Какая память самая быстрая: Представлена самая быстрая в мире память DDR4

02.07.2020, Чт, 15:11, Мск , Текст: Дмитрий Степанов

Новый «рекордсмен»

Южнокорейская SK Hynix начала массовое производство оперативной памяти с высокой пропускной способностью стандарта High Bandwith Memory 2 (HBM2E).

Компания-разработчик называет новинку «самым скоростным решением на базе DRAM в отрасли», а также подчеркивает, что продукт был запущен в серию в рекордные сроки – с момента первого анонса старта разработки и до начала массового производства прошло 10 месяцев.

По данным официального сайта SK Hynix, новая память поддерживает пропускную способность свыше 460 ГБ/сек при наличии 1024-разрядной шины, каждая линия которой работает на скорости 3,6 Гбит/сек.

SK Hynix начала производство высокоскоростной памяти HBM2E

Технология TSV (Through Silicon Via) позволяет объединить в стеке до восьми микросхем емкостью 16 Гбит, то есть максимальный объем памяти HBM2E составляет 16 ГБ. Это вдвое больше по сравнению с технологией предыдущего поколения – HBM2.

SK Hynix также отмечает низкий уровень энергопотребления изделием, однако конкретных численных данных на этот счет не приводит.

Память с такими характеристиками, по мнению производителя, заинтересует разработчиков решений в сфере искусственного интеллекта, в том числе ускорителей глубокого машинного обучения, и высокопроизводительных вычислений. Кроме того, ожидается, что HBM2E-память пригодится при создании экзаскалярного суперкомпьютера или компьютера экcафлопсного уровня, который выведет на новый уровень научные и прикладные исследования, в том числе в сферах климатологии, биомедицины и изучения космоса.

Конкуренты Hynix

Помимо SK Hynix, производством HBM-памяти с 2016 г. занимается другая южнокорейская корпорация – Samsung. Первый HBM2-продукт Samsung выпускался под маркой Flarebolt. В начале 2018 г. свет увидел второе поколение восьмигигабайтной HBM2, выпущенной Samsung под брендом Aquabolt. Память обеспечивала в 9,6 раза более высокую производительность по сравнению с тогдашней производительностью DRAM (GDDR5).

Наконец, в марте 2019 г. Samsung анонсировала самую быструю на тот момент HBM2-память. Скорость передачи данных новинки под маркой Flashbolt составила 3,2 Гбит/с на контакт, что было на 33% быстрее памяти предыдущего поколения. Пропускная способность достигала 410 ГБ/с. Поставки Flashbolt начались в феврале 2020 г.

Как искусственный интеллект преобразует энергетический и нефтедобывающий сектора

Американская Micron в марте 2020 г. сообщила о планах до конца года стать третьим производителем HBM.

Об интерфейсе HBM

HBM — это высокопроизводительный интерфейс оперативной памяти, разработку которого при поддержке Hynix в 2008 г. начала AMD. Массовое производство HBM-памяти началось на заводах Hynix в Ичхоне (Южная Корея) в 2015 г.

Первыми устройствами, оснащенными этой памятью, стали видеокарты AMD на базе чипов архитектуры Fuji, в частности R9 Fury X, R9 Fury и R9 Nano. Технология HBM схожа с конкурирующей разработкой компании Micron под названием Hybrid Memory Cube.

Благодаря особенностям архитектуры HBM обеспечивает высокую пропускную способность, а также низкий расход энергии при компактных размерах устройства, хотя и отличается высокой стоимостью.

В памяти HBM кристаллы DRAM расположены вертикально на крайне малом расстоянии друг от друга. Размещается эта конструкция непосредственно на чипе GPU или CPU. Средством соединения такой конструкции, напоминающей многослойный торт, с центральным или графическим процессором служит специальная кремниевая подложка или интерпозер. Несколько стеков («стопок») памяти HBM подключаются к ней вместе с процессором, и этот модуль соединяется со схемной платой.

Вторая версия HBM была стандартизирована в начале 2016 г. и чуть позднее Samsung начала производство памяти по данной технологии – новинка получила имя Flarebolt. В начале 2018 г. свет увидел второе поколение восьмигигабайтной HBM2, выпущенной Samsung под брендом Aquabolt. Память обеспечивала в 9,6 раза более высокую производительность по сравнению с тогдашней производительностью DRAM (GDDR5).

Самая быстрая память в компьютере

Иерархия компьютерной памяти — концепция построения взаимосвязи классов разных уровней компьютерной памяти на основе иерархической структуры.

Сущность необходимости построения иерархической памяти — необходимость обеспечения вычислительной системы (отдельного компьютера или кластера) достаточным объёмом памяти, как оперативной, так и постоянной.

Учитывая неоднородность периодичности обращения к конкретным записям (внутренним регистрам процессора, кэш-памяти, страницам и файлам) применяются различные технические решения, имеющие отличные характеристики, как технические так ценовые и массо-габаритные. Долговременное хранение в дорогой сверхоперативной и даже оперативной памяти, как правило, не выгодно, поэтому данные такого рода хранятся на накопителях — дисковых, ленточных, флеш и т.д.

Для обеспечения резервирования данных, например с целью сохранности, пользователи могут создавать библиотеки на съёмных носителях (например, виртуальная ленточная библиотека или дисковый массив), наполняя их своими файлами различных форматов. Доступ к этим данным занимает самое большое время, но при этом их ёмкость огромна.

В основном, техническими характеристиками служат временные, то есть каким временным критериям устраивает конкретное решение. Потребность в скоростной памяти, как правило лимитируется либо высокими накладными расходами по обеспечению работы схем, либо высоким энергопотреблением либо высокой стоимостью решения.

Различные виды памяти образуют иерархию, на различных уровнях которой расположены памяти с отличающимися временем доступа, сложностью, стоимостью и объёмом. Возможность построения иерархии памяти вызвана тем, что большинство алгоритмов обращаются в каждый промежуток времени к небольшому набору данных, который может быть помещен в более быструю, но дорогую и поэтому небольшую, память (см. en:locality of reference). Использование более быстрой памяти увеличивает производительность вычислительного комплекса. Под памятью в данном случае подразумевается устройство хранения данных (запоминающее устройство) в вычислительной технике или компьютерная память.

При проектировании высокопроизводительных компьютеров и систем необходимо решить множество компромиссов, например, размеры и технологии для каждого уровня иерархии. Можно рассматривать набор различных памятей (m₁,m₂,…,m_n), находящихся в иерархии, то есть каждый m_i уровень является как бы подчиненным для m_i-1 уровня иерархии. Для уменьшения времени ожидания на более высоких уровнях, низшие уровни могут подготавливать данные укрупненными частями с буферизацией и, по наполнению буфера, сигнализировать верхнему уровню о возможности получения данных.

Часто выделяют 4 основных (укрупнённых) уровня иерархии: [1]

1. Внутренняя память процессора (регистры, организованные в регистровый файл и кэш процессора).
2. ОЗУ системы (RAM) и вспомогательных карт памяти.
3. Накопители с «горячим» доступом (On-line mass storage) — или вторичная компьютерная память. Жесткие диски и твердотельные накопители, не требующие длительных (секунды и больше) действий для начала получения данных.
4. Накопители, требующие переключения носителей (Off-line bulk storage) — или третичная память. Сюда относятся магнитные ленты, ленточные и дисковые библиотеки, требующие длительной перемотки либо механического (или ручного) переключения носителей информации.

В большинстве современных ПК используется следующая иерархия памяти:

1. Регистры процессора, организованные в регистровый файл — наиболее быстрый доступ (порядка 1 такта), но размером лишь в несколько сотен или, редко, тысяч байт.
2. Кэш процессора 1го уровня (L1) — время доступа порядка нескольких тактов, размером в десятки килобайт
3. Кэш процессора 2го уровня (L2) — большее время доступа (от 2 до 10 раз медленнее L1), около полумегабайта или более
4. Кэш процессора 3го уровня (L3) — время доступа около сотни тактов, размером в несколько мегабайт (в массовых процессорах используется недавно)
5. ОЗУ системы — время доступа от сотен до, возможно, тысячи тактов, но огромные размеры в несколько гигабайт, вплоть до сотен. Время доступа к ОЗУ может варьироваться для разных его частей в случае комплексов класса NUMA (с неоднородным доступом в память)
6. Дисковое хранилище — многие миллионы тактов, если данные не были закэшированны или забуферизованны заранее, размеры до нескольких терабайт
7. Третичная память — задержки до нескольких секунд или минут, но практически неограниченные объёмы (ленточные библиотеки).

Большинство программистов обычно предполагает, что память делится на два уровня, оперативную память и дисковые накопители, хотя в ассемблерных языках и ассемблерно-совместимых (типа C) существует возможность непосредственной работы с регистрами. Получение преимуществ от иерархии памяти требует совместных действий от программиста, аппаратуры и компиляторов (а также базовая поддержка в операционной системе):

• Программисты отвечают за организацию передачи данных между дисками и памятью (ОЗУ), используя для этого файловыйввод-вывод; Современные ОС также реализуют это как подкачку страниц.
• Аппаратное обеспечение отвечает за организацию передачи данных между памятью и кэшами.
• Оптимизирующие компиляторы отвечают за генерацию кода, при исполнении которого аппаратура эффективно использует регистры и кэш процессора.

Многие программисты не учитывают многоуровневость памяти при программировании. Этот подход работает пока приложение не столкнется с падением производительности из-за нехватки производительности подсистемы памяти. При исправлении кода (рефакторинг) необходимо учесть наличие и особенность работы верхних уровней иерархии памяти для достижения наивысшей производительности.

В компьютере сдержится множество типов памяти. Существуют устройства, содержащие временную информацию, другие могут быть запрограммированы, а в третьих информация может храниться длительное время. Для постоянного хранения большого количества информации можно использовать жесткие диски и оптические диски различных форматов. Эти внешние устройства дополняются запоминающими модулями, которые встраиваются в системную плату.

Существуют такие виды памяти компьютера: ROM, RAM, жесткий диск, оптические диски и различные переносные накопители.

В качестве примера одного из видов ROM – памяти только для чтения, можно привести BIOS. Этот вид встраивается в системную плату и используется на начальной стадии загрузки компьютера. В данной памяти содержится набор наиболее важного программного обеспечения, устанавливающего начальное соединение между устройствами, предназначенными для ввода и вывода информации. Биосом создается мост между микропроцессором и жестким диском, на котором содержится операционная система компьютера. Данный процесс и получил название загрузки.

ROM – это такие виды памяти компьютера, которые сильно отличаются от всех остальных, так как предназначены для осуществления скоростного доступа к ним. Данный тип используется только для хранения данных. По своему внешнему виду ROM представляет собой интегрированный чип, который обычно не подлежит замене. Отличие данного типа от других состоит в том, что он должен обладать высокоскоростным доступом, а цикл его чтения должен быть минимальным, в нем нет никаких подвижных частей, поэтому такие функции и стали возможны. Этот вид отличается еще и тем, что информация хранится в нем и в то время, когда компьютер полностью выключен.

RAM представляет собой устройство скоростной памяти, которая применяется для хранения информации в процессе работы компьютера. В данном виде хранение информации возможно только пока компьютер включен и работает. Оперативная память компьютера традиционно обеспечивается модулями, которые при желании можно удалить или заменить. Предназначение данного вида состоит в том, чтобы хранить промежуточные данные, получаемые в процессе работы микропроцессора. Время доступа к этим данным должно быть минимальным, поэтому к модулям оперативной памяти и выставляются определенные требования.

Существуют и такие виды памяти компьютера, которые позволяют осуществлять хранение информации достаточно длительное время. К примеру, жесткий диск является устройством, которое предназначено для постоянного хранения информации и данных, которые не стираются при выключении компьютера. Обычно на жестком диске установлена операционная система и необходимое прикладное программное обеспечение. Жесткий диск подключается к материнской плате и является внешним устройством хранения данных.

Виды памяти компьютера и их взаимодействие

Иногда возникает ситуация, когда вы видите на мониторе сообщение: «Слишком мало виртуальной памяти». В данном случае вам стоит знать, что компьютером во время работы используется не только оперативная, но и физическая память компьютера, поэтому при недостатке оперативной памяти он обращается к дампу памяти, размер которого зависит от установок компьютера. Пользователь может самостоятельно увеличить этот объем, что существенно облегчит работу. Для этого необходимо войти в системные настройки и найти пункт «Быстродействие», где и произвести необходимые изменения. Необходимо выбрать диск с файлом подкачки и размер самого файла.

Еще один важный вид – кэш память компьютера, которая исполняет функции своеобразного буфера, осуществляющего обмен информации между процессором и оперативной памятью. Этот вид памяти является самым быстродействующим, что необходимо для обеспечения качественной бесперебойной работы компьютера. Традиционно объем такой памяти колеблется в пределах 128-512 килобайт.

Комплект Trident Z RGB DDR4-4700 от G.SKILL состоит из двух модулей по 8 Гб. Частота достигает 4700 МГц, тайминги – CL19-19-19-39. Новинка функционирует при напряжении питания 1,45 В.

Компания G.SKILL представила самый быстрый в мире комплект оперативной памяти DDR4. По крайней мере, так заявляет сам производитель. Комплект Trident Z RGB DDR4-4700 состоит из двух модулей по 8 Гб. Частота достигает 4700 МГц, тайминги — CL19-19-19-39. Новинка функционирует при напряжении питания 1,45 В.

Тестовые результаты были получены при использовании в системе с материнской платой MSI Z370I Gaming Pro Carbon AC и шестиядерным процессором Intel Core i7-8700K тактовой частотой 3,7-4,7 ГГц. Модули оснащены RGB-подсветкой и поддерживают облегчающую разгон технологию XMP 2.0. Новинка поступит в продажу в следующем квартале. Данных о цене Trident Z RGB DDR4-4700 пока, к сожалению, нет.

