Как работает оперативная память и зачем она нужна. Почему компьютер не видит всю ОЗУ? Почему всем нужна недорогая оперативная память
Все пользователи персональных пк добиваются того, чтобы увеличить свою оперативную память. Если вы собираетесь установить дополнительную планку, то это может помещать вашим планам, так как компьютер может попросту не увидеть её.Так почему же доступна не вся оперативная память в разных версиях Windows?
Компьютер не увидит оперативную память по нескольким причинам. Разрядность системы может играть большую роль. Компьютер, с 32-разрядной операционной системой, не увидит более 3 гб ОЗУ, потому что он так устроен. Чтобы решить эту проблему нужно установить 64-разрядную операционную систему.
Может возникнуть такая ситуация, что система и вправду показывает такое количество оперативной памяти, которая должна быть, но доступна она в меньших объёмах памяти. Это объясняется тем, что память зарезервирована встроенной видеокарте, но при наличии дискретной такой проблемы не будет выявлено. Но всё же стоит убедиться в этом и проверить в BIOS включена она или же нет и какое количество памяти она в данный момент использует.
Также при выборе такого параметра, как «Максимум памяти», вы не сможете воспользоваться ей в полной мере. При помощи конфигурации системы возможно это проверить.
Вероятные проблемы
При не обнаружении этого параметра следует обновить BIOS. Есть и вероятность того, что при производстве материнской платы эта функция была не реализована. В этом случае лучшим вариантом будет заменить старую версию на более новую, которая будет поддерживать разблокировку оперативной памяти, чтобы использовать больше, чем 4 гб.
Устаревшее железо тоже может быть помехой. Материнские платы старого поколения могут не видеть больше, чем 4 гб. Для этого нужно посмотреть характеристики самой материнской платы и узнать о максимальном объёме памяти, которую она может поддерживать.
Возможно и то, что, если планка новая, можно попробовать установить оперативную память в различные разъёмы, это может решить проблему. Может быть, перестановка поможет системе увидеть их.
Если эти способы не помогли решить проблему, то рассмотрим следующие варианты, которые могут вам помочь.
Неправильная настройка BIOS тоже может быть всему виной.
Включить перераспределение памяти
Проверьте BIOS на наличие включения перераспределения памяти в его параметрах. Если перераспределить память, то для windows её огромный объём может стать доступен. Тот, кто поставляет оборудование, сам решает, как обозвать функцию, которая будет ответственна за перераспределение памяти. Она может иметь такие названия, как расширение памяти, перераспределение памяти или другие похожие названия. Но также и исключать и тот факт, что такая функция, как перераспределение памяти, может отсутствовать у компьютера.
Изменить размеры видеоаппаратуры AGP при помощи параметров BIOS
Требуется выяснить о выделенной памяти конкретно для видеоаппаратуры AGP. Система делится этой памятью с видеоадаптером, который используется, чтобы отображать текстуры и отрисовки. Параметры BIOS помогут в настройке размера видеоаппаратуры. Её размер обычно 32,64,128 или задаётся автоматически. Затем следует перезагрузить компьютер и проверить объём оперативной памяти.
Знакомы многим пользователям. При вызове окна свойств системы полный объем отображается, но после него почему-то указывается, что доступно памяти чуть меньше. Еще хуже, когда пользователь точно знает, сколько у него установлено оперативной памяти, а доступно 50 и менее процентов. Почему это происходит, и как задействовать максимальный объем ОЗУ, далее и рассмотрим. Но для начала кратко остановимся на основных причинах такого явления.
Почему доступна не вся оперативная память?
Итак, то, что операционные системы Windows иногда выдают показатели, значения которых заведомо меньше, нежели полный объем установленной оперативной памяти, могут связаны с рядом причин, среди которых наиболее значимыми являются следующие:
- установлена 32-разрядная система, не поддерживающая память более 4 Гб;
- максимальный не поддерживается материнской платой;
- в параметрах системы установлено ограничение на максимум используемого объема ОЗУ;
- в BIOS некорректно заданы настройки перераспределения памяти;
- память частично зарезервирована под встроенные видеоадаптеры;
- запущено слишком много активных процессов;
- установленные планки имеют повреждения, их работоспособность нарушена, или они подключены неправильно;
- использование памяти блокируется вирусами.
Сразу стоит сказать, что подробно вопросы, связанные с вирусным воздействием, рассматриваться не будут. Тут можно посоветовать просто на всякий случай выполнить проверку, используя для этого портативные антивирусы или аналогичные программы, имеющие в своем распоряжении загрузчики.
