Как узнать максимальное количество оперативной памяти. Еще раз про Windows и четыре гигабайта

Сколько памяти может использовать 32 битная операционная система

Сначала немного теории.
Простейший элемент информации – бит. Он является минимальной единицей информации и может принимать значение 0 или 1. За ним идет байт, он состоит из 8 бит. Так как бит может принимать 2 значения, то всего получается 2 8 =256 значений байта.

Теперь рассмотрим адресацию памяти. У любого компьютера имеется оперативная память (ОЗУ) — адресное пространство, необходимое для хранения данных, используемых в данный момент. Для получения информации из ОЗУ вначале процессор должен выбрать адрес нужного бита, который храниться в одной из микросхем памяти, а уже потом его прочитать. Этот процесс и называется адресацией памяти. Одним из свойств архитектуры компьютера является количество битов, используемых при адресации памяти.

32 битные ОС для адресации памяти используют 2 32 бит, что составляет 4294967296 бит или 4 Гигабайт (Гб). Это значит, что максимальный объем памяти, к которому может обращаться 32 битная операционная система, составляет 4 Гб. Однако даже этот объем использовать в полной мере нам не удасться, поскольку компоненты операционной системы и устройства требуют выделенного адресного пространства в пределах первых 32 бит (4 Гбайт) оперативной памяти. Например, видеокарта с 512 Мбайт памяти потребует синхронизации этой памяти с оперативной, что снизит доступную ёмкость на 512 Мбайт.

Таким образом, общий объем памяти, доступной в 32 – битной ОС Windows обычно составляет 3.25-3.75 Гб в зависимости от используемого железа.

Некоторые версии Windows поддерживают функцию под названием Physical Address Extension (PAE) , позволяющую использовать больше 4 Гбайт памяти благодаря специальной технологии переадресации. Данная технология позволяет процессору работать не с 32-битной, а с 36-битной адресацией, теоретически расширяя доступные ему адреса до 2 36 = 68719476736 байт (64 Гб). При этом само адресное пространство остается 32-битным, то есть равным 4 Гб, но за счет измененного отображения на него физической памяти становится возможным использование большего ее объема.

Согласно официальной информации Microsoft, режим PAE можно использовать в следующих 32-битных операционных системах:

• Microsoft Windows Server 2000 Enterprise/Datacenter Edition
• Microsoft Windows Server 2003 Enterprise/Datacenter Edition
• Microsoft Windows Server 2008 Enterprise/Datacenter Edition

В Server 2008 PAE включен по умолчанию, если на сервере на хардварном уровне включена технология DEP (Data Execution Prevention), либо сервер имеет возможность горячего добавления памяти (hot-add memory). В противном случае PAE необходимо включить принудительно с помощью BCDEdit, следующей командой:

BCDEdit /set [{ID}] pae ForceEnabled

Чтобы включить PAE в Server 2000\2003, необходимо указать в файле Boot.ini ключ /PAE . Вот пример файла Boot.ini, содержащего ключ PAE:

timeout=30
default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)\WINDOWS
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)\WINDOWS=″Windows Server 2003, Enterprise″ /fastdetect /PAE

Стоит заметить, что возможность использовать режим PAE для клиентских ОС была реализована во втором сервис-паке к Windows XP. Однако в процессе тестирования выяснилось, что при использовании этого режима происходит большое количество сбоев. Дело в том, что драйверы некоторых устройств, в основном таких как аудио- и видео, жестко запрограммированы на работу с адресами памяти в пределах 4ГБ. Они обрезают все адреса выше этого объема, что приводит к повреждению содержимого памяти со всеми сопутствующими последствиями. Поскольку, как правило, сервера не используют подобные устройства, то с серверными системами подобных проблем не возникало.

В связи с выявленными недостатками решено было убрать из 32-разрядных клиентских систем возможность работать с памятью свыше 4ГБ, хотя теоретически это возможно. Поэтому в клиентских ОС семейства Windows данная технология хотя и присутствует, однако не активирована на уровне ядра, и попытка ее использовать ни к чему не приведет.

Подводя итог скажу, что если есть необходимость в объеме памяти больше 4Гб, то наилучший вариант — это использовать 64 битную ОС, ведь в ней ограничение на размер памяти составляет до 192 Гб для настольных и 2 Тб для серверных ОС.

Наверное многие помнят, или слышали про первые, на сегодняшний день уже древние компьютеры, такие как к примеру ZX Spectrum? Кто не помнит или забыл, то напомним, что оперативная память для этих динозавров измерялась в килобайтах. Да-да, именно в килобайтах, даже не в мегабайтах. Сейчас любой мобильник в разы мощнее древних Спектрумов Технология продвигается, время бежит, и оперативной памяти уже требуется не килобайты, а Гигабайты. В будущем и этого конечно будет мало, и наши сегодняшние самые мощные компьютеры, тоже будут называть динозаврами прошлого. Но вернемся в наше время.

Речь сегодня пойдет о том — Сколько оперативной памяти поддерживает Windows XP, 7, 8.1 и 10?
Допустим вы захотели в свой компьютер установить дополнительные линейки оперативки. Предположим было у вас 4 Гб, воткнули еще 4 Гб. Включаем комп, а в свойствах все те-же 4Гб (Да и то это округленный показатель, на деле максимум 3.750 Гб). Почему так? О ужас!!!

Почему остались те-же 4 Гб оперативы? Давайте разберемся с этими вопросами, раз и навсегда.

