Правда ли, что оперативная память — это быстрая память для хранения текущей программы и данных

Обновлено: 03.07.2024

Если вас раздражают зависающие программы, медленное время загрузки и в целом медленный компьютер, скорее всего, виновата нехватка оперативной памяти. Оперативная память, чаще называемая оперативной памятью, является ключом к правильной работе вашего компьютера. Это особенно актуально для современных требовательных к памяти приложений, таких как офисные программы, пакеты для редактирования мультимедиа и игры с интенсивным использованием графики.

Прибавьте к этому, сколько мы сейчас делаем в режиме многозадачности — слушаем музыку во время работы, просматриваем фильмы во время загрузки файлов, редактируем электронные таблицы с десятками открытых вкладок в фоновом режиме — и ваша оперативная память нуждается в увеличении.

Так сколько оперативной памяти нужно вашему компьютеру? Можете ли вы работать только с 4 ГБ памяти или вам нужно обновить память до 64 ГБ? Давайте узнаем!

Почему оперативная память важна для вашего компьютера?

Почти все, что вы делаете на компьютере, зависит от наличия достаточного объема памяти. Это включает в себя перемещение курсора мыши, которое использует минимальный объем оперативной памяти, и многозадачность между несколькими приложениями, которая использует больше оперативной памяти. В фоновом режиме постоянно выполняется множество процессов, таких как системные обновления и программы безопасности, которые также потребляют оперативную память.

Это не означает, что ОЗУ является единственным источником памяти; твердотельные накопители (SSD) или жесткие диски (HD) также используются для хранения данных. В то время как ОЗУ используется для краткосрочного хранения, например для отмены предыдущего действия, твердотельные или жесткие диски используются для долгосрочного хранения, например для сохранения документа.

Проще говоря, чем больше операций вы выполняете на своем компьютере, тем больше ГБ оперативной памяти вам потребуется. Со временем вам, вероятно, потребуется увеличить объем памяти компьютера, поскольку новые программы требуют большей пропускной способности памяти.

Как узнать, требуется ли вашему компьютеру больше памяти?

Диагностика проблем с компьютером может быть затруднена. Чтобы выяснить, не является ли причиной нехватка памяти, вот несколько признаков того, что вашему компьютеру может быть полезно обновление памяти.

Если какие-либо из этих симптомов кажутся вам знакомыми, возможно, вам потребуется увеличить объем памяти компьютера:

Программы часто перестают отвечать
Печать нужно постоянно ждать, пока ваш компьютер наверстает упущенное.
Нажатие или выбор значка вызывает задержку.
Многозадачность с несколькими приложениями или программами практически невозможна
Работа с электронными таблицами замедляет работу вашей системы
Вы получаете системные уведомления о нехватке памяти.
Системные обновления снижают производительность из-за слишком медленной работы компьютера.
У вас проблемы с отображением, например страница, которая частично загружается, не загружается вообще или показывает пустое место на месте данных.
Вы пытаетесь открыть приложения или документы, но система перестает отвечать

Ускорит ли ваш компьютер увеличение оперативной памяти?

Производители компьютеров часто не достигают установленного объема памяти в своих системах, чтобы поддерживать низкие цены на свою продукцию. Например, если настольный компьютер может содержать 32 ГБ ОЗУ, он часто поставляется с 4 ГБ или 8 ГБ ОЗУ. Это одна из многих причин, почему обновление памяти дает такие замечательные результаты: почти всегда есть место для улучшения.

Не знаете, сколько оперативной памяти установлено на вашем компьютере? Мы можем помочь вам узнать!

Как проверить память в Windows® 10:

Нажмите логотип Windows или кнопку "Пуск" на панели задач.
Щелкните правой кнопкой мыши "Компьютер".
Нажмите "Свойства".

Как проверить память в macOS Monterey:

Откройте меню Apple.
Выберите «Об этом Mac».
Перейдите на вкладку "Память".

Вы также можете использовать наш инструмент System Scanner, чтобы проанализировать, сколько памяти имеет ваш компьютер и может поддерживать.

Сколько оперативной памяти вам нужно?

Как правило, мы рекомендуем 8 ГБ ОЗУ для повседневного использования компьютера и работы в Интернете, 16 ГБ для работы с электронными таблицами и другими офисными программами и не менее 32 ГБ для геймеров и создателей мультимедиа. То, как вы используете свой компьютер, влияет на то, сколько оперативной памяти вам нужно, поэтому используйте это как ориентир.