Самая быстрая память DDR4: обзор и тест оперативной памяти KFA2 Hall Of Fame DDR4-3600 2×8 GB (HOF4CXLBS3600K17LD162C)

Среди всего многообразия оперативной памяти, которая продается сейчас в магазинах, доминируют несколько известных брендов. Например, память от компаний HyperX и Corsair пользуется популярностью не только среди обычных пользователей и энтузиастов, но и у профессиональных оверклокеров, на нашем сайте, например, вы можете найти множество обзоров комплектов памяти от данных компаний, которые демонстрируют отличную производительность и обладают классным внешним видом. Однако, совсем не давно, буквально полгода назад на рынок оперативной памяти вышла еще одна компания, которой данная сфера до этого была неизвестной. Компания KFA2 до этого известная как производитель уникальных видеокарт в полностью белом дизайне, решила заняться выпуском и оперативной памяти.

Технические характеристики.

Производитель	KFA2
Маркировка модулей	HOF4CXLBS3600K17LD162C
Маркировка микросхем памяти	SKhynix H5AN8G8NMFR TFC
Стандарт памяти	DDR4-3600
Объем	2 х 8 ГБайт
Частота	3600 МГц
Тайминги	CL17-18-18-36
Рабочее напряжение	1. 35 В.
Поддержка ХМР	Есть

Упаковка и комплектация.

Комплект оперативной памяти KFA2 Hall Of Fame DDR4-3600 2×8 GB поставляется в небольшой интересной белой коробке. Дизайн довольно простой, но от этого он смотрится намного интереснее и лаконичнее пестрых  коробок от других компаний. Ровно по центру разместился знаменитый логотип серии HallOfFame, а также указание номинальной рабочей частоты и суммарный объем комплекта.

На противоположной стороне компания описывает преимущества своего продукта, среди них можно отметить несколько самых главных:
– уникальный дизайн радиаторов из высококачественного алюминия;
– предварительно отобранные микросхемы памяти, гарантирующие высокий разгонный потенциал;
– красивый белоснежный дизайн.

Упаковка раскрывается как книжка, демонстрируя нам пару страниц с занимательной информацией.

Первая страничка рассказывает нам, что же такое HOF, и что это уже не единичные продукты, а целая линейка комплектующих для ПК.

На правой страничке показан концепт дизайна системы охлаждения. С одной стороны мелочь, но покупая топовый продукт всегда интересно узнать как он создавался, как прорисовывался его внешний вид.

В среднем сегменты уложены две планки памяти, они надежно закреплены в специальном лотке, который защищает их от всевозможных повреждений при доставке.

Внешний вид.

Разобравшись с упаковкой, давайте перейдем к изучению самих модулей. Выглядят они круто, все-таки белый дизайн комплектующих не может оставить равнодушным никого! В комплекте поставляется две планки суммарным объемом 16 Гб, по 8 Гб каждая. Номинальные рабочие характеристики выглядят следующим образом: 3600 МГц, CL17-18-18-36, 1.35 В.

Микросхемы охлаждаются высокими алюминиевыми радиаторами. Радиаторы довольно толстые, примерно по 1.5 мм с каждой стороны. Такую толщину металла сейчас можно встретить далеко не у всех комплектов памяти, а между прочим, этот не привлекающий к себе внимание параметр, сильно сказывается на качестве охлаждения. К примеру у нас, за время тестирования в разогнанном состоянии, с повышением рабочего напряжения до 1.58 В, температура планок находилась на уровне комнатной!

Дизайн радиатора симметричный, они выглядят абсолютно одинаково с обеих сторон.

Высота модуля с установленным радиатором достигает 5 мм, но не смотря на это проблем совместимости с большими башенными кулерами у вас не возникнет.

На всех бортах модулей красуется логотип линейки Hall OF Fame, который точно привлечет внимание ваших друзей, ведь с большой вероятностью, такой диковенной памяти они до этого не видели.

Полость в между ребрами системы охлаждения заполнена пластиковой заглушкой, придающей модулям законченный вид. Мелочь, но приятно.

На каждом модуле наклеен стикер с его характеристиками.

Планки односторонние, на каждой из них распаяно по восемь микросхем производства Samsung, емкость каждой 1 Гбит.

Тестирование.

Тестовый стенд:
– Процессор Intel Core i7-7600K@4500 МГц

В ходе тестирования, вначале мы проверили производительность памяти со стандартными настройками, а затем попробовали их разогнать. В итоге, мы провели сравнительное тестирование оперативной памяти в трех режимах:
– DDR4 – 3600 МГц, CL17-18-18-36 1.35 В;
– DDR4 – 4000 МГц, CL17-18-18-36 1.45 В;
– DDR4 – 4000 МГц CL14-14-14-28 1.585 В.

Итоговые значения после прохождения тестовых бенчмарков.

Режим DDR4 – 3600 МГц, CL17-18-18-36 1.35 В.

DDR4 – 3600 МГц, CL17-18-18-36 1.35 В

DDR4 – 3600 МГц, CL17-18-18-36 1.35 В

DDR4 – 3600 МГц, CL17-18-18-36 1.35 В

DDR4 – 3600 МГц, CL17-18-18-36 1.35 В

DDR4 – 3600 МГц, CL17-18-18-36 1.35 В

DDR4 – 3600 МГц, CL17-18-18-36 1.35 В

Режим DDR4 – 4000 МГц, CL17-18-18-36 1.45 В.

DDR4 – 4000 МГц, CL17-18-18-36 1.45 В

DDR4 – 4000 МГц, CL17-18-18-36 1.45 В

DDR4 – 4000 МГц, CL17-18-18-36 1.45 В

DDR4 – 4000 МГц, CL17-18-18-36 1. 45 В

DDR4 – 4000 МГц, CL17-18-18-36 1.45 В

DDR4 – 4000 МГц, CL17-18-18-36 1.45 В

Режим DDR4 – 4000 МГц CL14-14-14-28 1.585 В.

DDR4 – 4000 МГц CL14-14-14-28 1.585 В

DDR4 – 4000 МГц CL14-14-14-28 1.585 В

DDR4 – 4000 МГц CL14-14-14-28 1.585 В

DDR4 – 4000 МГц CL14-14-14-28 1.585 В

DDR4 – 4000 МГц CL14-14-14-28 1.585 В

DDR4 – 4000 МГц CL14-14-14-28 1.585 В

Далее приводим все результаты тестирования в виде графиков, для того чтобы наглядно продемонстрировать прирост производительности после разгона.

Меньше – Лучше

Меньше – Лучше

Меньше – Лучше

Меньше – Лучше

Меньше – Лучше

Больше – Лучше (Мбайт/сек)

Больше – Лучше (Мбайт/сек)

Больше – Лучше (Мбайт/сек)

Заключение.
Комплект памяти KFA2 Hall Of Fame DDR4-3600 2×8 GB по праву можно считать самым быстрым на данный момент. Модули продемонстрировали стабильную работу на таких настройках, при которых не могут работать остальные 99% процентов памяти. И при этом им не понадобилось сверх высокого рабочего напряжения. Те, 1.58 В до которых мы повысили напряжение, все равно остается более низким значением нежели те, которые требуются для разгона памяти на микросхемах Hynix. В тестовых приложениях производительность комплекта KFA2 Hall Of Fame DDR4-3600 2×8 GB отлично масштабировалась. Подводя итоги к нашему обзору, мы можем сказать, что комплект KFA2 Hall Of Fame DDR4-3600 2×8 GB на данный момент лучшее решение, которое можно найти на рынке. При этом, по мимо отличной производительности, модули памяти могут похвастаться еще и отличным внешним видом, который так и притягивает к себе внимание.

Похожие новости из раздела:

8.3. Виды памяти.

39

двумя проводами – один называется запрос чтение, другой — запрос записи. Если по одному из них передается 1 бит информации, то производится соответствующая операция. Передача 1 сразу по двум проводам запрещена.

Основные характеристики памяти это ее объем в байтах и время доступа (запись/чтение в микро- и наносекундах (мкс и нс)). При этом под шириной доступа понимается объем считанной/записанной за одно обращение к памяти информации. Время доступа и ширина доступа определяют производительность операций с памятью ЭВМ.

Для работы с компьютером, в него нужно ввести информацию, которую он будет обрабатывать, т.е. загрузить его память — ЗУ.

Важной разновидностью ЗУ является оперативная память или ОЗУ. Именно здесь хранятся программа и данные, необходимые для немедленного решения каждой конкретной задачи. В любом компьютере ОЗУ обеспечивает гибкость его работы и быстродействие. Это быстрая память компьютера.

Реализуется ОЗУ по-разному. Существуют магнитные ОЗУ, состоящие из большого числа магнитных ферритовых колец, каждое из которых можно намагничивать в одном или в другом направлении и этим запоминается один бит информации. Сколько колец в таком ОЗУ, столько бит информации, оно может запомнить. Магнитные ОЗУ громоздки, им на смену пришли более быстрые и компактные, состоящие из большого числа триггеров — специальной схемы, способной запомнить один бит информации.

Существует еще сверхоперативная память (СВОП) для временного хранения промежуточных результатов. Она представляет собой набор электронных ячеек памяти – регистров, поэтому эту память еще называют регистровой. Регистр – это последовательность триггеров.

Другим видом запоминающего устройства в компьютере является

постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), которое служит для хранения программ и данных, постоянно необходимых для работы компьютера. К числу таких программ относится, например, самая главная программа BIOS (Basic Input Output System), служащая для загрузки ОС. Их составляют заранее, а затем хранят в ПЗУ. Информация, хранящаяся в ПЗУ энергонезависима, т. е. она сохраняется после выключения компьютера. ПЗУ отличается тем, что позволяет только считывание записанной информации. Для того чтобы стереть или записать новую информацию в ПЗУ, необходимы специальные устройства

– праграмматоры и стиратели, а также время порядка 1 часа. Стирание осуществляется через специальное окошко в корпусе микросхемы, либо электрическим способом путем подачи повышенного напряжения на специальные входы программирования.

В 1989 году фирмой Intel была выпущена на рынок флэш-память — электронное стираемое программируемое ПЗУ. Флэш-память, обладая свойствами ПЗУ, в то же время, позволяет ее быстро перепрограммировать.

Программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) используется для записи новых программ и данных, с которыми будет работать

40

пользователь далее постоянно. Этот вид памяти занимает промежуточное место между ОЗУ и ПЗУ.

Еще один тип внутренней памяти ЭВМ, время доступа, к которой не более нескольких десятков наносекунд — это кэш-память. Этот вид памяти, ранее используемый только в супер-ЭВМ и мощных ПК, в настоящее время атрибут всех персональных компьютеров. Так, ПК Tulip 4/100 имеет кэшпамять объемом 256 Кбайт, что соответствует памяти ПК 80-х годов. Кэшпамять устанавливается на быстродействующих БИС и ее быстродействие должно соответствовать скорости работы АЛУ и УУ. Кэш-память используется для хранения наиболее часто используемых программ и данных, осуществляет своего рода связующий буфер между быстрыми устройствами ЦП и более медленной ОП и позволяет получать существенный временной выигрыш. Работу кеш-памяти можно описать следующим образом. Всякий раз, когда процессор намерен прочитать некоторый байт, сначала проводится анализ: есть ли байт с этим адресом в быстрой кэш-памяти? Если он там есть, то происходит чтение из кэш-памяти. Если нет, то байт копируется из основной памяти в кэшпамять и передается процессору. Таким образом, кэш-память повышает производительность компьютера.

Время доступа в наносекундах для современных ЭВМ следующее: СВОП — 5-15, Кэш — 10-50, ПЗУ — 30-200, ОП — 50-150.Естественно, развитие элементной базы постоянно корректирует эти цифры в сторону уменьшения.

Как и во всех вычислительных машинах, подсистема памяти персональных компьютеров имеет иерархическую структуру (рис.8.1).

В этой иерархии традиционно выделяются следующие уровни:

1) регистровая память (часто ее также называют местной памятью — МП, регистрами общего назначения — РОН или сверхоперативным запоминающим устройством СОЗУ.

Регистровую или местную память образуют регистры общего назначения процессора, большая часть которых доступна программисту и предназначена для хранения адресов, операндов и результатов выполнения операций. Программно недоступные регистры выполняют вспомогательные функции при выполнении ряда команд. Число РОНов обычно лежит в пределах 16-64. Но при небольшой емкости этот уровень памяти имеет самое высокое быстродействие — время доступа не превышает 5-7 нс (10 в минус 9 степени).

2) буферная память (кэш-память или просто кэш) Промежуточное положение между регистровой и основной оперативной памятью занимает кэш-память. Большинство современных микропроцессоров имеет двухуровневый кэш. Первый уровень — внутренний кэш — располагается на кристалле процессора и работает на его тактовой частоте; второй уровень — внешний кэш — устанавливается на системной плате и работает на частоте шины. Объем внутреннего кэша обычно составляет 1-16 Кбайт, а внешнего — от 64 Кбайт до 1 Мбайта, обычно 256 или 512 Кбайт.

41

Рис. 8.2 Структурная схема памяти персонального компьютера

3) основная оперативная память и постоянная память (ОП и ПЗУ, соответственно)

Следующий уровень иерархии занимает оперативная память. Ее размер в современных ПК составляет от 1 до 512 Мбайт и больше, а время доступа — от 70 до 200 нс. По организации и методу доступа постоянная память ничем не отличается от оперативной, поэтому ее относят к этому же иерархическому уровню. Объем ПЗУ редко превышает 64-128 Кбайт. Используется она в основном для хранения редко изменяющейся информации, например, программ базовой системы ввода-вывода (Basic Input/Output System—BIOS).

