На что влияет оперативная память
На что влияет оперативная память в компьютере — конкретно
Здравствуйте мои друзья.
Тема железа для компа всегда вызывает интерес у пользователей. Особенно когда возникает дискуссия по поводу важности отдельных компонентов. Практически каждый в свое время задавался вопросом, на что влияет оперативная память в компьютере? Опытные юзеры знают ответ на него, а вот для начинающих эта информация будет не только не лишней, но и весьма полезной.
Для начала нужно получить полное представление, что такое оперативная память, какие у нее главные параметры и какие у нее функции. Итак, предмет нашего интереса еще именуется ОЗУ, RAM или оперативка. Это энергозависимая память, информация в которой не сохраняется при отсутствии электропитания.
Она представляет собой небольшую планку-плату, на которой размещено несколько чипов-микросхем DDR SDRAM (непосредственно запоминающие устройства) и имеются контакты для монтажа в специальный разъем материнской платы.
Плотность полупроводниковых логических элементов на чипе и количество самих микросхем на планке определяет общий объем памяти, измеряемый в гигабайтах. Информация на них записывается и считывается с определенной скоростью потактово (дважды за один такт).
Это и есть основные параметры, которые постоянно улучшались в разных поколениях ОЗУ. Давайте рассмотрим последние три:
Прогресс налицо, однако, стоит понимать. Что для каждого поколения существует свой тип разъема и заменить память старую на новую у вас не получится.
Незаменимый помощник процессора
Теперь посмотрим, для чего оперативка нужна компьютеру и как она работает. Я начну издалека. Представьте, что вы инженер, работающий над определенным проектом. У вас есть книжный шкаф с документацией, справочниками и книгами по разным направлениям. Но чтобы постоянно не ходить к нему вы поместили у себя на столе все те источники, к которым вы обращаетесь. По сути, стол – это ваша оперативная память, а шкаф – жесткий диск со всей информацией.
Точно так и в компьютере, процессор оперирует данными и командами, записанными в программах. Чтобы не обращаться каждый раз к относительно медленному HDD, гораздо эффективнее загрузить все, что нужно во временную, но быструю память каковой является ОЗУ. Естественно, объем данных может быть слишком большой. Тогда вместимости оперативки не хватает и процессор вынужден снова обращаться к винчестеру и подгружать в оперативку новую информацию.
Чем быстрее взаимодействует между собой процессор и ОЗУ без участия жесткого диска, тем производительнее работает компьютер. Здесь так же имеет значение влияние частоты RAM и ее соответствие с аналогичным параметром CPU: идеально, если они высокие и совпадают.
Если нет, операции будут выполняться с наименьшей частотой.
В принципе можно сказать так: оперативная память влияет на производительность компьютера, чем ее больше – тем быстрее будет оперировать данными процессор. А если точнее то у него будет запас для вместимости этих данных.
Выходит, можно зарядить системник оперативкой по максимуму и получать удовольствие от шустрой работы ПК? Или не?
Как нарастить мощь ПК с помощью ОЗУ?
Ну-у-у, почти так оно и есть. Но опять-таки везде свои нюансы и о них я хочу сказать отдельно:
Приятно говорить о том, насколько лучше станет работать ваш ПК, если в нем будет много оперативной памяти. Можно выставить в играх максимальные настройки и кайфовать от процесса. Но давайте посмотрим, что бывает при недостаточном объеме ОЗУ.
Когда ОЗУ- слабое звено
Лучше всего это видно на таких хорошо знакомых многим приложениях как фоторедактор Adobe Photoshop и браузер Google Chrome. Загрузите изображение со множеством слоев или откройте с десяток вкладок. И вы почувствуете, как ваш комп начнет тормозить.
Убедиться в том, что всему виной оперативка можно, запустив диспетчер задач (Ctirl + Alt +Del) и перейдя во вкладку «Производительность», где вы увидите загруженность ОЗУ. Уточнить, что же съедает вашу память можно во вкладке «Процессы». Здесь же можно отключить самые ресурсоёмкие программы.
В некоторых случаях небольшой объем RAM памяти не столь критичен. Если видеокарта мощная, то она возьмет на себя большую часть работы, разгрузив ОЗУ и процессор. Но это и если это всё дело правильно настроить. Это отдельная тема, вдаваться в тонкости здесь не будем.