Если вы так используете свой компьютер

Вот сколько памяти мы рекомендуем

Обычный пользователь
просматривает Интернет, работает с электронной почтой, слушает музыку или смотрит видео

Пользователь среднего уровня
Просмотр в Интернете, электронная почта, обработка текстов, электронные таблицы, запуск простых графических программ, флэш-игр, музыки, видео или многозадачность

Профессиональный пользователь/геймер/графический дизайнер
Высокопроизводительные игры, редактирование мультимедиа, видео высокой четкости, графический дизайн/3D-моделирование, интенсивная многозадачность

Достаточно ли 4 ГБ ОЗУ?

4 ГБ ОЗУ — это минимальный объем памяти, необходимый для работы базовой модели компьютера.Тем не менее, минимальный минимум может не обеспечить продуктивного использования вашего времени, поскольку ваша система, вероятно, будет замедляться каждый раз, когда вы одновременно запускаете две или более программы, такие как просмотр Интернета, электронная почта и обработка некоторых текстов. Поэтому, если вы не используете устаревшую систему, мы обычно рекомендуем использовать для вашей системы 8 ГБ ОЗУ.

Достаточно ли 8 ГБ ОЗУ?

8 ГБ ОЗУ — это объем памяти, который мы рекомендуем обычным пользователям компьютеров. Если вы используете Интернет, электронную почту, множество офисных программ, флеш-игры и многозадачность, этого объема памяти должно быть достаточно.

Достаточно ли 16 ГБ ОЗУ?

16 ГБ ОЗУ — это объем памяти, который мы рекомендуем для пользователей среднего уровня, которым нужна дополнительная скорость и плавная работа. Это может быть особенно полезно, если вы склонны открывать и запускать несколько программ одновременно. Это также хороший уровень оперативной памяти для обычных геймеров и обычных бизнес-профессионалов.

Не слишком ли много 32 ГБ ОЗУ?

32 ГБ ОЗУ — это объем памяти, который мы рекомендуем для серьезных геймеров, инженеров, ученых и пользователей мультимедиа начального уровня. Такой объем оперативной памяти позволяет этим требовательным к памяти программам работать без сбоев, даже если ваш компьютер стареет. Поэтому это не слишком много, это правильно.

Не слишком ли много 64 ГБ ОЗУ?

Обычно для опытных пользователей рекомендуется 64 ГБ ОЗУ. Если вы являетесь профессиональным пользователем программ, интенсивно использующих оперативную память, таких как игры AAA, работающие с самой высокой частотой обновления и разрешением, приложения для 3D-моделирования, программное обеспечение для редактирования фотографий или видео 4K или 8K, вы можете захотеть защитить память вашего компьютера в будущем, установив не менее 64 ГБ ОЗУ.

Сколько памяти (ОЗУ) требуется вашему компьютеру для программного обеспечения для дизайна или обработки фотографий?

< tr > < td >4 ГБ

Программное обеспечение	Минимальные требования	Мы рекомендуем
Adobe © InDesign ©	2 ГБ	16 ГБ
Adobe © Illustrator ©	1 ГБ< /td>	16 ГБ
Adobe © Photoshop ©	2 ГБ	32 ГБ
Adobe © Premiere © Pro	8 ГБ	32 ГБ
Adobe © After Effects ©	64 ГБ

Вашему компьютеру требуется больше оперативной памяти, чем системные требования?

Хотя компьютер будет работать под управлением операционной системы (ОС) с минимальными требованиями, время отклика и возможности многозадачности будут низкими. Любые будущие обновления также могут потребовать более высоких минимальных требований. Вам понадобится больше, чем минимальные требования

Операционная система

Минимальные требования

Мы рекомендуем

Майкрософт © Windows © 10, 64-разрядная версия

Adobe © Windows © 10, 32-разрядная версия

Adobe © Windows © 8, 64-разрядная версия

Adobe © Windows © 8, 32-разрядная версия

Adobe © Windows © 7, 64-разрядная версия

Adobe © Windows © 7, 32-разрядная версия

Mac © OS X Sierra

Mac © OS X El Capitan

Mac © OS X Yosemite

Mac © OS X El Mavericks

Mac © OS X High Sierra

Mac © OS X Mojave

Потребуется ли мне больше оперативной памяти в будущем?

Минимальные системные требования почти для каждого приложения продолжают расти, но можно настроить компьютер с достаточным объемом памяти, чтобы избежать постоянного обновления. Увеличения установленной оперативной памяти, скорее всего, хватит до конца срока службы вашего компьютера, поэтому в ваших же интересах проявлять инициативу и добавлять больше оперативной памяти по мере необходимости.

Обновление ОС – это часто время для обновления памяти. Поскольку ОС вашего компьютера использует аппаратные ресурсы, такие как ОЗУ, для правильной работы, ОС оказывает значительное влияние на общую производительность. Как правило, более новая версия ОС требует больше памяти, чем ее предшественница. Добавление памяти при обновлении ОС обеспечивает более плавный переход, предотвращает возможные проблемы и оптимизирует производительность вашей системы.