Все операционные системы Windows с разрядностью x86 (32 bit) не важно какая версия, все они видят только до 4 Гб. памяти. Вы хоть истыкайте памятью весь компьютер, как ежика с иголками, он будет видеть только до 4 гигабайта. Связано это с внутренними архитектурными ограничениями.

Если вы установите на компьютере 64 битную операционную систему, то все ваши линейки памяти система и увидит.

Сколько оперативной памяти максимально видит разная версия Windows

Windows XP
Windows XP x86 (32 bit): 4 гб
Windows XP x64 (64 bit): 128 Гб

Windows 7
Windows 7 Starter x86 (32 bit): 2 Гб
Windows 7 Home Basic x86 (32 bit): 4 Гб
Windows 7 Home Premium x86 (32 bit): 4 Гб
Windows 7 Professional x86 (32 bit): 4 Гб
Windows 7 Enterprise x86 (32 bit): 4 Гб
Windows 7 Ultimate x86 (32 bit): 4 Гб
Windows 7 Home Basic x64 (64 bit): 8 Гб
Windows 7 Home Premium x64 (64 bit): 16 Гб
Windows 7 Professional x64 (64 bit): 192 Гб
Windows 7 Enterprise x64 (64 bit): 192 Гб
Windows 7 Ultimate x64 (64 bit): 192 Гб

Windows 8 / 8.1
Windows 8 x86 (32 bit): 4 Гб
Windows 8 Professional x86 (32 bit): 4 Гб
Windows 8 Enterprise x86 (32 bit): 4 Гб
Windows 8 x64 (64 bit): 128 Гб
Windows 8 Professional x64 (64 bit): 512 Гб
Windows 8 Enterprise x64 (64 bit): 512 Гб

Windows 10
Windows 10 Home x86 (32 bit): 4 Гб
Windows 10 Home x64 (64 bit): 128 Гб
Windows 10 Pro x86 (32 bit): 4 Гб
Windows 10 Pro x64 (64 bit): 512 Гб

Как видите, 64-битные редакции поддерживает огромный объем оперативной памяти, а вот в случае с 32-битной версией нужно быть внимательным с выбором: зачастую система не поддерживает даже указанные 4 Гб.

Итог: Максимальное количество оперативной памяти, которые способны «увидеть» 32 разрядные версии Windows - это 4 Гб. Таким образом, если у вас больший объем RAM, следует установить 64-разрядную версию, чтобы воспользоваться этой памятью. Для того, чтобы узнать, какая версия Windows установлена на вашем компьютере, откройте пункт «Система» в панели управления (или кликните по «Мой компьютер» правой кнопкой мыши и выберите «Свойства»).

Оперативная память (ОЗУ) – это память компьютера, которая отвечает за быстрый обмен пользовательских и системных данных с процессором. ОЗУ является не менее важным устройством в системном блоке, чем материнская плата или процессор. Правильно выбрать оперативную память – очень сложно, так как их достаточно много видов и у них много важных особенностей. Именно поэтому в данной статье мы постараемся рассказать вам всё то, что вам необходимо знать для правильного выбора ОЗУ.

Особенности ОЗУ

Предназначение ОЗУ - хранить использующуюся пользователем или программами в данный момент информацию. Оперативная память обменивается данными с процессором непосредственно или через кэш. Быстродействие ОЗУ в десятки или даже сотни раз выше, чем скорость работы жёсткого диска. Приведем пример: скорость работы DDR3 – 12800 Мб/сек., когда скорость HDD – 80 Мб/сек. В данном случае разница в 160 раз, что согласитесь весьма и весьма существенно.

Одной из особенностей оперативной памяти является её энергозависимость, то есть она способна сохранять информацию до тех пор, пока включено питание, когда компьютер отключен, вся информация стирается. Есть правда одно исключение – режим сна, в этом случае вся информация с ОЗУ записывается в специальный временный файл на жёстком диске. Поэтому, когда вы выводите компьютер из сна или ждущего режима, то можете видеть незакрытые вами приложения, видео, музыку, документы и продолжать работу с того места, с которого её прервали.

Почему важен объём ОЗУ?

Объем оперативной памяти напрямую влияет на быстродействие отдельных программ и системы в целом. Чем больше объём оперативной памяти, тем меньше придётся системе обращаться к жёсткому диску, а соответственно не будет никаких зависаний и небольших подтормаживаний.

На практике оперативная память играет роль некого буфера между жёстким диском и процессором. К примеру, вы решили поиграть в игру. Когда игра загрузилась - вы видите игровое меню, а это значит, что данные с HDD были перенесены в RAM. Теперь вы работаете непосредственно с оперативной памятью. Далее загружаются уровни игры и ваш профиль – это также выгрузка данных с HDD в RAM. Сам игровой процесс – это взаимодействие оперативной памяти с процессором.

То же самое происходит, когда вы работаете с программами. От количества оперативной памяти будет зависеть то, со сколькими документами вы сможете работать одновременно, сколько вкладок в браузере сможете открывать без зависаний. Если у вас большой объём ОЗУ, тогда можно открывать всё вышеперечисленное в паре с игрой, да и еще в небольшом окошке в углу экрана можно смотреть фильм. Большой объём ОЗУ позволяет вам смотреть фильмы высокого разрешения без подвисаний, а также использовать различные графические эффекты.

Выбор оперативной памяти

Подбирая тип ОЗУ, обязательно обратите внимание на особенности вашей материнской платы, так как именно она будет диктовать вам условия. Обычно на сайте производителя вы найдете исчерпывающую информацию о том, какой тип ОЗУ поддерживает материнская плата и другие её особенности, под которые будет производиться выбор памяти.

