Do czego jest potrzebna pamięć RAM?

Pamięć RAM to jeden z najistotniejszych elementów każdego komputera. Jeśli nie mamy zainstalowanego żadnego RAM-u, to komputer po prostu odmówi wystartowania. Co tak naprawdę oznaczają te trzy litery? RAM to skrót od angielskiego „random-access memory”, co można przetłumaczyć jako „pamięć ze swobodnym dostępem”. Sam ten skrót ma kilka synonimów. Zwykle gdy słyszymy o pamięci wewnętrznej lub pamięci operacyjnej, to należy przypuszczać, że mówiący prawdopodobnie ma na myśli właśnie RAM.

Dlaczego RAM był przełomem?

https://vobis.pl/peryferia/pamieci-ram Pierwsze komputery, które były w stanie zapisywać dane, korzystały z napędu taśmowego, podobnego do tego na dawnych kasetach magnetofonowych. W ich przypadku informacje można było odczytywać i zapisywać tylko w określonej kolejności, a jeśli coś zostało zapisane pod koniec taśmy, to nie było innego wyjścia niż przewijanie do właściwego momentu w celu odczytania tego zapisu. Zmieniła to dopiero pamięć RAM, która nie potrzebuje odczytywać wszystkiego w określonym porządku i pozwala przejść dokładnie do tego miejsca, w którym poszukiwane informacje są zapisane.

Zadania pamięci RAM

W komputerze spotkać możemy różne typy pamięci. Mamy twarde dyski, pamięć RAM, podręczną, pamięć flash, dyski optyczne i wiele innych. Wszystkie różnią się prędkością zapisu i sposobem przechowywania danych. Na przykład twardy dysk jest nośnikiem odpowiednim dla dużych zbiorów danych. Jest relatywnie tani i przechowuje dane również wówczas gdy komputer jest wyłączany. Ale z drugiej strony jest zbyt wolny, aby procesor mógł z nim bezpośrednio współpracować. Jako że procesor działa znacznie szybciej, to żeby nie musiał czekać na reakcję zbyt długo, potrzebuje też innego rodzaju pamięci. I do tego właśnie stosuje się pamięć RAM dla dostępu do danych potrzebnych procesorowi chwilowo lub w krótkim czasie.

Gdy uruchamiamy komputer, system operacyjny pobiera z twardego dysku najważniejsze informacje i umieszcza je w pamięci RAM. Dzięki temu są one w tym momencie łatwo i szybko dostępne. Podobnie odbywa się później proces otwierania każdego programu czy dokumentu podczas pracy na komputerze. Również wszystkie potrzebne do uruchomienia danego programu informacje są umieszczane w pamięci RAM. Ale warto wiedzieć, że informacje w RAM nie zostają na zawsze. Wspomniana wcześniej używana często nazwa „pamięć operacyjna”, dobrze oddaje sposób działania RAM-u, nawet jeśli nie jest do końca precyzyjna. Dlatego, że pamięć RAM działa właśnie w trakcie wykonywania na komputerze określonych operacji. A gdy operacja jest skończona, czyli na przykład zamykamy program, pamięć operacyjna zostaje wyczyszczona po to, by zrobić miejsce dla kolejnych danych, potrzebnych do wykonania następnych czynności, takich jak otwarcie innych programów.

Potrzeba dużej pamięci RAM

Łatwo jest dostrzec korzyści z posiadania dużej przestrzeni na dysku twardym, gdzie możemy dzięki niej przechowywać większe ilości zdjęć, filmów, piosenek czy dokumentów. Mało kto też kwestionuje potrzebę posiadania szybkiego procesora. Ale szybki i przede wszystkim pojemny RAM jest równie ważny. Mówiąc w skrócie, im więcej RAM-u, tym więcej danych można używać z równoczesnym dostępem. Oznacza to, że więcej programów może działać w tym samym czasie z zachowaniem odpowiedniej wydajności pracy komputera.

Wiadomo, że często z czasem komputery działają coraz wolniej. Niekoniecznie oznacza to, że komputer jest uszkodzony. Częściej może wynikać z dużej liczby programów działających w tle. Zwłaszcza wówczas, gdy twardy dysk jest już mocno pofragmentowany. Wtedy wraz z systemem operacyjnym startuje wiele programów, których startu użytkownik wcale nie chce. A również te, które są konieczne, spowalniają działanie komputera. Jeśli w dodatku mamy małą pojemność pamięci RAM, to wydajność działania sprzętu spada jeszcze bardziej.

Ograniczenia RAM-u

Zawsze dobrze jest mieć dużo pamięci RAM, ale istnieje górna granica takiej, której da się używać. Ograniczenie może wynikać z możliwości płyty głównej  i tego, z jaką pamięcią sobie ona poradzi. Zazwyczaj w instrukcji płyty głównej są zawarte informacje o możliwościach danego komputera. Współczesne komputery stacjonarne zwykle nie mają problemów z dużymi pojemnościami pamięci. Ale już w przypadku urządzeń przenośnych te granice możemy spotkać częściej.

Znaczenie w takich przypadkach mają również systemy operacyjne. System 32-bitowy może używać maksymalnie pamięć o pojemności 4 GB. Wynika to z prostej matematyki. W tym przypadku określona liczba bitów to potęga, do jakiej podnieść należy liczbę 2, by uzyskać tzw. maksymalną przestrzeń adresową takiego systemu. Wynosi ona dokładnie 232 = 4 294 967 296, co przekłada się na 4 GB pamięci. Ale warto wziąć pod uwagę, że to łączna dopuszczalna pojemność, której część trzeba zarezerwować dla innych pamięci, np. karty graficznej. Z tego względu przy takich systemach sama pamięć RAM zwykle nie przekracza 3 GB.

Rozwiązaniem są systemy 64-bitowe, mające maksymalną przestrzeń adresową określoną jako 264, a zatem znacznie więcej niż współczesne twarde dyski. W ich przypadku nie ma więc problemów ograniczenia RAM-u.