Мы подошли к ключевому ответу на вопрос: на что влияет оперативная память в компьютере? А именно.
Оперативная память влияет на скорость работы вашего компа и является как бы ресурсом по производительности (запасом). Но влияет не на прямую, а косвенно. Если её мало — то машина будет медленнее работать при высоких нагрузках (тяжёлые программы типа фотошопа или требовательные игры). Вспоминая аналогию, много места на столе это и есть большой объём оперативной памяти.
Частота же это прямой показатель скорости работы с загруженными данными (с бумагами на столе). Чем она быстрее — тем вы быстрее можете обрабатывать и перемещать эти бумаги на столе.
Бонус: не только производительность
Если быть слишком принципиальным, определяя, на что влияет оперативка в компьютере, то можно сказать, что она участвует в нагреве элементов корпуса. Чипы ведь тоже греются и неслучайно некоторые планки оснащаются собственным пассивным радиатором. С уменьшением вольтажа в DD3 и DD4 практически отсутствует влияние на энергопотребление системы.
Короче вы поняли саму суть да? Количество планок и общий объем ОЗУ однозначно влияет на стоимость компьютера.
Ну а куда без этого?
Пожалуй, на этом хватит обсуждать значимость оперативки для ПК. Надеюсь, что информация этой статьи поможет вам выбрать оптимальное количество памяти для своего компьютера.
До скорых встреч, мои дорогие читатели и всем удачи.
Как оперативная память влияет на производительность процессоров AMD и Intel в играх?
Содержание
Содержание
Бытует мнение, что разница в производительности между высокочастотными модулями и обычной памятью с частотой 3200 MHz в играх составляет от силы 3 FPS, но на производительность памяти влияет не только ее частота, а еще и задержки.
С частотой все более-менее понятно — она больше влияет на пропускную способность памяти.
Память частотой 3200MHz может обработать 25600 МБ/сек информации.
Теоретическая пропускная способность для памяти с частотой 3200MHz (3200 МГц x 64 бит)/ 8 бит = 25600 Мбайт/сек
А память на частоте 4000MHz уже 32000 МБ/сек.
Теоретическая пропускная способность для памяти с частотой 4000MHz (4000 МГц x 64 бит)/ 8 бит = 32000 Мбайт/сек
Согласитесь, разница существенная.
А вот задержки для данных частот вполне могут быть одинаковые. Вы спросите, как так?
Все очень просто, задержки памяти — это совокупность частоты и таймингов. Зачастую для памяти на частоте 3200 MHz применяется комбинация таймингов 16-18-18, после несложных математических вычислений получаем значение 10 нс.
Задержка для памяти с частотой 3200MHz и таймингами CL16 будет работать со скоростью 16*2000/3200 = 10 нс.
Как правило, с ростом частоты увеличиваются и тайминги. Соответственно для частоты 4000 MHz обычными таймингами являются 19-19-19, что эквивалентно 9,5 нс.
Задержка для памяти с частотой 4000 MHz и таймингами CL19 будет работать со скоростью 19*2000/4000 = 9,5 нс.
В итоге разница в задержке между высокочастотными и обычными модулями составляет всего 0,5 мс или 5%.
Меньшая задержка позволяет быстрее считать или записать данные в ячейку памяти, а затем доставлять их в процессор для обработки.
Сегодня мы сравним влияние оперативной памяти на процессоры AMD и Intel, а именно:
Данное тестирование не подразумевает разгон, ковыряние и фиксацию десятка таймингов, это сравнение работы памяти из коробки как оно есть, соответственно и тайминги будут затронуты только те, что меняются при активации XMP профиля.
Тестовая платформа AMD
Тестовая платформа Intel
Влияние частоты оперативной памяти на производительность при условно равных задержках
Начнем тестирование с синтетического бенчмарка AIDA64 а далее будем изучать влияние на проивзодительность в играх.
Результаты тестирования на платформе AMD
Результаты тестирования на платформе Intel
Изменение частоты оперативной памяти хорошо сказывается на всех 4 показателях производительности памяти, но в большей степени выигрывает именно пропускная способность.