Все современные модели материнских плат поддерживают тип оперативной памяти DDR3. Важно отметить, что ОЗУ делятся на: компьютерные и для ноутбука. То есть для компьютера используются длинные панельки, а для ноутбука короткие, поэтому они друг к другу не подходят.

Какой объём оперативной памяти выбрать

Если речь идет о стационарном компьютере, то сегодня самый оптимальный объём оперативной памяти – 8 Гб. В тандеме с хорошо сбалансированными комплектующими их вполне хватит для большинства игр, не говоря уже о различных программах и работе с мультимедиа контентом.

Ограничением в выборе объёма ОЗУ может стать , так как не все они поддерживают большие объёмы оперативной памяти. Именно это нужно узнать в первую очередь в характеристиках «материнки».

Что касается ноутбука, то для начала изучите его параметры: количество слотов для оперативной памяти и поддерживающий объём. Таким образом, вы должны также узнать есть ли свободные слоты в материнской плате для установки дополнительных панелек ОЗУ, а также будет ли поддерживаться материнской платой данный объём оперативной памяти. Для большинства ноутбуков вполне достаточным будет 4 Гб оперативной памяти.

Также при выборе ОЗУ помните о том, что 32-ух битные операционные системы не поддерживают более 4-ёх Гб оперативной памяти, а то и меньше. Поэтому смысла увеличивать её объём – нет. Покупать ОЗУ большего объёма стоит в том случае, если вы установите 64-ёх битную операционную систему, которая поддерживает вплоть до 64-ёх Гб оперативной памяти. Но для этого у вас должен быть мощный компьютер.

Количество планок

Компьютеры, в которых общий объём оперативной памяти разделён на равное количество планок, под имеющиеся для них слоты – это самый лучший вариант. Две планки по 4 Гб лучше, чем одна на 8 Гб. Дело в том, что материнские платы имеют поддержку двух- и более канальных режимов работы с оперативной памятью. В теории, активировав этот режим, пропускная способность увеличивается в 2 раза. На практике немного меньше, но это довольно ощутимо. Поэтому старайтесь рассредоточить общий объём ОЗУ по слотам, но при этом будьте расчётливыми.

Рано или поздно, а вам нужно будет делать апгрейд компьютера, поэтому дайте себе возможность в будущем увеличить и объём ОЗУ. Например, если у вас 4 слота для оперативной памяти - купите две панельки по 4 Гб, в будущем вы сможете приобрести ещё 2 по 4 Гб – и таким образом правильно увеличите объём. Если же вы купите планки меньшего объёма – то впоследствии вам придётся их положить в коробку и купить новые, так как толку от них не будет. Больший объём планок ОЗУ приветствуется, но нелогичен.

Планки ОЗУ могут продаваться как по одной, так и в комплекте. Покупать ОЗУ в комплекте выгоднее, чем по одной.

Тактовая частота, пропускная способность и напряжение питания

Когда вы будете выбирать ОЗУ, обратите внимание на то, чтобы тактовая частота, пропускная способность и напряжение питания поддерживались материнской палатой. Кстати, чем выше значение перечисленных параметров, тем мощнее оперативная память.

Радиатор

Эксперты сайта сайт настоятельно рекомендуют отдать предпочтение моделям оперативной памяти с радиатором. Радиатор ОЗУ – это металлическая пластина, которая находится на микросхемах панелек. Радиаторы используются для улучшения теплоотдачи, преимущественно в моделях, работающих на высокой частоте.

Какой фирмы лучше всего покупать оперативную память

Очень важна и фирма, которая выпускает ОЗУ. На сегодняшний день отлично проявляют себя в работе панельки ОЗУ от таких производителей как:

• Corsair;


• Kingston;


• Hynix;


• Patriot Memory;


• Transcend.

Цена

Оперативная память в сравнении с другими комплектующими, такими как: , материнская плата, и прочими, стоит довольно дешево. Пара планок DDR3 по 4 Гб (общим объёмом в 8 Гб) стоит от 2500 до 3000 рублей. Если покупать планки отдельно, то они обойдутся немного дороже.

Не нужно покупать только что вышедшие модели ОЗУ (например, 32 Гб DDR3). Во-первых, в среднем один мегабайт памяти в таком случае стоит дороже, во-вторых, вы вряд ли найдете способ задействовать весь объем памяти. Как правило, 8 Гб оперативной памяти вполне достаточно для комфортной работы любому пользователю.

Прошло несколько лет с тех пор, как была написана статья «Четыре гигабайта памяти - недостижимая цель? », а вопросов, почему Windows не видит все четыре гигабайта, меньше не стало. К числу вопрошающих добавились и обладатели 64-разрядных систем, которых эта проблема, казалось бы, не должна была коснуться. И стало ясно, что пора писать новую статью на эту же тему. Как и раньше, речь пойдет только об операционных системах Windows, причем в основном клиентских, то есть Windows XP, Windows Vista, Windows 7 и грядущей Windows 8. В некоторых случаях намеренно будут использоваться несколько упрощенные описания тех или иных аспектов. Это даст возможность сосредоточиться на предмете данной статьи, не вдаваясь в излишние подробности, в частности, внутреннего устройства процессоров и наборов микросхем (чипсетов) для системных плат. Рекомендуем предварительно прочитать указанную выше статью, так как не всё, сказанное в ней, будет повторено здесь.