Размер оперативной памяти, установленной на вашем компьютере, можно определить в начальный момент его загрузки, при ее тестировании, если эта опция установлена в BIOS. Размер оперативной памяти можно также определить, открыв Мой компьютер — Панель управления — Система и на вкладке Общие появится нужная вам информация. Следует отметить, что тип компьютера Windows 95 определяет неправильно.

42

Оперативная память большой емкости, как известно, может быть построена на микросхемах памяти двух типов: динамического и статического. Ячейка динамической памяти по сути представляет собой конденсатор, образованный структурой полупроводникового кристалла. Зарядка этого конденсатора до некоторого уровня напряжения соответствует переходу ячейки в состояние 1, а разрядка до величины, близкой к нулю, означает переход в состояние 0. Поскольку процессы зарядки и разрядки емкости требуют немалого времени, то это является одной из причин ограниченного быстродействия этого типа памяти. Кроме того, время хранения заряда конденсатором ограничено, так как сопротивление изоляции между его обкладками конечно и, следовательно, всегда присутствуют паразитные токи утечки, которые и приводят к его разрядке. Поэтому, чтобы избежать потери данных, записанных в ячейку, необходимо восстановление в ней информации. Эта процедура выполняется в специальных циклах, получивших название циклов регенерации. Необходимость восстановления информации — один из основных недостатков динамической памяти, так как этот процесс требует не только времени, но и дополнительного оборудования.

Память статическою типа строится на элементах памяти с двумя устойчивыми состояниями — триггерах. Поскольку переход триггера из одного состояния в другое возможен только в случае подачи сигнала на соответствующий установочный вход, то отпадает необходимость в регенерации информации, что существенно упрощает управление памятью. Помимо прочего, переход триггера из одного состояния в другое происходит за время существенно меньшее, чем зарядка/разрядка конденсатора, выполняющего роль элемента памяти в микросхемах динамического типа. Вместе с тем статической памяти присущи и недостатки, ограничивающие ее использование при построении запоминающих устройств большой емкости. Во-первых, по сравнению с динамической памятью, она потребляет большую мощность, так как для реализации одной ячейки требуется большее количество электронных компонентов (ячейку памяти динамического типа можно реализовать на одном транзисторе, а статического типа — как минимум на четырех). Во-вторых, она существенно дороже и при одинаковой степени интеграции с динамической памятью обладает существенно меньшей информационной емкостью. Поэтому оперативная память современных компьютеров строится, в основном, на микросхемах памяти динамического типа.

4) внешняя память Верхний уровень структуры занимает внешняя память. Она реализуется в

виде различных накопителей со сменными и несменными носителями (накопители на жестких и гибких магнитных дисках, стримеры, накопители на оптических дисках и т.д.). Эта память самая медленная, но самая большая по объему, в частности, информационная емкость накопителей на жестких дисках достигает нескольких десятков гигабайт. По этой причине ее иногда называют массовой.

43

Зачем нужен кэш. Реализация оперативной памяти на микросхемах динамического типа обеспечивает достаточно большую информационную емкость, но низкое быстродействие, поскольку время выборки для них лежит в пределах 70-200 не.

Тактовые частоты современных микропроцессоров давно перешли рубеж 1 ГГц, и нетрудно сделать вывод о том, что низкое быстродействие основной оперативной памяти стало одним из основных сдерживающих факторов повышения производительности персональных компьютеров. И действительно, даже при времени выборки из памяти, равном 70 нс, считать из нее информацию за один цикл работы шины не представляется возможным. Следовательно, для согласования скорости работы процессора и памяти необходимо вводить дополнительные циклы ожидания, а это ведет к резкому снижению производительности системы. Реализация основной памяти на быстрых микросхемах статического типа приведет к существенному удорожанию системы и снижению ряда ее эксплуатационных характеристик

(увеличению габаритных размеров, веса, росту потребляемой мощности и т. д.). Однако проблема может быть решена, если между медленной оперативной памятью и быстрым процессором поставить буферную память относительно небольшой емкости, но с возможностью работы на тактовой частоте цен трального процессора. Такая память получила название кэш-памяти, и предназначена она для согласования скорости работы процессора и основной памяти системы.

Кэш используется не только для обмена данными между центральным процессором и оперативной памятью, но также между оперативной памятью и внешними накопителями.

Воснову работы кэш-памяти положен принцип локальности программ. Суть этого принципа заключается в следующем. Поскольку обращения к памяти носят не случайный характер, а выполняются в соответствии с исполняемой программой, то при считывании данных из памяти с высокой степенью вероятности можно предположить, что в ближайшем будущем она опять обратится к этим данным (принцип временной локальности). Кроме того, весьма вероятно и то, что в ближайшем будущем программа обратится к ячейке, которая следует за той, к которой она обращается в текущий момент времени (принцип пространственной локальности).

Всоответствии с принципом временной локальности информацию в буфере целесообразно хранить в течение некоторого времени, а принцип пространственной локальности предполагает считывание в кэш нескольких соседних ячеек памяти, то есть блока информации. Каждый блок хранится в строке буфера, а набор таких строк и составляет кэш-память.

Таким образом, информация из основной памяти загружается в кэш блоками по 2-4 слова и хранится в нем в течение некоторого времени. При обращении центрального процессора к оперативной памяти сначала проверяется наличие запрашиваемых данных в буфере, и, если их там не оказывается, осуществляется загрузка в кэш информационного блока из оперативной памяти. Следовательно, при правильной организации алгоритма

44

работы буфера можно добиться того, что в подавляющем большинстве случаев процессор будет обращаться к нему, а не к более медленной оперативной памяти, что существенно повысит производительность системы.

Виды оперативной памяти Оперативную память условно можно разделить на четыре вида:

1. Обычная (стандартная) — Conventional.

Иногда ее называют нижняя память. Она простирается от 0 до 640 Кб. Стандартная память—это та самая память, с которой собственно и работает компьютер. Ее общий размер и остаток после загрузки драйверов мы видим, когда нажимаем комбинацию клавиш Ctrl+L в Norton Commander или в FAR. Это та память, которой, как правило, не хватает ПК для работы с некоторыми программами, и ПК информирует пользователя о нехватке памяти.

2. Верхняя (Upper) — очень важный вид памяти. Она простирается от 640 Кб до 1 Мб и равна 384 Кб.

(1024 Кб – 640 Кб = 384 Кб)

Часть этой памяти используется видеоадаптером, контроллером жесткого диска, BIOS и другими устройствами, с которыми активно работает процессор. При этом в верхней памяти остаются незанятые участи. Программно можно создать так называемые блоки верхней памяти, куда можно загрузить часть драйверов устройств и — главное — организовать связь процессора

сДополнительной памятью.

3. Дополнительная {extended) — эта память очень нужна для

нормальной работы не только Windows, но и всего компьютера.

Ее размеры в принципе не ограничены: от нескольких мегабайт до десятков Гб. Собственно дополнительная память — это та самая память, про которую мы говорим оперативная память, правда, за минусом стандартной памяти.

Т.е., ДП = ОП – СтП.

Дополнительная память обеспечивается драйвером HI-MEM. SYS. Иногда этот вид памяти называют расширенной памятью.

Для эффективной работы Windows в расширенном режиме требуется не менее 16 Мбайт ОЗУ (а лучше 32 Мбайт).

Спецификация дополнительной памяти (XMS), т.е. порядок, условия и т.п., определяет правила организации и доступа к этому виду памяти. Поэтому иногда дополнительную память называют XMS-память (extended memory specification).

4.Высокая —от 1 Мб до 1 Мб 64 Кб минус 16 байт—используется для внутренних нужд компьютера.Необходимо отметить еще два вида памяти, представленной в компьютере.

5. Отображаемая (Expanded) — часть дополнительной памяти, доступ к

этой памяти неудобен и требует достаточно много времени. Большинство программ и Windows не используют эту память.

Для эмуляции отображаемой памяти (т.е. создания, возможности обращаться к ней) и управления верхней памятью была создана так называемая спецификация отображаемой памяти — EMS — позволяющая программам MS-

45

DOS иметь доступ к адресам памяти за пределами 640 Кб. Для этого был создан специальный драйвер LMM386.EXE.

6. Виртуальная — существует только в Windows. Heпутать с виртуальным логическим диском, который создается за счет дополнительной памяти и который существует пока включен компьютер. Размер виртуальной памяти, используемой Windows, составляет несколько десятков мегабайт.

Управление памятью компьютера и ее конфигурирование осуществляется с помощью двух файлов: config.sys и autoexec.bat).

Для просмотра загрузки оперативной памяти (и стандартной, как части оперативной памяти) можно воспользоваться специальной утилитой mem. exe, находящейся в папке Windows\Command. Запускается программа двойным щелчком мыши, при этом Windows входит в режим сеанса MS-Dos.

Программа показывает полную раскладку всех видов оперативной памяти, все драйверы и объемы памяти, ими занимаемые. Такая информация очень полезна при оптимизации памяти компьютера, а часто и для ответа на вопрос «Куда делась память?».

Как известно, Windows работает в так называемом защищенном режиме. В этой связи для нас особый интерес представляют три режима работы микропроцессора—реальный, защищенный и режим виртуального микропроцессора i8086. В первом обеспечивалась совместимость на уровне объектных кодов с устройствами i8086 и i80286, работающими в реальном режиме. Одно из основных ограничений реального режима было связано с предельным объемом адресуемой памяти, равным / Мбайт. От него свободен защищенный режим, позволяющий воспользоваться всеми преимуществами архитектуры нового процессора. Размер адресного пространства в этом случае увеличивался до 4 Гбайт. Системы защищенного режима обладают более высоким быстродействием и возможностями организации истинной многозадачности.

Наконец, режим виртуального МП открывает возможность одновременного исполнения ОС и прикладных программ, написанных для МП J8086, i80286 и 80386. Поскольку объем памяти, адресуемой 386-м процессором, не ограничен значением 1 Мбайт, он позволял формировать несколько виртуальных сред I8086.

Компьютеры с процессором i80386/486 и выше могут адресовать до 4 Гбайт оперативной памяти. Такая возможность появляется только при защищенном режиме работы процессора (protected mode), который операционная система MS-DOS не поддерживает. Расширенная (extended) память располагается выше области адресов 1 Мбайт. Для работы с extendedпамятью микропроцессор должен переходить из реального в защищенный режим и обратно. Современные микропроцессоры выполняют эту операцию достаточно легко. При наличии соответствующего программного драйвера расширенную память можно эмулировать как дополнительную.

Выбор оперативной памяти для игрового ПК — Intel

Что такое двухканальная оперативная память?

Во многих современных компьютерах используется двухканальная память. Двухканальный режим (или режим с чередованием) позволяет контроллеру памяти процессора обмениваться данными с оперативной памятью по двум каналам, выполняя чтение и запись на два модуля памяти одновременно. Это увеличивает доступную ширину полосы пропускания.

Двухканальный режим автоматически включается на большинстве системных плат, где имеется только два разъема DIMM. Однако при использовании двух модулей памяти на системной плате с четырьмя разъемами память необходимо устанавливать на тот же канал. Разъемы обычно имеют цветовую кодировку, и могут быть расположены или рядом, или через один. Конкретные указания можно найти в документации по системной плате.

Для обеспечения идеальной производительности желательно, чтобы все модули памяти имели одинаковую скорость, емкость и тайминги. По возможности следует избегать смешивания и сочетания модулей памяти с разными спецификациями.

Тайминги памяти

Скорость оперативной памяти — не единственный способ оценить ее производительность.

Тайминги используются для измерения времени задержки оперативной памяти до выполнения полученных команд. Тайминги памяти указываются как набор чисел, например, 16-18-18-36, и указываются на заводской наклейке на модуле памяти.

Каждое число соответствует определенному тесту. Например, первое число показывает задержку CAS (задержка строб-импульса адреса столбца) или количество тактовых циклов, за которое модуль памяти возвращает набор данных после получения запроса от контроллера памяти.

Сравнивать модули оперативной памяти исключительно по таймингам может быть довольно сложно. Например, время задержки CAS показывает только общее количество циклов; при оценке быстродействия также имеет значение и длительность каждого цикла. Например, память DDR3 обычно имеет более низкий показатель задержки CAS, чем память DDR4, но ее производительность ниже, потому что она имеет более низкую тактовую частоту.

При сборке игрового ПК тайминги памяти обычно не являются приоритетным фактором. Тайминги представляют интерес для оверклокеров, которые могут вручную понижать их значения в BIOS, а затем тестировать стабильность системы. Если это пройдет успешно, вы сможете добиться более высокой производительности с текущим объемом оперативной памяти.

Для большинства пользователей игровых ПК объем и скорость оперативной памяти являются наиболее важными факторами.

Оверклокинг⁵ оперативной памяти

Если вы приобрели высокопроизводительную оперативную память, оверклокинг может помочь выйти за пределы ее расчетных спецификаций. Самый простой способ добиться этого — использовать профили Intel® Extreme Memory Profile (Intel® XMP).

При выборе профиля Intel® XMP в BIOS поддерживаемой системной платы выполняется автоматическая настройка напряжения памяти, тактовой частоты и временных характеристик, за счет чего повышается производительность. Эти заранее определенные настройки уже протестированы и сертифицированы для обеспечения стабильности.

Некоторые системные платы позволяют модифицировать профили памяти и изменять точные настройки памяти вручную, используя BIOS.

Для начала ознакомьтесь с этим детальным руководством по оверклокингу оперативной памяти.

Эстетика и охлаждение

Кратковременная память (КВП) — когнитивная способность

Что такое кратковременная память?

Кратковременная память (КВП) может быть определена как механизм памяти, который позволяет нам хранить ограниченное количество информации в течение короткого периода времени. Кратковременная память временно удерживает обработанную информацию до того, как она будет забыта или перейдёт в хранилище долговременной памяти. Таким образом, кратковременная память имеет два основных свойства: ограниченную ёмкость и конечную длительность.

