Приветствую Вас Гость

Четверг, 18.04.2024, 13:42

Форма входа

>>> Поддержи сайт нашего партнера - проголосуй! <<<

Память - Форум

Внимание! На сайте только обсуждение ПО, любые ссылки на активаторы и\или программы не распространяемые разработчиками публично - запрещены!

[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]

Страница 1 из 1 1
Модератор форума: SCORPION

Форум » Железо » FAQ по железу » Память

Память

Mortan

Дата: Воскресенье, 26.04.2009, 15:13 | Сообщение # 1

Участник

Группа: Друзья

Сообщений: 94

Репутация: 26

Статус: Offline

Тестирование бюджетных модулей DDR2 оперативной памяти PC2-5300 и PC2-6400 объемом 2 х 1 Гб

В настоящее время, в отличие от ситуации на розничном российском рынке с видеокартами среднего и высшего ценовых диапазонов, обстановка с предложениями и стоимостью оперативной памяти не может не радовать оверклокеров. Судите сами: около десяти месяцев назад мы представляли вашему вниманию обзор и тестирование двенадцати пар модулей бюджетной оперативной памяти DDR2 стандарта PC2-4200, в котором средняя стоимость комплекта из двух модулей памяти общим объёмом в 2 Гб составляла 180 долларов США! Сегодня же цены на оперативную память снизились настолько, что точно такой же объём, набранный двумя бюджетными модулями только теперь уже стандарта PC2-5300 или даже PC2-6400, можно приобрести менее чем за 50 долларов США. Впечатляющая разница, не правда ли?
Так как общий объём оперативной памяти в 2 Гб и по сей день остается необходимым и достаточным для большинства приложений, включая все современные игры, то мы решили наконец сделать обзор и тестирование бюджетных модулей памяти объемом 2 x 1 Гб стандартов PC2-5300 (667 МГц) и PC2-6400 (800 МГц) и представить его результаты вашему вниманию. На тесты нам удалось достать 11 пар модулей стандарта PC2-5300 и 3 пары, относящиеся к стандарту PC2-6400, от таких производителей как Samsung, PQI, Kingston, Corsair, Aeneon, Hynix, NCP и Patriot, часть из которых [cut noguest=приведена на фото:]

[/cut]
Тестирование бюджетных модулей DDR2 оперативной памяти PC2-5300 и PC2-6400 объемом 2 х 1 Гб

Ответы на самые распространенные вопросы:

Q: Купил 4гб оперативной памяти, но биос не видит полностью всю память. Что делать?
А: Обновите биос вашей материнской платы. Самый свежий биос можно найти на официальном сайте производителя материнской платы.
Q: Имею Windows XP 32х битную. Увидет ли моя операционная система все 4гб оперативной памяти?
А: Да, если это Windows XP SP1, а в большинстве случаев 32х битная Windows не видет полностью 4гб памяти.
Q: А что нужно сделать чтобы моя 32х битная операционная система смога увидеть все 4гб памяти?
А: Установите 64х битную версию Windows XP/Vista.Включить PAE, но если это XP SP2, то ничего не поможет.
Q: Имею Windows XP 32х битную, поставил 4гб памяти, но видет моя ОС только 2.4, я понимаю что полностью 4гб увидеть моя ОС не сможет, но как можно хоть как-нибудь сделать так, чтобы моя ОС увидела больше памяти?
А: Зайдите в биос и увидете там параметр "Memory Remap Feature ", далее ставим [Enable], после ваша ОС должна увидеть больше памяти.
Отключите все неиспользуемые устройства, а если со включеннным ремапом Windows видет 2.4гб памяти, то нужно его выключить.
Q: Какие устройства забирают часть оперативной памяти?
А: Встроенная видеокарта, звуковая карта и др.
Q: Как добиться стабильности при 4х модулях памяти?
А:1) Ослабить тайминги, т.е. 5-5-5-15 для DDR2, 3.0-4-4-8 для DDR1 и т.д. можно использовать и более высокие.
2) Поднять напряжение на модулях памяти на 0.1V-0.2V.
3) Понизить частоту оперативной памяти.
4) Повысить напряжение на северном мосту на 0.1V-0.25V (дальше только с сильным охлаждением)
Q: Что лучше, 4*1Гб памяти или 2*2Гб?
А: Второй вариант будет более выгодным. Сейчас обьясню почему:
1) Чем меньше планок памяти, тем меньше нагрузка на контроллер памяти и легче их синхронизировать, работа вашего ПК будет стабильнее.
2) Перспектива. Большинство современных материнских плат имеет 4 разьема для памяти, следовательно, если вы захотите установить 8гб (а такой обьем памяти могут использовать большинство современных материнских плат), то у вас не возникнут какие-либо проблемы.
3) Чем больше планок памяти, тем хуже разгон, у оверклокеров даже есть такая поговорка:
"Если у тебя на твоем ПК имеются 4 модуля памяти, то ты можешь забыть про хороший разгон".
Q: Смогу ли я 4 модуля памяти использовать в 2х канальном режиме?
А: Tсли они попарно одинаковы или чипсет intel поддерживает технологию Flex Memory
Q: А 3 модуля памяти можно?
А: Tсли есть поддержка Intel Flex Memory, то да. Режим будет зависеть от чипсета: Flex Mode или Asymmetric Mode.
Правда прирост мизерный от такого двухканального режима
Q: А если поставить 4гб памяти из QVL листа моей материнской платы, то я смогу в 32х битной версии Windows увидеть все 4гб памяти?
А: Память из QVL списка указывает на то, что эти модули памяти будут гарантированно работать на вашей материнской плате, но Windows 32 бита не сможет увидеть все 4гб полностью.
Q: Имею очень дорогой коплект памяти 2*1гб DDR2 800 который работает на таймингах 3-3-3-8. Если я докуплю такой же комплект, то смогу ли я добиться таких же таймингов и полную стабильность системы?
А: Навряд ли, слишком высокая нагрузка на контроллер памяти, он не справится в большинстве случаев.
Q: Ну ладно, понятно, все 4гб памяти не увидеть, у меня видет только 3гб. А куда теряется целый гигабайт памяти!?
А: Никуда не теряется. Это адресное пространство выделяется под другие нужды.