Хотя теоретически 32-разрядной системе доступны (без дополнительных ухищрений) до 4 ГБ физической памяти, 32-разрядные клиентские версии Windows не могут использовать весь этот объем из-за того, что часть адресов используется устройствами компьютера. Ту часть ОЗУ, адреса которой совпадают с адресами устройств, необходимо отключать, чтобы избежать конфликта между ОЗУ и памятью соответствующего устройства - например, видеоадаптера.

Рис. 1. Если оперативная память в адресах, используемых устройствами, не отключена, возникает конфликт

Оперативная память заполняет адреса, начиная с нулевого, а устройствам, как правило, отводятся адреса в четвертом гигабайте. Пока размер ОЗУ не превышает двух-трех гигабайт, конфликты не возникают. Как только верхняя граница установленной памяти входит в ту зону, где находятся адреса устройств, возникает проблема: по одному и тому же адресу находятся и ячейка оперативной памяти, и ячейка памяти устройства (того же видеоадаптера). В этом случае запись данных в память приведет к искажению изображения на мониторе и наоборот: изменение изображения - к искажению содержания памяти, то есть программного кода или данных (скажем, текста в документе). Чтобы конфликты не возникали, операционной системе приходится отказываться от использования той части ОЗУ, которая перекрывается с адресами устройств.

В середине девяностых годов прошлого века для расширения доступного объема ОЗУ была разработана технология PAE (Physical Address Extension), увеличивающая число линий адреса с 32 до 36 - тем самым максимальный объем ОЗУ вырастал с 4 до 64 ГБ. Эта технология первоначально предназначалась для серверов, однако позже появилась и в клиентской Windows XP. Некоторые особенности реализации этой технологии в современных контроллерах памяти дают возможность не только использовать PAE по ее прямому назначению, но и «перекидывать» память в другие адреса. Таким образом, часть памяти, которая ради предотвращения конфликтов не используется, может быть перемещена в старшие адреса, например в пятый гигабайт - и снова стать доступной системе.

В обсуждении первой статьи было высказано замечание, что некорректно отождествлять наличие в контроллере памяти системной платы поддержки PAE - и способность платы переадресовывать память; что это вполне могут быть вещи, друг с другом не связанные. Однако практика показывает, что в «железе» для настольных систем это понятия взаимозаменяемые. К примеру, Intel в документации к своему набору микросхем G35 ни слова не говорит о возможности (реально существующей) переадресации памяти, зато подчеркивает поддержку РАЕ. А не поддерживающий PAE набор i945 не имеет и переадресации памяти. С процессорами AMD64 и последними моделями процессоров Intel дело обстоит еще проще: в них контроллер памяти встроен в процессор, и поддержка PAE (и ОЗУ размером более 4 ГБ) автоматически подразумевает поддержку переадресации.

Рис. 2. Переадресация

Рисунок достаточно условный, переадресация совсем не обязательно выполняется блоками именно по одному гигабайту, дискретность может быть другой и определяется контроллером памяти (который, напомним, является либо частью оборудования системной платы, либо частью процессора). В программе BIOS Setup компьютера обычно бывает настройка, разрешающая или запрещающая переадресацию. Она может иметь различные наименования - например, Memory remap, Memory hole, 64-bit OS и тому подобное. Ее название лучше всего выяснить в руководстве к системной плате. Необходимо отметить, что если используется 32-разрядная система, то на некоторых системных платах, преимущественно достаточно старых, переадресацию необходимо отключать - в противном случае объем доступного системе ОЗУ может уменьшиться.

По умолчанию в Windows XP режим РАЕ был отключен, поскольку реальной надобности в нем не было (напомним, что в 2001 году типичный объем памяти настольного компьютера составлял 128-256 МБ). Тем не менее, если его включить, то ХР могла бы использовать все четыре гигабайта памяти - при условии, конечно, что системная плата поддерживала бы РАЕ. Но, повторим, реальной надобности включать этот режим в те годы не было. При желании читатель может для пробы установить на современный компьютер Windows XP или Windows XP SP1 (делать это для работы, конечно, не стоит), включить режим PAE и своими глазами убедиться, что системе доступны четыре гигабайта ОЗУ.

В 2003 году «Майкрософт» начала разрабатывать второй пакет исправлений для Windows XP (вышедший в 2004 году), поскольку столкнулась с необходимостью существенно снизить число уязвимостей в компонентах ОС. Одним из путей было использование предотвращения выполнения данных (Data Execution Prevention, DEP) - набора программных и аппаратных технологий, позволяющих выполнять дополнительные проверки содержимого памяти и в ряде случаев предотвращать запуск вредоносного кода. Эти проверки выполняются как на программном уровне, так и на аппаратном (при наличии соответствующего процессора). AMD назвала эту функцию процессора «защита страниц от выполнения» (no-execute page-protection, NX), а Intel использовала термин «запрет на выполнение» (Execute Disable bit, XD).

Однако использование такой аппаратной защиты требует перевода процессора в режим PAE, поэтому Windows XP SP2 при обнаружении подходящего процессора стала включать этот режим по умолчанию. И вот тут «Майкрософт» столкнулась с довольно серьезной проблемой: оказалось, что не все драйверы могут работать в режиме PAE. Попробуем пояснить эту особенность, не слишком углубляясь в устройство процессоров и механизмы адресации.