Кроме того, новое программное обеспечение часто требует больше памяти, чем его предшественники, особенно приложения для повышения производительности, такие как программное обеспечение для редактирования фотографий, программы для редактирования видео и игры. Точно так же новые аппаратные компоненты, такие как видеокарты, устройства хранения и даже процессор, требуют достаточного объема памяти для обеспечения обещанного уровня производительности.

Если вы покупаете недорогой компьютер с минимальным объемом памяти, вам может понадобиться увеличить объем памяти. Прежде чем платить более высокую цену за предустановленную оперативную память, ознакомьтесь с доступными обновлениями. Вы можете сэкономить деньги и значительно повысить производительность.

Как обновить оперативную память

Оперативная память — один из самых доступных и простых в обновлении компонентов. Используйте наш инструмент Crucial® Advisor™ или инструмент System Scanner, чтобы узнать, сколько оперативной памяти в вашей системе в настоящее время и сколько она может вместить. Мы можем помочь вам найти обновление со 100% гарантией совместимости для вашей системы.

Если говорить о дополнительных требованиях к системной памяти, обычно действует правило: чем больше, тем лучше.В среднем удвоение объема памяти в вашей системе даст вам семпловое «пространство» для работы и заметно повлияет на общую скорость. Это особенно актуально для современных требовательных к памяти приложений, таких как офисные программы, пакеты для редактирования мультимедиа и игры с интенсивным использованием графики, для которых требуется больше оперативной памяти. Больше памяти позволяет вам запускать больше программ одновременно, и наши любимые программы будут проще в использовании. Но сколько памяти (ОЗУ) на самом деле нужно вашему компьютеру?

Оперативная память, также известная как память, является одним из наиболее важных компонентов, определяющих скорость и общую производительность вашего компьютера. Итак, хотите ли вы купить новый компьютер или хотите ускорить свой текущий ПК, крайне важно понимать, что такое оперативная память и сколько памяти вам на самом деле нужно. Вот все, что вам нужно знать о том, что делает оперативная память, и как узнать, достаточно ли у вас памяти на вашем компьютере Mac или Windows.

Что такое оперативная память?

Оперативная память (ОЗУ) – это аппаратный компонент, используемый для хранения временных данных программ, работающих на компьютерах, смартфонах, игровых консолях и других устройствах. В операционных системах (таких как Windows и macOS) должен быть установлен определенный объем памяти только для загрузки.

Что делает оперативная память?

Оперативную память можно рассматривать как кратковременную память вашего компьютера. Он предоставляет место для временного хранения данных и программных кодов, которые в данный момент использует ваш компьютер. Ваш компьютер использует память для запуска программ, обработки действий, загрузки функций и многого другого.

Хотя объем жесткого диска и оперативной памяти измеряется в гигабайтах (ГБ), они выполняют совершенно разные функции. Вы можете думать о своем жестком диске как о долговременной памяти вашего компьютера, где хранятся все ваши файлы и программы, когда они не используются. Однако данные, хранящиеся в вашей оперативной памяти, будут удалены при каждом выключении компьютера.

Оперативная память вашего компьютера быстрее, чем самые современные накопители длительного хранения. В оперативной памяти хранятся часто используемые данные, которые нужны вашим программам, приложениям или процессам в режиме ожидания. Таким образом, память вашего компьютера может быстро извлекать информацию и передавать ее центральному процессору до тех пор, пока не (ЦП).

Сколько оперативной памяти вам нужно?

Как правило, чем больше у вас оперативной памяти, тем быстрее будут работать ваши программы и тем больше программ вы сможете запускать одновременно. Однако ваша память — это только одна часть уравнения, и общая производительность вашего компьютера также будет зависеть от вашего другого аппаратного и программного обеспечения.

Чтобы добиться максимальной производительности компьютера, рекомендуется всегда покупать карты памяти парами с одинаковыми характеристиками. Это связано с тем, что большинство компьютеров в наши дни оснащены двух- или четырехканальными разъемами для памяти, которые обеспечат вашу память дополнительными каналами связи и повысят скорость передачи данных.

Однако, если вы используете два разных типа карт памяти, они будут работать только со скоростью самого медленного модуля.

Достаточно ли 2 ГБ ОЗУ?

С 2 ГБ ОЗУ у вас будет достаточно памяти для выполнения самых простых задач, таких как использование Microsoft Word и Excel, открытие нескольких вкладок при просмотре веб-страниц или игра в очень недорогие игры. Однако вы можете запускать только одну или две программы одновременно, прежде чем ваше устройство начнет работать медленнее.