Тип ЦП:Intel Core i7 920 (D0), 2800 MHz (21 x 133)
мать: MSI X58M SLI (MS-7593)
видеокарта:ASUS NVIDIA GeForce GTX 275 896 Мб , GDDR3, 2268 МГц

Сообщение отредактировал Mortan - Воскресенье, 26.04.2009, 15:15

SCORPION

Дата: Пятница, 17.07.2009, 18:02 | Сообщение # 2

Аксакал WST

Группа: Модераторы

Сообщений: 1172

Репутация: 712

Статус: Offline

Сравнительное тестирование памяти DDR2 и DDR3 на платформе AMD Socket AM3

Одна из наиболее интересных технических особенностей процессоров AMD Phenom II AM3 заключается в универсальном контроллере памяти. Этот контроллер предназначен для работы с памятью как стандарта DDR2 в системах AM2+, так и с памятью DDR3 в системах AM3. Естественно, сразу возникает вопрос - а какая система быстрее? Ответить на него мы попытаемся в рамках данного обзора.
Для идеального сравнения производительности подсистемы памяти необходима единая тестовая платформа, на которой будут меняться только сами модули памяти. Обеспечить идентичность тестового процессора, блока питания и видеокарты очень просто. Куда сложнее оказался поиск материнской платы с одновременной поддержкой памяти стандартов DDR2 и DDR3. В конечном счете, он оказался безуспешным и мы остановились на двух материнских платах одного производителя.
Это модели M4A79 Deluxe и M4A79T Deluxe, производства компании ASUS. Обе основаны на одном чипсете (AMD 790FX), обе имеют практически идентичный дизайн PCB, а единственное существенное различие заключается в поддержке разных стандартов памяти. Это именно то, что нам нужно.
Теперь - пара слов о тестовых модулях. Мы использовали три комплекта: честь DDR2 защищали модули Corsair DDR2 TWIN2X2048-8500C5, а их соперниками были комплекты DDR3-1066 Qimonda и DDR3-1600 A-Data AD31600X001GU.
Стоит особо подчеркнуть, что наименование модулей и их штатная тактовая частота часто слабо связаны с реальностью. Например - при установке модулей Corsair любая материнская плата AM2+ устанавливала в качестве штатной не максимальный режим работы DDR2-1066, а вполне умеренный DDR2-800. Для тестирования материнских плат это просто идеальные условия, но сегодня у нас стоит задача выявить самую быструю систему, что предполагает установку частоты памяти вручную.
Кстати, некоторые читатели могут спросить - а почему материнская плата не устанавливает наивысшую частоту. Тут нужно учесть несколько интересных моментов. Во-первых, более низкая частота расширяет круг совместимых модулей памяти, что в конечном счете повышает объемы продаж данной платы. Однако это не всегда срабатывает. В частности, плата M4A79 Deluxe отказалась стартовать при установке очень неплохих модулей G.Skill F2-6400CL4D-2GBHK. А во-вторых, более высокая частота памяти не гарантирует более высокий уровень производительности. Дело в том, что вместе с увеличением частоты повышаются рабочие тайминги (или задержки). Это приводит к росту скорости в одних приложениях, но также к падению скорости в других. Причем производительность некоторых приложений вообще не зависит от латентности памяти и от ее пропускной способности.
Приведем пример. При установке модулей Corsair, плата M4A79 Deluxe устанавливает следующие тайминги: 5-5-5-18-22-2T. При повышении частоты памяти до DDR2-1066, тайминги увеличиваются до значений 5-7-7-24-30-2T. Данные модули способны работать и на более жестких таймингах, но в ASUS перестраховываются. Аналогичная картина наблюдается и на платформе AM3.
При штатной частоте DDR3-1066 рабочие тайминги модулей Qimonda равны 7-7-7-20-27-1T, а после увеличения частоты до DDR3-1333 плата выставляет тайминги уже равными 9-9-9-25-34-1T. Как правило, тайминги прописаны в SPD и для разных модулей могут отличаться. Так, при установке частоты DDR3-1333 на модулях A-Data плата выставляет тайминги 9-9-9-24-33-1T (почти как на Qimonda), но при понижении частоты до DDR3-1066 тайминги снижаются всего до значений 8-8-8-20-27-1T (у Qimonda, соответственно, 7-7-7-20-27-1T).
Теперь перейдем непосредственно к тестированию. Изначально мы хотели сравнить только три конфигурации: DDR2-800, DDR3-1066 и DDR3-1333. Выбор объясняется тем, что данные частоты являются штатными для платформы AMD, и результаты сравнения будут интересны подавляющему большинство пользователей. Однако чтобы глубже разобраться в вопросе, мы добавили еще некоторые конфигурации. Во-первых, это частота DDR2-1066. Она штатная, но с небольшой особенностью: на этой частоте в системе могут работать только два модуля памяти (по одному модулю на канал). Тут же отметим, что модули оперативной памяти DDR2 производятся довольно давно, технологический процесс уже хорошо оптимизирован, а модули высокого качества (т.е. оверклокерские) стоят довольно дешево. Это большой плюс для системы с процессором AM2+. Кстати, в настоящее время разница в цене на обычные модули DDR2 и DDR3 практически несущественна. Но если сравнивать стоимость оверклокерских модулей, то тут ситуация не столь радостная для любителей DDR3. Кроме того, по оверклокерским модулям DDR2 уже собрана впечатляющая статистика, чего нельзя сказать про аналогичные модули DDR3.
Таким образом, мы считаем, что найти модули DDR2, способные работать на частоте DDR2-1066 с оптимизированными таймингами, не проблема, как не проблема найти модули, работающие на частоте DDR2-800 с минимальными таймингами. Так и оказалось, модули памяти Corsair идеально подошли под эти требования. Отметим, что мы уже говорим о разгоне памяти, т.е. о работе модулей в режимах, не предусмотренных производителями. Соответственно, нужно разогнать и память DDR3. И тут нас ждало небольшое разочарование - модули Qimonda оказались неспособными осилить частоту DDR3-1600, поэтому пришлось использовать модули A-Data. Причем при установке частоты DDR3-1600 материнская плата M4A79T Deluxe настолько завышала тайминги, что первые тесты показали существенное падение производительности относительно DDR3-1333. Поэтому нам пришлось увеличить Vmem до 1,88 В (штатное напряжение = 1,5 В) и вручную ужесточить тайминги.
В тестовой системе было использовано следующее оборудование:
[cut noguest]