В Windows используется так называемая плоская модель памяти. Тридцать два разряда адреса обеспечивают обращение к пространству размером четыре гигабайта. Таким образом, каждой ячейке ОЗУ или ячейке памяти другого устройства соответствует определенный адрес, и никаких двусмысленностей тут быть не может. Включенный режим PAE дает возможность использовать 36 разрядов адреса и увеличить количество ячеек памяти в 16 раз. Но ведь система команд процессора остается той же самой и может адресовать только 4 миллиарда (двоичных) байтов! И вот, чтобы обеспечить возможность доступа к любому из 64 миллиардов байтов, указав только 32 разряда адреса, в процессоре включается дополнительный этап трансляции адресов (те, кого интересуют подробности, могут обратиться к специальной литературе - например, книге Руссиновича и Соломона «Внутреннее устройство Windows»). В результате 32-разрядный адрес в программе может указывать на любой из байтов в 36-разрядном пространстве.

Прикладных программ эта особенность никак не касается, они работают в своих собственных виртуальных адресах. А вот драйверам, которые должны обращаться к реальным адресам конкретных устройств, приходится решать дополнительные задачи. Ведь сформированный этим драйвером 32-разрядный адрес может после дополнительного этапа трансляции оказаться совсем другим, и выданная драйвером команда может, например, вместо вывода значка на экран изменить значение в одной из ячеек таблицы Excel. А если окажутся запорченными какие-либо системные данные, то тут и до аварийного завершения работы с выводом синего экрана рукой подать. Поэтому для успешной работы в режиме PAE драйверы должны быть написаны с учетом особенностей этого режима.

Однако поскольку исторически сложилось так, что до того времени в клиентских компьютерах PAE не использовался, некоторые компании не считали нужным поддерживать этот режим в написанных ими драйверах. Ведь оборудование, которое они выпускали (звуковые платы, к примеру), не предназначалось для серверов, и драйверы не имели серверной версии - так зачем без необходимости эти драйверы усложнять? Тем более, что для тестирования работы в режиме PAE раньше требовалось устанавливать серверную ОС и использовать серверное оборудование (системные платы для настольных компьютеров лишь относительно недавно стали поддерживать PAE). Так что разработчикам драйверов проще и выгоднее было просто забыть про этот PAE и обеспечить работоспособность на обычных клиентских компьютерах с обычными персональными, а не серверными ОС.

И вот с такими драйверами и возникли проблемы в XP SP2. Хотя количество фирм, драйверы которых переставали работать или даже вызывали крах системы, оказалось невелико, количество выпущенных этими фирмами устройств исчислялось миллионами. Соответственно, и количество пользователей, которые могли бы после установки SP2 получить неприятный сюрприз, оказывалось весьма значительным. В результате многие пользователи и сами отказались бы устанавливать этот пакет, и разнесли бы о нем дурную славу, что повлияло бы и на других пользователей. Они, хоть и без каких-либо веских причин, тоже отказались бы его устанавливать.

А необходимость повышения безопасности ХР компания «Майкрософт» ощущала очень остро. Впрочем, рассуждения на тему, почему мы увидели Windows XP SP2 и не увидели чего-то наподобие Windows XP Second Edition, выходят за рамки данной статьи.

Главное, что нас интересует, это то, что для обеспечения совместимости с плохо написанными драйверами функциональность PAE в SP2 для Windows XP была обрезана. И хотя сам этот режим существует и, более того, на компьютерах с современными процессорами включается по умолчанию, никакого расширения адресного пространства он не дает, просто передавая на выход те же адреса, которые были поданы на вход. Фактически система ведет себя как обычная 32-разрядная без PAE.

То же самое поведение было унаследовано Windows Vista, а затем перешло к Windows 7 и будущей Windows 8. Конечно, 32-разрядным. Причина, по которой это поведение не изменилось, осталась той же самой: обеспечение совместимости. Тем более что необходимость выгадывать доли гигабайта отпала: те, кому нужны большие объемы памяти, могут использовать 64-разрядные версии ОС.

Иногда можно услышать вопрос: если именно этот обрезанный режим PAE мешает системе видеть все четыре гигабайта - так, может, отключить его вовсе, чтобы не мешал, и, вуаля, системе станут доступны 4 ГБ? Увы, не станут: для этого требуется как раз наличие PAE, притом полноценного. Другой не так уж редко задаваемый вопрос звучит так: если устройства действительно мешают системе использовать всю память и резервируют ее часть под свои нужды, то почему же они ничего не резервировали, когда в компьютере стояло два гигабайта ОЗУ?

Вернемся к первому рисунку и рассмотрим ситуацию подробнее. Прежде всего отметим, что нужно четко различать два понятия: размер адресного пространства и объем ОЗУ. Смешение их воедино препятствует пониманию сути вопроса. Адресное пространство - это набор всех существующих (к которым может обратиться процессор и другие устройства) адресов. Для процессоров семейства i386 это 4 гигабайта в обычном режиме и 64 ГБ с использованием PAE. У 64-разрядных систем размер адресного пространства составляет 2 ТБ.

Размер адресного пространства никак не зависит от объема ОЗУ. Даже если вытащить из компьютера всю оперативную память, размер адресного пространства не изменится ни на йоту.

Адресное пространство может быть реальным, в котором работает сама операционная система, и виртуальным, которое ОС создает для работающих в ней программ. Но особенности использования памяти в Windows будут описаны в другой статье. Здесь же отметим только, что к реальному адресному пространству программы доступа не имеют - по реальным адресам могут обращаться только сама операционная система и драйверы.