Как задействовать всю установленную память простейшими способами?
Куда более важными вопросами, когда оперативная память доступна не вся, являются проблемы с подключением планок памяти или их некорректной работой. Для начала убедитесь, что материнская плата рассчитана на устанавливаемый объем, а также проверьте плотность вставки планок в соответствующие слоты. Нелишним будет и выполнить тест памяти, для чего может использовать собственное средство Windows (mdsched) или сторонние программы вроде Memtest86/86+.
Если неполадки на этом этапе выявлены не будут, обратите внимание на разрядность установленной модификации Windows. В случае наличия 32-битной версии, которая не умеет работать с ОЗУ объемом более 4 Гб (если только не применять специальные средства), сколько бы вы ни устанавливали памяти сверх этого лимита, все равно система его не распознает.
Оптимальным решением станет инсталляция 64-битной версии Windows. Но в этом случае установленные ранее программы могут не работать, а важные файлы придется скопировать в другой логический раздел или на съемный носитель.
Иногда бывает и так, что оперативная память доступна не вся по причине некорректно выставленных опций использования памяти в (msconfig).
В конфигураторе на вкладке загрузки нажмите кнопку дополнительных параметров и проверьте, установлен ли флажок на пункте максимума памяти. Если он есть, снимите его, сохраните установленные опции и перезагрузите систему.
Как уже понятно, частично память может «съедаться» огромным количеством активных фоновых процессов и служб, которые не видны пользователю. Для начала отключите все ненужные компоненты в автозагрузке (в Windows 7 и ниже для этого используется соответствующая вкладка в настройках конфигурации, в версиях выше - «Диспетчер задач»).
На всякий случай просмотрите активные компоненты системы в разделе программ и компонентов и отключите неиспользуемые (модуль Hyper-V, Internet Explorer, если используете другой браузер, службу печати, если нет принтера, и т. д.). Аналогично можно установить отключенный тип запуска и для некоторых других служб (services.msc), но в этом случае нужно точно знать, что можно деактивировать, а что нет.
Доступно мало оперативной памяти: какие настройки можно изменить в BIOS?
Если проблема и после применения вышеописанных решений осталась, зайдите в настройки первичных систем BIOS/UEFI и проверьте настройки памяти, в которых должен присутствовать пункт, содержащий слова Remapping или Remap (перераспределение).
Если у вас установлена 64-битная Windows, а памяти более 4 Гб, установите для него значение Disabled (отключение). В противном случае его нужно активировать.
Если оперативная память доступна не вся по причине резервирования дополнительного объема для видеокарты, встроенной в материнскую плату, выставьте для этого пункта значение, соответствующее объему памяти адаптера (узнать его можно на вкладке монитора при вызове диалога DirectX - dxdiag). Делается это за счет смены автоматического определения (Auto) на один из доступных вариантов (32, 64 или 128 Мб).
Пропатчивание 32-битных систем
Наконец, задействовать всю память свыше объема в 4 Гб можно и в 32-битных системах, используя для этого утилиту ReadyFor4GB. Сначала запускается исполняемый одноименный EXE-файл из папки приложения, а затем нажимаются кнопки Check и Apply. После этого аналогичные действия выполняются для объекта ntkrnlpa.exe. Затем запускается файл AddBootMenu.cmd и дается подтверждение выполнения команды. После перезагрузки в случае появления меню с загрузчиком выбирается Windows .
Примечание: все действия производятся исключительно с запуском файлов от имени администратора на свой страх и риск, поскольку работоспособность системы после применения такого метода в полной мере не гарантируется.
Оперативная память сегодня стала ужасно дорогой. Объясним, почему теперь за пару планок приходится выкладывать кругленькую сумму.
Почему всем нужна недорогая оперативная память?
ОЗУ, или RAM, сегодня стоит непривычно дорого. Высокая цена на оперативную память — это следствие неблагоприятной взаимосвязи между спросом и предложением.
В настоящее время существует большой спрос на модули памяти. Это особенно касается компьютеров и ноутбуков, которым нужно все больше памяти из-за увеличения требований к программному обеспечению и производительности.
С серверами ситуация ничуть не лучше. В частности, из-за продолжающейся тенденции использования облачных вычислений и виртуализации такие централизованные системы приходится оснащены достаточным объемом оперативной памяти.