Имейте в виду, что 2 ГБ оперативной памяти — это минимум, необходимый для запуска 64-разрядной версии Windows 10. Таким образом, если у вас всего 2 ГБ оперативной памяти, ваш компьютер будет работать очень медленно и вяло. Например, мы использовали более 2 ГБ ОЗУ на ноутбуке с 64-разрядной ОС Windows 10 без запуска каких-либо программ или подключенных устройств.

Достаточно ли 4 ГБ ОЗУ?

С 4 ГБ ОЗУ у вас достаточно памяти для одновременного запуска нескольких легких программ. Вы можете открывать несколько вкладок браузера, выполнять базовое редактирование изображений или видео, играть в недорогие игры и транслировать музыку или видео в Интернете.

Например, мы постоянно использовали более 4 ГБ ОЗУ, просто открывая 10 вкладок в веб-браузере Chrome при работе с Microsoft Word (и диспетчером задач). Однако ваша система может справиться с этими задачами с меньшим объемом памяти, если у вас лучшее оборудование или если вы включите определенные настройки.

В наши дни даже малобюджетные компьютеры и ноутбуки поставляются с предустановленной оперативной памятью не менее 4 ГБ. Если на вашем компьютере всего 2 ГБ памяти, обновление до 4 ГБ памяти будет похоже на день и ночь. Однако важно отметить, что старые 32-разрядные компьютеры не могут поддерживать более 4 ГБ ОЗУ.

Достаточно ли 8 ГБ ОЗУ?

С 8 ГБ оперативной памяти у вас будет достаточно памяти для одновременного запуска нескольких программ. Вы можете одновременно открывать множество вкладок браузера, использовать программы для редактирования фото и видео, транслировать контент и играть в игры среднего и высокого класса.

В настоящее время на многих компьютерах или ноутбуках с Windows 10 и macOS установлено 8 ГБ памяти. Таким образом, 8 ГБ памяти должно быть более чем достаточно для запуска большинства программ повышения производительности. Это также минимальный объем памяти, рекомендуемый Adobe для запуска программ Creative Cloud, таких как Photoshop.

Хотя 8 ГБ ОЗУ более чем достаточно для большинства людей, вы можете легко использовать ее, если в вашем веб-браузере открыты десятки вкладок и вы одновременно запускаете несколько программ. Например, мы израсходовали более 8 ГБ памяти на ноутбуке, открыв 50 вкладок в Chrome при одновременном запуске Photoshop, PowerPoint, Word и Spotify.

Некоторые новые игры также будут использовать до 8 ГБ ОЗУ. Например, для запуска Cyberpunk 2077 требуется не менее 8 ГБ памяти. Это означает, что вы можете столкнуться с серьезной задержкой при попытке запустить игру, если у вас есть какие-либо другие программы, работающие в фоновом режиме.

Достаточно ли 16 ГБ ОЗУ?

С 16 ГБ ОЗУ у вас достаточно памяти для запуска любого количества программ без замедления работы компьютера. Этого объема памяти достаточно для заядлых геймеров, видеоредакторов, игровых стримеров и всех, кто использует AutoCAD или другое требовательное программное обеспечение.

Например, мы не смогли использовать все 16 ГБ памяти, установленной на нашем ноутбуке, потому что процессор слишком сильно все замедлял. Так что, если у вас 16 ГБ ОЗУ, скорее всего, во всех узких местах виноват ваш процессор.

Стоит ли 32 ГБ оперативной памяти?

С 32 ГБ ОЗУ у вас достаточно памяти для редактирования видео высокого разрешения (4K), моделирования трехмерных сред или работы с очень большими файлами. Это также стоит того, если ваш компьютер должен иметь двойную загрузку или у вас установлено несколько виртуальных машин.

Не слишком ли 64 ГБ ОЗУ?

С 64 ГБ ОЗУ у вас достаточно памяти для машинного обучения, редактирования художественных фильмов и дизайна 3D-графики. Однако большинству опытных пользователей 32 ГБ ОЗУ покажется излишним, особенно если вы предпочитаете только высококлассные игры или многозадачность нескольких ресурсоемких программ.

Теперь, когда вы знаете, сколько оперативной памяти вам нужно, вы можете увеличить ее. Однако есть несколько других факторов, которые следует учитывать при покупке новых карт памяти, таких как скорость, задержка и т. д.

В чем разница между DDR3 и DDR4?

Если вы присмотритесь к оперативной памяти, вы заметите, что большинство из них — это модули DDR3 и DDR4 DDR5. Основное различие между ними заключается в том, что новые модули DDR4 быстрее, энергоэффективнее и имеют большую емкость, чем DDR3.

