Озу в компьютере расшифровка: ОЗУ — что это такое

👍 Что такое RAM или оперативная память и все что вам нужно о ней знать

Люди часто проводят параллель между компьютером и мозгом человека и, отчасти, это очень удачное сравнение. К примеру оба, и компьютер, и человеческий мозг имеют память, как долгосрочную, так и краткосрочную. Оперативная память (RAM) – это место, где компьютер хранит те свои данные, к которым, вероятно, может потребоваться быстрый доступ. Прямо как человек в краткосрочной памяти.

Именно о том, что такое оперативная память RAM, для чего она нужна, как работает и какой бывает мы сегодня и расскажем.

Что такое оперативная память RAM

Аббревиатура RAM расшифровывается как Random Access Memory, что в дословном переводе означает память произвольного доступа. В русском языке используется аббревиатура ОЗУ – оперативное запоминающее устройство. При открытии ноутбука или включении компьютера вы сразу же наблюдаете её работу.

На изображении выше вы можете увидеть современные планки оперативной памяти для настольных компьютеров. У них гладкие металлические боковые грани, которые служат теплоотводом. Однако, если вы не относитесь к оверклокерам (люди, которые занимаются «разгоном» компьютеров), то скорее всего в вашем компьютере установлены более простые модули. Они могут быть внешне аналогичными изображенным выше, но лишь в угоду красивому внешнему виду и для удобства установки.

Тем временем в ноутбуках чаще всего встречаются более простые варианты планок RAM, такие, как на изображении выше, так как ограниченное пространство корпуса имеет более важное значение.

К тому же, в отличие от современных настольных компьютеров с прозрачными стенками корпуса и подсветкой, люди довольно редко видят внутренности своего ноутбука, так что их внешний вид не играет особой роли для владельца. Однако в некоторых случаях и лэптопы могут быть оборудованы планками RAM с теплоотводом, но чаще всего это дорогие игровые модели.

Что делает оперативная память RAM

Итак, теперь мы знаем, что эти планки на материнской плате вашего компьютера являются оперативной памятью RAM и функционируют в качестве краткосрочной памяти компьютера, но что это означает на практике?

Когда вы выполняете любые действия на компьютере, даже такие, как открытие и редактирование текстового документа, вашему ПК требуется постоянный доступ к данным, которые содержит этот файл. После того, как вы закончите работу с ним и нажмете кнопку «Сохранить» в редакторе, файл будет записан в долговременную память, то есть на жесткий диск.

До момента записи на диск файл, с которым вы работаете, со всеми изменениями и самыми последними данными хранится в RAM компьютера для более быстрого доступа. Это относится к текстовым файлам, электронным таблицам, веб-страницам и даже потоковому видео.

Однако оперативная память необходима не только для временного хранения документов. В ней также хранятся файлы программ, с которыми вы работаете и некоторые системные файлы операционной системы компьютера, требующие частого и быстрого доступа. Однако RAM – не единственный источник кратковременной памяти компьютера. Видеокарта, к примеру, имеет собственную графическую оперативную память, а у процессора есть кэш небольшого размера.

Тем не менее оперативная память – ключевое место временного хранения данных, которые активно используются системой в процессе работы.

Как работает оперативная память RAM

Оперативная память состоит из множества крошечных конденсаторов и транзисторов, похожих на процессоры и другие части вашего компьютера, которые удерживают электрический заряд, представляющий собой биты данных. Этот электрический заряд необходимо постоянно обновлять, иначе конденсаторы очень быстро его потеряют и данные исчезнут из RAM.

Именно по причине того, что данные будут довольно быстро утеряны при потере заряда и вызывает необходимость записи и сохранения документов на жесткий диск или SSD. Именно поэтому многие программы сегодня имеют функцию автосохранения и кэширования данных в процессе работы, т. к. про потере питания всё хранящееся в RAM будет безвозвратно удалено.

Конечно, специалисты при серьезной необходимости смогут получить данные из оперативной памяти выключенного компьютера, однако в большинстве случаев по окончании работы с файлом или перезагрузке системы информация в RAM будет потеряна.

