На что влияет оперативная память на компьютере и в играх? [#2022]

Что это такое?

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) или RAM — часть системы компонентов компьютера, предназначенная для временного (в отличие от ПЗУ – постоянного запоминающего устройства) хранения разного рода данных.

Оперативная память энергозависима. Это означает, что после прекращения питания (отключения устройства от электросети) вся информация из ОЗУ исчезает. Оперативная память используется центральным процессором компьютера для обработки входящих, исходящих и промежуточных данных.

Проще говоря, все программы (в том числе системные), что работают на ПК (ноутбуке, планшете) в данный момент времени тем или иным образом задействуют оперативную память.

ОЗУ позволяет значительно увеличить скорость работы компьютера за счет возможности выгрузки части данных в кэш. То есть, та или иная программа работает с информацией, которая храниться на жестком диске (постоянная энергонезависимая память), процесс считывания данных с механического устройства довольно медленный, поэтому данные выгружаются в «оперативку».

Внешне оперативная память представляет собой небольшую плоскую планочку, которая устанавливается в специальные слоты на материнской плате компьютера.

Частота и задержки

Прежде всего, поговорим о частоте памяти и задержках. Базовая частота каждого модуля памяти DDR составляет половину его скорости передачи данных. Поскольку DDR ​​буквально означает двойную скорость передачи данных, все числа, которые вы видите на модулях RAM, являются их скоростями передачи данных, а не частотами. Например, DDR4 3600 МГц фактически работает на частоте 1800 МГц. Но он ведет себя так, как будто его рабочая частота составляет 3600 МГц, потому что другие компоненты могут обращаться к его данным два раза за каждый цикл.

Фактически, каждый модуль RAM работает именно так. Итак, когда вы видите модуль оперативной памяти DDR4 4000 МГц, его фактическая рабочая частота составляет 2000 МГц. Нет ничего плохого в том, чтобы обозначить скорость памяти в мегагерцах. Это потому, что каждый модуль RAM на практике работает в два раза быстрее, чем его реальная рабочая частота. В то время как частота памяти представляет собой количество раз, когда компоненты могут получить доступ к памяти в единицу времени (одну секунду), задержка — это мера времени, необходимого для начала операции с памятью.

Есть первичное, вторичное и третичное время. И хотя вторичные и третичные тайминги могут влиять на производительность, первичные тайминги имеют наибольшее влияние на производительность. Основные метки таймингов: задержка CAS (tCL), задержка RAS to CAS (tRCD), время предварительной зарядки строки (tRP) и время активности строки (tRAS). Самая важная из них — это задержка CAS. Это мера времени, необходимого памяти для ответа на запрос доступа. Мы можем рассчитать задержку CAS, разделив частоту пополам (объявленная частота). Затем мы делим число 1 на результат и, наконец, умножаем конечный результат на тайминги CL.

Например, если у нас есть память DDR4 4000 МГц с таймингом CL 17, вычисление задержки CAS будет происходить следующим образом — помните, что базовая частота отображается в циклах в секунду, что переводит 4000 МГц в 4000000000 герц, поскольку 1 МГц равняется 1000000 Гц -: (1 / (4,000,000,000 / 2)) * 17 = (1 / 2,000,000,000) * 17 = 0,0000000005 * 17 = 0,0000000085

Результат отображается в секундах, что соответствует 8,5 наносекундам. Задержка CAS памяти DDR4 3200 МГц с таймингами CL16 составляет 10 наносекунд. Это означает, что более быстрая память с более низкими таймингами CL имеет меньшую задержку CAS, чем более медленная память с более высокими таймингами. Другими словами, более низкие тайминги не всегда приводят к повышению производительности. Более быстрая память может иметь более слабые тайминги. Но он все равно будет быстрее, чем более медленная память с более жесткими таймингами CL. Задержка CAS — самая важная из четырех основных задержек. Вы можете узнать больше о других в этом руководстве по задержке памяти от Gamer’s Nexus.

