Подписаться  на наше издание быстро и дешевле чем где-либо Вы можете прямо сейчас! Подписаться! 


Стремительное удешевление оперативной памяти для персональных компьютеров привело к тому, что сегодня 1 Гб ОЗУ является фактически стандартом и устанавливается в ПК начального уровня. А 2 Гб "оперативки" используются в более производительных конфигурациях.

Несмотря на доступность, сборщики ПК не спешат оснащать компьютеры 4 Гб ОЗУ, и тому есть несколько причин.

В апреле 1965 года Гордон Мур (один из будущих основателей компании Intel) в статье для журнала Electronics дал прогноз развития микроэлектроники, получивший вскоре название закона Мура. Он сделал предположение, что количество транзисторов на чипе ежегодно будет удваиваться, и тем самым предугадал фантастические темпы развития всей отрасли на несколько десятилетий вперед.

В своей первоначальной формулировке закон действовал до 1975 года, когда были внесены поправки, и период удвоения числа транзисторов на чипе увеличился до 1,5-2 лет. Кроме того, Гордон Мур также предположил, что по мере экспоненциального увеличения числа транзисторов на микросхеме, процессоры будут становиться все более дешевыми и быстродействующими, а их производство все более массовым.

Вот уже более 40 лет закон Мура остается основным правилом для всей индустрии информационных технологий. Причем область его действия распространяется не только на процессоры, а в частности и на микросхемы памяти. За последний год очень сильно подешевели модули памяти DDR2.

Падение цен можно также связать с тем, что в продаже появилась память следующего поколения – DDR3. Сегодня 4 Гб оперативной памяти можно купить менее чем за $100. Что многие и поспешили сделать. Но эйфория от обладания таким громадным объемом ОЗУ проходит довольно быстро – буквально после первого же включения. Все дело в том, что в большинстве случаев Windows не видит всю память, а распознает всего 3,25 Гб или еще меньше.

 

ИСТОРИЯ

 

Такая ситуация объясняется архитектурными особенностями компьютеров, совместимых с IBM PC. Оперативная память ПК работает намного быстрее, чем устройства внешней памяти или ввода-вывода. Поэтому, чтобы искусственно понижать производительность ПК, операции обращения к ОЗУ были отделены от других операций. Обращение к памяти осуществлялось напрямую, а работа с внешними устройствами и операции ввода-вывода выполнялись через специальные регистры (порты). Для того, чтобы не усложнять систему команд, в оперативной памяти выделялась область адресов, в которой размещались регистры устройств. То есть операции ввода-вывода через порты совмещались с прямым обращением в ОЗУ. Память устройства располагалась в общем адресном пространстве для того, чтобы можно было обратиться к ней напрямую. Естественно, та часть адресного пространства, которая занята устройствами, не могла использоваться для основной памяти компьютера.


Причины сложившейся сегодня ситуации следует искать еще в далеком 1985 году, когда компания Intel выпустила первый 32-разрядный процессор для настольных ПК – 80386. В этом CPU было предусмотрено, что для нужд устройств выделяется четвертый гигабайт адресного пространства памяти. Архитектура всех последующих процессоров пошла по тому же пути. Сегодня такое решение может показаться опрометчивым, но тогда гигабайты оперативной памяти были из разряда научной фантастики и никто не мог предположить, что та архитектура будет актуальной спустя более чем двадцать лет.


Итак, начиная с 80386, во всех последующих совместимых компьютерах нижние области в адресном пространстве занимало ОЗУ, а остальному оборудованию отводились адреса, начиная от верхней границы 4 Гб. И чем больше устройств, тем больше "отбирается" памяти. Но довольно длительное время никто по этому поводу не беспокоился. Практически все подключаемые устройства забирали под себя незначительный объем ОЗУ, а объем оперативной памяти в несколько гигабайт все еще оставался абсолютно нереальным для домашних компьютеров.