Что такое DDR

Наиболее распространенным на сегодняшний день типом оперативной памяти является DDR4. Это четвертая версия Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory (DDR SDRAM). «Double data rate» или «двойная скорость передачи данных» означает что данные могут передаваться дважды за один тактовый цикл, вместо одного раза. По сути, это означает удвоение пропускной способности памяти, а также влияет на то, как быстро данные могут быть перемещены в оперативную память и из нее.

До появления памяти типа DDR4 компьютеры использовали (сюрприз, сюрприз!) DDR3. Однако и сегодня многие компьютеры всё ещё успешно работают не предыдущих версиях DDR RAM. DDR4 появился в продаже  в конце 2014 года и стал самым распространенным типом оперативной памяти лишь несколько лет спустя.

Планки оперативной памяти разных типов имеют так называемую «защиту от дурака», то есть от попытки использования с несовместимой материнской платой или с планками других типов памяти. Если вы повнимательнее присмотритесь к планке RAM в месте, которым она вставляется в материнскую плату, то вы увидите небольшой вырез. В DDR4 место расположения этого выреза отличается от предыдущих поколений DDR, что делает невозможным (или очень сложным и бессмысленным!) использование неподходящей для вашего компьютера RAM.

Помимо разницы в DDR, оперативная память делится на DIMM и SODIMM. DIMM используется в настольных компьютерах и серверах, в то время как планки формата SODIMM применяются в более компактных устройствах, таких как ноутбуки, моноблоки и мини-пк. Иногда в уже собранных компьютерах (чаще всего ноутбуках) оперативная память распаяна на материнской плате и не имеет планок, вставленных в слоты. В таком случае замена или апгрейд становится очень трудоемкими и дорогостоящими.

Скорости, напряжения и емкости

Хотя основные принципы работы оперативной памяти довольно просты, между планками RAM (даже одного типа DDR) может быть существенная разница. К примеру, оперативная память может функционировать на различных скоростях: 2400, 3000 или 3200 МГц. Также планки могут отличаться по объему: 4, 8 или 16 Гб.

Как правило, современным компьютерам для работы в так называемом «двухканальном режиме» необходимо две или четыре планки (один или два комплекта) оперативной памяти одинакового размера и характеристик скорости и емкости.

Многие люди утверждают, что можно смешивать и взаимозаменять планки оперативной памяти в различных конфигурациях, и иногда это действительно так. Однако гораздо проще обслуживать ПК, если модули RAM имеют одинаковую частоту, емкость и производителя. Именно в таком порядке важности. Одинаковая частота работы гораздо важнее одного производителя.

Выбор подходящего напряжения для работы нескольких модулей оперативной памяти раньше также было довольно серьезной проблемой, однако сегодня практически все планки DDR4 для настольных компьютеров продаются со стандартным напряжением 1,35 вольт, и вам вряд ли понадобится что-то менять, если вы не занимаетесь профессионально «разгоном» компьютеров.

Если вам для вашего ноутбука не удается найти модуль RAM, полностью аналогичный установленному, постарайтесь хотя бы найти планку с таким же напряжением, частотой и объемом. Скорее всего она будет работать не хуже. Однако максимальное количество используемой оперативной памяти, в случае с ноутбуками, также зависит и от материнской платы. Многие старые модели просто не смогут увидеть больше 8 Гб DDR3, даже если удастся установить в них 16 Гб.

Если вы не можете найти ту же самую марку оперативной памяти для ноутбука, по крайней мере убедитесь, что вы используете модуль с такими же напряжением, скоростью и емкостью. Сколько оперативной памяти вы можете использовать также зависит от того, что ваша материнская плата может взять. Стареющий ноутбук, например, может справиться только с 8 Гб DDR3.

Современные же настольные ПК, в зависимости от используемой материнской платы и процессора, вполне в состоянии использовать 128 Гб оперативной памяти DDR4. Однако для решения большинства повседневных задач среднестатистическому пользователю сегодня с запасом хватит и 16 Гб.

Разумеется, оперативная память компьютера – это гораздо больше и сложнее, чем мы успели рассказать в этой статье, однако для общего понимания принципов работы и основных отличий этого, пожалуй, достаточно. Ну а если вы занимаетесь оверклокингом компьютера, то для вас важнее будут напряжения и тайминги, а всё описанное на этой странице вы наверняка уже знаете.

