RAM-пам'ять і принцип її роботи
Сьогодні ми поговоримо про те, що являє собою RAM-пам`ять. Почнемо з теорії. Будь-яка комп`ютерна програма, запущена на виконання як в середовищі операційної системи, так і безпосередньо в машинних кодах, є певним чином закодованим набором логічних одиниць і нулів - описів стану транзисторів.
При роботі формуються потоки даних, якими оперує центральний процесор. Якщо самі програми зберігаються на вінчестерах, компакт-дисках і флешках, тобто на всіх тих носіях, дані на яких не зникають після відключення подачі електроенергії, то RAM-пам`ять є особливе запам`ятовуючий пристрій, повністю залежне від наявності живлення на його логічних ланцюгах. Сама абревіатура (RAM) є похідною трьох англійських слів - Random Access Memory, що може перекладатися як пам`ять з довільним доступом. У російській мові більш відомий термін "ОЗУ" - оперативний пристрій. Обидва терміни досить точно описують, що являє собою пам`ять RAM.
Загальний принцип роботи
RAM-пам`ять, встановлену в комп`ютері, дізнатися дуже просто: вона являє собою набір мікросхем, припаяних до основи - невеликий текстолітової хустці з двома рядами мідних ковзають контактів, за допомогою яких вона підключається до роз`єму материнської плати. Іноді такі хустки називають планками, або, що більш точно, модулями. Залежно від кількості роз`ємів, їх може бути кілька. Загальний обсяг, яким володіє підключена RAM-пам`ять, визначається характеристиками встановлених мікросхем. Якщо говорити про устрій спрощено, то кожна з них являє собою набір транзисторів - електронних напівпровідникових ключів. Особливість даного елемента в тому, що за допомогою нескладної логічної схеми можна управляти його станом: робити його проводять струм (відкритим) чи ні (закритим).
Таким чином, шляхом нескладної кодування, вдається виконувати перетворення в двійкові розряди. Наприклад, відкритий стан - це одиниця, а закрите - нуль. Після перемикання необхідно невелике замикаюча напруга, що підтримує обраний стан. Саме тому при виключенні живлення всі дані, що зберігаються в ОЗП, безповоротно губляться, так як транзистори повертаються в нейтральне положення. Виняток - флешки, де RAM-пам`ять влаштована інакше, оскільки застосовуються видозмінені транзистори з плаваючим затвором. Але це тема зовсім іншої статті.
Уявімо, що запущеної програмі необхідно зберегти (запам`ятати) якесь число. Процесор перетворить його в відповідний набір двійкових розрядів і пересилає їх контролеру, який змінює стан необхідної кількості транзисторів в мікросхемах ОЗУ. Після цього число буде зберігатися там до тих пір, поки не припиниться подача замикаючої напруги (відключення живлення) або не буде сформована команда для стирання.
Значення для обчислювальної системи
Оперативка є необхідним компонентом комп`ютера. Без неї робота неможлива. Крім того, від її обсягу та характеристик у величезній мірі залежить швидкодію системи. Це цілком закономірно: будь-яка програма записує в осередку пам`яті не одне число (як у прикладі вище), а безліч. Тому може виникнути ситуація, коли вільних транзисторів не залишається. У цьому випадку зайві дані скидаються на жорсткий диск або відбувається примусове закривання частини працюючих додатків. Все це вимагає часу. Не дивно, що оперативна пам`ять для ігор - цих самих вимогливих програм, повинна бути відповідного обсягу (чим більше, тим краще). Інакше в ігровому процесі будуть виникати затримки, ривки.