Рассмотрим, как же в компьютере используется адресное пространство. Сразу подчеркнем, что его распределение выполняется оборудованием компьютера («железом») и операционная система в общем случае не может на это повлиять. Есть только один способ: изменить настройки оборудования с помощью технологии Plug&Play. О ней много говорили в середине 90-х годов прошлого века, но теперь она воспринимается как что-то само собой разумеющееся, и всё увеличивается число людей, которые о ней даже не слышали.

С помощью этой технологии можно изменять в определенных, заданных изготовителем, пределах адреса памяти и номера портов, используемых устройством. Это, в свою очередь, дает возможность избежать конфликтов между устройствами, которые могли бы произойти, если бы в компьютере оказалось два устройства, настроенных на использование одних и тех же адресов.

Базовая программа в системной плате, часто обобщенно называемая BIOS (хотя на самом деле BIOS (базовой системой ввода-вывода) она не является) при включении компьютера опрашивает устройства. Она определяет, какие диапазоны адресов каждое устройство может использовать, потом старается распределить память так, чтобы ни одно устройство не мешало другому, а затем сообщает устройствам свое решение. Устройства настраивают свои параметры согласно этим указаниям, и можно начинать загрузку ОС.

Раз уж об этом зашла речь, заметим, что в ряде системных плат есть настройка под названием «P&P OS». Если эта настройка выключена (No), то системная плата выполняет распределение адресов для всех устройств. Если включена (Yes), то распределение памяти выполняется только для устройств, необходимых для загрузки, а настройкой остальных устройств будет заниматься операционная система. В случае Windows XP и более новых ОС этого семейства данную настройку рекомендуется включать, поскольку в большинстве случаев Windows выполнит требуемую настройку по крайней мере не хуже, чем BIOS.

Поскольку при таком самоконфигурировании распределяются адреса памяти, не имеет никакого значения, сколько ОЗУ установлено в компьютере - процесс все равно будет протекать одинаково.

Когда в компьютер вставлено некоторое количество ОЗУ, то адресное пространство для него выделяется снизу вверх, начиная с нулевого адреса и дальше в сторону увеличения адресов. Адреса устройств, наоборот, выделяются в верхней области (в четвертом гигабайте) в сторону уменьшения адресов, но не обязательно смежными блоками - чаще, наоборот, несмежными. Как только зоны адресов, выделяемых для ОЗУ (с одной стороны) и для устройств (с другой стороны), соприкоснутся, становится возможным конфликт адресов, и объем используемого ОЗУ приходится ограничивать.

Поскольку изменение адреса при настройке устройств выполняется с некоторым шагом, определяемым характеристиками устройства, заданными изготовителем, то сплошной участок адресов для устройств получить невозможно - между адресами отдельных устройств появляются неиспользуемые промежутки. Теоретически эти промежутки можно было бы использовать для обращения к оперативной памяти, но это усложнило бы работу диспетчера памяти операционной системы. По этой и по другим причинам Windows использует ОЗУ до первого адреса памяти, занятого устройством. ОЗУ, находящееся от этого адреса и выше, останется неиспользуемым. Если, конечно, контроллер памяти не организует переадресацию.

Иногда задают вопрос: а можно ли повлиять на распределение адресов, чтобы сдвинуть все устройства в адресном пространстве как можно выше и сделать как можно больше памяти доступной системе. В общем случае без вмешательства в конструкцию или микропрограммы самих устройств это сделать невозможно. Если же руки все-таки чешутся, а времени не жалко, можно попробовать следующий метод: в BIOS Setup включить настройку «PnP OS» (она может или вовсе отсутствовать или называться по-другому), чтобы адреса для большинства устройств распределяла Windows, а затем переустанавливать драйверы, используя отредактированные файлы inf с удаленными областями памяти, которые, на ваш взгляд, расположены слишком низко.

В интернете можно найти разные советы, которые, якобы, должны дать системе возможность использовать все четыре гигабайта, основанные на принудительном включении PAE. Как легко понять из изложенного, никакого выигрыша это дать не может, поскольку не имеет значения, включен ли PAE автоматически или принудительно - работает этот режим в обоих случаях одинаково.

Может возникнуть также вопрос: а что будет, если установить видеоадаптер с четырьмя гигабайтами памяти. Ведь тогда получается, что система останется совсем без ОЗУ и работать не сможет. На самом деле ничего страшного не произойдет: видеоадаптеры уже довольно давно используют участок адресного пространства размером 256 МБ, и доступ ко всему объему памяти видеоускорителя осуществляется через окно такого размера. Так что больше 256 мегабайт видеоадаптер не отнимет. Возможно, в каких-то моделях размер этого окна увеличен вдвое или даже вчетверо, но автору в руки они пока не попадали.

64 разряда

Итак, с 32-разрядными системами мы разобрались. Теперь перейдем к 64-разрядным.

Вот уж тут-то, казалось бы, никаких подводных камней быть не должно. Система может использовать куда больше четырех гигабайт, так что, на первый взгляд, достаточно воткнуть в системную плату память и установить систему. Но оказывается, не все так просто. Прежде всего, отметим, что специального оборудования, предназначенного только для 64-разрядных систем, найти не удастся (мы говорим об обычных ПК). Любая системная плата, сетевая плата, видеоадаптер и пр., работающие в 64-разрядной системе, должны с одинаковым успехом работать в 32-разрядной.

А это означает, что адреса устройств должны оставаться в пределах первых четырех гигабайт. И значит, все ограничения, накладываемые на объем памяти, доступный 32-разрядной системе, оказываются применимыми и к 64-разрядной - конечно, в том случае, если системная плата не поддерживает переадресацию или если эта переадресация отключена в настройках.