На платформе AMD частота так же положительно влияет на Latency, что нельзя сказать о платформе Intel, где изменение заметны только в операциях копирования, чтения и записи.
В играх ситуация повторяется, наибольший эффект если можно так сказать, заметен только на платформе AMD, платформа Intel же практически никак не реагриует на рост пропускной способности памяти.
Влияние таймингов/задержек на производительность оперативной памяти
Результаты тестирования на платформе AMD
Результаты тестирования на платформе Intel
Тайминги также оказывают влияние на пропускную способность памяти, но их влияние на задержки значительно больше. Причем, это влияние, в равной степени распространяется на обе платформы.
Изменение игровой производительности носит больше косметический характер, однако показатели 0,1% вплотную приближаются к показателям на частоте 3800MHz с таймингами CL 19 из предыдущего теста, хотя и слегка недотягивая до значений по среднему FPS.
Влияние XMP профиля на производительность памяти
У нас в наличии имеется 3 комплекта оперативной памяти от разных производителей чипов памяти.
Комплект G.SKILL F4-3000C14-16GVR 2 x 16GB) с профилем XMP 3000 MHz и таймингами 14-14-14-32 набран чипами Samsung B-Die.
Комплект G.Skill SNIPER X [F4-3600C19D-32GSXWB] (2 x 16GB) с профилем XMP 3600 MHz и таймингами 19-20-20-40 Hynix CJR.
Комплект Crucial Ballistics 32GB Kit (2 x 16GB) BL2K16G32C16U4B с профилем XMP 3200 MHz и таймингами 16-18-18-36 набран чипами Micron E-Die.
Эти три производителя занимают примерно 90% рынка оперативной памяти. Именно эти чипы наиболее часто встречаются в продаже.
У каждого из производителей есть свои сильные и слабые стороны.
Результаты тестирования на платформе AMD
Результаты тестирования на платформе Intel
Синтетический бенчмарк AIDA64 на платформе AMD отдает предпочтение памяти с более высокой тактовой частотой, превосходство комплекта памяти G.Skill SNIPER X с частотой 3600MHz безоговорочно и составляет от 10 до 15%. На платформе Intel комплект G.Skill SNIPER X так же лидирует но в тесте на задержки устапует комплекту G.SKILL F4-3000C14 с частотой 3000 MHz.
Однако в играх результат не выглядит столь впечатляющим, разница между памятью, работающей на частоте 3000MHz и 3600MHz составляет считанные проценты, что сложно назвать стоящем особенно на фоне цены высокочастотных модулей.
Выводы
Память, как и любой другой компонент системы, оказывает влияние на производительность компьютера. При выборе очередного комплекта нужно обращать внимание не только на частоту, но и на тайминги. Именно комбинация высокой частоты и низких таймингов оказывает наибольшее влияние на производительность, высокая частота дает возможность перегонять огромные объемы информации, а низкие задержки позволяют быстрее считывать или записать данные в ячейку памяти. Именно эти две составляющие и формируют понятие производительности памяти.
Активируя XMP профиль оперативной памяти, можно получить хороший рост производительности по сравнению с работой памяти по стандарту JEDEC.
XMP профиль памяти изменяет только первичные тайминги, чего явно недостаточно для получения максимального результата. Используя ручной разгон с тюнингом всех таймингов можно добиться куда более впечатляющих результатов.
Объем или частота, сколько нужно оперативной памяти в 2020 году?
На что влияет объем и частота оперативной памяти, какая конфигурация выгоднее для игр, для приложений и одновременной работы и того и другого – самый распространенный вопрос пользователей. Сколько же памяти нужно для различных задач. Чаще всего мы прибегаем к покупке стандартного набора из пары модулей DIMM частотой от 2666 МГц и выше. Устанавливают их в свой ПК и в 2-3 случаях из 10 немного их разгоняют до 3200-3800 МГц. Энтузиасты сразу выбирают комплекты с частотами более 4000 МГц. Для платформы AM4 разумный предел разгона находится в диапазоне между 3600-4000 МГц. LGA1151 разгоняется проще и лучше, позволяя достичь частоты памяти свыше 4000 МГц.
Для нашего теста мы будем использовать 2 диаметрально противоположных по свойствам комплекта памяти HyperX.