• Ёмкость кратковременной памяти: если вас попросят запомнить серию из 10 цифр, скорее всего, вы запомните от 5 до 9 цифр. Это происходит потому, что количество информации, которое может сохранять кратковременная память, как правило, включает 7 элементов, с погрешностью плюс-минус 2 элемента. Естественно, что ёмкость КВП несколько вариативна, поэтому встречаются люди с большей или меньшей ёмкостью. Также КВП может варьироваться в зависимости от материала, который необходимо запомнить (важна длина слов, эмоциональное значение стимулов и другие индивидуальные отличия). Кроме того, в зависимости от типа организации информации (дробление), количество отдельных предметов, которые необходимо запомнить, увеличивается. Например, запоминая номер телефона, мы можем сгруппировать цифры в пары или тройки.
• Длительность кратковременной памяти: количество времени, на протяжении которого мы можем сохранять в памяти цифры или информацию, не является бесконечным. Наша кратковременная память может хранить информацию до 30 секунд. Тем не менее, мы можем продлить время хранения информации в КВП, если будем постоянно повторять эту информацию или придадим ей особый смысл (например, идентифицируем число Пи как набор цифр “3 – 1 – 4 – 1 – 5 – 9. ..”).

Кратковременная память выступает в качестве одной из дверей доступа к долговременной памяти, или как «хранилище», позволяющее нам сохранить информацию, которая не понадобится в будущем, но нужна в данный момент. Это означает, что повреждение КВП может помешать появлению новых воспоминаний в долговременной памяти.

В случае повреждения исключительно кратковременной памяти теряется способность сохранять информацию на короткий промежуток времени, необходимый для её работы. Таким образом, мы бы не смогли понять смысл длинных фраз и поддерживать беседу.

Кратковременная память и ее взаимосвязь с другими основными типами памяти

Когда мы говорим о памяти, обычно речь идёт о полученном опыте и воспоминаниях, но память включает в себя гораздо больше процессов. В целом можно выделить четыре относительно независимых друг от друга механизма памяти:

• Сенсорная память: сохраняет в течение очень короткого промежутка времени сенсорные стимулы, которые уже исчезли, чтобы обработать и отправить их в КВП.
• Кратковременная память (КВП): сохраняет ограниченный объём информации в течение короткого периода времени.
• Оперативная или рабочая память: это активный процесс, который позволяет управлять и работать с информацией, хранящейся в КВП.
• Долговременная память (ДВП): сохраняет практически бесконечное количество информации, часть которой поступает из КВП, на неопределённый срок.

Таким образом, информация может пройти через разные фазы, прежде чем она будет забыта или сохранена:

• мы воспринимаем информацию, которая проходит через сенсорную память (наши органы чувств).
• Далее она передаётся в нашу кратковременную память, где она хранится в течение короткого периода времени.
• Иногда информация может быть реорганизована (например, упорядочена). В этом участвует наша рабочая память. Этот шаг выполняется не всегда.
• На последнем этапе наш мозг должен решить, будет ли эта информация актуальна, и мы должны сохранить её в памяти, или она более не является релевантной и может быть забыта. Если информация является ценной, воспоминание будет храниться в нашей долговременной памяти.

Кроме того, в случае повреждения кратковременной памяти претерпевают изменения системы, которые от неё зависят, например, рабочая (оперативная) и долговременная память. Если мы не сможем удержать информацию в кратковременной памяти, оперативная память не сможет обработать такую информацию. Что касается долговременной памяти, создание новых воспоминаний будет нарушено, так как передача информации от КВП к ДВП не может быть выполнена корректно по причине расстройства кратковременной памяти. Тем не менее, возможно восстановление воспоминаний, которые были ранее сформированы в долговременной памяти.

Примеры кратковременной памяти

• Чтобы понять длинное предложение в разговоре, мы должны помнить начало предложения, чтобы затем понять его конец. Кратковременная память помогает нам ненадолго запомнить начало предложения. После того, как мы поняли информацию, и нам больше не требуется хранить в памяти начало предложения, мы забываем конкретные слова.
• Когда мы читаем, наша кратковременная память действует так же, как и в предыдущем примере. Мы должны сохранить в памяти начало фразы, чтобы понять её смысл. Длинное и сложное предложение будет гораздо труднее понять, чем короткое и простое. Так, при обучении очень важно иметь хорошую кратковременную память, так как это связано с правильным пониманием чтения, которое имеет решающее значение для академической успеваемости.
• Когда кто-то диктует нам номер телефона, на протяжении времени, которое проходит с момента восприятия информации на слух до записи номера, работает наша кратковременная память.
• Как правило, процессы создания долгосрочных воспоминаний требуют предварительной работы кратковременной памяти. Поэтому, когда мы пытаемся выучить материал учебника, запомнить пароль или несколько строк стихотворения, работает наша кратковременная память.

Патологии и расстройства, связанные с потерей кратковременной памяти

Если бы различные типы памяти не были независимыми, ошибка одного всегда приводила бы к сбою в работе другого. К счастью, для каждого типа памяти предназначены различные области мозга, так что изменения в ДВП, например, не должны влиять на КВП. Как правило, все виды памяти работают сообща, и было бы очень трудно определить, в какой момент начинает работу один, и завершает другой. Когда один из видов памяти повреждён, наш мозг не может полноценно выполнять свои функции, что влечёт за собой негативные последствия в нашей повседневной жизни.

Нарушение кратковременной памяти может сократить как время, так и количество обрабатываемых элементов. Таким образом, при незначительном изменении, скорее всего, мы будем запоминать меньшее количество информации на меньшее время, поэтому ущерб будет незначительным. И наоборот, серьезный сбой в её работе может привести к потере функций КВП, с ощутимыми последствиями.

Кратковременная память может быть повреждена различными способами. Было установлено, что КВП нарушается при умеренных стадиях болезни Альцгеймера, хотя повреждение ДВП является более серьёзным при этом заболевании. Также наблюдается важность кратковременной памяти в случаях дислексии, потому что трудности хранения фонологической информации могут привести к проблемам в обучении чтению. Кроме того, употребление марихуаны является еще одним фактором, который может повлиять на целостность КВП. Повреждение головного мозга в результате инсульта или черепно-мозговой травмы также может ухудшить кратковременную память.

Как измерить и оценить кратковременную память?

Кратковременная память участвует в большинстве наших повседневных задач. Способность корректно взаимодействовать с внешней средой и окружающими людьми напрямую зависит от нашей кратковременной памяти. Таким образом, оценка кратковременной памяти и знание, в каком она состоянии, могут быть полезными в различных областях жизни: в учёбе (это позволит нам узнать, будет ли ребенок иметь трудности при обучении чтению или проблемы с пониманием длинных или сложных фраз), в медицинских областях (чтобы знать, что пациенту необходимо дать максимально простые указания, или что у него возникают проблемы при формировании новых воспоминаний), в профессиональных областях (кратковременная память может служить индикатором готовности усваивать новую информацию и работать со сложными задачами).

Можно оценить различные когнитивные функции, в том числе КВП, надёжно и эффективно с помощью комплексного нейропсихологического тестирования. Тесты, которые предлагает CogniFit («КогниФит») для оценки кратковременной памяти, разработаны на основе Методики Психометрической Оценки Памяти Векслера (WMS), Теста на Длительное Поддержание Функций (СРТ), Теста на Симуляцию Нарушений Памяти (ТОММ) и Теста «Лондонская башня». Помимо кратковременной памяти, эти тесты также измеряют пространственное восприятие, планирование, скорость обработки информации и рабочую (оперативную) память.

• Последовательный Тест WOM-ASM: на экране появляется серия шаров с различными номерами. Необходимо запомнить ряд чисел, чтобы повторить их позже. Сначала серия будет состоять только из одного числа, но количество чисел будет постепенно увеличиваться до тех пор, пока не будет сделана ошибка. Потребуется воспроизвести каждый набор чисел после каждой презентации.
• Тест на Концентрацию VISMEN-PLAN: на экране будут попеременно появляться стимулы. Сохраняя порядок, стимулы будут подсвечиваться и сопровождаться звуком до завершения серии. Во время презентации необходимо обратить внимание на звук и освещение изображений. Пользователь, в свою очередь, должен будет запомнить порядок появления стимулов, чтобы затем воспроизвести их в том же порядке, как они были представлены.

Как восстановить или улучшить кратковременную память?

Кратковременную память можно тренировать и улучшать, как и другие когнитивные способности. CogniFit («КогниФит») даёт вам возможность делать это профессионально.

Реабилитация кратковременной памяти основана на пластичности мозга. CogniFit («КогниФит») предлагает серию упражнений, направленных на восстановление КВП и других когнитивных функций. Мозг и его нейронные связи усиливаются при использовании тех функций, в которых они задействованы. Поэтому, если регулярно тренировать кратковременную память, нейронные соединения задействованных мозговых структур будут укрепляться. За счёт этого соединения будут работать быстрее и эффективнее, улучшая кратковременную память.

CogniFit («КогниФит») состоит из опытной команды профессионалов, специализирующихся на изучении синаптической пластичности и процессов нейрогенеза. Это позволило создать программу для персональной когнитивной стимуляции, которая адаптируется к потребностям каждого пользователя. Эта программа начинается с точной оценки кратковременной памяти и других фундаментальных когнитивных функций. На основании результатов оценки, программа когнитивной стимуляции от CogniFit («КогниФит») автоматически предлагает режим персональных тренировок для усиления кратковременной памяти и других когнитивных функций, которые, по данным оценки, следует улучшить.

Регулярные и адекватные тренировки имеют важное значение для улучшения кратковременной памяти. CogniFit («КогниФит») предлагает ряд инструментов для оценки и восстановления этой когнитивной функции. Для правильной стимуляции требуется уделять 15 минут в день, два или три раза в неделю.

Программа когнитивной стимуляции CogniFit («КогниФит») доступна онлайн. Она содержит множество интерактивных упражнений в форме увлекательных игр для мозга, в которые можно играть с помощью компьютера. В конце каждой сессии CogniFit («КогниФит») покажет подробную диаграмму с прогрессом вашего когнитивного состояния.

КЭШ-ПАМЯТЬ • Большая российская энциклопедия

• В книжной версии

  Том 16. Москва, 2010, стр. 523

• Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: В.  В. Шилов

КЭШ-ПА́МЯТЬ, кеш-па­мять (англ. cache – тай­ный склад, за­пас), уст­рой­ст­во бы­ст­рой (сверх­опе­ра­тив­ной) про­ме­жу­точ­ной па­мя­ти ком­пь­ю­те­ра. В К.-п. вре­мен­но по­ме­ща­ют­ся наи­бо­лее час­то ис­поль­зуе­мые дан­ные, бла­го­да­ря че­му су­ще­ст­вен­но со­кра­ща­ет­ся вре­мя дос­ту­па про­цес­сора к ко­ман­дам и дан­ным, по­сто­ян­но хра­ня­щим­ся в ос­нов­ной (опе­ра­тив­ной) па­мя­ти. В совр. про­цес­со­рах К.-п. де­лит­ся на неск. уров­ней (до трёх). К.-п. 1-го уров­ня (L1) ра­бо­та­ет с так­то­вой час­то­той про­цес­со­ра, вре­мя дос­ту­па к хра­ня­щим­ся в ней дан­ным со­став­ля­ет 2–4 так­та, объ­ём, как пра­ви­ло, неск. де­сят­ков Кбайт. К.-п. 2-го уров­ня (L2) име­ет вре­мя дос­ту­па 7–20 так­тов и объ­ём от не­сколь­ких со­тен Кбайт до не­сколь­ких Мбайт. К.-п. L1 и L2 ап­па­рат­но реа­ли­зу­ют­ся в мик­ро­про­цес­со­ре. К.-п. 3-го уров­ня (L3) обыч­но ис­поль­зу­ет­ся в сер­вер­ных сис­те­мах, име­ет наи­мень­шее бы­ст­ро­дей­ст­вие и наи­боль­ший объ­ём, мон­ти­ру­ет­ся от­дель­но от мик­ро­про­цес­со­ра.

Ис­поль­зуя К.-п., про­цес­сор пе­ред вы­пол­не­ни­ем ко­ман­ды ана­ли­зи­ру­ет со­стоя­ние сво­их ре­ги­ст­ров дан­ных; в слу­чае от­сут­ст­вия в них не­об­хо­ди­мых дан­ных он об­ра­ща­ет­ся к К.-п. L1, а за­тем к К.-п. L2. При от­сут­ст­вии дан­ных в К.-п. (та­кая си­туа­ция на­зы­ва­ет­ся про­ма­хом) про­цес­сор об­ра­ща­ет­ся к опе­ра­тив­ной па­мя­ти, а ес­ли их нет и там, счи­ты­ва­ет с жё­ст­ко­го дис­ка. Ка­ж­дый про­мах вы­зы­ва­ет за­мед­ле­ние ра­бо­ты про­цес­со­ра, по­сколь­ку он вы­ну­ж­ден об­ра­щать­ся к бо­лее мед­лен­но­му уров­ню па­мя­ти. Пред­ва­рит. вы­бор­ка дан­ных по спец. ал­го­рит­мам по­зво­ля­ет умень­шить ве­ли­чи­ну про­ма­хов до 10%. Эф­фек­тив­ность К.-п. за­ви­сит от раз­ме­ра её стро­ки (т. н. кэш-стро­ка, т. е. блок дан­ных фик­си­ро­ван­но­го раз­ме­ра, со­стоя­щий, напр., из че­ты­рёх слов, дли­ной 32 или 64 би­та ка­ж­дое), ас­со­циа­тив­но­сти (ко­ли­че­ст­ва строк К.-п., свя­зан­ных с од­ной ячей­кой опе­ра­тив­ной па­мя­ти), ал­го­рит­ма за­ме­ще­ния строк при за­пол­не­нии К. -п. и др. В свя­зи с этим вы­де­ля­ют пря­мо­ад­ре­суе­мую, час­тич­но ас­со­циа­тив­ную, пол­но­стью ас­со­циа­тив­ную К.-п. Со­че­та­ние пря­мо­ад­ре­суе­мой К.-п. с па­мя­тью боль­шей ас­со­циа­тив­ности да­ёт разл. ви­ды гиб­рид­ной К.-п. (кэш-про­ма­хов, кэш-за­ме­ще­ний, кэш-пе­ре­хо­дов и др.).