[/cut]
Вначале посмотрим на результаты синтетических тестов.
[cut noguest]

[/cut]
Кодирование видео (DivX, Xvid) измерялось в секундах, т.е. меньше - это лучше.
Теперь - тесты игровых программ.
[cut noguest]

[/cut]
Выводы
Если смотреть на графики производительности издалека, то никакой разницы между производительностью модулей памяти разной частоты и разных стандартов нет. При ближайшем рассмотрении можно отметить несколько существенных моментов. Во-первых, для обычных пользователей более предпочтительным типом памяти является DDR3. Причем оптимальное соотношение частоты и таймингов достигается в режимах, предусмотренных производителем (т.е. DDR3-1066 для Qimonda и DDR3-1333 - для
A-Data).
Во-вторых, повышение частоты с DDR3-1066 до DDR3-1333 сопровождается увеличением таймингов и увеличенные задержки "крадут" потенциальный прирост производительности, поэтому в итоге система работает с такой же скоростью. В-третьих, если пользователь хоть чуть-чуть знаком с настройками памяти, то он может настроить систему с DDR2 таким образом, что она будет так же быстра, как и система с DDR3-1066. Этого результата можно достичь двумя путями: серьезным занижением таймингов при частоте DDR2-800, либо увеличением частоты до DDR2-1066 на средних таймингах. В этих двух случаях оперативная память работает в штатных режимах, не требует увеличения напряжения Vmem, но вынуждает пользователя вручную установить рабочие тайминги.
И, наконец, вывод для компьютерных энтузиастов и оверклокеров - наивысшая производительность на платформе AMD Socket AM3 достигается при использовании памяти с частотой DDR3-1600 с низкими таймингами. Соответственно, речь идет о довольно дорогих оверклокерских модулях памяти, которые зачастую требуют хорошей совместимости с материнской платой и довольно существенного повышения напряжения питания (Vmem). Кроме того, режим DDR3-1600 является нестандартным (т.е. оверклокерским), и некоторые материнские платы могут его либо не поддерживать, либо этот режим реализован "для галочки". Более того, потенциал этого режима (т.е. частоты HTT и соответствующего множителя памяти) раскрывается в двух случаях. Во-первых, это работа в профессиональных многопоточных приложениях, требующих большой пропускной способности памяти, причем в многоядерной системе (в настоящее время для AMD максимум - четыре ядра). Во-вторых, пользу от режима DDR3-1600 могут получить оверклокеры, увеличивающие частоту HTT до диапазона 250-266 МГц и использующие качественные модули с рабочими частотами DDR3-2000 или DDR3-2133.
Источник: 3dnews.ru

[move][bgcolor=#33CCFF]···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···WST-Place···[/bgcolor][/move]

SCORPION

Дата: Понедельник, 20.07.2009, 15:21 | Сообщение # 3

Аксакал WST

Группа: Модераторы

Сообщений: 1172

Репутация: 712

Статус: Offline

Одноканальный / двухканальный / Flex / трехканальный режимы памяти

Существует несколько типов доступных конфигураций памяти.
Двухканальная

Одноканальная

Опция Flex

Трехканальный режим

Двухканальный режим (с чередованием)

Этот режим обеспечивает самое высокое быстродействие в различных областях применения. Двухканальный режим поддерживается, если на обоих каналах DIMM установлено одинаковое количество памяти. Технология и скорость устройств на разных каналах могут отличаться друг от друга, однако общий объем памяти для каждого канала должен быть одинаковым. При использовании на разных каналах модулей DIMM с различной скоростью будет использоваться более медленная память.
Конфигурация памяти в двухканальном режиме
Двухканальный режим может быть получен при использовании двух, трех или четырех модулей DIMM.

Двухканальная конфигурация (с чередованием) с двумя модулями DIMM

Двухканальная конфигурация (с чередованием) с тремя модулями DIMM

Двухканальная конфигурация (с чередованием) с четырьмя модулями DIMM

Правила включения двухканального режима
Для включения двухканального режима необходимо выполнить следующие условия:

Одинаковая конфигурация модулей DIMM на каждом канале.
Одинаковая плотность (128 МБ, 256 МБ, 512 МБ, и т.п.)
Каналы памяти A и B должны быть идентичны
Должны быть заполнены симметричные разъемы памяти (разъем 0 или разъем 1)

Конфигурации, не соответствующие перечисленным выше условиям, будут работать в одноканальном режиме.

Соблюдение перечисленных ниже условий НЕ обязательно:

Один и тот же производитель
Одинаковые спецификации синхронизации
Одинаковая производительность DDR

Скорость канала памяти определяется наименее быстрым модулем DIMM, установленном в системе.