HyperX Predator DDR4 HX430C15PB3K4/64
Комплект состоит из 4 модулей по 16 ГБ каждый. В сумме 64 ГБ памяти на частоте 3000 МГц с таймингами 15-17-17, и напряжении 1.35В. Набор весьма привлекательный по цене. Купить его можно за 22-23 тысячи рублей. Частота не высокая и легко достижимая для любой платформы и процессора. В профилях для разгона содержится 2 XMP и один стандартный JEDEC:
HyperX Predator DDR4 HX446C19PB3K2/16
Комплект состоит из 2 модулей по 8 ГБ каждый. В сумме 16 ГБ памяти на частоте 4600 МГц с таймингами 19-26-26, и напряжении 1.5В. Для работы такого комплекта на заявленной частоте вам понадобится хорошая материнская плата, процессор Intel и удача. Дело в том, что память спокойно разгоняется до 4 ГГц без видимых осложнений с подбором правильных напряжений. Дальнейший разгон будет сдерживаться возможностями BIOS, разводки DIMM, способностями контроллера памяти в процессоре! Не все процессоры могут держать частоту памяти выше 4…4,2ГГц даже с поднятием напряжений Vccio и Vsa. Цены начинаются от 31-32 тысяч рублей.
В профилях для разгона содержится 2 XMP и один стандартный JEDEC:
4,2 ГГц с оптимизированными первичными/вторичными и третичными таймингами в сумме дадут большую пропускную способность и меньше суммарную задержку. На это способны только хорошие комплекты памяти, позволяющие с понижением частоты снижать время отклика с таймингами. Для тестов использовался XMP Profile #2: с ручными настройками DDR4-4200 CL19-21-21 @1.35В, а более низкие тайминги в итоге оказали больше влияния на результаты.
Впрочем, именно этот комплект памяти был ограничен способностями платы ASUS Hero XI, и финальной частотой стало число 4300 МГц с заводскими таймингами. На платформе Z390/B550/X570 частоту в 4,6 ГГц можно достичь без особых затруднений.
Используя подготовленные производителем для разгона материнские платы, например, серия ASUS Apex или модифицированная Gene, данный комплект не только достигает заявленных характеристик, но и может выдавать 4600 МГц на гораздо более агрессивных таймингах.
Объем используемой памяти в играх
Для проверки возьмем несколько популярных и свежих игр и понаблюдаем, сколько же памяти они используют?
Как видите, за редким исключением все помещаются в стандартные 16 ГБ и беспокоиться о недостатке памяти не нужно. Возможно, что-то поменяется, если мы попробуем провести аналогичный эксперимент, но в системе с 16 ГБ памяти, а не 64 ГБ? И снова мы увидим похожие цифры. А ответ в таких случаях кроется в разработчиках, прекрасно понимающих «среднюю конфигурацию» игроков. Но учтите, что тест проводился в идеально «чистых» условиях, без лишних приложений. В реальной жизни пользователи привыкли все ярлыки держать на рабочем столе, а число запущенных приложений редко бывает меньше 5-10. Плюс открытые вкладки в браузере и вот уже 16 Гб быстро исчерпались. Поэтому пока 16 Гб бывает достаточно, но запас свободной памяти с каждым годом будет уменьшаться. Покупая новую систему, стоит уже смотреть в сторону 32 Гб — скоро это «станет нормой» (с). Значит ли это, что памяти никоим образом не влияет на игровую производительность?
Игры, разрешения и частота памяти
Для понимания происходящего обратимся к сухим фактам. Более половины игроков все еще используют FullHD разрешение мониторов. Большая часть сидит на 4-ядерных процессорах. Усредненный объем оперативной памяти находится в промежутке между 8 и 16 ГБ. Если вы хотите ощутить влияние памяти на количество кадров в играх, то придется постараться.
Есть прямая зависимость: производительность процессора/видеокарты от разрешения/качества в игре. Ограничимся самым популярным FullHD, в нем влияние видеокарты и процессора распределяется в равной степени. Чем мощнее видеокарту вы используете, тем сильнее проявляется зависимость от связки процессор/память.
Сколько кадров мы получим с высокочастотной памятью?