Прин­цип кэ­ши­ро­ва­ния ис­поль­зу­ет­ся так­же для ус­ко­ре­ния ра­бо­ты на­ко­пи­те­лей дан­ных (напр., жё­ст­ких дис­ков), для умень­ше­ния тра­фи­ка по­сред­ст­вом со­хра­не­ния час­то за­пра­ши­вае­мых ин­тер­нет-стра­ниц на т. н. про­кси-сер­ве­рах и т. п.

Лучшая оперативная память 2021 года: самая быстрая память для ускорения работы вашего ПК

Но мы поможем вам упростить сбор оперативной памяти. Мы выбрали ряд отличных комплектов оперативной памяти, начиная от надежной оперативной памяти DDR3 для установки в более старые системы и заканчивая высокопроизводительной оперативной памятью DDR4, которая может разгоняться до безумных скоростей, а также несколько ярких наборов RGB, которые дополняют их собственные скорости. с убийственной внешностью. Если вы надеетесь узнать больше об оперативной памяти, у нас также есть объяснения некоторых основных деталей под нашими рекомендациями по продукту. Если вы находитесь в Великобритании, нажмите здесь, чтобы узнать, где можно найти лучшую оперативную память для ускорения работы вашего ПК.

1. Corsair Vengeance RGB Pro SL

Лучшая RAM

Наш выбор

Corsair Vengeance RGB Pro SL

На Amazon

С точки зрения производительности, эти модули DIMM достигают скорости памяти 3600 МГц и имеют задержку CAS 18, что является довольно обычным показателем для высокопроизводительных компонентов, не требующих более экстремальных скоростей.Затем, когда дело доходит до стиля, вы получаете блестящую RGB-подсветку. По верху модулей проходят световые полосы, которые можно синхронизировать с другими устройствами RGB в вашей системе. Corasir также сделал Vengeance RGB Pro SL на 7 мм короче, чем модель без SL, что упростило обеспечение их соответствия вашей системе.

2. OLOy Owl

Лучшая бюджетная RAM

3. G.Skill Ripjaws V

Лучшая оперативная память DDR4

G.Skill Ripjaws V

На Amazon

В качестве альтернативы вы можете легко купить себе комплект ОЗУ G.Skill Ripjaws V (2400 МГц) на 16 ГБ и сэкономить немного денег, а затем легко разогнать его до 3000 МГц без дополнительного падения напряжения. G.Skill Ripjaws V также имеет довольно сдержанный и короткий радиатор, поэтому он должен хорошо работать с большинством сборок ПК.

4. Kingston HyperX Fury

Лучшая оперативная память DDR3

Kingston HyperX Fury

На Amazon

5. HyperX Predator DDR4 RGB

Лучшая игровая RAM

HyperX Predator DDR4 RGB

На Amazon

6. Corsair Dominator Platinum RGB

Лучшая высокопроизводительная RAM

Corsair Dominator Platinum RGB

На Corsair

Что касается производительности, эти модные и высокие теплораспределители позволяют этой оперативной памяти работать с тактовой частотой до 4800 МГц из коробки, и это без какого-либо разгона. Corsair Dominator Platinum RGB — идеальный комплект памяти для того, чтобы выложиться на все сто процентов на перспективной игровой установке, и они, вероятно, переживут все остальное на вашем игровом ПК, так что вы можете использовать его в следующем!

8.Команда Teamgroup T-Force Xtreem ARGB

Лучшая оперативная память RGB

Teamgroup T-Force Xtreem ARGB

На Amazon

Эффекты освещения RGB даже более экстремальны, чем тактовая частота этой оперативной памяти, что позволяет вам контролировать цвета со всех сторон модуля DIMM. . И вы даже не ограничены одним цветом за раз. Просто убедитесь, что у вас есть место для этой оперативной памяти рядом с кулером вашего процессора, потому что он довольно высокий.

9. Corsair Vengeance LPX

Лучшая низкопрофильная RAM

Corsair Vengeance LPX

на Amazon

10. Crucial Ballistix MAX

Лучшая оперативная память для разгона

Crucial Ballistix MAX

На Amazon

Конечно, что за удовольствие соглашаться на стандартные скорости, даже когда они такие высокие.Оверклокеры могут попытаться продвинуть это еще дальше. Стоит отметить, что эти модули DIMM уже имеют напряжение 1,5 В. Но какой оверклокер не любит испытаний.

Где взять лучшую оперативную память в Великобритании

Что искать в лучшей оперативной памяти

Прежде чем вы даже начнете смотреть на комплекты памяти, вы должны подумать, какими будут ваши аппаратные ограничения.Начните с проверки, поддерживает ли ваша материнская плата память класса DDR4 или DDR3. Оперативная память класса DDR4 была наиболее распространенной формой памяти уже более пяти лет, однако, если вы используете Intel Broadwell 5-го поколения или более раннюю систему, вам потребуется память DDR3.

Вы также захотите ознакомиться со спецификациями материнской платы и выяснить максимальную скорость памяти, которую она может поддерживать. Тратить дополнительные деньги на ОЗУ 3200 МГц совершенно бессмысленно, если ваша материнская плата поддерживает, например, только 2400 МГц.

Что касается скорости памяти, вам следует искать память DDR4 с тактовой частотой около 2400 МГц или выше, или 2400 МТ / с, как указано на упаковке и в Интернете. Пользователи, приобретающие ОЗУ DDR3, должны искать память, работающую как минимум на частоте 1866 МГц, и чем ближе к 2000 МГц, тем лучше. Вам не обязательно покупать самую быструю оперативную память, так как ее достаточно легко разогнать.

Тайминги памяти и задержка CAS (CL) — еще одна цифра, которую вы должны учитывать при выборе памяти.Тайминги по сути обозначают общее количество циклов, которое ОЗУ требуется для отправки данных. Вы можете найти тайминги, указанные в спецификациях памяти в виде четырех чисел, прерванных тире, например «16-18-18-36», а первое число обычно обозначает задержку CAS, поэтому в данном случае это будет CAS 16.

Главное, что вам нужно знать, это то, что чем меньше числа, тем быстрее ваша память. Однако вы также должны знать, что более высокая скорость памяти приводит к увеличению задержки. Таким образом, вам также следует опасаться оперативной памяти, которая невероятно быстра, но имеет большую задержку, которая сводит на нет.

Имея все это в виду, вам следует придерживаться ОЗУ с максимальной скоростью памяти 3773 МГц и CAS 17.

Собираете ли вы новую систему или модернизируете свой компьютер, добавление одного из этих лучших комплектов ОЗУ будет верный способ заставить его работать немного быстрее. Немного дополнительной памяти может творить чудеса, улучшая отзывчивость вашего ПК и повышая его возможности многозадачности. Кроме того, добавление более качественной или дополнительной памяти обычно является самым дешевым способом повысить производительность вашего оборудования.