Одноканальный (асимметричный) режим

Скорость этого режима аналогична работе скорости одноканальной конфигурации. Этот режим используется, если в системе установлен только один модуль DIMM или если количество памяти на каналах не совпадает. Технология памяти и скорость модулей на разных каналах могут различаться. При использовании на разных каналах модулей DIMM с различной скоростью будет использоваться более медленная память.
Конфигурация памяти в одноканальном режиме

Одноканальная конфигурация (асимметричная) с одним модулем DIMM

Одноканальная конфигурация (асимметричная) с тремя модулями DIMM

При загрузке определяется конфигурация памяти и система может вывести следующее сообщение:
Maximum memory performance is achieved with equal amounts of memory installed in each channel.
Press Any Key To Continue...
Это означает, что модули DIMM установлены так, что система работает в одноканальном режиме, однако фактически может работать в двухканальном режиме. Если Вы выключите систему и измените конфигурацию модулей DIMM, система будет работать в двухканальном режиме.
Скорость канала памяти определяется наименее быстрым модулем DIMM, установленном в системе.

Режим Flex

В этом режиме обеспечиваются наиболее гибкие эксплуатационные качества. Низшая память DRAM (область памяти, расположенная в нижней части адресного пространства) используется для отображения в двухканальном режиме; высшая память DRAM (ближайшая к верхней границе адресного пространства в 8 ГБ) используется для отображения в одноканальном режиме. В гибком режиме (flex mode) обеспечивается использование всего диапазона памяти DRAM как для одноканальных, так и для двухканальных операций. Для использования этого режима, необходимо, чтобы были пропопулированы оба канала.
Конфигурирование памяти для режима Flex
Для использования гибкого режима необходимо, чтобы модули памяти были установлены в разъемы DIMM обоих каналов.
Рисунок ниже описывает конфигурацию flex mode с использованием двух модулей DIMM. Для этого надо выполнить следующие шаги:

Модули памяти емкостью 512 МБ, установленные в разъемы DIMM 0 Канала A и DIMM 0 Канала B, в двухканальном режиме функционируют совместно.
Оставшиеся (верхние) 512 МБ памяти, установленной в разъем DIMM Канала B, функционируют в одноканальном режиме.

Трехканальный режим

Этот режим обеспечивает самое высокое быстродействие в различных областях применения. Интерливинг позволяет сократить общее время ожидания при обращении к памяти благодаря поочередному обращению к модулям DIMM. Данные распределяются между модулями памяти в соответствии с перемежающимся шаблоном.
Три независимых канала памяти позволяют использовать два возможных режима интерливинга:

Трехканальный режим доступен, если в каждый из трех каналов памяти установлены идентичные согласованные модули памяти (разъемы синего цвета).
Если согласованные модули DIMM установлены только в два синих разъема, доступен двухканальный режим.

[cut noguest=ПРИМЕНИМО ДЛЯ:]

[/cut]
Источник: Intel

SCORPION

Дата: Среда, 09.12.2009, 22:20 | Сообщение # 4

Аксакал WST

Группа: Модераторы

Сообщений: 1172

Репутация: 712

Статус: Offline

Доступно только для пользователей

SCORPION

Дата: Среда, 16.12.2009, 08:21 | Сообщение # 5

Аксакал WST

Группа: Модераторы

Сообщений: 1172

Репутация: 712

Статус: Offline

Какая комбинация памяти лучше походит для i865PE?

Сотрудники лаборатории overclocers.ru уже относительно давно бьются над разрешением загадки работы чипсета i865PE с различными модулями памяти, и наибольших успехов в относительно вразумительном объяснении некоторых аномалий добились Doors4ever и TOPMO3. Точнее говоря, первый заподозрил, что при использовании понижающего коэффициента 3:2 память работает иногда быстрее, чем при использовании коэффициента 5:4. Второй предложил следующую гипотезу: при использовании делителя 3:2 чипсет выставляет более агрессивные тайминги, и это часто мешает разгону до 300 МГц по шине при использовании обычной памяти DDR 400. Первое наблюдение лишь подтверждает второе, поэтому чипсет i865PE взаимодействует с памятью несколько замысловато...
Итак, рассмотрим классификацию модулей памяти применительно к ситуации:
*Одноканальный вариант (single channel) – одиночный модуль памяти;
*Двухканальный вариант (dual channel) – пара модулей, работающих в режиме двухканального доступа;
*Односторонний модуль (single sided, SS) – модуль памяти, чипы на котором расположены только с одной стороны;
*Двусторонний модуль (double sided, DS) – модуль памяти, чипы на котором расположены с обеих сторон;
*Сочетающиеся модули (matched) – модули памяти одного типа (по объему и типу);
*Разнородные модули (mixed) – модули памяти разных типов и объемов.
Разумеется, что в "дикой природе" встречаются различные комбинации этих характеристик. Например, существуют пары сочетающихся двухсторонних модулей, работающих в двухканальном режиме и так далее.
Какая из этих комбинаций более уместна в различных ситуациях – это и попытались выяснить коллеги с сайта anandtech.com. Мы не беремся пересказывать содержание этого обзора полностью, но основные выводы процитируем:
***При синхронной работе памяти четыре модуля DIMM всегда обеспечивают более высокую производительность подсистемы памяти, чем два модуля DIMM. Поэтому традицию установки только двух модулей памяти для обеспечения двухканального доступа "привередам" следует пересмотреть – комбинация из четырех модулей может обеспечивать преимущество от 10% (двухсторонние модули) до 20% (односторонние модули).
***Двусторонние модули памяти работают быстрее односторонних, однако четыре односторонних модуля работают почти также быстро, как и четыре двухсторонних – для режима DDR 400 (1:1).
***Для частоты процессорной шины 533 МГц (либо делителях 5:4 или 3:2) существуют иные закономерности. Максимальную производительность демонстрирует комбинация из двух двухсторонних модулей или четырех односторонних модулей. Заметим, что подобная ситуация применима к разгону процессоров с 800 МГц шиной, когда для обеспечения стабильной работы памяти используются понижающие коэффициенты.
***Смешивание модулей разного типа и номинала способно снизить производительность подсистемы памяти на 22-25%, причем использование двух сочетающихся между собой пар модулей ничуть не улучшает ситуацию. В идеале должны использоваться четыре одинаковых модуля, либо два одинаковых модуля.
***В разгоне действует правило – чем меньше модулей памяти, тем выше можно поднять частоту шины процессора. При этом вариант с четырьмя модулями все же обеспечивает более высокую пропускную способность памяти, хотя и порог разгона по шине для него ниже.
Заметим, что приведенные правила установлены при использовании тестов Sandra 2003 Memory Bandwidth (Unbuffered) и MemTest86, поэтому полученные значения преимуществ в реальных приложениях могут быть не столь критичными, чтобы оправдать приобретение четырех модулей DIMM одинакового типа. Тем не менее, в приближенных к идеальным условиям закономерности сохраняют силу.
Итак, приведем "рейтинг" комбинаций для синхронного режима работы (DDR 400 или 1:1).
[cut noguest]