© kak2.ru

28 апреля 2021Категория Компьютер, Телефон, Электроника Тэги: DDR, RAM, оперативная память.

Оперативная память ОЗУ компьютера или ноутбука — что это и с чем едят?!

Аббревиатура ОЗУ расшифровывается как Оперативное Запоминающее Устройство. В мире компьютеров, ноутбуков планшетов и смартфонов, оперативная память (ОЗУ) — это специальное устройство, предназначенное для хранения и текущего изменения информации при работе компьютера.  Для чего она нужна?! Попробую объяснить принцип работы оперативки «на пальцах». Допустим, Вы включили компьютер и запустили какую-нибудь программу. Сначала она будет считана с жесткого диска компьютера или ноутбука, а затем — перенесена в оперативную память. Здесь она будет висеть до момента завершения работы приложения и, при необходимости, будет изменять, стирать, дописывать, переписывать значения используемых параметров и переменных, необходимых для функционирования программы.
Но зачем это нужно, если приложение уже записано в постоянной памяти (ПЗУ), то есть на жёстком диске?! А вот зачем. ОЗУ работает с очень быстрой скоростью, во много раз большей скорости считывания и изменения данных на винчестере компа. Именно поэтому, чтобы софт работал быстро, операционная система и переносит его в оперативную память. Главная особенность её работы — информация теряется после выключения питания ПК. 

Конструктивно, такой вид памяти выполнен в виде небольшой платы с напаянными на неё в ряд площадками с ячейками памяти. Ячейки могут располагаться как с одной, так и с обеих сторон микросхемы. На сленге сисадминов, одна такая плата называется «банка» или «плашка».

За границей используется аббревиатура RAM — Random Access Memory — что в переводе означает «Запоминающее устройство с произвольной выборкой».

Основные характеристики работы оперативной памяти — скорость передачи данных (ГБит/с) и частота тактового сигнала шины памяти (MHz).

Со скоростью передачи информации думаю понятно. А что такое «частота оперативной памяти»?! Простыми словами — это скорость выполнения операций. Более сложным языком — скорость обмена сигналами между центральным процессором ПК и модулем RAM. Чем выше частота, тем быстрее работает ОЗУ. При этом стоит учитывать ещё и так называемые «Тайминги». Тайминг — это задержка сигнала по времени. Другое название — Латентность. Представьте себе, что два совершенно одинаковых по скорости и частоте модуля памяти могут иметь совершенно разную пропускную способность. А всё дело как раз в таймингах, которые показывают за сколько тактовых циклов процессора чип успевает выполнить определённую операцию. Чем ниже тайминги, тем быстрее работает RAM.

Содержание

Эти аббревиатуры, используемые для маркировки планок оперативной памяти и означающие используемую технологию производства и тип используемых микросхем.

DIMM — это двухсторонняя плата, где контакты к ячейкам RAM расположены по обе стороны модуля — Dual In-Line Memory Module. Они пришли на смену SIMM, который на сегодняшний день не используются. Так же были модули RIMM, которые пыталась продвигать компания Intel вместе со своим процессором Pentium 4, но они так и не прижились.

SDRAM — это вид ОЗУ, который на сегодняшний день используется на всех компьютерах и ноутбуках. Расшифровывается как «Synchronous Dynamic Random Access Memory», что в переводе на великий и могучий означает: «синхронная динамическая память с произвольным доступом».

DDR, DDR2, DDR3, DDR4 — это тип используемых планок SDRAM. Под аббревиатурой подразумевается «Double Data Rate», то есть «Удвоенная скорость передачи данных». На сегодняшний день насчитывается аж 4 типа, самый современный из них на сегодняшний день — DDR4 с частотой 2800 МГц (PC22400). Этот тип только-только появился на рынке, но планируется, что к концу 2016 года полностью займёт доминирующее положение на рынке.

GDDR — тип оперативной памяти ОЗУ для видеокарт, отличающаяся от обычных ДДР, используемых на компьютерах и ноутбуках, более высокой частотой работы, а так же более низким энергопотреблением и тепловыделением. Самый современных тип ОЗУ для видеокарт — GDDR5.

Как узнать сколько оперативной памяти стоит на компьютере или ноутбуке?!

