4. Оперативная память

4.1. Понятие об оперативной памяти и её основные характеристики

Оперативная память (системная память компьютера)- это устройство для временного хранения выполняемых программ и обрабатываемых или данных. В технической литературе для обозначения оперативной памяти обычно употребляют аббревиатуру RAM (Random Access Memory). Оперативная память имеет высокое быстродействие по сравнению с памятью на магнитных дисках, но ограниченный объём. При выключении компьютера содержимое оперативной памяти уничтожается. Физически оперативная память представлена микросхемами, для работающего микропроцессора оперативная память представляется как матрица, каждая ячейка которой содержит 1 байт информации. Доступ к ячейкам памяти осуществляется указанием их адреса. Основные характеристики оперативной памяти:

• объём памяти,

• способ хранения информации (статическая или динамическая память),

• интерфейс памяти,

• скорость срабатывания,

• ширина полосы пропускания.

4.2. Требуемый объём памяти

Объём оперативной памяти существенно влияет на быстродействие персонального компьютера. При нехватке памяти Windows часто приостанавливает выполнение программ, выполняя "swapping"- перенос части информации из оперативной памяти во временные файлы на жёстком диске и обратно, что заметно снижает производительность компьютера. В настоящее время оптимальный объём памяти персональных компьютеров составляет 1 Гб, приемлемый – 512 Мб, минимальный- 128 Мбайт. Если на компьютере установлена операционная система Windows Vista и предполагается использовать программное обеспечение, разработанное для Vista, то целесообразно предусмотреть на компьютере 2 Гбайта оперативной памяти.

4.3. Основные способы реализации оперативной памяти

Существуют 2 способа (принципа) запоминания информации в оперативной памяти: статическая память и динамическая память. В статической памяти (Static RAM, SRAM) каждый бит информации запоминается триггером- электронным реле, которое может находиться в одном из 2-х состояний- включено или выключено (бит 1 или бит 0). В динамической памяти (Dynamic RAM, DRAM) каждый бит информации хранится в виде заряда конденсатора. Проверяя, имеется ли в конденсаторе заряд, компьютер проверяет состояние бита информации- 1 или 0.

Статическая и динамическая память имеют свои достоинства и недостатки:

• Микросхемы динамической памяти имеют большую ёмкость, чем статическая память- для реализации одного запоминающего элемента динамической памяти (одной ячейки DRAM) требуется один конденсатор и один транзистор, а для запоминающего устройства в виде триггера необходимо 4-5 транзисторов.

• Статическая память работает быстрее динамической, т.к. ячейки DRAM не способны хранить заряд длительное время и нуждаются в периодической подзарядке- регенерации конденсаторов. На регенерацию уходит часть рабочего времени микросхемы, и в эти периоды доступ к памяти для чтения-записи закрыт.

• К достоинствам DRAM относятся меньшее энергопотребление и существенно меньшая стоимость.

Исходя из перечисленного, динамическая память (DRAM) лучшим образом пригодна для основной (системной) оперативной памяти компьютера. Более быстрая, но дорогая статическая память (SRAM) в основном используется для скоростной буферной кэш-памяти процессора, сравнительно небольшой по размерам, быстродействие которой в значительной степени влияет на производительность компьютера.