 


64-битная Windows Vista видит все 4 Гб ОЗУ в полном объеме

 

И тут появилась технология AGP. Видеоадаптеры с аппаратным ускорением вывода трехмерных изображений нуждались в намного большем объеме оперативной памяти. В случае необходимости, технология AGP позволяла использовать для нужд видеоадаптера часть основной памяти компьютера. Размещение всего объема памяти видеокарты в физическом адресном пространстве диктовалось необходимостью быстрой работы с этой памятью. После перехода видеокарт на шину PCI Express в этом аспекте ничего существенно не изменилось – физический интерфейс стал другой, а организация использования видеопамяти осталась прежней.

 

ШИНА ВИДЕОАДАПТЕРА

 

Независимо от того, сколько памяти установлено в видеоадаптере, для нужд графического ускорителя резервируются фиксированные 256 Мб. Для практической проверки данного правила мы поочередно устанавливали в ПК с 4 Гб ОЗУ видеокарты с разным объемом видеопамяти – 128 Мб, 256 Мб и 512 Мб. Во всех трех случаях операционной системе было доступно только 3,25 Гб оперативной памяти из четырех установленных. Причем в диспетчере устройств можно увидеть, что это значение в точности соответствует нижней границе адресного пространства, которое зарезервировано за видеоадаптером. Шестнадцатеричное значение D0000000 при переводе в десятичную систему равно 3489660928 байт или 3407872 Кб, или 3328 Мб, или 3,25 Гб. А общий объем адресного пространства, отведенного под нужды видеоадаптера, равен разнице значений DFFFFFFF и D0000000, то есть 256 Мб.

 

Причем для ограничения объема доступной оперативной памяти даже не требуется установка драйверов, достаточно лишь физического присутствия устройства на шине, то есть установки в соответствующий слот. В то же время размер используемого адресного пространства определяется не самим адаптером, а оборудованием шины PCI Express (AGP). Данный эксперимент проводился как на 32-разрядной Windows XR так и на 32-разрядной Windows Vista. Результат одинаков – системе доступно всего 3,25 Гб оперативной памяти.


Другие периферийные устройства также отнимают часть адресного пространства, хотя и намного меньшую, нежели видеоадаптер. А вот установка еще одного графического ускорителя во второй слот PCI Express уменьшает объем доступной оперативной памяти еще на 256 Мб. Использование же четырех видеоадаптеров только под свои нужды отберет 1 Гб адресного пространства.

 

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА

 

Выше приведены ситуации с использованием 32-разрядных Windows ХР и Windows Vista. Серверные версии операционных систем ведут себя немного иначе и, например, 32-разрядная аWindows Server 2003 сможет использовать ОЗУ практически в полном объеме, несмотря на то, что под устройства зарезервированы те же самые адреса.

 


Значение нижней границы адресного пространства, занятого видеокартой,
при переводе в десятичную систему равняется объему доступной памяти – 3,25 Гб


Объяснение этому также можно найти в истории. Более десяти лет назад возникла необходимость увеличения объема оперативной памяти свыше четырех гигабайт в высокопроизводительных северах. Для этого к оборудованию добавили аппаратный диспетчер памяти, который при использовании с соответствующей ОС обеспечивал расширение физического адресного пространства памяти. Эту технологию назвали расширением физических адресов (PAE – Physical Address Extention) и впервые интегрировали ее в процессоры Pentium Pro. Компьютеры, построенные на этих и всех, более поздних CPU, могут, при наличии соответствующей системной платы, использовать не 32-х, а 36-разрядную шину адреса. Такое улучшение дает возможность устанавливать до 64 Гб ОЗУ.


Для того, чтобы программы могли использовать больше 4 Гб памяти, в Windows была добавлена технология AWE (Address Windowing Extension – оконное расширение адресов). Но поддержку AWE можно увидеть только в ресурсоемких серверных приложениях.