Теперь, когда мы объяснили частоту памяти и задержку CAS, давайте поговорим о том, насколько более быстрая память влияет на производительность процессоров Intel и AMD.

Разница между ОЗУ и ПЗУ

Жесткий диск (ПЗУ) это постоянное хранилище данных, но скорости управления этими данными мало для нормальной работы машины. Представьте себя поваром, который готовит определённое блюдо. У вас есть огромный склад с различными продуктами. Но чтобы не бегать далеко и не искать во всей этой куче нужные продукты, вы отобрали их и положили на свой стол. Получается стол – это ваша оперативка, а склад – жесткий диск.

По этому подобию строится работа компьютера. Процессор загружает всё необходимое во временную память ОЗУ, которая гораздо быстрее, чем HDD. За счёт этого работоспособность компьютера увеличивается.

Насколько частота памяти может повлиять на производительность процессоров Intel и AMD

Что касается производительности, процессоры AMD Ryzen могут значительно выиграть за счет более быстрой памяти. Это потому, что процессоры AMD используют технологию Infinity Fabric (IF). Infinity Fabric управляет обменом данными между процессором и другими компонентами. До тех пор, пока процессоры серии Ryzen 3000 IF и частоты памяти не были связаны вместе. На процессорах Ryzen 1- го и 2- го поколения меньший объем используемой памяти также означал более низкую частоту Infinity Fabric. Это привело к гораздо более низкой производительности при использовании более медленной памяти. Это также привело к тому, что многие модули оперативной памяти не работали с процессорами Ryzen.

Но с запуском процессоров AMD 3000 AMD позволила частоте Infinity Fabric не соответствовать частоте памяти в соотношении 1: 1. Теперь вы можете разделить две частоты. И хотя это работает, это приводит к дополнительным задержкам, поскольку две частоты не идеально синхронизированы. Конечно, вы можете оставить частоту Infinity Fabric на автоматической настройке. Это означает, что его частота будет меняться в зависимости от частоты памяти, используемой для поддержания соотношения 1: 1, что обеспечивает нулевую дополнительную задержку.

Теперь вы можете использовать любую память, которую хотите (при условии, что это DDR4), даже память с частотой более 3200 МГц, самая быстрая память, официально поддерживаемая процессорами AMD. Самая быстрая память, которая может поддерживать соотношение частот 1: 1, — это DDR4 3600 МГц. При разгоне Infinity Fabric до 1900 МГц самой быстрой памятью для поддержания соотношения 1: 1 становится DDR4 3800 МГц. Результаты показывают, что даже более медленная память с частотой 2133 МГц может иметь отличную производительность. Но только если вы разгоните Infinity Fabric и вручную снизите основные тайминги, чтобы устранить дополнительную задержку, вызванную не запуском IF с соотношением 1: 1 с частотой памяти.

Ваш лучший выбор для достижения максимальной производительности используется память DDR4 3600MHz. Он сохраняет соотношение 1: 1 с тактовой частотой Infinity Fabric (которая по умолчанию составляет 1800 МГц, что идеально соответствует фактической частоте 1800 МГц памяти DDR4 3600 МГц). Или вы можете разогнать Infinity Fabric до 1900 МГц, а затем соединить ее с памятью DDR4 3800 МГц и сохранить тактовую частоту 1: 1. Или используйте что-то вроде DDR4 3722 в сочетании с частотой ПЧ 1866 МГц.

Важно то, что независимо от того, какая у вас память, вы должны максимально сократить основные тайминги. Это потому, что более низкие тайминги улучшают производительность независимо от частоты памяти. В конце концов, лучшая отдача — это использование памяти 3200 МГц (с таймингами CL14, которые вы можете настроить дальше, если хотите), поскольку у нее лучшее соотношение между ценой и приростом производительности. И вы можете сохранить соотношение частот памяти и Infinity Fabric 1: 1 (1600 МГц для памяти и ПЧ).