Нужно сразу пояснить, что максимальный и средний фремрейт из-за повышения частоты памяти меняются линейно и медленно. Наилучшая динамика наблюдается в регистре минимальных кадров в секунду. Там, при переходе со стандартных 2133-2400 МГц с распущенными таймингами на частоты 3600-4200 МГц и агрессивными таймингами повышается 1% мин. FPS. 1% мин. FPS – это один процент минимальных кадров и считается их среднее число. А насколько сильно он подрастает, зависит от игры. В более требовательных к графике играх ожидайте прибавки до 2-4%, в старых – до 15%. Естественно, максимальная польза от высокочастотной, настроенной памяти (тайминги первичные и вторичные) будет видна в низких разрешениях (FullHD) и с наиболее производительными процессорами и видеокартами.
Покупать ли дорогую память в ПК средней мощности?
Отбросим конфигурации с 6-12 ядерными процессорами, видеокартами Nvidia 20х0/Super, Radeon 5700/X и рассмотрим массовый сегмент игроков. Отбрасываем мы их потому, что большой объем видеопамяти видеокарт редко расходуется полностью. Поэтому в играх на топовых сборках ПК редко проявляется нехватка памяти. С другой стороны, именно для игр полезно устанавливать высокочастотную память, чтобы добавить совсем нелишние FPS. К массовому сегменту принято относить конфигурации с 4-ядерными процессорами и видеокартами уровня 1660 Super-GTX 2060 или Radeon 5600 (XT). Для них востребованным остается используемое разрешение FullHD. Переход от 2133-2400 МГц памяти на 3600-4200 МГц всегда сопровождается увеличением производительности в играх. Но она не столь выражена, как на более мощных конфигурациях. И снова мы возвращаемся к выбору игр для примера. Microsoft Flight Simulator (2020), Battlefield 1 (V) практически никак не отреагировали на память, в более «легкие» в плане графики отозвались 2-14% ростом минимального и среднего значения FPS. Не стоит забывать о принципах работы видеобуфера при нехватке Vmem. ОС создаст файл подкачки и выделит «виртуальное пространство» на HDD…со скоростью работы HDD. Рассматривать этот объем как полноценная замена памяти не стоит, ведь скорость обмена данными с ним очень низкая в сравнении с полноценной оперативной памятью. В результате для массовых конфигураций не стоит устанавливать DIMM совокупной емкостью менее 16 Гб, сейчас! А если вы параллельно с играми любите оставлять открытыми другие приложения, в том числе работающие в фоновом режиме и загружающие комплектующие, то пора смотреть в сторону 32 Гб.
Для «печатных машинок», заточенных для серфинга и просмотра видео/фото и 8 Гб бывает недостаточно. Постепенно сайты толстеют и потребляют все больше памяти и ресурсов. «Офисы» и другие прикладные программы также не стоят на месте, задействуют и видеокарту, и память. Относительно распространенный Lightroom с легкостью съест 8-12 Гб на средней папке с фотографиями.
Программы и память – все неоднозначно!
Лучшее применение большого объема памяти – это сервера. БД, бухгалтерские сервисы и т.п. потребляют уйму памяти, но на рынке присутствует масса комплектов для простых пользователей ПК. Минимальный объем актуальный на данный момент – 8 ГБ. Акцент постепенно сместился в сторону 16 ГБ и сейчас рекомендовать меньше просто опасно. Но что же с программами, неужели они, как и игры легко укладываются в типичные 16 ГБ?
Браузеры и интернет – растут быстрее всех! Всем нам известна вечная проблема раздувания в объемах интернет страниц с кучей рекламы и интерактивностью. Даже десяток окон в Google Chrome легко затормозит среднюю офисную машинку до состояния Spectrum’а. Не будем жаловаться на тенденции развития интернета и сайтов, а оценим, сколько влезет страниц в 16 ГБ систему…
Первая сотня страниц уместилась в 8 Гб и последующие 200 никак не превысили 12 ГБ включая работающие сервисы Windows 10. По мере закрывания страниц высвобождалась и память. Переключение между закладками происходило плавно и быстро. Так что 16 ГБ памяти хватает с избытком.