Другие обзоры технических экспертов

Контрольные вопросы для «Суперкомпьютерные вычисления на простом английском» ================================================== ==== Выберите ЛУЧШИЙ ответ на каждый вопрос. ————————————————— ———————- (1) Что из этого * НЕ * вызывает беспокойство в области суперкомпьютеров? (а) Размер (б) объектно-ориентированное программирование (c) Параллельность (d) Скорость ОТВЕТ: (б). Хотя ООП можно использовать в суперкомпьютерах, это не так. Это необходимо, и многие популярные суперкомпьютерные приложения не используют ООП. ————————————————— ———————- (2) Что из этого * НЕ * является общей категорией использования суперкомпьютеров? а) интеллектуальный анализ данных (б) Графические пользовательские интерфейсы (c) Визуализация (d) Моделирование физических явлений ОТВЕТ: (б). Фактически, многие популярные суперкомпьютерные приложения не имеют GUI, потому что интерактивное использование компьютера не является высокой производительностью.————————————————— ———————- (3) Что такое компилятор? (а) Программа, преобразующая понятный человеку исходный код в машиночитаемый исполняемый код. (б) Программа, которая выполняет другие программы параллельно в кластере. (c) язык программирования. (d) Программа, преобразующая слышимую человеческую речь в видимый текст. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (4) Чем отличается параллелизм с общей памятью? а распределенный параллелизм? (а) Многие задачи выполняются одновременно. (б) В одной из этих форм параллелизма все данные являются частными, а в другом — некоторые данные могут совместно использоваться процессорами. (c) Необходимо указать количество процессов / потоков. (d) Количество процессов / потоков должно быть таким же, как и количество доступных процессоров. ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (5) Какой из них является правильным порядком скорости, от самой быстрой до самый медленный? (а) CD-ROM, жесткий диск, основная память, кэш-память (b) Основная память, кэш-память, жесткий диск, CD-ROM (c) Жесткий диск, кэш-память, CD-ROM, основная память (d) Кэш-память, основная память, жесткий диск, CD-ROM. ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (6) Какой из них является правильным порядком цены, от самого высокого до самый низкий? (а) CD-ROM, жесткий диск, основная память, кэш-память (b) Основная память, кэш-память, жесткий диск, CD-ROM (c) Жесткий диск, кэш-память, CD-ROM, основная память (d) Кэш-память, основная память, жесткий диск, CD-ROM. ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (7) Какой из них является правильным порядком размеров, от наибольшего до самый маленький, на обычном компьютере? (а) CD-ROM, жесткий диск, основная память, кэш-память (b) Основная память, кэш-память, жесткий диск, CD-ROM (c) Жесткий диск, кэш-память, CD-ROM, основная память (d) Кэш-память, основная память, жесткий диск, CD-ROM ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (8) Что из этого лучше всего описывает данные, хранящиеся в регистрах? (а) Данные, которые используются прямо сейчас.(б) Данные, которые собираются использовать или только что были использованы. (c) Данные, которые используются программой, которая в настоящее время выполняется. (d) Данные, которые необходимо сохранить, даже когда компьютер выключен. выключенный. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (9) Какой из них лучше всего описывает данные, хранящиеся в кеше? (а) Данные, которые используются прямо сейчас. (б) Данные, которые собираются использовать или только что были использованы. (c) Данные, которые используются программой, которая в настоящее время выполняется.(d) Данные, которые необходимо сохранить, даже когда компьютер выключен. выключенный. ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (10) Какой из них лучше всего описывает данные, хранящиеся в ОЗУ? (а) Данные, которые используются прямо сейчас. (б) Данные, которые собираются использовать или только что были использованы. (c) Данные, которые используются программой, которая в настоящее время выполняется. (d) Данные, которые необходимо сохранить, даже когда компьютер выключен. выключенный. ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (11) Какой из них лучше всего описывает данные, хранящиеся на жестком диске? (а) Данные, которые используются прямо сейчас.(б) Данные, которые собираются использовать или только что были использованы. (c) Данные, которые используются программой, которая в настоящее время выполняется. (d) Данные, которые необходимо сохранить, даже когда компьютер выключен. выключенный. ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (12) Почему на большинстве современных компьютеров есть кэш? (а) ЦП может вычислять немного быстрее, чем перемещаются данные между процессором и кешем, но намного быстрее, чем данные могут перемещаться между ЦП и ОЗУ.(b) Кэш — это место, где временные результаты сохраняются во время расчета, но эти результаты никогда не переместятся в оперативную память. (c) Кэш — это место, где временные результаты сохраняются во время расчета, и эти результаты в конечном итоге переместятся в ОЗУ. (d) Наиболее важные данные программы хранятся в кэше, но не в ОЗУ. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (13) Что из этого НЕ является синонимом основной памяти? (а) Оперативная память (RAM) (б) Ядро (c) Постоянная память (ROM) ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (14) Что такое строка кеша? (а) Один байт кеша. (b) Значение с плавающей запятой двойной точности (т. е. 8 байтов). (c) фиксированное количество байтов, в зависимости от типа процессора, которое все перемещаться в кэш или из кеша вместе. (d) Все байты в кэше. ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (15) В схеме кэша с прямым отображением, сколько разных расположений в кеше мог ли байт ОЗУ войти? (а) 1 (Би 2 (в) 4 (d) Любое место в тайнике ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (16) В полностью ассоциативной схеме кэширования сколько разных мест в кеше мог ли байт ОЗУ войти? (а) 1 (Би 2 (в) 4 (d) Любое место в тайнике ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (17) В четырехсторонней схеме ассоциативного кеширования, сколько разных расположений в кеше мог ли байт ОЗУ войти? (а) 1 (Би 2 (в) 4 (d) Любое место в тайнике ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (18) Что происходит в схеме кэша с прямым отображением в случае конфликт кеша? (a) Данные, находящиеся в данный момент в данной строке кэша, копируются обратно в ОЗУ. при необходимости, а затем новая строка RAM затирает данный строка кеша.(b) Выбрана одна из ограниченного числа возможных строк кэша, данные, находящиеся в данный момент в этой строке кэша, копируются обратно в ОЗУ при необходимости, а затем новая линейка клобберов RAM, строка кеша. (c) Выбрана любая из строк кэша, данные, находящиеся в данный момент в этой строке кэша, копируются обратно в ОЗУ, если необходимо, а затем новая линейка клобберов RAM, которые строка кеша. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (19) Популярны ли схемы кэширования с прямым отображением? (а) Да, потому что они недорогие.(b) Нет, поскольку существует неоправданно высокая вероятность затирать строку кэша, которая скоро понадобится. (c) Нет, потому что большое количество соединений между ОЗУ и кешем сделать эту схему слишком дорогой. (d) Нет, потому что множество возможных алгоритмов отображения для этой схемы усложняют проектирование оборудования. ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (20) Насколько популярны схемы ассоциативного кэширования? (a) Да, потому что существует достаточно низкая вероятность заткнуть строка кэша, которая скоро понадобится, в сочетании с разумно небольшое количество соединений между ОЗУ и кешем и, следовательно, разумная стоимость.(c) Нет, потому что большое количество соединений между ОЗУ и кешем сделать эту схему слишком дорогой. (d) Нет, потому что множество возможных алгоритмов отображения для этой схемы усложняют проектирование оборудования. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (21) Популярны ли полностью ассоциативные схемы кэширования? (а) Да, потому что существует очень низкая вероятность заткнуть строка кеша, которая скоро понадобится. б) Да, потому что они недорогие. (c) Нет, потому что большое количество соединений между ОЗУ и кешем сделать эту схему слишком дорогой. (d) Нет, потому что множество возможных алгоритмов отображения для этой схемы усложняют проектирование оборудования. ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (22) Что из этого НЕ является стратегией замены кеша? (а) Наименее недавно использованные (b) Наименее измененные в последнее время (c) Круговая система (d) Первая подгонка ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (23) Если переменная находится в кеше, находится ли она также в ОЗУ? (а) Да, потому что кеш содержит подмножество ОЗУ.(б) Нет, потому что кэш и оперативная память не пересекаются. (c) Возможно, потому что программа может использовать кеш, но не использовать оперативную память. (d) Нет, потому что программа не может использовать оба одновременно. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (24) Что значит грязная строка кэша? (a) Все байты в строке кэша были изменены. (b) Любой из байтов в строке кэша был изменен. (c) Ни один из байтов в строке кэша не был изменен. (d) Строка кэша в настоящее время не используется.ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (25) Что такое временная локальность данных? (а) Если данные по определенному адресу использовались недавно, то эти данные скоро будут использоваться снова. (b) Если данные по определенному адресу использовались недавно, то данные с близлежащих адресов скоро будут использоваться. (c) Если данные по определенному адресу использовались недавно, то тогда никакие данные на заданном расстоянии от этого адреса не будут используется в течение заданного времени.(d) В любое время данные по всем адресам имеют равную вероятность быть использованным. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (26) Что такое локальность пространственных данных? (а) Если данные по определенному адресу использовались недавно, то эти данные скоро будут использоваться снова. (b) Если данные по определенному адресу использовались недавно, то данные с близлежащих адресов скоро будут использоваться. (c) Если данные по определенному адресу использовались недавно, то тогда никакие данные на заданном расстоянии от этого адреса не будут используется в течение заданного времени.(d) В любое время данные по всем адресам имеют равную вероятность быть использованным. ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (27) Что такое тайлинг? (а) Разделение проблемной области на части, каждая из которых может уместиться в cache, чтобы увеличить количество попаданий в кеш и, следовательно, спектакль. (б) разбиение проблемной области на части одинакового размера, для увеличения количества попаданий в кеш и, следовательно, спектакль. (c) Добавление любого дополнительного кода в программу для улучшения ее спектакль.ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (28) Почему жесткий диск медленнее ОЗУ? (а) Жесткий диск является механическим, а ОЗУ — электронным. (б) Жесткий диск больше ОЗУ. (c) Жесткий диск использует магнетизм, а ОЗУ — электричество. (г) Жесткий диск дешевле ОЗУ. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (29) Почему для ввода-вывода вашего жесткого диска следует использовать двоичные представления а не текст, читаемый человеком? (a) Двоичные данные обычно занимают меньше места на диске, чем текст.(b) Человеко-читаемые данные менее безопасны, чем машиночитаемые данные. (c) Двоичные данные всегда переносимы между разными типами компьютеры. (d) Двоичные данные нельзя легко преобразовать в читаемый человеком текст. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (30) Что из этого * НЕ * является причиной использования переносимой библиотеки ввода-вывода? например HDF или NetCDF? (a) Переносимые библиотеки ввода-вывода оптимизированы по скорости. (б) Двоичные данные компактнее текста. (c) Переносимые двоичные данные можно читать на машинах другого типа. чем было написано.(d) Переносимые двоичные данные всегда сохраняют точные побитовые копии данные, которые изначально были в ОЗУ. ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (31) Что из этого лучше всего определяет параллелизм? (а) Запуск в кластере. (b) Работает на компьютере с общей памятью. (c) Работает на нескольких процессорах. (d) одновременное выполнение нескольких потоков выполнения. ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (32) Что из перечисленного лучше всего определяет параллелизм на уровне инструкций? (а) Набор методов для выполнения нескольких инструкций на то же время.(b) Набор методов для выполнения нескольких инструкций на в одно и то же время на одном компьютере. (c) Набор методов для выполнения нескольких инструкций на в одно и то же время в одном процессоре. (d) Набор методов для выполнения нескольких инструкций на то же время на многих процессорах. ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (33) Что из этого * НЕ * является формой параллелизма на уровне инструкций? (а) Суперскаляр (б) Трубопровод (c) Вектор (d) OpenMP ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (34) Что из этого НЕ является инструкцией? (а) Доступ к памяти (например,г., загрузка, магазин) (б) Арифметические операции (например, сложение, деление) (c) Переход (переход от одной последовательности инструкций к другой) (d) Обратная подстановка (решите систему уравнений, которая была факторизовано разложением LU) ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (35) Если процессор имеет частоту 1 ГГц, сколько циклов у него будет? (а) 1 миллиард в секунду (б) 2 миллиарда в секунду (c) 1 миллион в секунду (г) 2 миллиона в секунду ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (36) Две инструкции независимы, когда: (а) Неважно, какой из них будет выполнен первым. (b) Важно, кто из них будет выполнен первым. (c) Они работают с разными частями данных. (d) Один использует данные, которые находятся в кеше, а другой использует данные, которые в ОЗУ. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (37) Что из этого * НЕ * является причиной того, почему циклы легко оптимизировать? (а) Их поведение очень предсказуемо. (б) Они очень часто встречаются в программах, которые используют люди. суперкомпьютеры для. (c) У них гарантированно высокая локальность данных.(d) Их можно развернуть. ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (38) Какое из них является лучшим определением «редукции»? (а) Выполнение вычисления, которое преобразует множество данных в одно значение. (б) Вычисление суммы или произведения массива. (c) Вычисление скалярного произведения двух массивов. (d) Добавление двух массивов (покомпонентно) для получения нового массива. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (39) Какая из этих арифметических операций обычно занимает меньше всего количество времени на выполнение? (а) Сложение с плавающей запятой (b) Деление с плавающей запятой (c) Квадратный корень с плавающей запятой (d) Возведение числа с плавающей запятой в степень с плавающей запятой ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (40) Какая из этих арифметических операций обычно занимает больше всего количество времени на выполнение? (а) Сложение с плавающей запятой (b) Деление с плавающей запятой (c) Квадратный корень с плавающей запятой (d) Возведение числа с плавающей запятой в степень с плавающей запятой ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (41) Что из этого * НЕ * предотвратит конвейерную обработку? (а) Выполнение множества сложений, вычитаний и умножений.(b) Преждевременный выход из цикла. (c) Вызов функции или подпрограммы. (d) Выполнение ввода-вывода внутри цикла. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (42) Какой из них лучше всего описывает векторный регистр? (а) Набор регистров, которые выполняют одну и ту же инструкцию в то же время. (b) Набор регистров, которые выполняют одну и ту же инструкцию. при этом по разным данным. (c) Один регистр, который может выполнять одну и ту же инструкцию на многих данных очень быстро по очереди.(d) Набор одиночных регистров, которые могут выполнять одну и ту же инструкцию на многих данных очень быстро по очереди. ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (43) Что из этого является примером зависимости управления? (a) ЕСЛИ (a> b) ТО c = d КОНЕЦ ЕСЛИ (b) ЕСЛИ (1> 2) ТО д = г КОНЕЦ ЕСЛИ (c) b = a c = b (г) b = a c = d ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (44) Что из этого является примером зависимости ветвления? (a) ЕСЛИ (a> b) ТО c = d КОНЕЦ ЕСЛИ (b) ЕСЛИ (1> 2) ТО д = г КОНЕЦ ЕСЛИ (c) b = a c = b (г) b = a c = d ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (45) Что из этого является примером зависимости с переносом цикла? (а) DO i = 2, n д (я) = а (я-1) + Ь (я) КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (б) DO i = 2, n д (я) = а (я-1) + д (я) КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (в) DO i = 2, n д (я) = д (я-1) + Ь (я) КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (г) DO i = 2, n д (я) = д (я) + Ь (я) КОНЕЦ ДЕЛАТЬ ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (46) Примером какой зависимости является это? DO i = 2, n ЕСЛИ (x (i) / = 0) ТО у (я) = ЖУРНАЛ (х (я)) КОНЕЦ ЕСЛИ КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (филиал (б) Данные (c) с петлей (d) Выход ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (47) Какой вид зависимости это пример? д = х + у г = г + ш q = f — g (филиал (б) Данные (c) с петлей (d) Выход ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (48) Что из этого * НЕ * является сокращением? (а) сумма = 0 DO i = 1, n сумма = сумма + а (я) КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (б) product = 1 DO i = 1, n product = product * a (i) КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (c) максимум = a (1) DO i = 2, n ЕСЛИ (максимум 0) ТО а (я) = а (я) + 1 КОНЕЦ ЕСЛИ КОНЕЦ ДЕЛАТЬ ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (49) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? а = б с = а + г СТАНОВИТСЯ а = б с = b + d (а) Копирование распространения (б) Постоянное сворачивание (c) Удаление мертвого кода (d) Снижение силы ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (50) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? а = 2 б = 4 с = а * б СТАНОВИТСЯ с = 6 (а) Копирование распространения (б) Постоянное сворачивание (c) Удаление мертвого кода (d) Снижение силы ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (51) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? а = б ОСТАНОВКА c = d СТАНОВИТСЯ а = б ОСТАНОВКА (а) Копирование распространения (б) Исключение общего подвыражения (c) Удаление мертвого кода (d) Снижение силы ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (52) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? а = Ь ** 3 СТАНОВИТСЯ а = б * б * б (а) Переименование переменной (б) Постоянное сворачивание (c) Удаление мертвого кода (d) Снижение силы ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (53) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? а = б + с * г е = е * с * д СТАНОВИТСЯ т = с * д а = Ь + т е = е * т (а) Переименование переменной (б) Исключение общего подвыражения (c) Удаление мертвого кода (d) Снижение силы ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (54) Какую стратегию оптимизации представляет это преобразование кода? а = б + с * г е = е * с * д а = д + г СТАНОВИТСЯ г = Ь + с * г е = е * с * д а = д + г (а) Переименование переменной (б) Исключение общего подвыражения (c) Удаление мертвого кода (d) Снижение силы ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (55) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? DO i = 1, n д (я) = г (я) + е * 3 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ СТАНОВИТСЯ т = е * 3 DO i = 1, n д (я) = г (я) + т КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (а) Инвариантный код цикла подъема (b) Отключение (c) Итерационный пилинг (d) Обмен петлей ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (56) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? DO i = 1, n DO j = 2, n ЕСЛИ (f (i) / = 0) ТО а (я, j) ​​= а (я, j) ​​/ f (я) ЕЩЕ а (я, j) ​​= 0 КОНЕЦ ЕСЛИ КОНЕЦ ДЕЛАТЬ КОНЕЦ ДЕЛАТЬ СТАНОВИТСЯ DO i = 1, n ЕСЛИ (f (i) / = 0) ТО DO j = 2, n а (я, j) ​​= а (я, j) ​​/ f (я) КОНЕЦ ДЕЛАТЬ ЕЩЕ DO j = 2, n а (я, j) ​​= 0 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ КОНЕЦ ЕСЛИ КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (а) Инвариантный код цикла подъема (b) Отключение (c) Итерационный пилинг (d) Обмен петлей ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (57) Какую стратегию оптимизации представляет это преобразование кода? DO i = 1, n ЕСЛИ (i == 1) ТО а (я) = 3 * Ь (я) ЕЩЕ а (я) = 3 * Ь (я — 1) КОНЕЦ ЕСЛИ КОНЕЦ ДЕЛАТЬ СТАНОВИТСЯ а (1) = 3 * Ь (1) DO i = 2, n а (я) = 3 * Ь (я — 1) КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (а) Инвариантный код цикла подъема (b) Отключение (c) Итерационный пилинг (d) Обмен петлей ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (58) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? DO i = 1, ni DO j = 1, nj q (i, j) = r (i, j) * 2 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ КОНЕЦ ДЕЛАТЬ СТАНОВИТСЯ DO j = 1, nj DO i = 1, ni q (i, j) = r (i, j) * 2 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (а) Инвариантный код цикла подъема (b) Отключение (c) Итерационный пилинг (d) Обмен петлей ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (59) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? DO i = 1, n д (я) = г (я) * 2 ЕСЛИ (i> (n / 2)) ТО s (i) = t (i) / 5 КОНЕЦ ЕСЛИ КОНЕЦ ДЕЛАТЬ СТАНОВИТСЯ DO i = 1, n / 2 д (я) = г (я) * 2 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ DO i = n / 2 + 1, n д (я) = г (я) * 2 s (i) = t (i) / 5 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (а) Разделение индексного набора (б) Раскрутка (c) Петлевой сплав (d) Петлевое деление ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (60) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? DO i = 1, n д (я) = г (я) * 2 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ СТАНОВИТСЯ ДО i = 1, n, 4 д (я) = г (я) * 2 д (я + 1) = г (я + 1) * 2 д (я + 2) = г (я + 2) * 2 д (я + 3) = г (я + 3) * 2 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (а) Разделение индексного набора (б) Раскрутка (c) Петлевой сплав (d) Петлевое деление ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (61) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? DO i = 1, n д (я) = г (я) * 2 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ DO i = 1, n s (i) = r (i) / 2 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ СТАНОВИТСЯ DO i = 1, n д (я) = г (я) * 2 s (i) = r (i) / 2 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (а) Разделение индексного набора (б) Раскрутка (c) Петлевой сплав (d) Петлевое деление ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (62) Какая стратегия оптимизации представлена ​​этим преобразованием кода? DO i = 1, n д (я) = г (я) * 2 s (i) = r (i) / 2 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ СТАНОВИТСЯ DO i = 1, n д (я) = г (я) * 2 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ DO i = 1, n s (i) = r (i) / 2 КОНЕЦ ДЕЛАТЬ (а) Разделение индексного набора (б) Раскрутка (c) Петлевой сплав (d) Петлевое деление ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (63) Что из перечисленного * НЕ * является причиной того, что встраивание может улучшить спектакль? (а) Это сокращает количество обычных звонков и, следовательно, время потратил на выполнение звонков.(b) Если встроенная процедура находилась внутри цикла, то компилятор может быть возможность оптимизировать цикл, что было бы невозможно внутри рутина, в которой нет цикла. (c) Уменьшает время компиляции. ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (64) Что из этого * НЕ * способствует времени выполнения? (а) Время компиляции (б) Количество пользователей в системе, на которой выполняется (c) Операционная система (d) Оборудование ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (65) Какого рода информацию дает профилирование подпрограмм? (а) Сколько времени было потрачено на каждое упражнение (б) Сколько времени было потрачено на вычисления (c) Сколько времени было потрачено на ввод-вывод (d) Сколько времени было потрачено на перемещение данных между памятью и ЦП. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (66) Что из этого верно? (a) Потоки используют разделяемую память, а процессы — нет.(b) Процессы используют разделяемую память, а потоки — нет. (c) И потоки, и процессы используют общую память. (d) Ни потоки, ни процессы не используют разделяемую память. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (67) Что из этого * НЕ * связано с потоками? (а) Общая память (б) Процессоры обмениваются данными через память (c) Одни темы расходятся от других. (d) Передача сообщений ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (68) Что из этого является свойством Закона Амдала? (а) Ускорение ограничено той частью кода, которая не распараллеливание.(b) Ускорение ограничено той частью кода, которая не является ни последовательный, ни параллельный. (c) Ускорение ограничено той частью кода, которая выполняет ввод-вывод. (d) Ускорение ограничено частью кода, который проходит Сообщения. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (69) Что означает «линейное ускорение»? (а) Ускорение кода равно количеству процессоров. (b) Ускорение кода меньше количества процессоров. (c) Ускорение кода больше, чем количество процессоров.(d) Ускорение кода обратно пропорционально количество процессоров. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (70) Что такое «крупнозернистый» и «мелкозернистый» параллелизм? (а) «Крупнозернистый» — это когда в программе небольшое количество крупных части для параллельного запуска; «мелкое зерно» — это когда он большое количество мелких деталей. (б) «Крупнозернистый» — это когда в программе большое количество мелких части для параллельного запуска; «мелкое зерно» — это когда он небольшое количество крупных штук.(c) «Крупнозернистый» — это когда программа имеет большое количество крупных части для параллельного запуска; «мелкое зерно» — это когда он небольшое количество мелких кусочков. (г) «Крупнозернистый» — это когда в программе небольшое количество мелких части для параллельного запуска; «мелкое зерно» — это когда он большое количество крупных штук. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (71) Какой из этих факторов НЕ способствует параллельным накладным расходам? (а) Управление потоками / процессами (б) Связь между потоками / процессами (c) Синхронизация (d) Расчеты ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (72) Что такое балансировка нагрузки? (а) Обеспечение того, чтобы все переработчики имели примерно одинаковое количество работа, которую нужно сделать (б) Обеспечение того, чтобы у всех переработчиков было много работы (c) Обеспечение того, чтобы у всех переработчиков разный объем работы (d) Обеспечение того, чтобы все переработчики завершили свою работу примерно в то же время ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (73) Балансировка нагрузки — это легко или сложно? (а) Легко (б) сложно (c) Всегда одинаковая сложность независимо от приложения. или алгоритм (d) Сложность зависит от приложения и алгоритма ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (74) Что из этого лучше всего описывает «разветвление»? (а) Поток порождает «дочерний» поток.(б) «Дочерний» поток закрывается, остается только его родительский. (c) Поток порождает «дочерний» процесс. (d) Все потоки закрываются в конце программы. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (75) Что из этого лучше всего описывает «присоединение»? (а) Поток порождает «дочерний» поток. (б) «Дочерний» поток закрывается, остается только его родительский. (c) Поток порождает «дочерний» процесс. (d) Все потоки закрываются в конце программы. ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (76) Что из этого * НЕ * является частью OpenMP? (а) Директивы компилятора (б) Функции (c) Переменные среды (d) Передача сообщений ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (77) Что означает переменная среды OpenMP OMP_NUM_THREADS указывать? (а) Сколько потоков следует использовать в параллельной секции.(б) Сколько процессов должна использовать параллельная секция. (c) Сколько сообщений должна обмениваться параллельная секция. (d) Сколько итераций должен иметь параллельный цикл. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (78) Когда выполняются итерации параллельного цикла, в каком порядке они казнены? (а) От первого до последнего (б) От последнего к первому (c) В заранее заданной случайной последовательности (d) В недетерминированной случайной последовательности ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (79) Что из перечисленного лучше всего описывает ключевое различие между частными а общие данные? (a) Частные данные видны только одному потоку, а общие данные доступны для всех потоков.(б) Личные данные видны всем потокам, а общие данные доступны только одному потоку. (c) Частные данные видны только одному потоку одновременно, а общие данные доступны для всех потоков. (d) Личные данные видны всем потокам, а общие данные доступны только одному потоку одновременно. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (80) Может ли параллельный цикл иметь только общие данные без личных данных вообще? (а) Да.(b) Нет, потому что индексная переменная цикла (также называемая счетчиком) должно быть приватным. (c) Нет, потому что массив, с которым работает цикл, должен быть частным. (d) Нет, потому что любые скалярные переменные, используемые для промежуточных вычислений должно быть приватным. ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (81) Может ли параллельный цикл содержать только частные данные без общих данных вообще? (а) Да. (b) Нет, потому что индексная переменная цикла (также называемая счетчиком) должны быть разделены.(c) Нет, потому что массив, с которым работает цикл, должен быть общим. (d) Нет, потому что любые скалярные переменные, используемые для промежуточных вычислений должны быть разделены. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (82) Какое из этих утверждений о стратегиях планирования НЕВЕРНО? (а) У статики меньше всего накладных расходов. (b) Динамический предназначен для циклов с итерациями, которые сильно изменяются. объем работы, так что циклы трудно сбалансировать. (c) Управляемый — это компромисс между статикой и динамикой.(d) Лучшая стратегия всегда может быть известна до тестирования всех трех. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (83) Что из этого лучше всего описывает синхронизацию? (а) Каждый поток ожидает, пока все другие потоки закончат конкретный параллельный цикл перед переходом к следующему параллельному циклу. (b) Только один поток одновременно может выполнять определенную часть код. (c) Только главный поток может выполнять определенную часть кода. (d) Каждый поток выполняет один и тот же блок кода синхронно, все выполнение той же инструкции в одно и то же время.ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (84) Какое из этих утверждений о барьерах является * ЛОЖНЫМ *? (а) Синхронизация сил барьера. (b) Параллельная петля имеет неявный барьер на конце. (c) Заграждение может быть размещено в любом месте на любом параллельном участке. (d) Параллельная петля имеет неявный барьер в начале. ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (85) Какой из них лучше всего описывает критические секции? (а) Каждый поток ожидает, пока все другие потоки закончат конкретный параллельный цикл перед переходом к следующему параллельному циклу.(b) Только один поток одновременно может выполнять определенную часть код. (c) Только главный поток может выполнять определенную часть кода. (d) Каждый поток выполняет один и тот же блок кода синхронно, все выполнение той же инструкции в одно и то же время. ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (86) Что из этого лучше всего описывает состояние гонки? (а) Значение, помещенное в конкретную переменную, недетерминировано, потому что несколько разных потоков пытаются изменить его на то же время.(b) Значение, помещенное в конкретную переменную, недетерминировано, потому что каждый поток имеет свою собственную частную копию. (c) Несколько потоков пытаются заполнить разные элементы тот же массив одновременно. (d) Несколько потоков пытаются заполнить разные массивы в то же время. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (87) Какое из этих утверждений о распределенной обработке верно? (а) Некоторые данные передаются. (б) Процессы обмениваются данными посредством копий из памяти в память.(c) Единственная важная стоимость связи — это пропускная способность. (d) Все данные являются личными. ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (88) Какое из этих определений лучше всего? (а) Задержка — это время, необходимое для подключения и пропускная способность. время на байт. (б) Пропускная способность — это время, необходимое для подключения и задержка. время на байт. (c) Задержка — это долларовые затраты на подключение, а пропускная способность — это долларовая стоимость за байт.(d) Пропускная способность — это долларовые затраты на подключение, а задержка — это долларовая стоимость за байт. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (89) Что из перечисленного лучше всего описывает важность балансировки нагрузки? (а) Поскольку несбалансированная нагрузка приводит к простоям некоторых процессоров в некоторых случаях, что увеличивает общее время выполнения по сравнению с сбалансированная нагрузка. (б) Потому что некоторые процессоры будут перегреваться, если им дать слишком много работа, которую нужно сделать. (c) Поскольку балансировка нагрузки — это проблема с общепринятым решение, которое следует использовать в большинстве случаев.(d) Поскольку балансировка нагрузки увеличивает количество процессоров, которые может работать над проблемой. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (90) Какая процедура MPI должна вызываться перед любой другой подпрограммой MPI? (а) MPI_Init (б) MPI_Comm_size (c) MPI_Comm_rank (d) MPI_Finalize ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (91) Какая процедура MPI должна вызываться после всех других подпрограмм MPI? (а) MPI_Init (б) MPI_Comm_size (c) MPI_Comm_rank (d) MPI_Finalize ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————- (92) Какая процедура MPI определяет количество используемых процессов. текущим пробегом? (а) MPI_Init (б) MPI_Comm_size (c) MPI_Comm_rank (d) MPI_Finalize ОТВЕТ: (б) ————————————————— ———————- (93) Какая процедура MPI определяет, какой из процессов является текущий процесс? (а) MPI_Init (б) MPI_Comm_size (c) MPI_Comm_rank (d) MPI_Finalize ОТВЕТ: (c) ————————————————— ———————- (94) Что из этого лучше всего описывает сокрытие общения? (а) Осуществление общения при одновременном выполнении вычисления, чтобы исключить временные затраты коммуникация.(б) Осуществление коммуникации при одновременном выполнении вычисления, чтобы исключить временные затраты вычисление. (c) Выполнение коммуникации перед выполнением вычислений, чтобы исключить временные затраты на общение. (c) Выполнение коммуникации перед выполнением вычислений, чтобы исключить временные затраты на вычисления. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (95) Что из этого * НЕ * является хорошим способом решения системы линейных уравнения? (а) Переверните матрицу, затем умножьте.(b) Используйте стандартную переносную библиотеку решателей. (c) Используйте версию стандартной переносимой библиотеки решателей, которая оптимизирован для платформы, на которой вы работаете. (d) Используйте информацию о линейной системе, чтобы выбрать наиболее возможен эффективный алгоритм решателя. ОТВЕТ: (а) ————————————————— ———————- (96) Какие из этих свойств матрицы * НЕ * * помогут вам ускорить решение системы линейных уравнений? (а) Симметрия (б) Трехдиагональность (c) Редкость (d) Асимметрия ОТВЕТ: (d) ————————————————— ———————-

