Оперативна пам'ять: види для ноутбука і характеристики

Комп'ютер, ноутбук, смартфон або планшет мають два види пам'яті. Внутрішня зазвичай відповідає за збереження мультимедійних файлів і програм, а ось оперативна є робочою, іншими словами, тимчасовою. Зазвичай в сучасних девайсах є достатній запас і тієї й іншої пам'яті, але трапляється так, що користувачеві необхідно її розширення. І якщо у випадку з внутрішньої можна просто докупити зовнішній накопичувач, то з оперативної таке не пройде.

Що це?

Оперативна пам'ять – це тимчасовий архів, який зберігає дані всіх програм на певний термін під час їх функціонування. Після того як пристрій вимкнено, сховище очищається. Тому ПК завжди рекомендує користувачеві зберігати всі редаговані дані, так як після виключення незбережені зміни зникнуть.


Зазвичай, коли мова йде про «оперативці», представляється архів, який зберігає всі активні процеси і софти. Але іноді цим терміном називають також зовнішні накопичувачі типу дисків або пристроїв зберігання даних на магнітній стрічці. Взагалі, всі види оперативної пам'яті є енергозалежними елементами системи. В них зберігається машинний код софта, також вхідні/вихідні та проміжні матеріали, над якими працює процесор.

Історична основа

Перш ніж ми вивчимо типи і види оперативної пам'яті, важливо зрозуміти, із чого все почалося. Історія починається аж до початку 30-х років 19 століття. Тоді Чарльз Беббідж працював над аналітичною машиною. Ті блоки, які повинні були зберігати інтервальні результати калькуляції, він називав «складами». Вся інформація про цих осередках зберігалася механічно, у вигляді розташування валів і шестерень між собою.


Коли був створений арифмометр першого покоління, його функціонал вважався експериментальним. Про «оперативці» взагалі сказати нічого. Її альтернатив було кілька, і вони ґрунтувалися на фізичних принципах. Були пов'язані з електромагнітним реле, акустичними лініями затримки, електронно-променевими трубками і т. д. Тоді оперативна пам'ять зовнішній вигляд могла мати абсолютно непередбачуваний. Частіше це були магнітні барабани або вали. З виходом другого покоління ЕОМ потрібно було думати і над ефективним ОЗП. Саме тоді і з'явилися магнітні сердечники з пам'яттю. Третє покоління зробило стрибок вперед і стало застосовувати мікросхеми, на яких були електронні вузли комп'ютера. Тоді вже почали з'являтися види оперативної пам'яті. Динамічна зберігалася завдяки заряду конденсатора, а статична - з допомогою тригерів.

Сучасний стан речей

З часом технологічний процес привів до ОЗП новітнього виду. «Оперативка» як і раніше залежить від подачі енергії. У разі втрати енергопостачання вона відразу втрачає всі незбережені дані. Нині існують основні види оперативної пам'яті. Їх, як і раніше, два: статична і динамічна. Перша працює завдяки тригеру, друга – конденсатору. Обидві стали більш ефективними. Зовні вони виглядають як модуль з напівпровідниками, який організований, як прилад з вільним доступом. Динамічна пам'ять на порядок дешевше. Далі ми докладніше розберемося з кожним із них.

Динаміка в роботі

Оперативна пам'ять має різні види. Серед основних можна відзначити динамічний, або DRAM. Це найпоширеніший вид в комп'ютерах. Пов'язано з тим, що є більш економічним. Щоб зберігати розряд, була розроблена особлива схема, яка складається з двох деталей: конденсатора і транзистора. Така структура набагато дешевше, а також є економічною. Все тому, що на одному кристалі може поміститися більше конденсаторів і транзисторів, ніж у іншому варіанті модуля. Головним недоліком такої «оперативки» вважається її швидкість. Працює вона повільно, оскільки для зміни статусу конденсатора потрібно додатковий час: розрядка і зарядка. Цей процес займає в десять разів більше, ніж в статичному варіанті. Також такий вигляд має ще один недолік, при якому конденсатори за якийсь період розряджаються. Причому це може бути пов'язано з електричною ємністю і більшою витоком струму. Саме з-за останнього недоліку цей вид отримав таку назву: заряд зменшується в часі, а отже, спостерігається динаміка. Тим не менш, щоб вся інформація не була загублена, конденсатор може регенеруватися з часом, таким чином продовжуючи собі життя. Щоб запустити відновлення, необхідно включити циклограму зчитування. Вона стосується всіх ліній запам'ятовує матриці. Це подія регулює процесор або контролер пам'яті.

Статика

Це вид оперативної пам'яті з транзисторів. SRAM не вимагає відновлення, тому й одержав таку назву. Головне достоїнство цієї пам'яті – його висока швидкість. Пов'язано це з тим, що механізм кріплення тригерів і логічних вентилів простий, тому для перемикання перше не потрібно багато часу. Але доведеться миритися з дорожнечею і марнотратством. Справа в тому, що транзистори, які знаходяться в тригерах, коштують набагато дорожче, ніж у першому виді пам'яті. Не впливають на їх високу вартість і групові методи виготовлення. Також транзистори займають занадто багато місця на одному кристалі.
Статична оперативна пам'ять практично ніколи не використовується в сучасних ПК. Зазвичай її поміщають заради організації надшвидкого ОЗП, який може нашкодити продуктивності системи, причому критично.

Зовнішність оманлива

Щоб зовні визначити види оперативної пам'яті комп'ютера потрібно дуже добре в них розбиратися. Звичайному користувачеві це не під силу. Хіба що якщо мова не йде про модулі для ПК та ноутбука. Тим не менш нині можна класифікувати кілька видів оперативної пам'яті. Деякі з них використовуються нині, то вже давно перестали з'являтися на ринку, але їх ще можливо знайти в комп'ютерах старого покоління. Причому багато хто з попередніх моделей виявилися набагато живуча новомодних варіантів.

FPM

Це динамічна оперативна пам'ять. Принцип її роботи простий: вона отримує швидше дані зі сторінки, яка була використана в минулому циклі. Цій технології відповідає її назву Fast Page Mode. Зараз зустріти таку «оперативку» велика рідкість, так як вона служила ще в середині 90-х років минулого століття. Тоді її партнерами були процесори 486 і новий Pentium.

EDO

Це ще одна оперативна пам'ять, види якої мало кому відомі. Раніше працювала аж у 1995 році і була спеціально підготовлена для першого процесора Pentium. Вона стала покращеною версією попередньої. Працювала відразу над двома діями одночасно: вибирала наступний блок в той час, коли відправляла до процесора попередній.

SDRAM

Дуже спритний варіант оперативної пам'яті. Він настільки швидкий, що може легко взаємодіяти з частотою роботи процесора. Принцип вже більш складний: мікросхема має дві частини. В процесі активної роботи, у першій з них відбувається звернення до біту, а в іншому підготовка цієї дії. Популярним цей модуль став в 1996 році. Тоді його почали активно використовувати у співпраці з Intel. Воно було досить плідним, тому SDRAM був популярний до 2001 року. Ця оперативна пам'ять види попередні обігнала з лишком. Вона стала в три рази швидше ніж FPM, і в два рази – ніж EDO. Працювала з частотою 133 МГц.

DDR

Це поліпшена версія попередньої. З'явилася якраз у 2001 році. Головна зміна торкнулося не тактової частоти, а безпосередньо самої роботи. Тепер за один такт дані передавалися два рази.

DDR2

Зрозуміло, що ця версія стала продовженням попередньої. З'явилася в 2003 році, але чіпсети для неї виготовили лише на наступний рік. Так само, як і попередній «родич» DDR2 може передати дані два рази за один такт. Головна відмінність двох модулів – це змінена тактова частота, яка була отримана внаслідок структурних поліпшень. Ця версія прожила недовго так як мала деякі недоліки. З-за збільшеної частоти вона помітно пригальмовувала в процесі роботи з пам'яттю.

DDR3

Ще одна не менш відома оперативна пам'ять - DDR3. Види цих «оперативок» відносяться до серії SDRAM. Вона прийшла на зміну попередньому поколінню. Використовується для обчислювальних пристроїв, а також для відеопам'яті. Цей варіант модуля став більш дбайливим: зберігає до 40% енергії. Знизити харчування вдалося за рахунок використання 90-нм технічного процесора. В цьому випадку була виготовлена мікросхема і транзистори з подвійним затвором, які якраз і відповідають за витоку струмів. Неприємністю стало те, що модуль в цей раз вийшов видозміненим. Ключ тепер знаходиться в іншому місці, тому встановити цю оперативну пам'ять на місце DDR2 неможливо. Проте зроблено це було не просто так. Параметри електрики не збігаються у цих модулів, тому, щоб не відбувалося помилкових установок, поміняли місце розташування ключа.