Не поддерживают переадресацию системные платы на наборах микросхем Intel до 945 включительно. Новыми их, конечно, не назовешь, но компьютеры на их базе еще существуют и используются. Так вот, на таких платах и 64-разрядная, и 32-разрядная системы смогут увидеть одинаковое количество памяти, и оно будет меньше 4 ГБ. Почему меньше - описано выше.

С 64-разрядными процессорами AMD дело обстоит проще: у них контроллер памяти уже довольно давно встроен в процессор, и переадресация отсутствует только в устаревших моделях. Все процессоры для 939-контактного гнезда и более новые поддерживают больше 4 ГБ и, соответственно, умеют выполнять переадресацию памяти. То же самое относится к процессорам Intel семейств Core i3, i5, i7.

Впрочем, и тут может быть загвоздка: если на системной плате не выполнена разводка дополнительных адресных линий, то не будет и возможности обратиться к переадресованной памяти. А некоторые младшие модели системных плат для удешевления выпускают именно такими, так что необходимо смотреть описание конкретной системной платы.

И здесь нас поджидает сюрприз, подобный тому, с которым мы сталкиваемся в 32-разрядной системе: использование адресного пространства для работы устройств может ограничить объем памяти, доступный Windows.

Например, если системная плата поддерживает до 8 ГБ ОЗУ (скажем, использующая набор микросхем G35), и установить все эти 8 ГБ, то использоваться будут только ≈7-7,25 ГБ. Причина заключается в следующем: на такой системной плате разведены 33 линии адреса, что, с точки зрения изготовителя, вполне логично - зачем усложнять конструкцию, если больше 8 ГБ плата все равно не поддерживает? Поэтому даже если контроллер памяти сможет перекинуть неиспользуемый участок ОЗУ в девятый гигабайт, обратиться к нему все равно будет невозможно. Для этого потребуется 34-разрядный адрес, который физически нельзя сформировать на 33-разрядной системной шине. Точно так же на платах, поддерживающих 16 ГБ, Windows сможет использовать ≈15-15,25 ГБ и так далее.

С переадресацией связан еще один малоизвестный нюанс. Ограничение размера памяти, выполняемое в программе msconfig (или соответствующими настройками конфигурации загрузки) относится не к собственно величине памяти, а к верхней границе адресов используемой памяти.

Рис. 3. Эта настройка ограничивает верхнюю границу адресов, а не размер памяти

То есть если задать эту величину равной 4096 МБ, то память, расположенная выше этой границы (переадресованная в пятый гигабайт, например), использоваться не будет, и фактически объем памяти будет ограничен примерно тремя гигабайтами. Эту особенность в некоторых случаях удается использовать для диагностики того, работает переадресация или нет. Например, автору встретился случай, когда на ноутбуке Windows использовала 3,75 ГБ из четырех, и было неясно: то ли не работает переадресация, то ли память используется на какие-то нужды. Установка флажка и ограничение размера памяти четырьмя гигабайтами привели к тому, что стали использоваться только 3,25 ГБ. Из этого можно сделать вывод, что переадресация работала, а четверть гигабайта, следовательно, использовалась для видеоадаптера или каких-то других целей.

Ну и напоследок стоит сказать о том, что даже при работающей переадресации и 64-разрядной системе несколько десятков или даже сотен мегабайт памяти все равно могут оказаться зарезервированными для оборудования. Причины такого резервирования лучше всего выяснить у изготовителя системной платы, но чаще всего можно предположить, что она используется для встроенных видеоадаптера или контроллера RAID.

Оперативная память (RAM, Random Access Memory, ОЗУ) – одна из главных частей в компьютере. Это энергозависимая составляющая, которая хранит машинный код, входящие/исходящие и промежуточные данные во время работы компьютера. Процесс выбора ОЗУ только на первый взгляд кажется понятным, но он содержит много нюансов, которые нужно учитывать, чтобы приобрести качественные компоненты.

Самый простой способ выбрать планку оперативной памяти – использовать список рекомендованных модулей на сайте производителя материнской платы, установленной на компьютер. Поскольку эти части ПК неразрывно связаны между собой (в том числе и с процессором), есть смысл обратить внимание на советы производителя. Указанные на его сайте рекомендованные модули ОЗУ точно будут работать на вашем ПК.

Еще один совет, которого стоит придерживаться при приобретении планок RAM – соответствие другому железу. Покупая недорогую материнскую плату и бюджетный процессор, не выбирайте дорогую оперативную память, потому что во время работы она не раскроет потенциал. Но при этом очень важно обратить внимание на технические характеристики RAM.

Основные параметры

При покупке новой ОЗУ обратите внимание на главные параметры, которые помогут сделать правильный выбор.

Сначала определите, какой тип оперативной памяти подходит вашей материнской плате. Этот параметр указан в описании к ней. Сегодня встречаются четыре типа: SDRAM, DDR (DDR1), DDR2, DDR3 и DDR4.

Наиболее распространенный тип RAM на сегодня – DDR3. В отличие от модулей предыдущего поколения она работает с тактовой частотой до 2400 МГц и потребляет на 30-40% меньше электроэнергии по сравнению с предшественницей. К тому же она имеет меньшее напряжение питания, поэтому выделяет меньше тепла.

Все типы оперативной памяти несовместимы друг с другом по электрическим (отличается напряжение питания) и физическим параметрам (контрольные отверстия расположены на разных местах). На фото показано, почему модуль ОЗУ DDR3 нельзя установить в разъем для DDR2.