Если у вас есть деньги, приобретение памяти DDR4 3600 МГц с низким временем ожидания — лучший способ повысить производительность, но не самый дешевый. И если у вас нет денег на что-то более дорогое, чем DDR4 2133 МГц, ну, ну, купите комплект с низкими таймингами. Затем попробуйте снизить их еще больше и разогнать Infinity Fabric до 1900 МГц для достижения наилучших результатов. А в играх лучшие результаты могут доходить до десяти процентов и даже больше. Все зависит от вашего графического процессора и конкретной игры.

Чтобы завершить процессоры AMD, вы можете добиться наилучших результатов, используя память DDR4 3600 МГц с более низкими временами. Вы также можете разогнать IF (который имеет проблемы с разгоном на всех моделях, кроме Ryzen 9 3900X ) и использовать память DDR4 3800 МГц. Пользователи массовых процессоров (таких как R5 3600 ) должны получить DDR4 3200 МГц. Дело в том, что хотя DDR4 2133 МГц с низким временем ожидания может дать отличные результаты, он требует разгона Infinity Fabric. А поскольку только более дорогие процессоры могут без проблем разогнать IF до 1900 МГц, использование DDR4 2133 на этих процессорах не имеет никакого смысла.

Процессоры Intel также могут повысить производительность за счет более быстрой памяти. Более быстрая память может увеличить производительность в играх примерно на десять процентов, в зависимости от названия. Но, как видите, разгон процессора и кеша увеличивает производительность в играх почти на столько же, сколько более быстрая память (DDR4 4000 МГц CL16 по сравнению с DDR4 3200 МГц CL14).

Другими словами, лучше инвестировать в лучший процессор или лучшую видеокарту, чем тратить эти деньги на более дорогую память. Когда дело доходит до флагманского процессора, такого как 10900K, вероятно, лучше инвестировать в мощную систему охлаждения AIO, которая обеспечит более высокий разгон, чем при использовании памяти быстрее, чем DDR4 3200 МГц. Если вы не ограничены в бюджете, более быстрая память в сочетании с высоким разгоном и мощной видеокартой даст наилучшие результаты. Но если у вас не хватает денег на все, откажитесь от более быстрой памяти и инвестируйте в охлаждение и графический процессор.

Но если у вас процессор Intel не K, есть загвоздка. Вы можете использовать память быстрее, чем 2933, только если вы соедините процессор 10- го поколения не K с материнской платой Z490. B460 и другие наборы микросхем 400-й серии ограничены DDR4 2666 для процессоров, отличных от K i5 и i3, и до 2933 МГц при работе с процессорами, отличными от K i7 и i9. Если вы хотите использовать более быструю память с процессорами, отличными от K, вам придется купить материнскую плату Z490. Но это не имеет смысла, поскольку платы Z490 намного дороже других чипсетов. Вы не получите заметного прироста производительности, если не выберете сверхдорогую память. К тому времени лучше потратить деньги на более быстрый процессор.

Основные характеристики оперативной памяти

С точки зрения пользователя, при покупке «оперативки» необходимо ориентироваться на ее объем, цену и производителя. Но для понимания назначения ОЗУ в работе компьютера вообще и в играх в частности, стоит разобраться и во всех остальных параметрах.

Объем

Так как в «оперативке» в каждый момент времени находится множество информации (данные с жесткого диска, кэш разнообразных программ, входные и выходные данные), то рано или поздно наступает момент, когда вся эта информация перестает умещаться в ОЗУ.

Здесь и начинается торможение системы, подвисание и непредвиденные сбои.

Для таких случаев существует файл подкачки на жестком диске, который можно настроить на разный объем информации, но и он не решает проблемы, так как для обращения к жесткому диску требуется значительно больше времени, чем для обращения к ОЗУ.

Для геймера подобные задержки в сотые доли секунды способны привести к фатальным последствиям, особенно в онлайн шутерах и других динамичных играх. Игроку приходится ждать загрузки локации, он не успевает ни выстрелить, ни увернуться от удара. Поэтому в игровом ПК объем оперативной памяти особенно важен.

