти запросы тратится время, помимо этого довольно большой период уходит на открытие и закрытие банка после самой операции. На каждое действие требуется время, называемое таймингом.

Регенерация памяти
Регенерация памяти
Память DRAM изготавливается на основе конденсаторов небольшой ёмкости, которые быстро теряют заряд, поэтому информацию приходится обновлять через определённые промежутки времени во избежание потерь данных. Этот процесс называется регенерацией памяти. Он реализуется специальным контроллером, установленным на материнской плате или же на кристалле центрального процессора. На протяжении времени, называемого шагом регенерации, в DRAM перезаписывается целая строка ячеек, и через 8-64 мс обновляются все строки памяти.

Тип памяти
Тип памяти
В настоящее время активно используются два типа оперативной памяти: DDR2 и DDR3, пришедшие на смену DDR. Расшифровать эту аббревиатуру можно следующим образом - Double Data Rate.
DDR2 является более современным заместителем DDR, что стало возможным благодаря удвоенной частоте шины, используемой для передачи данных. С помощью этого в значительной степени повысилась скорость передачи информации, что позволило сделать большой шаг вперед в области информационных систем и компьютерных технологий.
DDR3 - еще более современный тип памяти, призванный заменить DDR2. Главная особенность - более высокая производительность и сниженное практически вдвое потребляемое напряжение.
DDR I
DDR II
DDR III

Тактовая частота модулей памяти
Тактовая частота модулей памяти
Важная характеристика, от которой зависит работоспособность всей системы в целом и ее суммарная мощность. Здесь следует придерживаться прямо пропорциональной зависимости: чем выше тактовая частота, тем более производительной будет ваш персональный компьютер.
DDR3 SDRAM (double-data-rate three synchronous dynamic random access memory) — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение) — это тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видео- памяти. Пришла на смену памяти типа DDR2 SDRAM.
Преимущества по сравнению с DDR2
- более высокая пропускная способность (до 19200 МБ/с)
- сниженное тепловыделение (результат уменьшения напряжения питания)
- меньшее энергопотреблениие и улучшенное энергосбережение

Объем памяти
Объем памяти
Объем памяти - один из наиболее важных параметров, оказывающих воздействие на производительность ОЗУ.
В настоящее время наиболее часто встречаются модули памяти с объемом 1 Гб, 2 Гб и 4 Гб. Для работы на современных компьютерах придется стать обладателем модуля ОЗУ с достаточно большим объемом памяти: от 1024 Мб и выше.
Следует обратить внимание и на особенности современных операционных систем. Так например, около 1 Гб оперативной памяти понадобится лишь для того, чтобы ОС Windows Seven могла осуществлять работу в комфортном режиме, не говоря уже о подключении различных ресурсозатратных приложений.

Двух и трехканальный режим
Двух и трехканальный режим
Двухканальный режим - режим работы оперативной, при котором работа с каждым вторым модулем памяти осуществляется параллельно работе с каждым первым — в то время как на одноканальном контроллере памяти все модули обслуживаются одновременно одним контроллером.
Двухканальный режим поддерживается, если на обоих каналах DIMM установлено одинаковое количество памяти. Технология и скорость устройств на разных каналах могут отличаться друг от друга, однако общий объем памяти для каждого канала должен быть одинаковым.

Тайминги
Тайминги
Речь идет о временных задержках сигнала, сопровождающих работу любой оперативной памяти. Формат обозначения таймингов представляется в виде трех чисел (иногда четырех), указывающих на задержку сигнала, который измеряется в тактах работы процессора. Пример отображения таймингов: 3-3-3 или 2-2-3-6.
Чем меньше тайминги, тем быстрее будет работать система.