DDR означает двойную скорость передачи данных, а цифры 3 и 4 обозначают версию микросхемы памяти. Скорость оперативной памяти (также известная как тактовая частота или частота) измеряется в мегагерцах (МГц). Этот показатель показывает, сколько раз в секунду ваша оперативная память может обращаться к своему хранилищу.

На данный момент оперативная память DDR3 может достигать максимальной скорости только 2133 МГц, а DDR4 — с 2133 МГц до 4266 МТ/с (миллионов передач в секунду). Что касается емкости, DDR3 поддерживает только до 16 ГБ на один накопитель, но вы можете купить модули DDR4 емкостью до 256 ГБ.

DDR3 и DDR4 также имеют разные стандартные размеры. Планка оперативной памяти DDR3 не помещается в слот оперативной памяти DDR4. Поэтому, прежде чем обновлять оперативную память, обязательно узнайте, какие слоты оперативной памяти есть на вашем компьютере. Кроме того, важно отметить, что настольные компьютеры используют другую оперативную память, чем ноутбуки.

А как насчет DDR5?

DDR5 — это новейшая разработка памяти для ПК, которая стала коммерчески доступной только в 2021 году. По сравнению с DDR4 новый стандарт оперативной памяти быстрее, имеет большую емкость и более энергоэффективен. Однако, поскольку стандарт все еще новый, сейчас он не работает на многих компьютерах.

Имеет ли значение скорость оперативной памяти?

Скорость вашей оперативной памяти не имеет значения, если ваш процессор не справляется. Тем не менее, вы увидите небольшое повышение производительности с более быстрой оперативной памятью, если другие ваши компоненты справятся с этим. Но вы можете значительно улучшить свою производительность, увеличив скорость процессора или графического процессора.

Некоторые ЦП указывают рекомендуемую скорость ОЗУ в своих технических характеристиках. Использование этой рекомендуемой скорости также может повысить производительность, но лишь незначительно. Например, хотя вы можете не увидеть гораздо более высокую частоту кадров во время игр с более быстрой оперативной памятью, вы можете увидеть более высокую частоту кадров 1% и 0,1%. Кроме того, вам необходимо убедиться, что ваша материнская плата поддерживает более высокие скорости оперативной памяти. В противном случае скорость вашей оперативной памяти будет ограничена, и тогда не будет иметь значения, насколько она быстра.

Что такое хорошая задержка CAS для оперативной памяти?

Задержка CAS – это количество тактовых циклов, которое требуется RAM-накопителю для доступа к набору данных. Для модулей оперативной памяти с одинаковыми скоростями и версиями чипов более низкая задержка лучше. Хотя DDR3 обычно имеет более низкую задержку, чем DDR4, последняя компенсирует это гораздо более высокими скоростями, обеспечивающими более высокую производительность.

После того как вы поймете, что такое объем оперативной памяти, скорость и задержка, вы узнаете, как узнать объем памяти на вашем текущем компьютере:

Сколько оперативной памяти у вас на ПК с Windows 10?

Чтобы узнать объем оперативной памяти на компьютере с Windows 10, откройте окно поиска. Затем введите Диспетчер задач в строку поиска и нажмите Открыть. Затем перейдите на вкладку Производительность, и в правом верхнем углу вы увидите, сколько у вас оперативной памяти.

Откройте окно поиска Windows. Это можно сделать, нажав на значок увеличительного стекла в левом нижнем углу экрана.
Затем введите Диспетчер задач в строке поиска.
Далее нажмите Открыть. Вы также можете нажать Enter на клавиатуре.
Затем перейдите на вкладку Производительность. Вы увидите это в верхней части всплывающего окна рядом с Процессами.
Вы увидите, сколько у вас оперативной памяти, в правом верхнем углу окна. Затем вы также увидите, сколько памяти вы используете в настоящее время, в нижней части окна рядом с Используется.

Вы также можете получить доступ к этому окну, щелкнув правой кнопкой мыши панель задач в нижней части экрана и выбрав Диспетчер задач. Или вы можете одновременно нажать Ctrl + Shift + Esc на клавиатуре.

Сколько оперативной памяти у вас на компьютере Mac?

Чтобы узнать объем оперативной памяти на компьютере Mac, откройте окно Finder и перейдите в папку Приложения. Затем перейдите в папку «Утилиты» и откройте приложение Мониторинг активности. Наконец, перейдите на вкладку Память, и вы увидите, сколько памяти у вас есть рядом с Физическая память.