Полезно! Сейчас набирает популярность стандарт DDR4. Он отличается меньшим энергопотреблением и более высокими рабочими частотами (перспектива роста до 3200 МГц).

Форм-фактор характеризует размер планок оперативной памяти. Различают два типа:

• DIMM (Dual Inline Memory Module) – устанавливаются на стационарные ПК;
• SO-DIMM – для установки в ноутбуки или моноблоки.

Частота шины и пропускная способность

От этих двух параметров зависит производительность ОЗУ. Частота шины характеризует количество информации, переданной в единицу времени. Чем она выше, тем больше сведений пройдет через шину за один и тот же временной промежуток. Между частотой шины и пропускной способностью прямопропорциональная зависимость: если частота ОЗУ 1800 МГц, теоретически она имеет пропускную способность 14400 Мб/сек.

Не гонитесь за высокой частотой RAM из расчета «чем больше, тем лучше». Для рядового пользователя разница между 1333 МГц или 1600 МГц незаметна. Она важна только профессиональным юзерам, которые занимаются рендерингом видео, или же оверклокерам, стремящимся «разогнать» ОЗУ.

При выборе частоты отталкивайтесь от задач, которые вы ставите перед компьютером, и от его комплектации. Желательно, чтобы частота работы модулей RAM совпадала с частотой, на которой работает материнская плата. Если вы подключите планку DDR3-1800 к материнской плате, которая поддерживает стандарт DDR3-1333, ОЗУ будет работать с частотой 1333 МГц.

В этом случае, чем больше, тем лучше – это оптимальное описание параметра. Сегодня минимально допустимый объем ОЗУ, который должен быть установлен на компьютер или ноутбук – 4 Гб. В зависимости от задач, которые выполняются на устройстве, объем ОЗУ может быть 8, 32 или даже 128 Гб. Рядовому пользователю хватит 8 Гб, для специалиста, работающего с программами обработки видео, или для геймера понадобится 16-64 Гб «оперативы».

Тайминги ОЗУ характеризуются задержками в работе. Они рассчитываются в наносекундах, а в описании обозначаются последовательным набором цифр: 9-9-9-27, где первые три параметра это: CAS Latency, RAS to CAS Delay, RAS Precharge Time и DRAM Cycle Time Tras/Trc. Они характеризуют быстродействие на отрезке «память-процессор», что непосредственно влияет на эффективность работы компьютера. Чем меньше эти значения, тем меньше задержка и выше быстродействие ПК.

Некоторые компании в описании к модулям RAM указывают только одну цифру – CL9. Она характеризует CAS Latency. В основном он равен другим параметрам или ниже них.

Полезно знать! Чем выше частота оперативной памяти, тем выше тайминги, поэтому нужно выбрать оптимальное для себя соотношение.

Продаются планки ОЗУ с обозначением «Low Latency». Это означает, что при высоких частотах они имеют низкие тайминги. Но их стоимость выше, чем у обычных моделей.

Режимы

Чтобы увеличить производительность компьютера используются специальные режимы работы планок ОЗУ: одно-, двух-, трехканальный и Flex-Mode. В этом случае скорость работы системы теоретически увеличивается в два, три и более раза.

Важно! Материнская плата должна поддерживать эти режимы работы. В описании к ней указано, в какие разъемы нужно установить планки, чтобы включить нужный режим.

• Одноканальный режим запускается, когда используется один модуль ОЗУ или все планки отличаются по параметрам. В этом случае система работает на скорости планки с самой маленькой частотой.
• Двухканальный режим включается, когда в разъемы установлены два модуля RAM с одинаковыми характеристиками (частота, тайминги, объем). Прирост производительности составляет 10-20% в играх и 20-70% при работе с графикой.
• Трехканальный режим активируется при подключении трех одинаковых планок ОЗУ. В действительности он не всегда выигрывает в скорости перед двухканальным режимом.
• Flex-Mode (гибкий) – увеличивает производительность ПК при использовании двух планок ОЗУ одинаковых по частоте, но разных по объему.

Важно! Желательно, чтобы планки памяти были из одной партии поставки. В продаже есть комплекты, состоящие из двух-четырех модулей, которые полностью подходят друг другу в работе.

Покупая цифровую технику, обратите внимание на производителя. Среди компаний, занимающихся выпуском модулей оперативной памяти, наиболее популярны: Corsair, Kingston, GoodRam, Hynix, Samsung и прочие.

Интересно то, что рынок производства чипов памяти для модулей RAM почти полностью разделен между тремя большими компаниями: Samsung, Hynix, Micron. А крупные производители используют их чипы для производства собственных моделей.

Современные планки ОЗУ работают с низким потреблением энергии, поэтому они выделяют небольшое количество тепла. Ввиду этого не нужно покупать модели с установленными радиаторами. Но если вы фанат разгона «железа», тогда позаботьтесь о приобретении модулей оперативной памяти с радиаторами. Они не дадут им сгореть во время оверклокинга.

При необходимости пользователь может приобрести систему охлаждения для RAM, состоящую из радиаторов и вентиляторов. Она тоже предназначена для использования оверклокерами.

Выбор к уже имеющейся планке

Приобретая новый модуль ОЗУ к уже установленному в вашем ПК, помните, что часто такие комбинации вместе не работают. Но если вы решились на покупку, посмотрите, чтобы тайминги и частоты шины были одинаковыми. Помимо этого, выбирайте планки оперативной памяти от того же производителя.

Видео

Если вы не до конца поняли, как выбрать оперативную память, посмотрите это видео.