Чтобы посмотреть объём установленной оперативной памяти на компьютере или ноутбуке — совершенно не обязательно его разбирать. Эту информацию можно посмотреть в информации от операционной системы. В частности в Windows 7, 8 или Виндовс 10 достаточно просто зайти в «Свойства системы» через «Панель инструментов» или нажать комбинацию клавиш Win+Pause. Откроется вот такое окно:

В разделе «Система» смотрим строчку «Установленная память (ОЗУ)», в ней как раз и указано сколько стоит оперативной памяти.

Если Вам нужно узнать более продвинутую информацию — сколько модулей ОЗУ установлено, какой объём, тайминги и частота планок — воспользуйтесь одной из специальных диагностических утилит — Aida64, Everest, SiSoft Sandra и т.п. Интерефейс у них примерно похожий. Заходим в сводку информации по установленному оборудованию «Summary» и смотрим в раздел «Материнская плата» (Motherboard), строчка «Системная память» (System Memory):

Как увеличить объём оперативной памяти?!

Здесь ответ очень просто — идём в магазин и покупаем. Но перед тем, как отправляться в путь — запустите одну из указанных выше программ и посмотрите сколько модулей уже установлено в материнскую плату и есть ли свободные места. Затем, перепишите название, марку, модель и частоту используемых планок ОЗУ. Ну или просто сфотографируйте окно с информацией на телефон и покажите продавцу-консультанту в магазине. Далее он уже предложит выбор доступного товара.

Криптография

— в чем преимущество использования зашифрованной оперативной памяти?

Задавать вопрос

спросил
12 лет, 7 месяцев назад

Изменено
4 года, 2 месяца назад

Просмотрено
11 тысяч раз

Я иногда слышу, что для оперативной памяти используется шифрование, но я не очень понимаю, зачем это нужно.

Зачем нужно шифровать оперативную память? И это делается аппаратно, операционной системой или приложением?

Какие атаки он предотвращает? Это полезно только в том случае, если у людей есть физический доступ к компьютеру или даже когда люди могут получить доступ к компьютеру по сети?

Я думал, что операционная система защищает, чтобы приложения не могли получить доступ к памяти друг друга. Разве этого недостаточно?

Действительно, какая польза от «зашифрованной оперативной памяти»?

• криптография
• шифрование
• оборудование
• память

1

Шифрование ОЗУ предназначено для предотвращения несанкционированного доступа к содержимому ОЗУ.

При нормальных условиях работы операционная система поддерживает права доступа к ОЗУ и блокирует доступ приложений к памяти других приложений; поэтому мы говорим о контексте атаки, когда злоумышленник подключается к ОЗУ «извне». Это было продемонстрировано в лабораторных условиях. Теоретически правильно применяемое шифрование может предотвратить такие атаки.

Если ОЗУ зашифровано, оно должно автоматически расшифровываться для использования ЦП. ЦП не работает с ОЗУ напрямую; он загружает код и данные из ОЗУ во внутренние кэши. Этот процесс загрузки/выгрузки прозрачен как для приложений, так и для операционной системы. Это означает, что автоматическая система шифрования ОЗУ мыслима, но должна быть реализована аппаратно, предпочтительно в самом ЦП (если бы это было сделано в чипах ОЗУ, злоумышленник мог бы просто заморозить ОЗУ, а затем подключить его к своей машине). ; аналогично, расшифровка во внешнем контроллере оперативной памяти не предотвратит активные атаки).

Такие ЦП с шифрованием ОЗУ существуют (но все еще довольно редки). В этой статье Андерсона и Куна 15-летней давности упоминается микропроцессор Dallas DS5002FP, совместимый с 8051 ЦП, который все еще производится сегодня (в статье объясняется, что шифрование на самом деле довольно слабое).

Обратите внимание, что зашифрованное ОЗУ (расшифрованное только в ЦП) не может хорошо работать с DMA, поэтому доступ к диску и сети будет довольно медленным на ПК с зашифрованным ОЗУ.

1

Зашифрованное ОЗУ помогает против криминалистического анализа в реальном времени.