[/cut]
Для режима DDR266/DDR333 или понижающих делителей 3:2 и 5:4 "хит-парад" выглядит иначе:
[cut noguest]

[/cut]
С точки зрения сторонников асинхронного разгона предпочтительной является следующая комбинация: пара двухсторонних модулей одного типа. Комплекты оверклокерской памяти в этом случае вполне подойдут. Такой вариант обеспечит необходимый компромисс между пропускной способностью и оверклокерским потенциалом.В следующем обзоре коллеги с указанного сайта обещают рассмотреть комбинации памяти типа DDR 466 и DDR 500.
Источник: overclockers.ru

SCORPION

Дата: Воскресенье, 10.01.2010, 23:44 | Сообщение # 6

Аксакал WST

Группа: Модераторы

Сообщений: 1172

Репутация: 712

Статус: Offline

Четыре гигабайта памяти - недостижимая цель?

Предупреждение. В данной статье рассматриваются 32-разрядные версии Windows. Во всех случаях, когда разрядность системы не упоминается, речь идет именно о них.
Компьютеры все совершенствуются и совершенствуются, а память все дешевеет и дешевеет. Одиннадцать лет назад модуль памяти объемом четыре мегабайта стоил сто с небольшим долларов. С тех пор цены упали на три порядка - почти за те же деньги сейчас можно купить четыре гигабайтовых модуля. Системные платы для домашних компьютеров, поддерживающие установку четырех и даже восьми гигабайт оперативной памяти, перестали быть экзотикой, а удешевление памяти сделало покупку и установку ОЗУ такого размера реальными. Еще раз уточню, что речь идет именно о домашних компьютерах и о массовых рабочих компьютерах, поскольку серверы достигли этого рубежа достаточно давно, да и для серьезных рабочих станций такой объем ОЗУ уже не в новинку. А вот рядовые пользователи лишь недавно получили возможность приобрести по приемлемой цене компьютер с четырьмя гигабайтами ОЗУ или расширить до этого предела память в уже имеющемся компьютере. Поэтому количество вопросов «Почему Windows не видит все мои четыре гигабайта» в последнее время увеличивается даже не в арифметической, а в геометрической прогрессии. Ответ на этот вопрос начнем с небольшого экскурса в теорию организации ЭВМ и в историю развития семейства этих машин, совместимого с IBM PC. Оперативная память ЭВМ практически всегда работала на несколько порядков быстрее, чем устройства внешней памяти или ввода-вывода. Поэтому для разработчиков было вполне логичным разделить операции обращения к ОП и к другим устройствам. К памяти шло непосредственное обращение, а операции ввода-вывода и работа с внешними устройствами выполнялись через специальные регистры - порты. С другой стороны, такое разделение усложняло систему команд, и в ряде моделей для обращения к устройствам была выделена область адресов памяти, в которой и размещались регистры устройств. По второй модели, в частности, была спроектирована знаменитая PDP-11: ее шестьдесят четыре килобайта адресного пространства были разделены на две части - 56 для оперативной памяти и восемь для устройств. Установка модуля ОЗУ полного объема (64 КБ) приводила к тому, что одна восьмая его часть просто не могла быть использована. Компания Intel с самого начала, с модели 4004 использовала первый подход: одно адресное пространство для ОЗУ и ПЗУ, а другое, отдельное пространство портов ввода-вывода - для остальных устройств. Такое решение, конечно, давало возможность полностью использовать все адресное пространство под память. Но оно имело и отрицательные стороны. Обращение к портам обычно занимает больше времени, к тому же оно не совместимо с технологией прямого доступа в память, заметно увеличивающей скорость обмена данными и разгружающей центральный процессор. Поэтому разработчики компьютеров и периферийных устройств уже достаточно давно стали совмещать ввод-вывод через порты с прямым обращением в оперативную память устройства. Но чтобы обратиться к памяти устройства напрямую, эта память должна быть расположена в общем адресном пространстве. Если взять классический ПК, выпущенный в 1981 году, то его адресное пространство было поделено на две части в соотношении пять к трем. Первая часть отводилась для ОЗУ, а вторая - для ПЗУ самого компьютера (программа самотестирования - POST и базовая система ввода-вывода - BIOS) и для ПЗУ и ОЗУ устройств. Уже самый первый видеоадаптер MDA имел свою оперативную память, находящуюся в общем адресном пространстве памяти. Следует обратить внимание, что та часть адресного пространства, которая занята устройствами, не может быть одновременно использована для основной памяти компьютера. Ведь если на обращение к ячейке памяти будут откликаться два устройства, то возможны конфликты между ними и, как следствие, нарушение работы компьютера. Когда в 1985 году компания Intel выпустила процессор 80386, то при разработке компьютеров на его основе были приняты два решения. Во-первых, распределение адресов в первом мегабайте было оставлено неизменным ради совместимости с предшествующими моделями компьютеров и разработанными для них программами. Во-вторых, для реализации преимуществ 32-разрядной архитектуры было предусмотрено, что устройствам, нуждающимся в использовании адресного пространства памяти, выделяется четвертый гигабайт. Возможно, сейчас кому-то это решение и кажется опрометчивым, но тогда гигабайты памяти казались чем-то фантастическим. Да и вряд ли кто-то мог в то время предположить, что эта архитектура проживет еще как минимум двадцать лет. Впрочем, как оказалось, на самом деле решение вовсе не было опрометчивым: для работы видеоускорителей жизненно важна возможность прямого доступа драйвера к видеопамяти. Ведь альтернативой является пословная запись данных в порт, и тогда можно забыть, к примеру, о современной графике в играх. Чтобы получить примерное представление, как бы это выглядело, можете сравнить поведение дисковой системы в режиме прямого доступа в память (UDMA) и в режиме программного ввода-вывода (включите режим PIO 1 в настройках контроллера дисков, только не забудьте потом вернуть исходные настройки). Итак, в IBM PC/386 и во всех последующих совместимых компьютерах (а именно эта архитектура господствует сейчас на рынке персональных компьютеров) ОЗУ в адресном пространстве занимало нижние области, а остальное оборудование - от верхней границы 4 Гб вниз. Причем долгое время никто всерьез не беспокоился об этом четвертом гигабайте - единицы или десятки килобайт буферов сетевого адаптера и контроллера дисков и считанные мегабайты памяти видеоадаптера погоды не делали. К тому же для домашних и рабочих компьютеров такой объем памяти был просто нереален, а для установки большого количества памяти в мощные рабочие станции и серверы было предложено другое решение, о котором будет рассказано ниже. Первый серьезный скачок в «отжирании» у ОЗУ адресного пространства сделала технология AGP. С появлением видеоадаптеров с аппаратными ускорителями вывода трехмерных изображений резко увеличилась потребность в объеме оперативной памяти такого адаптера. Технология AGP дала возможность в случае необходимости (нехватки собственной памяти) использовать для нужд видеоадаптера часть основной памяти компьютера. Необходимость быстрой работы с памятью видеоускорителя диктовала размещение всего объема этой памяти в физическом адресном пространстве. Поэтому оборудование AGP резервирует для своих нужд адресное пространство, которое до недавних пор было гораздо больше, чем размер видеоОЗУ. Обычно резервируется 256 Мб, причем не имеет значения, сколько памяти установлено в видеоадаптере. Появление PCI-E принципиальных изменений не принесло - изменился физический интерфейс, а организация использования видеопамяти осталась той же. Чтобы наглядно показать, как количество доступного объема ОЗУ связано с использованием физического адресного пространства устройствами, приведем две картинки - окно свойств компьютера и окно диспетчера устройств с распределением ресурсов памяти. Использовался видеоадаптер со 128 Мб ОЗУ.