Не следует недооценивать также и тот факт, что мобильные устройства становятся все более мощными. В результате постоянно растет спрос на память для планшетов и смартфонов.
Почему оперативную память нельзя купить дешево?
При этом есть всего несколько крупных производителей оперативной памяти. Они уже завоевали определенные позиции на рынке и способны диктовать высокие цены. Менее крупные компании обычно не имеют возможности производить память в достаточных объемах.
А теперь главное: несколько лет назад случилось временное, но очень резкое снижение спроса на «оперативку». Это привело к тому, что многие компании переоборудовали производственные мощности, использовавшиеся для производства ОЗУ, на изготовление флэш-памяти, например, карт SD и microSD.
Через некоторое время спрос не только нормализовался, но и начал стремительно расти, но этот прыжок в сторону привел к тому, что теперь он превышает предложение. Описанная тенденция началась с середины 2016 года.
Прогноз не очень благоприятен: в результате роста спроса цена будет еще больше повышаться из-за нехватки предложения. Окончание этой печальной тенденции в настоящее время не предвидится. Поэтому купить оперативную память действительно дешево в наше время, увы, практически нельзя.
Как купить оперативную память дешевле?
Однако, вполне можно сэкономить на том, что дорого — к примеру, вот так.
Например, как вариант, можно заказывать планки напрямую у производителя, не прибегая к услугам компьютерных магазинов и других реселлеров.
С другой стороны, некоторые магазины (сетевые дискаунтеры) имеют специализированные партнерские программы с производителями, благодаря которым их цены немного ниже, чем у других.
Еще один хороший вариант — покупка памяти б/у через сервисы бесплатных обьявлений, вроде Юла или Avito, где продавцы, напротив, имеют тенденцию демпинговать цены, чтобы быстрее продать. В этом случае, возможно, удастся купить оперативную память дешево, однако придется столкнуться со всеми рисками покупки техники с рук.
Для большинства пользователей ПК критерий выбора оперативной памяти схож с выбором накопителя - чем больше, тем лучше. И с этим, конечно же, не поспоришь - как говорится, памяти много не бывает. Но почему-то многие забывают про скоростные характеристики памяти, считая, что они слабо влияют на производительность.
Однако на практике получается интересная картина - так, при разгоне памяти... растет производительность центрального процессора, причем зачастую это не какие-то доли или единицы процентов, заметные только в бенчмарках - нет, это вполне ощутимые и при обычной работе десятки процентов. Казалось бы - это какая-то магия, разгоняешь один компонент, а увеличивается производительность другого, но это перестает казаться странным, если вспомнить, что компьютер - это совокупность завязанных друг на друга компонентов, которые не могут работать по отдельности. Ведь, к примеру, уже никого не удивляет, что система на SSD грузится и работает существенно быстрее, чем на HDD, хотя все остальные компоненты при этом могут быть точно такими же.
Но если с накопителями все понятно - чем быстрее их скорости чтения и записи, тем быстрее будут читаться файлы, и тем быстрее будет происходить с ними работа, то вот в случае с ОЗУ и процессором все остается туманным, и в этой статье мы попытаемся развеять этот туман.
Как происходит обсчет данных на процессоре
Начнем с того, как именно процессор работает с данными. По сути перед ним стоит задача: у него есть неструктурированная информация, с которой он должен что-то делать. Сама информация хранится в кэше процессора - это небольшой объем быстрой памяти, которая обычно расположена на одном кристалле с CPU для быстрого доступа к ней.
Что делать процессору с неструктурированной информацией? Вполне логично, что он должен ее структурировать - и для этого создается так называемая очередь инструкций вместе с кэшем инструкций: это место, где хранятся так сказать «полуфабрикаты» - процессор уже знает, как именно работать с этой информацией, но пока с ней не работает.
Каждый процессор имеет множество вычислительных блоков - ALU или FPU - которые и предназначены для работы с арифметическими и логическими данными. И каждый такт процессор выбирает из очереди именно те микрооперации, которые могут занять как можно больше вычислительных блоков, и если так получается, что мы нагружаем все доступные блоки, то мы достигаем максимальной загрузки и, значит, и производительности процессора.
На практике же, разумеется, всегда встречаются простои. Рассмотрим это на простом примере: допустим, нам нужно сложить X и Y. Казалось бы, плевая задача - но только при условии того, что мы эти X и Y знаем. Но зачастую X - это результат сложения A и B, а Y - результат, допустим, разности C и D. Поэтому процессору сначала нужно посчитать A+B и C-D, и лишь потом он сможет вычислить X+Y. В итоге вычисление X+Y откладывается как минимум на один такт, что приводит к появлению пустого места в конвейере на текущем такте.