2

Чтобы ответить на ваш вопрос о том, зачем вам нужно шифровать оперативную память и какие угрозы для нее представляются:

Во-первых, считыватели оперативной памяти могут считывать оперативную память для злоумышленника. Подумайте о конфиденциальных данных, используемых компьютерами: ключах шифрования, личной информации, кредитных картах и, возможно, даже PIN-кодах для устройств в точках продаж. Эти данные должны быть незашифрованными, чтобы их можно было использовать, и если они остаются в незашифрованном виде в оперативной памяти (или злоумышленнику повезет), то они уязвимы для атаки.

Поскольку скребок RAM является вредоносным ПО, злоумышленнику не требуется физический доступ к компьютеру, если он может быть установлен удаленно и может отправлять данные обратно злоумышленнику по сети.

Если злоумышленник имеет физический доступ к вашему компьютеру (например, украл ноутбук), то существуют другие атаки, которые могут использовать время, которое проходит между отключением питания ОЗУ и фактической потерей своего состояния (атака с холодной загрузкой). Это также можно использовать для обхода шифрования жесткого диска, если ключ хранится в оперативной памяти.

Я не знаю, насколько зашифрованная оперативная память способна противостоять этим атакам, но, вероятно, это зависит от того, где хранится ключ дешифрования.

Если операционная система не имеет специальной поддержки для этого (и, возможно, даже в этом случае, если нет аппаратной поддержки), попытка зашифровать оперативную память является криптографическим эквивалентом попытки создать вечный двигатель или попытки летать, потянув за шнурки. Можешь попробовать, но далеко не уедешь.

Где вы будете хранить ключ? БАРАН.

Где вы будете хранить данные при их обработке? БАРАН.

1

шифрование — Есть ли процессор, который может расшифровать зашифрованные данные и машинные инструкции?

Это активная исследовательская область (например, см. это). На самом деле это довольно сложная проблема, потому что модель безопасности предполагает, что злоумышленником является хост-система, которая может наблюдать за каждым обращением к памяти. В таких условиях трудно не слить информацию…

Например , представьте ЦП, который вычисляет подпись RSA. В ходе выполнения алгоритма ЦП будет оценивать некоторые инструкции, некоторые из которых являются условными переходами, и ЦП работает с конвейером с предсказанием ветвлений : чтобы немного ускорить процесс, ЦП пытается угадать, является ли данный условная ветвь будет принята или пройдена в зависимости от того, что произошло в последний раз, когда этот переход был обнаружен. Когда ЦП ошибается, выполнение останавливается на несколько циклов: ЦП должен забыть о своей текущей конвейерной обработке и снова заполнить свой конвейер фактическими инструкциями.

Теперь давайте представим довольно ограниченного злоумышленника, который может только наблюдать, правильно ли предсказываются прыжки. Это не так много мощности; в случае вашего зашифрованного процессора злоумышленник может узнать гораздо больше. Но по крайней мере , поскольку и код операции, и данные поступают из памяти, наблюдение за выборкой и записью в память (в частности, целевые адреса и время доступа с точностью до цикла) скажет злоумышленнику, что происходит с предсказанием ветвления.

Оказывается, такой информации достаточно для восстановления ключа RSA. Это довольно сильный и пугающий результат, потому что анализ прогнозирования ветвлений может быть выполнен на современном ЦП с гиперпоточностью из непривилегированного процесса, работающего на том же процессоре (так что это означает, что в Облаке ваши соседи, т. е. другие клиенты того же Облака , опасны…). Модель, которую вы себе представляете, в которой архитектура хоста сама по себе враждебна, только упрощает задачу (9).0079 намного легче ) для супостата.

Неопровержимые факты никогда не мешали ведению бизнеса. Таким образом, существуют микроконтроллеры, которые, по крайней мере, делают вид, что делают автоматическое шифрование, такое, какое вы хотите. См., например, DS5002FP от Maxim Integrated. Обратите внимание, что я не утверждаю, что этот продукт сломан: это очень маленький 8-битный процессор, который вряд ли будет выполнять прогнозирование ветвлений или другие подобные источники утечек, и он встраивает всю свою оперативную память в сам чип. Это делает требование безопасности по крайней мере возможно , даже возможно . Это также означает, что вычислительная мощность останется низкой. Такой микроконтроллер будет обладать примерно такой же мощностью, как мой первый компьютер (1984 года выпуска).