Измеряется он в Мб (мегабайтах) и Гб (гигабайтах). Для комфортной игры в современные компьютерные игры рекомендуется иметь не менее (лучше более) 4 Гб оперативной памяти.

Структура ОЗУ

Состоит устройство из множества ячеек. Информация может содержаться в каждой из них. У всех них есть:

1. адрес, по которому можно обратиться к любой ячейке;
2. содержимое.

Разумеется, в ОЗУ есть и разъемы, посредством которых она подключается к материнке ПК.

В тему: Какая бывает оперативная память компьютера, виды ОЗУ — гайд в 6 разделах

На что она влияет ОЗУ в играх?

Если брать во внимание игры, то оперативной памяти должно быть много. Когда загружается игрушка, все данные о локации, карте и остальные декорации попадают с HDD в оперативку, а затем видеокарта преобразует данные и транслирует на экран мониторов. Если не хватит объёма временной памяти, игра попросту будет притормаживать, а-то и зависать на несколько секунд. Конечно, всё это омрачит впечатление об игре, поэтому машины для игр оснащают большим объёмом оперативной памяти.

Влияние объёма

Ответ на вопрос: “На что влияет количество оперативной памяти?” – предельно прост. Объём ОЗУ напрямую влияет на количество информации, которую будет обрабатывать процессор, а значит и увеличивает скорость выполнения всех задач в целом.

Влияние частоты

Частота ОЗУ это скорость, с которой оперативка обменивается файлами с процессором. А уж на что влияет скорость оперативной памяти и так понятно. Выше скорость – быстрее обрабатывается информация.

На что влияет тип

Каждое последующее поколение ОЗУ отличается своими характеристиками: увеличивается частота, объем и уменьшается напряжение, благодаря чему плата меньше нагревается.

ФПС

Для многих геймеров количество кадров в секунду, то есть FPS – не просто важный критерий, но и тема для измерения размера пуза:) (у кого больше). Как по мне, это не столь уж важный показатель.

В спокойном состоянии реакция нервной системы на изображение – примерно 40 миллисекунд, то есть 25 кадров в секунду (да-да, 24 кадра фильма плюс один кадр на зомбирование или рекламу).

В возбужденном состоянии (а многие геймеры так возбуждены) задержка снижается до 10-15 миллисекунд, позволяя мозгу обрабатывать до сотни кадров. Правда, длится такой кураж, как правило, недолго.

Зачем я это рассказываю? Оптимальный ФПС для комфортной игры от 60 до 80 (можно конечно и меньше, но не сильно). А вот почему-то эти же 25 кадров в игре – картина не особо радужная и человеческому глазу заметная, эдакое невеселое слайд-шоу. Поэтому ФПС надо поднимать.

Вот только в случае с оперативкой это не всегда срабатывает: тесты показывают, что в большинстве игр показатель возрастает на 1-2, в лучшем случае 5 пунктов. Исключение – двухканальный режим оперативки: здесь можно выдавить и до десятка ФПС.

На вопрос: увеличивает ли удвоение объема оперативки FPS, ответ прост: да, но не сильно. А стоит ли оно того?

Как выбрать ОЗУ для компьютера?

1. Во-первых, нужно подумать о целесообразности. Соотнесите с целями, для которых используете ПК. Работа в текстовых редакторах и просмотр фильмов не требуют больших объёмов и, вам, вполне хватит 2Гб ОП, а вот для игр этого будет не достаточно.
2. Для наилучших результатов возьмите планки одного производителя, с совпадающими параметрами.
3. Важно, чтобы у планок была одинаковая частота работы и тайминги.
4. Так же вы должны учитывать разрядность вашей ОС. Например, на 32 разрядный Windows не получится установить более 4 Гб оперативки, он её просто не увидит.