Однако все может быть много хуже - у процессора может банально не быть данных ни для каких вычислений. Конечно, тут все сильно зависит от выполняемой задачи и «ровнорукости» программиста, писавшего сию программу - последний должен хорошо себе представлять, как процессор будет «понимать» его код, преобразованный декодером команд процессора. Так что в идеальном случае, если программист написал код, который способен хорошо и на некоторое время вперед загрузить CPU вычислениями, то тут влияния на производительность от разгона памяти практически нет - даже если данные подгружаться медленно, процессору все равно есть, что считать.
Увы, но на практике таких программистов маловато, и поэтому процессоры постоянно дорабатывают так, чтобы они могли быть заняты даже при недостатке данных. Для этого используется так называемый предсказатель переходов (или ветвлений), который по особому алгоритму может «додумать», что ему делать дальше, когда данных недостаточно.
И тут есть два дальнейших сценария - или процессор не ошибся и все посчитал верно, тем самым ускорив вычисления, или же он ошибся, и нужно полностью перезапускать весь вычислительный конвейер, что приводит к резкому падению производительности. И, к слову, именно улучшения в предсказателе ветвлений в последнее время и дают наибольший вклад в рост производительности - его дорабатывают так, чтобы он как можно меньше ошибался.
Нужно больше золота памяти
Очевидно, что проблем с недостатком данных не было бы в принципе, если процессор хранил все нужные данные у себя. Однако на практике это слишком дорого, поэтому кэш рос медленно - в 90-ые годы это были десятки килобайт кэша первого уровня (L1). На рубеже тысячелетий этого стало катастрофически мало, и добавили кэш второго уровня, L2, объемом в сотни килобайт. В конце нулевых появился кэш L3, позволяющий хранить несколько мегабайт информации, ну и совсем недавно, в 2015 году, появились процессоры с кэшем четвертого уровня, L4, объем которого мог быть до 128 МБ.
Смысл в увеличении объема кэша был прост - обеспечить процессор как можно большим количеством данных, получить доступ к которым он может с наименьшими задержками, что, в свою очередь, уменьшает количество простоев. Но, разумеется, все данные в кэш поместить не получится, поэтому часть их хранится в ОЗУ, которая имеет задержки доступа зачастую на порядок больше, чем кэш L1, и в разы больше, чем L3. Плюс пропускная способность памяти кажется просто смешной, если сравнивать ее с теми гигантскими объемами информации, с которыми процессор может оперировать ежесекундно.
Поэтому, если нам нужно обсчитать большой объем информации, который не помещается в кэш, то задержки при работе с ОЗУ и ее относительно низкая пропускная способность прямым образом влияют на загрузку процессора - то есть на то, будут ли у него данные для вычислений, или нет - а это, в свою очередь, напрямую влияет на его производительность.
Каким именно образом память влияет на производительность
Теперь, когда с теорией немного разобрались, пора бы уже объяснить, как именно влияет память на производительность CPU. Представим себе задачу, при работе с которой процессор 50% времени простаивает. Казалось бы - по мониторингу нагрузка на него должна быть 50%, но на практике тот же диспетчер задач будет говорить, что CPU занят на 100%. Врет ли он? Да в общем-то нет - перед процессором стоит задача, и он ее из всех сил выполняет. Ну а то, что при этом конвейер занят на 50% - ну вот такая «кривая» задача, процессор все равно не может выполнить ее быстрее.
Теперь представим, что у нас есть идеальная память, частоту которой можно увеличить вдвое. Что произойдет? Во-первых, вдвое увеличится пропускная способность. Во-вторых, вдвое уменьшатся задержки - потому что они изначально измеряются не в наносекундах, а в тактах контроллера памяти, которые обратно пропорциональны частоте. Соответственно рост частоты вдвое во столько же раз уменьшает задержки.
Конечно, на практике это ни разу не так - есть еще собственная задержка контроллера памяти, да и вдвое увеличить частоту и не увеличить при этом тайминги - фантастика. Но, раз мы представили идеальную картину, то пусть будет так. В итоге мы уменьшили задержки вдвое, и теперь процессор простаивает лишь 25% времени.
Зеленое - нагрузка на процессор, красное - простой, желтое - аппроксимирующая линия, по которой явно видно, что с ростом частоты до бесконечности время простоя уменьшается до нуля.