Кэш-память | Computerworld

Компьютеры хранят данные с использованием аналогичной иерархии.При запуске приложений данные и инструкции перемещаются с медленного жесткого диска в основную память (динамическое ОЗУ или DRAM), откуда ЦП может получить их быстрее. DRAM действует как кэш для диска.

Уровни за уровнями

Хотя DRAM и быстрее, чем диск, он все равно никуда не годится. Таким образом, данные, которые необходимы чаще, перемещаются в следующую более быструю память, называемую кешем уровня 2 (L2). Он может быть расположен на отдельной высокоскоростной статической микросхеме ОЗУ рядом с ЦП, но новые ЦП обычно включают кэш второго уровня непосредственно в микросхему процессора.

Подробнее

Computerworld
QuickStudies
На самом высоком уровне наиболее часто используемая информация — скажем, инструкции в цикле, которые выполняются повторно — хранится непосредственно в специальной секции микросхемы процессора, называемой кеш-памятью уровня 1 (L1). Это самая быстрая память из всех.

Процессор Pentium III корпорации Intel имеет 32 КБ кэш-памяти L1 на процессорной микросхеме и либо 256 КБ L2 на кристалле, либо 512 КБ вне кристалла. Доступ к кэш-памяти второго уровня на микросхеме ЦП осуществляется в четыре раза быстрее, чем если бы он находился на отдельном кристалле.

Когда процессору необходимо выполнить инструкцию, он сначала просматривает свои собственные регистры данных. Если необходимых данных нет, они попадают в кеш L1, а затем в кеш L2. Если данных нет в кеше, ЦП обращается к основному ОЗУ. Его может даже не быть, и в этом случае системе придется извлечь его с диска.