Откройте окно Finder. Вы можете сделать это, щелкнув наполовину синий, наполовину серый значок лица в доке. Или вы можете щелкнуть любое пустое место на рабочем столе и одновременно нажать клавиши Command + N на клавиатуре.
Затем перейдите в папку Приложения. Это можно сделать, нажав Приложения на левой боковой панели окна Finder. Или вы можете одновременно нажать клавиши Command + Shift + A на клавиатуре.
Затем откройте папку Утилиты. Вы также можете нажать клавиши Command + Shift + U на клавиатуре и пропустить предыдущий шаг.
Затем откройте Монитор активности.
Затем перейдите на вкладку Память. Вы увидите это в верхней части окна, вложенного в CPU.
Наконец, рядом с Физическая память отображается объем памяти вашего Mac. Вы увидите это внизу по центру окна. Вы также увидите, сколько памяти вы используете в настоящее время рядом с использованной памятью.

Теперь, когда вы знаете, что такое оперативная память и сколько памяти у вашего компьютера, ознакомьтесь с нашим списком лучших настольных компьютеров, если вы хотите обновить его.

Оперативная память (оперативная память) и ПЗУ (постоянная память) присутствуют на вашем компьютере.

ОЗУ — это энергозависимая память, в которой временно хранятся файлы, с которыми вы работаете. ПЗУ — это энергонезависимая память, в которой постоянно хранятся инструкции для вашего компьютера. Узнайте больше об оперативной памяти.

Что такое оперативная память компьютера?

ОЗУ — это энергозависимая память, а это означает, что информация, временно хранящаяся в модуле, стирается при перезагрузке или выключении компьютера.Поскольку информация хранится на транзисторах электрически, при отсутствии электрического тока данные исчезают. Каждый раз, когда вы запрашиваете файл или информацию, они извлекаются либо с диска компьютера, либо из Интернета. Данные хранятся в оперативной памяти, поэтому каждый раз, когда вы переключаетесь с одной программы или страницы на другую, информация мгновенно становится доступной. При выключении компьютера память очищается до тех пор, пока процесс не начнется снова. Пользователи могут легко изменять, обновлять или расширять энергонезависимую память. Узнайте, требуется ли вашему компьютеру больше памяти, или узнайте больше об оперативной памяти.

Что такое ПЗУ?

ПЗУ означает энергонезависимую память в компьютерах. Это означает, что информация постоянно хранится в микросхеме. Память не зависит от электрического тока для сохранения данных, вместо этого данные записываются в отдельные ячейки с использованием двоичного кода. Энергонезависимая память используется для тех частей компьютера, которые не изменяются, например, для начальной загрузки программного обеспечения или инструкций встроенного ПО, обеспечивающих работу принтера. Выключение компьютера никак не влияет на ПЗУ. Пользователи не могут изменять энергонезависимую память.

© Micron Technology, Inc., 2018. Все права защищены. Информация, продукты и/или технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Ни Crucial, ни Micron Technology, Inc. не несут ответственности за упущения или ошибки в типографике или фотографии. Micron, логотип Micron, Crucial и логотип Crucial являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками Micron Technology, Inc. Все другие товарные знаки и знаки обслуживания являются собственностью соответствующих владельцев.

Кэш-память играет ключевую роль в компьютерах. Фактически, все современные компьютерные системы, включая настольные ПК, серверы в корпоративных центрах обработки данных и облачные вычислительные ресурсы, имеют небольшие объемы очень быстрой статической оперативной памяти (SRAM), расположенной очень близко к центральному процессору (ЦП). Эта память называется кэш-памятью.

Несмотря на свой небольшой размер по сравнению с основной памятью (ОЗУ) или дополнительной памятью (ресурсами хранения), кэш-память оказывает огромное влияние на общую производительность системы.

Что такое кэш-память?

Компьютерные системы оснащены жесткими дисками или твердотельными накопителями (SSD) для обеспечения большой емкости и долговременного хранения данных, а также оперативной памятью, которая используется для хранения данных и программного кода, которые центральный процессор использует или собирается использовать. понадобится в самое ближайшее время. Оперативная память намного быстрее, чем жесткий диск или хранилище SSD. Обычно он состоит из динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), которая также дороже в пересчете на гигабайт или сохраненные данные.

Но ЦП работает намного быстрее, чем ОЗУ, поэтому иногда ему приходится ждать, пока инструкции или данные считываются из ОЗУ, прежде чем он сможет продолжить обработку, что снижает общую производительность компьютерной системы.

Чтобы этого не происходило, компьютерные системы обычно оснащаются кэш-памятью: небольшим объемом динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), которая является очень быстрой, но очень дорогой и расположена очень близко к самому ЦП.

В этой кэш-памяти хранятся данные или инструкции, которые процессор может использовать в ближайшем будущем. Поскольку это избавляет ЦП от ожидания, для повышения производительности чтения используется кэширование.