Соответственно в конфигурации с 64 Гб памяти ровно такое же поведение системы – быстрый отклик и гигабайты пустого пространства в памяти.
В популярном редакторе видео наличие 16 ГБ памяти сначала устраивает, но позже при работе операционная система начинает создавать файл подкачки и отзывчивость программы снижается: дольше применяются изменение в предпросмотре, интерфейс становится задумчивым. А представьте себе, что файл подкачки лежит не на быстром SSD, а на стандартном магнитном HDD! Постоянные подтормаживания растягиваются на неопределенное время!
В системе с 64 Гб памяти всегда остается запас, но Windows продолжает генерировать файл подкачки. Впрочем, сам Premiere чувствует себя прекрасно, как и его пользователь. А что на выходе? Работать комфортнее с 64 Гб памяти, но при рендере видео система с быстрой памятью и объемом в 16 ГБ сделала это быстрее на несколько минут. Вместо 1:05 мин мы получили готовое видео через 57 минут.
Проведем тест на выживаемость в Photoshop, открыв максимальное количество фотографий NEF, каждая размером 72-76 Мб, полученная с фотоаппарата Nikon D800. Сам по себе тест абсурден, т.к. не отражает реальную необходимость пользователей, но интересен своим результатом.
За 4 минуты 40 секунд открылось 150 фотографий и Photoshop их обработал. Нет ни зависаний, ни ошибок. А теперь по аналогии переходим к 16 Гб системе…
Через 4 минуты и 12 секунд программа автоматически закрылась, так как произошло следующее: как только израсходовалась пустая память в дело вступила система подкачки. Свап-файл постепенно рос, потом Windows попыталась сжать его и в результате закрылся Photoshop на 70 фотографии.
Компьютер — многозадачная система, если рассматривать каждый типичный процесс по отдельности, конечно, будет задействовано мало памяти. Попробуем открыть несколько фотографий, посмотреть и скачать архив с камер видеонаблюдения, а пока эти процессы происходят на заднем фоне, поработаем с нашими видео с телефона… Видно, что 16 Гб для этих задач УЖЕ не годятся. Какой бы частотой память не обладала, операционная система запихивает в 2 раза больше в свап-файл, который существенно тормозить отклик системы.
Спустя несколько минут сокращаем объем задач и запускаем игру. Фактически, все программы остаются в фоне и «архивируются» в свап-файл, не производя никаких вычислений внутри них. В играх все будет отлично с числом кадров. Стоит нам задействовать автоматический скрипт для пакетной обработки фото параллельно с игрой, и время выполнения задачи увеличивается в разы! 15 фото + игра на 16 Гб – 140-145 секунд. 15 фото + игра на 64 Гб – 90 секунд. А с ростом объема работ на заднем плане разница только будет увеличиваться.
В программах тестирования памяти разница между 3 ГГц и 4 ГГц не столь существенна и укладывается в несколько процентов. Тоже самое происходит и в 3DMark в тесте Time Spy (тест процессора, как наиболее зависимый результат от памяти).
Выводы
Что же важнее, объем или частота? Для игр – частота, при условии установленных не менее 16 Гб памяти в систему. А также не менее важно настроить у памяти и первичные и вторичные тайминги. В прикладных программах, а не синтетических бенчмарках, высокая частота памяти тоже оказывает свое влияние на результат. Сокращается время рендеринга, архивации и т.п., в любом программном обеспечении, где проявляется высокая зависимость от пропускной способности памяти. А для чего тогда нужен объем? Прежде всего, для комфортной работы с большими задачами. Это касается дизайнеров, монтажеров, редакторов. Особенно комфортно себя чувствуешь при работе с 4К видеоконтентом. Система практически не создает свап-файл для подкачки и редактор молниеносно отзывается на применение эффектов и фильтров. Наш тест с открытием более 100 NEF файлов средствами Photoshop скорее искусственный. Никто в здравом уме не будет открывать такое количество файлов в редакторе, но если возникнет необходимость, то 64 ГБ позволят это сделать. Поэтому, осмысленный подход к требуемому объему оперативной памяти – залог успеха.
Нетребовательные пользователи с минимальным числом вкладок, простые документы, просмотр фото/видео без редактуры – пока достаточно 8 Гб любой памяти на любой частоте.