Не все современные чипсеты поддерживают расширение физических адресов. В частности к ним относятся материнские платы на основе набора системной логики Intel 945. Помимо использования соответствующей системной платы, необходимым условием также является включение в операционной системе режима РАЕ. Если CPU поддерживает аппаратную защиту от исполнения данных (DEP – Data Execution Prevention), то такие ОС, как Windows XP SP2, Windows Server 2003 (SP1 и более поздние версии) и Windows Vista автоматически включают эту защиту вместе с режимом РАЕ. В этом случае в окне "Свойства системы" в закладке "Общие" появится надпись: "Расширение физических адресов". Функция DEP интегрирована во все 64-разрядные CPU от AMD, процессоры Intel с поддержкой технологии ЕМ64Т и некоторые 32-разрядные модели семейства Pentium 4.


Включение режима РАЕ поможет при использовании Windows Server 2003, но для Windows XP SP2 на практике ничего не поменяется, поскольку в ней расширение физических адресов реализовано лишь частично. Данная ОС не поддерживает 36-разрядную адресацию памяти. В то время как в первоначальной версии Windows ХР (или с первым пакетом обновлений) расширение физических адресов поддерживается в полном объеме и такая система сможет использовать все четыре гигабайта. Для обеспечения совместимости с драйверами, которые написаны без учета включения РАЕ, в более поздних ОС режим расширения физических адресов фактически ничего не меняет.

 

64-РАЗРЯДНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

 

Рано или поздно все равно придется переходить на 64-разрядные версии ОС. Пока в этом нет особой надобности, поскольку нет достаточного количества соответствующего программного обеспечения. Также одной из причин перехода может быть внезапно появившаяся проблема использования четырех и более гигабайт ОЗУ. Несмотря на то, что 32-разрядные версии Windows ХР и Windows Vista теоретически могут использовать 4 Гб оперативной памяти, из-за архитектурных особенностей используемого оборудования эта величина обычно оказывается в пределах 3-3,25 Гб. Для тех, кто уже успел приобрести четыре гигабайта "оперативки" есть два выхода: смириться с тем, что часть ОЗУ не будет использоваться или переходить на 64-разрядные версии операционных систем.

 


После установки двух видеоадаптеров, 32-битная Windows XP
смогла увидеть только 3 Гб оперативной памяти из 4-х возможных

 


Установка второго графического ускорителя
уменьшает объем доступной памяти еще на 256 Мб

2008.03.06
19.03.2009
В IV квартале 2008 г. украинский рынок серверов по сравнению с аналогичным периодом прошлого года сократился в денежном выражении на 34% – до $30 млн (в ценах для конечных пользователей), а за весь календарный год – более чем на 5%, до 132 млн долл.


12.03.2009
4 марта в Киеве компания Telco провела конференцию "Инновационные телекоммуникации", посвященную новым эффективным телекоммуникационным технологиям для решения задач современного бизнеса.


05.03.2009
25 февраля в Киеве компания IBM, при информационной поддержке "1С" и Canonical, провела конференцию "Как сохранить деньги в условиях кризиса?"


26.02.2009
18-19 февраля в Киеве прошел юбилейный съезд ИТ-директоров Украины. Участниками данного мероприятия стали ИТ-директора, ИТ-менеджеры, поставщики ИТ-решений из Киева, Николаева, Днепропетровска, Чернигова и других городов Украины...


19.02.2009
10 февраля в Киеве состоялась пресс-конференция, посвященная итогам деятельности компании "DiaWest – Комп’ютерний світ" в 2008 году.


12.02.2009
С 5 февраля 2009 г. в Киеве начали работу учебные курсы по использованию услуг "электронного предприятия/ учреждения" на базе сети информационно-маркетинговых центров (ИМЦ).


04.02.2009
29 января 2009 года в редакции еженедельника "Computer World/Украина" состоялось награждение победителей акции "Оформи подписку – получи приз!".


29.01.2009
22 января в Киеве компания "МУК" и представительство компании Cisco в Украине провели семинар для партнеров "Обзор продуктов и решений Cisco Small Business"

 

 
 
Copyright © 1997-2008 ИД "Комиздат".