Кэш-память и производительность

Кэш-память повышает производительность компьютера. Кэш-память расположена очень близко к ЦП, либо на самом чипе ЦП, либо на материнской плате в непосредственной близости от ЦП и соединена специальной шиной данных. Таким образом, инструкции и данные могут быть прочитаны из него (и записаны в него) гораздо быстрее, чем в случае с обычной оперативной памятью.

Это означает, что процессор с меньшей вероятностью будет вынужден ждать — или время ожидания будет значительно сокращено. В результате очень небольшой объем кэш-памяти может привести к значительному увеличению производительности компьютера.

Как работает кэш-память?

Кэш-память работает, беря данные или инструкции по определенным адресам памяти в ОЗУ и копируя их в кэш-память вместе с записью исходного адреса этих инструкций или данных.

В результате получается таблица, содержащая небольшое количество адресов оперативной памяти и копии инструкций или данных, содержащихся в этих адресах оперативной памяти.

Кэш памяти «сработал»

Когда процессору требуются инструкции или данные из заданного адреса ОЗУ, то, прежде чем извлекать их из ОЗУ, он проверяет, содержит ли кэш-память ссылку на этот адрес ОЗУ. Если это так, то он считывает соответствующие данные или инструкции из кэш-памяти, а не из ОЗУ. Это известно как «попадание в кэш». Так как кэш-память быстрее, чем ОЗУ, и поскольку она расположена ближе к центральному процессору, она может получить и начать обработку инструкций и данных намного быстрее.

Та же процедура выполняется, когда данные или инструкции необходимо записать обратно в память.Однако в этом случае есть дополнительный шаг, потому что если что-то записывается в кэш-память, то в конечном итоге это также должно быть записано в ОЗУ.

Как это делается, зависит от политики записи кеша. Простейшая политика называется сквозной записью: при этой политике все, что записывается в кеш памяти, сразу же записывается в ОЗУ.

Альтернативная политика — «обратная запись». Используя политику «обратной записи», данные, записываемые в кэш-память, теперь сразу же записываются и в ОЗУ. Все, что записывается в кэш-память, помечается как «грязное», что означает, что оно отличается от исходных данных или инструкций, которые были считаны из ОЗУ. Когда она удаляется из кэш-памяти, то и только тогда она записывается в оперативную память, заменяя исходную информацию.

Промежуточные политики позволяют ставить «грязную» информацию в очередь и записывать обратно в ОЗУ в пакетном режиме, что может быть более эффективным, чем многократная запись по отдельности.

Кэш памяти «промах»

Если данные или инструкции по заданному адресу оперативной памяти не найдены в кэш-памяти, это называется «промахом кэша». В этом случае ЦП вынужден ждать, пока информация извлекается из ОЗУ.

На самом деле данные или инструкции извлекаются из ОЗУ и записываются в кэш-память, а затем отправляются в ЦП. Причина этого в том, что данные или инструкции, которые недавно использовались, скорее всего, снова потребуются в ближайшем будущем. Таким образом, все, что ЦП запрашивает из ОЗУ, всегда копируется в кэш-память.

(Есть исключение. Некоторые данные редко используются повторно, их можно пометить как некэшируемые. Это предотвращает ненужное занятие ценного пространства кэш-памяти данными.)

В связи с этим возникает вопрос, что произойдет, если кэш-память уже заполнена. Ответ заключается в том, что часть содержимого кэш-памяти необходимо «выселить», чтобы освободить место для новой информации, которую необходимо туда записать.

Если необходимо принять решение, кэш памяти применит «политику замены», чтобы решить, какая информация будет вытеснена.

Существует несколько возможных политик замены. Одной из наиболее распространенных является политика наименее использовавшихся (LRU). В этой политике используется принцип, согласно которому, если данные или инструкции не использовались в последнее время, то они с меньшей вероятностью потребуются в ближайшем будущем, чем данные или инструкции, которые потребовались совсем недавно.

Ключевое значение кэш-памяти

Кэш-память необходима для устранения узких мест производительности между ОЗУ и ЦП. Его использование аналогично использованию оперативной памяти в качестве дискового кеша. В этом случае часто используемые данные, хранящиеся во вторичных системах хранения (таких как жесткие диски или твердотельные накопители), временно помещаются в оперативную память, где ЦП может получить к ним доступ гораздо быстрее.

Поскольку ОЗУ дороже (но быстрее), чем вторичное хранилище, дисковые кэши меньше, чем жесткие диски или твердотельные накопители. Поскольку SRAM дороже (но быстрее), чем DRAM, кэши памяти меньше, чем RAM.