[cut noguest]

[/cut]

Операционная система использует 3,25 Гб ОЗУ из четырех установленных, и эта величина в точности соответствует нижней границе адресного пространства, используемого видеоадаптером (портом PCI-E): шестнадцатеричное значение d0000000. Обратите внимание, что отведены для видеоадаптера адреса с d000000 по dfffffff, то есть 256 Мб. Драйверы устройств не устанавливались (в значках устройств стоят вопросительные знаки) сознательно, чтобы продемонстрировать, что дело не в них. Для ограничения доступного для ОЗУ адресного пространства достаточно физического присутствия устройства на шине, и не имеет значения, используется оно или нет. Впрочем, установка всех драйверов картину не меняет. В 32-разрядной Windows Vista дело обстоит точно так же - системе доступно 3,25 Гб ОЗУ.И было бы странно, если бы доступно оказалось другое количество памяти - ведь оборудование-то одно и то же, и адреса оно отнимает у оперативной памяти одни и те же независимо от того, какая установлена ОС. Проверим, как влияет на доступный объем ОЗУ размер памяти видеоадаптера. Заменим плату со 128 Мб на такую же модель, но с 512 Мб.

[cut noguest]

[/cut]

Как видим, ничего не изменилось. Размер используемого адресного пространства задается не самим адаптером, а оборудованием шины AGP или PCI-E.
В рассмотренных примерах самый младший из адресов устройств был использован видеоадаптером. Правда, надо отметить, что количество устройств на системной плате было невелико и относительно стандартно для новых плат. Добавление каких-либо плат в гнезда системной платы (или интегрирование дополнительных устройств в плату ее изготовителем) может привести к тому, что добавленное устройство займет адреса младше, чем у других устройств. Тогда доступный ОС объем ОЗУ еще больше уменьшится. С другой стороны, адреса устройств могут распределиться так, что новое устройство займет свободные области между уже имеющимися устройствами, и тогда уменьшения доступного системе ОЗУ не произойдет. Например, когда в компьютер автора были добавлены два ТВ-тюнера, они заняли адресное пространство выше, чем видеоадаптер, и уменьшения доступного системе ОЗУ не произошло.С другой стороны, когда те же два тюнера стояли в старом компьютере автора с системной платой на базе i865, они занимали адресное пространство ниже видеоадаптера (и уменьшали бы доступный объем ОЗУ, если бы памяти на том компьютере было больше 3 Гб). Например, установка четырех видеоадаптеров может заметно ограничить размер используемого ОЗУ (показанная таблица распределения ресурсов была приведена на форуме 3Dnews участником HarfulL).