DDR4

Нова еволюційна оперативна пам'ять. Види SDRAM підійшли до логічного завершення. Новий модуль в маси вийшов в 2014 році. Він поліпшив частотні характеристики і знизила напругу живлення. Головна відмінність від попереднього покоління: подвоєне число банків (16 штук). Пропускна здатність тепер теж набагато краще і теоретично може досягти аж 25 Гб/с. Розроблена нова технологія, яка підвищує надійність всіх процесів. У цій оперативної пам'яті існує свій процесор – Intel Haswell-E/Haswell-EP.

RAMBUS

Це окрема оперативна пам'ять, види, характеристики якої досить високі. Вона була розроблена в 1996 році. Їй вирішила зайнятися компанія Intel. «Оперативка» вийшла на порядок краще, ніж її «колеги». Ліцензію на неї отримали відомі концерни. Пізніше під неї було створено декілька материнських плат. На них вона показувала відмінні результати. Так склалося, що перед її виходом компанія Intel виявила помилку, через що втратила близько 100 мільйонів доларів. Зараз цей модуль рідко використовують. Але він все-таки знаходиться в PlayStation 2 і PlayStation 3.

Ноутбуки

Відмінність оперативної пам'яті для ноутбуків і ПК помітні тільки в розмірах і назвах. Тому повторювати все вище зазначене немає сенсу. Щоб вибрати модуль для цього пристрою, треба також вивчити всі існуючі види оперативної пам'яті для ноутбука, визначити сумісність її з материнською платою і розібратися з ціновою категорією. Перша «оперативка» для ноута була випущена в 2002 році. Це була модель SO DIMM SDRAM. Нині її вже неможливо ніде знайти. Працювала з частотою 100 МГц і 133 МГц. SO DIMM DDR з'явилася трохи пізніше – в 2005 році. Стала на порядок потужніша. Отримав 266333 і 400 МГц частот. Розташування ключа в порівнянні з попередньою моделлю значно змінилося. SO DIMM DDR2 щодо свого «колеги» з минулого покоління, також стала більш потужною: максимальні частоти досягали 800 МГц. Ключ знову змістився, але на 1 мм, в порівнянні з DDR, що призводило до плутанини з сумісністю. SO DIMM DDR3 на ринок вийшов в 2009 році. Розташування ключа кардинально відрізнялося від попередньої моделі, тому недосвідчені користувачі тепер не могли помилитися. Максимальні частоти цього модуля досягли 1600 МГц. Моделі ноутбуків змінювалися, модифікувалася, і оперативна пам'ять для них також трансформувалася. Наступним модулем став Micro-DIMM DDR2. Його обсяг був 1 Гб, що було досить багато для користувача. Зараз ситуація з оперативною пам'яттю для ноутбука двояка. Справа в тому, що багато моделей мають інтегровану систему, і замінити «оперативку» не представляється можливим. Тому попит на модулі для ноутов нині дуже малий. Ті, кому все-таки необхідно збільшити обсяги тимчасового сховища, витрачають багато часу, щоб знайти вдалий варіант. Зараз для того, щоб комп'ютер справлявся із серфінгом в інтернеті та офісними програмами, достатньо буде 1 Гб «оперативки». А ось геймерам варто придивитися до більш потужним варіантами. Наприклад, Kingston SO-DIMM DDR3 4Gb PC10660. Коштує ця оперативна пам'ять для ноутбука майже 2 тисячі рублів. Обсяг її, як видно з назви, становить 4 гігабайти. Тип - DDR3 а тактова частота - 1333 МГц. Серед інших компаній, які випускають якісні модулі, є Samsung, Corsair, Hynix, Transcend. Для власників настільних ПК є дуже потужні варіанти, які особливо сподобаються любителям комп'ютерних ігор – Kingston HyperX FURY Red Series. У комплект «оперативки» входить два модулі по 4 Гб. Тип - DDR3 а тактова частота - 1866 МГц. Ціна такої оперативної пам'яті становить 3500 рублів.