Типы кэш-памяти

Первичный кэш Большая часть кэш-памяти физически расположена на том же кристалле, что и сам ЦП, а часть, ближайшая к ядрам ЦП, иногда называется первичным кэшем, хотя этот термин больше не используется.

Вторичная кэш-память Часто это относится к дополнительной части кэш-памяти, расположенной на отдельной микросхеме материнской платы рядом с процессором. Этот термин также больше не используется, поскольку большая часть кэш-памяти теперь расположена на самом кристалле ЦП.

Уровни кэш-памяти

Современные компьютерные системы имеют более одной части кэш-памяти, и эти кэши различаются по размеру и близости к ядрам процессора, а значит, и по скорости. Они известны как уровни кэша.

Самая маленькая и самая быстрая кэш-память — это кэш-память 1-го уровня, или кэш-память L1, а следующей является кэш-память L2. Большинство систем теперь имеют кэш-память L3, а с момента появления чипов Skylake Intel также добавила кэш-память L4 в некоторые из своих процессоров.

Уровень 1

Кэш L1 — это кэш-память, встроенная в сам ЦП. Он работает на той же тактовой частоте, что и процессор. Это самый дорогой тип кэш-памяти, поэтому его размер крайне ограничен. Но поскольку он очень быстрый, это первое место, где процессор будет искать данные или инструкции, которые могли быть буферизованы там из ОЗУ.

На самом деле в большинстве современных процессоров кэш L1 разделен на две части: раздел данных (L1d) и раздел инструкций (L1i). Они содержат данные и инструкции соответственно.

Современный ЦП может иметь размер кэша порядка 32 КБ L1i и L1d на ядро.

Уровень 2

Кэш L2 также может располагаться в микросхеме ЦП, хотя и не так близко к ядру, как кэш L1. Или, что реже, он может быть расположен на отдельном чипе рядом с процессором.Кэш L2 дешевле и больше, чем кэш L1, поэтому размер кэша L2, как правило, больше и может составлять порядка 256 КБ на ядро.

Уровень 3

Кэш уровня 3, как правило, намного больше, чем кэш L1 или L2, но он также отличается еще одним важным аспектом. В то время как кэши L1 и L2 являются частными для каждого ядра процессора, кэш L3, как правило, является общим кешем, общим для всех ядер. Это позволяет ему играть важную роль в обмене данными и межъядерной связи. Кэш L3 может иметь размер порядка 2 МБ на ядро.

Отображение кэша

Кэш-память, как уже говорилось, чрезвычайно быстра, то есть ее можно очень быстро считывать.

Но существует потенциальное узкое место: прежде чем данные можно будет считать из кэш-памяти, их необходимо найти. Процессор знает адрес оперативной памяти данных или инструкции, которую он хочет прочитать. Он должен искать в кеше памяти, чтобы увидеть, есть ли ссылка на этот адрес ОЗУ в кеше памяти вместе со связанными данными или инструкциями.

Существует несколько способов отображения данных или инструкций из ОЗУ в кэш памяти, и они напрямую влияют на скорость, с которой их можно найти. Но есть компромисс: минимизация времени поиска также сводит к минимуму вероятность попадания в кеш, а максимизация вероятности попадания в кеш увеличивает вероятное время поиска.

Обычно используются следующие методы сопоставления кеша:

Прямое сопоставление

При использовании кеша с прямым отображением существует только одно место в кэш-памяти, в котором может храниться данный блок данных из ОЗУ.

Это означает, что ЦП должен заглянуть только в одно место в кэше памяти, чтобы увидеть, присутствуют ли данные или инструкции, которые он ищет, и если они есть, они будут найдены очень быстро. Недостаток кэша с прямым отображением заключается в том, что он сильно ограничивает объем данных или инструкций, которые могут храниться в кэше памяти, поэтому попадания в кэш случаются редко.

Ассоциативное сопоставление

Также известное как полностью связанное сопоставление, оно противоположно прямому сопоставлению. При ассоциативной схеме отображения любой блок данных или инструкций из ОЗУ можно поместить в любой блок кэш-памяти. Это означает, что ЦП должен просмотреть всю кэш-память, чтобы увидеть, содержит ли она то, что он ищет, но вероятность попадания в кеш гораздо выше.

Набор-ассоциативное сопоставление

Компромиссом между двумя типами сопоставления является установленное ассоциативное сопоставление, которое позволяет сопоставлять блок оперативной памяти с ограниченным числом различных блоков кэш-памяти.

Поиск в двухсторонней системе занимает в два раза больше времени, чем в системе с прямым сопоставлением, поскольку ЦП должен искать в двух местах, а не только в одном, но вероятность попадания в кеш гораздо выше.

Читайте также: