Стаття востаннє коригувалася 2022.02.17 та могла втратити свою актуальність !!!

Зі статті читач дізнається, що таке оперативна пам'ять, як вона працює, як вибрати підходящі модулі оперативної пам'яті, оцінити їх продуктивність і самостійно встановити в системний блок.

Оперативна пам'ять (ОЗП, оперативний запам'ятовуючий пристрій) – важлива складова частина будь-якого комп'ютера, яка необхідна йому так само, як процесор або материнська плата. Це швидкий запам'ятовуючий буфер, де тимчасово зберігається інформація, яка в даний момент потрібна або з великою долею ймовірності може знадобитися процесору.

Навіщо це потрібно? Швидкість доступу до даних, що знаходяться на жорсткому диску або SSD, надто низька, щоб процесор зміг працювати з ними безпосередньо. Оперативна пам'ять швидша у рази. Якби її не було, процесору постійно доводилося б простоювати, чекаючи на отримання від HDD/SSD нових даних і запису в них вже оброблених.

Коли комп'ютер вмикається, відбувається завантаження файлів операційної системи в оперативну пам'ять. Якщо користувач відкриває якусь програму, туди підвантажуються дані, необхідні для роботи цієї програми. При відкритті якоїсь сторінки Інтернету до оперативної пам'яті підвантажуються дані, необхідні для її відображення на екрані і т.д. Таким чином, що б користувач не робив, необхідні дані заздалегідь автоматично підвантажуються в швидку оперативну пам'ять. Завдяки такій схемі комп'ютер здатний без видимих ​​затримок реагувати на будь-які маніпуляції користувача у відкритих програмах.

Оперативна пам'ять комп'ютера складається із сукупності модулів ОЗП, які встановлюються у відповідні роз'єми материнської плати.

Модуль ОЗП — це прямокутна плата з розпаяними на ній запам'ятовуючими мікросхемами і з контактами на одній із граней. На відміну від HDD та SSD, ця пам'ять енергозалежна. Тобто, при відключенні живлення (вимкненні комп'ютера, від'єднанні модуля ОЗП від материнської плати тощо) всі дані, які в ній знаходяться, зникають.

Не складно здогадатися, що чим швидша оперативна пам'ять комп'ютера і чим її більше, тим краще.

Загальний обсяг оперативної пам'яті комп'ютера визначається сукупністю обсягів модулів ОЗП, встановлених на материнській платі. Швидкість пам'яті залежить від частоти та затримок (таймінгів) модулів ОЗП, які в свою чергу залежать від типу пам'яті.

Основні характеристики модулів ОЗП

Тип пам'яті:

Зустрічається оперативна пам'ять наступних типів (розміщені за хронологією появи):

• SDR SDRAM (тактова частота шини 66 - 133 МГц);

• DDR SDRAM (100 – 267 МГц);

• DDR2 SDRAM (400 – 1066 МГц);

• DDR3 SDRAM (800 – 2400 МГц).

• DDR4 SDRAM (1600 - 4266 МГц).

• DDR5 SDRAM (4800 – 8400 МГц).

Перші 3 типи пам'яті дуже старі, але все ще використовуються в деяких системах. DDR3 та DDR4 використовується в абсолютній більшості сучасних комп'ютерів. DDR5 - новий тип пам'яті, її використання ще не стало масовим.

При виборі типу оперативної пам'яті необхідно враховувати можливості процесора та материнської плати комп'ютера, з якими вона використовуватиметься. Кожен процесор підтримує, зазвичай, лише один (максимум 2) типи пам'яті. Тобто, можливість вибору пам'яті обмежується насамперед можливостями процесора.

Материнська плата також впливає на вибір. Наприклад, процесори Intel 12-го покоління підтримують оперативну пам'ять DDR4 та DDR5. Однак, кожна конкретна материнська плата, яка підтримує ці процесори, дозволяє використовувати чи DDR4 чи DDR5.

Частота та таймінги

Частота - це кількість коливань, які здійснює шина пам'яті за одиницю часу. Частота залежить від типу пам'яті (див. вище). Чим вище частота (сучасніший тип) пам'яті, тим краще.

Але не залежно від частоти, принцип роботи оперативної пам'яті всіх зазначених вище типів однаковий. Вона обробляє потік команд процесора як своєрідний конвеєр. Головною особливістю цього конвеєра є те, що при поступанні до ОЗП, наприклад, команди на читання дані на виході з'являються не відразу, а через якийсь час (через деяку кількість тактів). Цей час називається затримкою або таймінгами пам'яті (англ. – SDRAM latency) і чим він коротший, тим оперативна пам'ять комп'ютера швидша. Цей параметр, як і частоту шини, слід враховувати під час вибору ОЗП.

Наприклад, є два модулі ОЗП DDR2 з частотою шини 800 МГц та затримками пам'яті 4-4-4 та 5-5-5. З них продуктивнішим буде перший варіант.

Складніше порівнювати пам'ять із різними частотами. Як правило, в модулях пам'яті з вищою частотою вищими виявляються й затримки, і виграш у швидкості від цієї частоти насправді буде настільки великим, як здається на перший погляд. Наприклад, DDR3-1333МГц із таймінгами 9-9-9 лише трохи випереджає DDR2-800МГц із затримками 4-4-4, а DDR3-1333МГц із затримками 7-7-7 за продуктивністю приблизно рівна DDR2-1067МГц.

Форм-фактор

Всі модулі ОЗП залежно від сфери застосування випускаються у 2 основних форм-факторах: Long-DIMM та SO-DIMM. Long-DIMM призначений для настільних комп'ютерів, SO-DIMM – для ноутбуків та різноманітних міні-комп'ютерів (див. зображення).

У кожному з цих форм-факторів випускається пам'ять різних типів. Існує Long-DIMM DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. Є також SO-DIMM DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. При цьому, модулі ОЗП одного форм-фактору, але різних типів, також відрізняються один від одного кількістю контактів і розміщенням ключа - спеціального вирізу, що перешкоджає розміщенню модулів невідповідного типу в непідтримуваний роз'єм (на зображенні нижче різні типи пам'яті у форм-факторі Long- DIMM).

Якщо материнська плата розрахована на використання, наприклад, Long-DIMM DDR3, встановити в її роз'єм модуль Long-DIMM DDR4 не вдасться. Фізично він туди не увійде.

Двоканальный режим

Абсолютна більшість "домашніх" процесорів підтримує двоканальний режим оперативної пам'яті, який забезпечує швидший доступ до даних (порівняно з одноканальним режимом). У серверних системах, а також потужних робочих станціях, кількість каналів ОЗП може бути більшою. Двоканальний режим помітно прискорює роботу комп'ютера у більшості завдань (до +30%). Особливо значним є ефект від двоканального режиму у комп'ютерах, де немає дискретної відеокарти, а замість неї використовується вбудований у центральний процесор відеочіп.

Для роботи двоканального режиму в слоти материнської плати необхідно встановити принаймні 2 модулі ОЗП. При цьому вони повинні бути встановлені в парні роз'єми і, бажано, мати однакові характеристики.

Що мається на увазі під парними роз'ємами? Якщо роз'ємів на материнській платі лише 2, то переплутати щось неможливо. Вставляємо два модулі оперативної пам’яті в два роз’єми і все (інших варіантів немає). Якщо ж роз'ємів 4, вставляти модулі потрібно в роз'єми однакового кольору. Зазвичай парами є 1-й і 3-й роз'єми, а також 2-й і 4-й. Але, щоб бути на 100% впевненим у правильності установки, все ж бажано вивчити відповідний розділ інструкції до материнської плати.

Об'єм оперативної пам'яті та кількість модулів ОЗП

Вище вже згадувалося, що оперативна пам'ять необхідна для того, щоб жорсткий диск чи SSD не "гальмували" комп'ютер через занадто низьку свою швидкість роботи. Усі необхідні процесору дані поміщаються в оперативну пам'ять, яка швидша в рази. Однак, якщо її обсяг для якогось завдання виявиться недостатнім, комп'ютер почне використовувати для розширення ОЗП частину жорсткого диска. При цьому він працюватиме з помітним "гальмуванням". Щоб таких ситуацій не виникало обсяг оперативної пам'яті повинен бути достатнім.

Скільки ж потрібно оперативної пам'яті?

Якщо бюджет у вас необмежений, то можна просто закупити модулів ОЗП стільки, щоб у результаті вийшов максимальний обсяг, який підтримується материнською платою. Однак це не дуже раціональний підхід, оскільки пам'ять штука не дешева. Краще все ж таки виходити з необхідного мінімуму, яким на сьогоднішній день є:

• офісний комп'ютер - 4 Гб.

Операційна система з кількома відкритими простими програмами споживає до 3 ГБ оперативної пам'яті. З огляду на це 4 ГБ оперативної пам'яті має вистачити для офісної роботи. Звичайно ж, такий комп'ютер зможе вирішувати лише найтривіальніші завдання;

• продвинутий домашній комп'ютер – 8 ГБ.

Такого обсягу оперативної пам'яті вистачить для абсолютної більшості завдань, крім сучасних ігор та деяких інших ресурсомістких додатків.

• ігровий комп'ютер - від 16 Гб.

16 ГБ - оптимальний варіант, якого вистачить для запуску будь-яких додатків і практично будь-яких ігор. Деякі ігри вимагають 24 або навіть 32 ГБ ОЗП, тому такий обсяг оперативної пам'яті з прицілом на майбутнє теж можна вважати виправданим. Більше 32 ГБ ОЗП у домашньому комп'ютері вже перебір.

Якщо оптимальний варіант 16 ГБ, то як краще зробити: придбати два модулі по 8 ГБ, один на 16 ГБ чи 4 по 4 ГБ?

Один модуль на 16 ГБ - найгірший варіант, оскільки не буде працювати двоканальний режим. Так доцільно вчинити, якщо в материнській платі тільки 2 роз'єми для ОЗП і є бажання встановити 32 ГБ, але грошей на другий модуль зараз немає (тобто, якщо є найближча перспектива докупити другий модуль на 16 ГБ).

4 по 4 ГБ - теж не найкращий варіант. Так, у такому випадку буде потрібний обсяг і працюватиме 2-хканальний режим, але всі роз'єми будуть зайняті. Якщо в подальшому знадобиться збільшити обсяг оперативної пам'яті, зробити це, просто докупивши додаткові модулі, буде неможливо. Крім того, чим більше модулів ОЗП встановлено в системі, тим більше навантаження на контролер пам'яті і тим вищою є ймовірність появи проблем зі стабільністю роботи (особливо, якщо планується розгін).

Оптимальним буде варіант 2 модулі ОЗП по 8 ГБ. Тут і двоканальний режим забезпечений, і в разі потреби можна буде збільшити обсяг пам'яті, і стабільність роботи вища.