Рекомендации

Дабы лишний раз не вдаваться в детальные пояснения, рекомендую ознакомиться с публикацией о типах оперативной памяти DDR3 и DDR4: чем они отличаются и что лучше.

В этой же статье я в очередной раз при сборке компа советую ориентироваться на стандарт DDR4 – ее рабочая частота и прочие характеристики выше, а в играх, как вы поняли, это важно. Что касается объема оперативки (а сейчас у нас 2022 год) необходимый минимум, чтобы комфортно поиграть в современную игру – 8 Гб. Если позволяет бюджет, выделенный на сборку компа, то в расчете на перспективу лучше, конечно, 16 Гб.

На этом у меня все. До встречи в следующих публикациях и отдельное спасибо тем, кто делится статьями в социальных сетях и подписывается на новостную рассылку.

С уважением Андрей Андреев

Как понять, что оперативной памяти не достаточно?

Это наглядно можно увидеть на всем известных приложениях типа фоторедактор Adobe Photoshop и любом браузере. Просто начните работать в редакторе с несколькими слоями или кликните несколько вкладок. Компьютер начнёт тормозить.

Чтобы проверить то, как работает оперативная память – вызываем Диспетчер Задач (Ctirl + Alt +Del). Кликаем вкладку «Производительность» и смотрим загрузку ОЗУ. Далее определяем, куда конкретно тратится память, нажав «Процессы». При необходимости отключаем не задействованные программы.

Интегрированная видеопамять

Отдельная история, когда на компе используется не дискретная видеокарта, то есть отдельный модуль, подключенный к слоту PCI-E, а графический ускоритель, интегрированный в материнскую плату или процессор. Такое часто можно наблюдать на офисных компьютерах, а также бюджетных и некоторых средних ноутбуках.

В этом случае видеокарта использует часть оперативки под собственные нужды. Естественно, на максималках современные игры такие компы не потянут, однако пасьянс или теплый ламповый Diablo II на них вполне можно запустить.

Однако учитывайте, что объема оперативки может оказаться мало и придется докупить еще одну планку, что, вероятно, повысит производительность в игре. А уж как повысится при этом продуктивность офисного работника – просто фантастика!

Таблица 3.

Игровые тесты

Ведущие производители оперативной памяти

За время существования ОЗУ уже успел сформироваться костяк основных производителей-лидеров. Их модули надёжны и производительны. Давайте посмотрим, кто сейчас занимает топовые позиции по производству ОЗУ:

• Kingston. Американская компания, которая занимает 46% всего рынка оперативной памяти. Её продукция очень часто попадает в различные топы и рейтинги. Помимо ОЗУ, компания также производит внешние накопители. Кстати, модули памяти HyperX принадлежат именно этой компании;
• Micron. Американская компания, больше известная под брендом C Она занимает весомую нишу в производстве ОЗУ;
• Corsair. Американская компания, которая занимается не только разработкой ОЗУ, но и производством различной компьютерной периферии, охлаждением и многим другим электронным оборудованием;
• Samsung. Про эту корейскую компанию, наверное, знают все. В её виды деятельности входит множество различных направлений. И одна из них — производство ОЗУ.

Таблица 2.

Синтетические тесты

EVEREST Ultimate Edition 5.5

3DMark 11

============================

Таблица 1

Виды памяти компьютера

RAM подразделяется на 2 большие разновидности — статическую SRAM и динамическую DRAM. Первая более быстрая, но дорогая. Обычно применяется в качестве кэш-памяти ЦПУ. По второй технологии массово производят модули оперативной памяти. В описании основных характеристик ОЗУ мы рассказали о его типах. Сегодня более всего распространен DDR4. Различаются типы RAM не только производительностью, но и внешним видом. Планки отдельных видов оперативной памяти имеют специальный ключ модуля (у каждого вида он свой), который совпадает с выступом разъема материнской платы. Благодаря этому невозможно использовать неподходящий вид ОЗУ и перепутать лицевую и обратную стороны.