Еще увеличиваем частоту вдвое, еще вдвое уменьшаются задержки, а, значит, и простаивать процессор теперь будет «всего» 12.5%. Увеличение частоты еще в два раза «добавит» процессору еще 6.25% производительности, и так далее. Отсюда же, кстати, хорошо видно, что «бесконечный» разгон памяти не эффективен - уже после трех удвоений частоты мы будем «отыгрывать» лишь единицы процентов производительности - и это в том случае, если у нас задача изначально нагружала процессор всего на 50%. На практике этот уровень выше, поэтому и увеличение частоты выше определенного уровня перестает существенно увеличивать производительность.
Поэтому память и процессоры всегда развивались параллельно - так, с бурным ростом производительности CPU в 90-ые годы, когда новые процессоры всего через пару лет были вдвое мощнее предыдущих, ОЗУ тоже совершила качественный скачок от SDRAM до DDR, когда «внешняя» частота памяти стала вдвое выше «внутренней». Также хорошо видно, что сейчас в сегменте высокопроизводительных CPU, где количество ядер уже превышает пару десятков, начинается переход от 4-канальной памяти к 6-канальной.
И тут становится ясно, что ОЗУ в общем-то не увеличивает производительность процессора - она лишь уменьшает время его простоя, приближая его к той производительности, которую он мог бы выдавать в идеальном мире. Поэтому не надейтесь на то, что, купив какой-нибудь Intel Celeron и DDR4-5000, вы получите производительность Core i7 - нет, такого не будет и близко. Но все еще, имея высокопроизводительный процессор, можно заставить его выдавать больше производительности, разогнав память. А вот оптимальный уровень частоты ОЗУ и ее задержек для каждого процессора свой - но это уже практическая область, которую мы в этой статье касаться не будем.
Оперативная память сегодня стала ужасно дорогой. Объясним, почему теперь за пару планок приходится выкладывать кругленькую сумму.
Почему всем нужна недорогая оперативная память?
ОЗУ, или RAM, сегодня стоит непривычно дорого. Высокая цена на оперативную память - это следствие неблагоприятной взаимосвязи между спросом и предложением.
В настоящее время существует большой спрос на модули памяти. Это особенно касается компьютеров и ноутбуков, которым нужно все больше памяти из-за увеличения требований к программному обеспечению и производительности.
С серверами ситуация ничуть не лучше. В частности, из-за продолжающейся тенденции использования облачных вычислений и виртуализации такие централизованные системы приходится оснащены достаточным объемом оперативной памяти.
Не следует недооценивать также и тот факт, что мобильные устройства становятся все более мощными. В результате постоянно растет спрос на память для планшетов и смартфонов.
Почему оперативную память нельзя купить дешево?
При этом есть всего несколько крупных производителей оперативной памяти. Они уже завоевали определенные позиции на рынке и способны диктовать высокие цены. Менее крупные компании обычно не имеют возможности производить память в достаточных объемах.
А теперь главное: несколько лет назад случилось временное, но очень резкое снижение спроса на «оперативку». Это привело к тому, что многие компании переоборудовали производственные мощности, использовавшиеся для производства ОЗУ, на изготовление флэш-памяти, например, карт SD и microSD.
Через некоторое время спрос не только нормализовался, но и начал стремительно расти, но этот прыжок в сторону привел к тому, что теперь он превышает предложение. Описанная тенденция началась с середины 2016 года.
Прогноз не очень благоприятен: в результате роста спроса цена будет еще больше повышаться из-за нехватки предложения. Окончание этой печальной тенденции в настоящее время не предвидится. Поэтому купить оперативную память действительно дешево в наше время, увы, практически нельзя.
Как купить оперативную память дешевле?
Однако, вполне можно сэкономить на том, что дорого - к примеру, вот так.
Например, как вариант, можно заказывать планки напрямую у производителя, не прибегая к услугам компьютерных магазинов и других реселлеров.
С другой стороны, некоторые магазины (сетевые дискаунтеры) имеют специализированные партнерские программы с производителями, благодаря которым их цены немного ниже, чем у других.
Еще один хороший вариант - покупка памяти б/у через сервисы бесплатных обьявлений, вроде Юла или Avito, где продавцы, напротив, имеют тенденцию демпинговать цены, чтобы быстрее продать. В этом случае, возможно, удастся купить оперативную память дешево, однако придется столкнуться со всеми рисками покупки техники с рук.