[cut noguest]

[/cut]

Как видно, видеоадаптеры заняли четыре области адресного пространства по 256 Мб каждая, начинающиеся на границах 2,5, 2,75, 3,0 и 3,25 Гб. (В данном примере был установлен только один гигабайт ОЗУ). У любопытного читателя уже наготове вопросы: а каким образом адреса распределяются между устройствами? Можно ли каким-нибудь способом «сдвинуть» все адреса в одну сплошную кучу и освободить для ОЗУ дополнительно десятки или даже сотни мегабайт адресного пространства? Адреса (а также порты ввода-вывода, а на шине ISA - еще и прерывания) определяются дешифратором устройства. Настройки этого дешифратора обычно можно менять в некоторых пределах, заданных изготовителем. До середины девяностых годов такая настройка выполнялась установкой или удалением специальных перемычек на устройстве. И задача конфигурирования компьютера с несколькими дополнительными устройствами была не слишком простым делом. Поэтому была предложена технология plug-and-play. В то время она была у всех на слуху, а сейчас стала совершенно обыденным явлением. Суть этой технологии в том, что используемые устройством адреса памяти, порты ввода-вывода и линии прерываний могут конфигурироваться программно. Это делает либо BIOS на этапе подготовки компьютера к загрузке, либо операционная система в ходе своей загрузки. Программа конфигурирования опрашивает устройства, определяет, какие ресурсы могут использоваться каждым из них, а затем распределяет эти ресурсы между устройствами. Границы конфигурирования каждого устройства задает его изготовитель. Причем для упрощения дешифраторов адресов ступени конфигурирования обычно кратны размеру ресурсов, используемых устройством. Например, если некая «железка» имеет ОЗУ размером 32 Кб, то и начальный адрес, как правило, можно установить только кратным этому размеру или даже большей величине. В результате сдвигать адреса разных устройств «вплотную» не оказывается возможным, хотя теоретически эта задача и реализуема.
Вывод 1. Хотя 32-разрядные версии Windows XP и Windows Vista могут использовать четыре гигабайта ОЗУ, из-за ограничений, накладываемых архитектурой используемого оборудования, эта величина обычно оказывается в пределах 3-3,5 Гб.
Вывод 2. Добавление устройств, использующих шины PCI или PCI-E, может уменьшить количество доступного системе ОЗУ. В таких случаях можно рекомендовать рассмотреть замену внутренних модулей на устройства с аналогичной функциональностью, подключаемые к интерфейсу USB.
Возможно, читатель уже обратил внимание, что про серверные варианты ОС пока не было сказано ни слова. И этому есть свои причины - в серверных версиях дело обстоит несколько по-другому. Например, на том же самом компьютере с тем же самым оборудованием 32-разрядный Windows Server 2003 Standard Edition «видит» практически все четыре гигабайта, хотя устройства занимают в четвертом гигабайте те же самые адреса.

[cut noguest]

[/cut]

Как такое может быть? Вернемся в середину девяностых годов. В то время для серверов верхнего уровня (разговор пойдет только о серверах с архитектурой IBM PC) стала актуальной задача увеличения объема памяти сверх четырех гигабайт. Никакой Америки для этого открывать не понадобилось - «всё уже украдено до нас». Технология расширения объема памяти была неоднократно использована в самых разных ЭВМ.
К оборудованию добавляли аппаратный диспетчер памяти, который во взаимодействии с операционной системой обеспечивал расширение физического адресного пространства памяти. Память при этом делилась на отдельные страницы, размер которых определялся характеристиками аппаратного диспетчера. Новую (для платформы PC/386) технологию назвали расширением физических адресов (PAE - Physical Address Extention) и воплотили ее в процессорах Pentium Pro. Компьютеры на этих и всех последующих процессорах могут (при наличии соответствующей системной платы, конечно) использовать не 32-х, а 36-разрядную шину адреса, что дает возможность установить до 64 Гб ОЗУ. Следует подчеркнуть, что речь идет о расширении именно физических адресов. Процессор при этом остается 32-разрядным, все программы также используют 32-разрядную адресацию и напрямую могут обращаться только к четырем гигабайтам.
Чтобы дать возможность программам использовать большее количество памяти, в Windows была добавлена еще одна технология - AWE (Address Windowing Extension – оконное расширение адресов). В адресном пространстве программы выделялось окно, в которое отображался участок выделенной программе памяти. Например, программа запрашивает и получает для своих нужд 16 Гб, но может обращаться к ним только через окно размером один гигабайт. Чтобы получить доступ к нужному участку памяти, следует переместить окно в требуемое положение, при этом остальные 15 гигабайт оказываются недоступными. Если нужно обратиться к другому участку памяти - еще раз перемещаем окно и так далее. Программу при этом приходится усложнять, причем на обычных компьютерах, не серверах, такое усложнение оказывается практически бесполезным. Поэтому неудивительно, что поддержку AWE можно увидеть только в серьезных серверных приложениях, количество которых, говоря фигурально, позволяет пересчитать их по пальцам.

При использовании расширения физических адресов, во-первых, процессору становится доступной память в физических адресах выше четырех гигабайт. Во-вторых, системная плата может «перекинуть» в область выше четырех гигабайт ту оперативную память, расположенную в четвертом гигабайте, которая заблокирована из-за возможности конфликтов с устройствами.
Следует подчеркнуть, что для этого необходимо наличие двух обязательных условий:
•системная плата должна поддерживать расширение физических адресов;
•в операционной системе должен быть включен режим PAE.
Несоблюдение хотя бы одного из них приводит к невозможности использования адресов выше четырех гигабайт. Например, никакие ухищрения и шаманские пляски с бубном не помогут системе увидеть все четыре гигабайта на системных платах на базе i945. Выполнение первого условия можно проверить по документации к системной плате. Правда, далеко не всегда в описании платы можно найти «волшебное» слово PAE. Чаще используется (в описании платы или настройках BIOS) выражение memory remap или близкие к нему. Выполнение второго условия в последнее время часто обеспечивается автоматически. Если процессор поддерживает аппаратную защиту от исполнения данных (Data Execution Prevention - DEP), то Windows XP со вторым пакетом исправлений, Windows Server 2003 с первым и более поздними пакетами исправлений и, конечно, Windows Vista по умолчанию включают эту защиту, а вместе с ней и PAE. К таким процессорам относятся все семейство 64-разрядных процессоров АМД, все процессоры Intel с поддержкой технологии EM64T и некоторые чисто 32-разрядные процессоры семейства Pentium 4. Если процессор более старый либо если используются более старые версии Windows, можно включить режим расширения физических адресов принудительно. Для этого надо добавить в строку запуска данной ОС в файле boot.ini параметр /PAE. Если режим расширения физических адресов включен, то в окне свойств компьютера появляется строчка «Расширение физических адресов» (последнее слово временами не помещается в отведенное для надписи место и обрезается). Посмотрите еще раз на окно свойств компьютера с установленным WS2003. Расширение физических адресов включено, и система видит практически все четыре гигабайта. Внимательный читатель, конечно же, уже дергает меня за рукав: но ведь в окне свойств XP SP2 тоже есть такая надпись. Значит, эта система тоже работает в режиме расширения физических адресов? Но почему же тогда ей доступно лишь три с небольшим гигабайта? Да, Windows XP SP2 в данном случае по умолчанию включила режим PAE для обеспечения поддержки DEP. Но, в отличие от Windows Server 2003, в Windows XP расширение физических адресов реализовано лишь частично. Эта система не поддерживает 36-разрядную адресацию памяти, Даже с включенным PAE она имеет то же самое 32-разрядное адресное пространство, что и без этого режима. Так что даже принудительное включение РАЕ не добавит в распоряжение системы ни одного байта. Впрочем, если установить Windows XP с первым пакетом исправлений или исходную версию вообще без пакетов (что автор по некоторым причинам категорически не рекомендует делать на современных компьютерах), то расширение физических адресов даст системе возможность увидеть все четыре гигабайта. Но стоит только добавить SP2, как количество памяти сразу уменьшится. Причина в том, что в 32-разрядных Windows XP SP2 (а также будущем SP3) и Windows Vista расширение физических адресов есть, но в то же время его как бы и нету. Причина проста и банальна – обеспечение совместимости с драйверами, написанными без учета возможного включения РАЕ. Остановимся на этом чуть подробнее. Все программы и сама ОС работают в виртуальных адресных пространствах. Пересчет (трансляция) виртуального адреса в физический происходит не в один этап, а в два без режима расширения физических адресов и в три этапа при включении этого режима. После того, как в ходе разработки второго пакета исправлений режим РАЕ был включен по умолчанию, оказалось, что не все драйверы умеют работать в этом режиме. Расширение физических адресов испокон веков (фигурально выражаясь, конечно) было особенностью серверных систем. Поскольку драйверы работают с физическими адресами, они должны понимать усложненный процесс трансляции адресов при включенном РАЕ. И разработчики драйверов для серверных версий это учитывали. Разработчики же драйверов, предназначенных для обычных рабочих и, тем более, домашних компьютеров могли и упростить себе работу - зачем предусматривать алгоритм работы с включенным РАЕ, если он не используется? Ведь без него и программировать меньше надо, и работы по тестированию меньше делать. Но если такой драйвер оказывался в системе с включенным расширением физических адресов, то с достаточно высокой вероятностью он мог «порушить» управление памятью системы, что привело бы в лучшем случае к неработоспособности устройства, а в худшем – повреждению данных или сбою в работе системы (синему экрану). А ведь для повышения безопасности системы надо было включать в процессоре защиту от исполнения данных и, как следствие, режим расширения адресов. Поэтому для совместимости со всеми ранее написанными для Windows XP драйверами было принято компромиссное решение - чтобы режим РАЕ включался, добавлял третий этап в процесс транслирования адреса, но ничего на этом третьем этапе не изменял. Фактически это означает, что расширения адресного пространства не происходит и система имеет те же четыре гигабайта физических адресов. А часть этих адресов, как мы помним, заняты устройствами.
Вывод 3. Windows XP SP2 и Windows Vista увидеть все четыре гигабайта ОЗУ (если они установлены) просто не в состоянии, и изменить это нельзя. Тем, кто уже потратил свои кровные денежки на четыре гигабайтных модуля остается либо смириться, что часть их окажется неиспользованной, либо переходить на 64-разрядные версии ОС.
Замечание. Время от времени можно увидеть совет по увеличению памяти, доступной системе: добавить в файл boot.ini параметр /3GB. На самом деле этот совет, как говорится, не из той оперы. Этот параметр обеспечивает перераспределение виртуального адресного пространства приложений между ними и системой, но никак не влияет на работу с физической памятью. Так стоит ли покупать для компьютера с 32-разрядной Windows четыре гигабайта памяти, если это не сервер? В общем случае ответ зависит от того, планируете ли вы вскоре переходить на 64-разрядную версию (под «вскоре» в данном случае понимается время до замены компьютера на новый или до достаточно серьезной его модернизации). Если переход не планируется, то часть из этих четырех гигабайт окажется неиспользуемой. Сколько именно не будет использоваться, зависит от конфигурации оборудования, но обычно эта величина составляет 0,75–1 Гб. Поскольку в современные компьютеры модули памяти обычно вставляются парами, то альтернативой четырем гигабайтам являются конфигурации 2х1 Гб или 2х1 Гб + 2х512 Мб, причем первый вариант оставляет (как правило) возможность расширения, а второй дает больше памяти. Но ведь, как известно, адресное пространство (виртуальное), выделяемое процессу на его нужды, составляет 2 Гб. То есть подавляющее большинство программ не смогут использовать больше двух Гб ОЗУ. Так есть ли смысл ставить третий гигабайт? Вполне может быть, что есть. Все зависит от того, сколько памяти требуется запускаемым одновременно задачам. Даже если «тяжелая» задача больше двух гигабайт получить и не сможет, она, тем не менее, сможет использовать все свои два гигабайта, если система и другие запущенные задачи возьмут свою долю памяти из третьего гигабайта. Да и дисковый кэш не будет конкурировать за память с этой «тяжелой» задачей. Вот только не стоит оценивать загрузку памяти по интенсивности работы жесткого диска, как это нередко делается. Немало игр рассчитаны на подгрузку новых данных, а не забивание ими памяти, и будут активно обращаться к диску, даже если памяти более чем достаточно.
Источник: ixbt.com