Когда ЦП находит данные в одном из мест кэша, это называется «попаданием»; Неспособность найти это «промах». Каждый промах вызывает задержку или задержку, поскольку процессор пытается более медленный уровень.В хорошо спроектированной системе с программными алгоритмами, которые осуществляют предварительную выборку данных до их запроса, процент попаданий может достигать 90%.

Для высокопроизводительных процессоров может потребоваться от одного до трех тактовых циклов для получения информации с L1, в то время как ЦП ожидает и ничего не делает. Для получения данных из L2 на микросхеме процессора требуется от шести до 12 циклов, а для L2 вне ЦП — десятки или даже сотни циклов.

Кеши более важны на серверах, чем на настольных ПК, потому что серверы имеют большой трафик между процессором и памятью, создаваемый клиентскими транзакциями.В 1991 году Intel превратила ПК на базе 80486 с частотой 50 МГц в сервер, добавив кэш-память 50 МГц в чип процессора. Хотя шина, соединяющая процессор и память, работала только на 25 МГц, этот кеш позволял многим программам работать полностью внутри 486-го чипа на частоте 50 МГц.

Такое иерархическое расположение памяти помогает преодолеть растущий разрыв между скоростями процессоров, которые увеличиваются примерно на 50% в год, и скоростью доступа к DRAM, которые растут всего на 5% в год. По мере роста этого несоответствия производительности производители оборудования добавят третий и, возможно, четвертый уровень кэш-памяти, говорит Джон Шен, профессор электротехники и компьютерной инженерии в Университете Карнеги-Меллона в Питтсбурге.

Более того, позже в этом году Intel представит кэш-память уровня 3 (L3) в своих 64-разрядных серверных процессорах под названием Itanium. Кэш размером 2 или 4 МБ будет подключаться к процессору по шине, которая работает так же быстро, как процессор — 800 МГц.

IBM также разрабатывает собственный кэш L3 для 32- и 64-разрядных серверов Netfinity на базе Intel. Сначала он будет размещен на микросхеме контроллера памяти и будет доступен к концу следующего года, — говорит Том Брадичич, директор по архитектуре и технологиям Netfinity.

IBM L3 будет кеш-памятью системного уровня, доступная для четырех — 16 процессоров сервера. Intel L3 может помочь только процессору, к которому он подключен, но IBM заявляет, что его L3 может улучшить пропускную способность для всей системы. Брадичич говорит, что IBM L3 также будет способствовать высокодоступным вычислениям для электронной коммерции, позволяя заменять основную память и обновлять ее по мере работы системы.

Больше не обязательно лучше

Частоту промахов кеша можно уменьшить, увеличив размер кеша.Но большие кеши потребляют много энергии, выделяют много тепла и снижают выход хороших чипов на производстве, — говорит Шен.

Одним из способов решения этих трудностей может быть перенос логики управления кешем с оборудования на программное обеспечение. «Компилятор потенциально может анализировать поведение программы и генерировать инструкции для перемещения данных вверх и вниз по иерархии памяти», — говорит Шен.

Программно-управляемые кеши в настоящее время ограничены исследовательскими лабораториями. По словам Шена, к потенциальным препятствиям относятся необходимость переписывать компиляторы и перекомпилировать устаревший код для каждого нового поколения ЦП.

См. Дополнительные Computerworld QuickStudies

Авторские права © 2000 IDG Communications, Inc.

типов памяти

баран

Эта информация об оперативной памяти взята из журнала PC Magazine, том 16, номер 18, октябрь. 21 января 1997 г., PC Tech.

Важным показателем производительности ОЗУ является время доступа, количество время, которое проходит между моментом, когда ЦП выдает команду ОЗУ для чтения определенного фрагмента данных с определенного адреса и момента ЦП фактически получает данные. Сегодняшние чипы RAM обычно имеют 60-нс время доступа, то есть 60 наносекунд (наносекунда — это одна миллиардная секунды) для выполнения этой функции приема-передачи.Это время доступа много быстрее, чем у чипов 100–120 нс несколько лет назад, но все еще намного медленнее, чем идеальное время доступа, равное нулю, которое было бы осуществимо если сам ЦП хранил все данные. Чтобы еще больше ускорить процесс, процессор имеет доступ к кэш-памяти (обычно именуемой «кеш»). При 20 нс или лучше, кэш-память быстрее, чем основная память, но системы содержат меньше чем основная память (кеш-память стоит дорого).

RAM (оперативная память)

Это общий термин для всей памяти, из которой можно читать или писать. к нелинейным образом.Однако он стал относиться именно к Память на основе микросхем, поскольку вся память на основе микросхем является произвольной. Это не так противоположность ПЗУ. Компьютер может читать ПЗУ; он может читать и писать на БАРАН.

SIMM (одинарный встроенный модуль памяти)

DIMM (двухрядный модуль памяти). SIMM и DIMM относятся не к типам памяти, но к модулям (печатным платам плюс микросхемы), в которых упакована оперативная память. SIMM, более старый из двух предлагает путь передачи данных 32 бита.Потому что пентиумы предназначены для обработки гораздо более широкого пути передачи данных, чем этот, SIMM должны использоваться в пары на материнских платах Pentium (их можно использовать отдельно на платах на 486 или более медленные процессоры). Более новые модули DIMM предлагают 64-битный путь, что делает их более подходящими для использования с Pentium и другие более свежие процессоры. С точки зрения покупателя, хорошая новость: что один DIMM будет обрабатывать работу двух SIMM и, следовательно, может использоваться отдельно на материнской плате Pentium.DIMM более экономичны в долгосрочной перспективе, потому что вы можете добавлять по одному в вашу систему.

DRAM (динамическое ОЗУ)

Динамическая оперативная память — это стандартный тип оперативной памяти в современных компьютерах. вы имеете в виду, когда говорите кому-то, что на вашем компьютере 32 МБ ОЗУ. В DRAM, информация хранится в конденсаторе в виде серии зарядов. В пределах миллисекунды будучи электронно заряженным, конденсатор разряжается и должен быть обновлен, чтобы сохранить свои ценности.Это постоянное обновление является причиной использование термина динамический.

ОЗУ FPM (ОЗУ быстрого страничного режима)

До появления ОЗУ EDO (см. Ниже) вся основная память ПК была из множества быстрых режимов страницы. Вот почему имя не было хорошо известно: там не было необходимости указывать тип, так как он был только один. Время доступа объем оперативной памяти FPM снизился по мере развития технологии со 120 нс (наносекунд) к общепринятому сейчас времени доступа 60 нс.Однако процессор Pentium позволяет для частоты шины 66 МГц, что выше, чем может успевать ОЗУ FPM. Скорость модуля ОЗУ 60 нс, выполняющего произвольный доступ к странице (где страница относится к области адресного пространства) ниже 30 МГц — намного медленнее, чем скорость автобуса. Так производители DRAM придумали концепцию кеш-памяти RAM.

EDO RAM (ОЗУ с расширенными данными)

Несмотря на ажиотаж вокруг этого, EDO RAM — не более чем еще один тип Оперативная память FPM.По сути, он распознает, что большую часть времени, когда ЦП запрашивает память для определенного адреса, ему понадобится еще несколько адресов поблизости. Вместо того, чтобы заставлять каждый доступ к памяти запускаться заново, EDO RAM зависает местоположение предыдущего доступа, тем самым ускоряя доступ к ближайшим адресам. EDO RAM ускоряет цикл памяти с улучшением производительности памяти целых 40 процентов. Но EDO действует только до скорости шины 66 МГц, и это быстро обходит новейшая версия AMD, Cyrix и процессоры Intel.

BEDO RAM (пакетное ОЗУ с расширенными данными)

Поскольку потребность в более быстром доступе к DRAM возросла, технологии были разработан, чтобы обеспечить это. Одна из таких технологий известна как разрывная, в которой большие блоки данных отправляются и обрабатываются в виде непрерывного «взрыв» более мелких единиц. Для DRAM это означает, что пакет несет подробности не только об адресе первой страницы, но и следующей несколько. BEDO RAM может обрабатывать четыре элемента данных за один пакет, и это позволяет последние три элемента, чтобы избежать задержек с первым — все адреса готовы к обработке.DRAM получает первое адрес, а затем может обрабатывать остальные со скоростью 10 нс каждый. BEDO RAM, однако, несмотря на значительное увеличение скорости, по-прежнему испытывает трудности с перемещением мимо барьера шины 66 МГц. BEDO RAM существует, потому что производители SDRAM не интересовались ценообразованием SDRAM, чтобы быть конкурентоспособными с EDO RAM; как результат, с EDO было проделано больше работы по добавлению технологий пакетной передачи для конкуренции по скорости что SDRAM. Следовательно, BEDO RAM.

SDRAM (синхронная динамическая RAM)

В разработку SDRAM вкладывается изобилие ресурсов, и она началась. появляется в рекламе для ПК.Причина его растущей популярности двоякий. Во-первых, SDRAM может обрабатывать шины со скоростью до 100 МГц, а это быстро приближаются. Во-вторых, SDRAM синхронизируется с системными часами. сам по себе технический подвиг, который до сих пор ускользал от разработчиков ПК. SDRAM технология позволяет открывать две страницы памяти одновременно Новый стандарт для SDRAM разрабатывается ассоциацией SClzzL в университете Санта-Клары. (Калифорния) вместе со многими лидерами отрасли. Эта технология, получившая название SLDRAM улучшает SDRAM, предлагая более высокую скорость шины и используя пакеты (небольшие пакеты данных), чтобы позаботиться об адресных запросах, времени и командах для DRAM.В результате меньше полагаться на улучшения в конструкции микросхем DRAM, и в идеале более дешевое решение для высокопроизводительной памяти. Следить за SLDRAM в ближайшем будущем.

SRAM (статическая память с произвольным доступом)

Разница между SRAM и DRAM заключается в том, что DRAM необходимо обновить. постоянно SRAM хранит данные без автоматического обновления. Единственный раз фактически обновление происходит, когда выполняется команда записи. Если написать не происходит, в SRAM ничего не меняется, поэтому она называется статический.Преимущество SRAM заключается в том, что он намного быстрее, чем DRAM, достигая скорость 12 нс по сравнению с 50 нс BEDO. Недостаток в том, что SRAM намного дороже DRAM. Чаще всего SRAM используется в ПК в кэш второго уровня, также называемый кешем L2.

Кэш L2

Кэширование — это искусство предсказывать, какие данные будут запрошены дальше, и иметь эти данные уже в наличии, что ускоряет выполнение. Когда ваш процессор делает запрос данных, данные могут быть найдены в одном из четырех мест: кеш L1, кэш L2, основная память или в физической системе хранения (например, в жесткой диск).Кэш L1 существует на процессоре и намного меньше, чем три других. Кэш L2 (кеш второго уровня) представляет собой отдельную область памяти и настраивается с SRAM. Основная память намного больше и состоит из DRAM, а физическая система хранения снова намного больше, но также намного, намного медленнее, чем другие складские помещения. Поиск данных начинается в кэше L1, затем перемещается. в кэш L2, затем в DRAM, а затем в физическое хранилище. Каждый уровень состоит из более медленных компонентов.Функция кеш-памяти L2 — стоять между DRAM и CPU, предлагая более быстрый доступ, чем DRAM, но требуя сложные технологии прогнозирования, чтобы сделать его полезным. Термин попадание в кеш относится к успешному расположению данных в L2, а не L1. Назначение кеша система должна максимально приблизить скорость доступа к памяти к скорость самого процессора.

Async SRAM (асинхронная SRAM)

Асинхронная SRAM используется со времен 386 и до сих пор используется в кэше L2 многих ПК.Это называется асинхронным, потому что его нет в синхронизация с системными часами, поэтому ЦП должен ждать запрошенных данных из кеша L2. Ждать не так долго, как с DRAM, но все же Ждите.

Sync SRAM (ОЗУ синхронных пакетов)

Как и SDRAM, Sync SRAM синхронизируется с системными часами, поэтому работает быстрее. чем асинхронная SRAM, обычно используемая для кэшей L2, со скоростью около 8,5 нс К сожалению, Sync SRAM не производится в достаточном количестве чтобы снизить его стоимость, поэтому кажется, что он рассчитан на относительно короткую жизнь.Это особенно верно, потому что он теряет возможность синхронизации по шине. скорости выше 66 МГц. Поэтому для нового поколения машин давайте Добро пожаловать . . .

PB SRAM (пакетное SRAM конвейера)

Используя пакетную технологию, запросы SRAM могут быть конвейеризованы или собраны так, чтобы запросы в пакете выполняются практически мгновенно. PB SRAM использует Pipening, и хотя он немного отстает от системной синхронизации скорости, это возможное улучшение по сравнению с Sync SRAM, потому что она разработана хорошо работать со скоростью шины 75 МГц и выше.Ищите PB SRAM, чтобы быть основной игрок в системах Pentium II и не только.

VRAM (видеопамять)

VRAM нацелен именно на производительность видео, и вы найдете это в первую очередь на платах видеоускорителей или на материнских платах, которые включают видеотехнологию. VRAM используется для хранения значений пикселей графического дисплея, а контроллер непрерывно считывает данные из этой памяти для обновления дисплея. цель не только в том, чтобы дать вам более высокую производительность видео, чем вы бы получили с стандартная видеоплата, но для уменьшения нагрузки на процессор.VRAM двухпортовый объем памяти; есть два порта доступа к ячейкам памяти, один используется для постоянно обновлять дисплей, а другой используется для изменения данных, которые будет отображаться. Два порта означают удвоение пропускной способности и более быстрое видео производительность в результате. Для сравнения: DRAM и SRAM имеют только один доступ. порт.

WRAM (ОЗУ Windows)

Как и VRAM, WRAM — это двухпортовый тип RAM, который используется исключительно для графическая производительность.WRAM похожа на VRAM по своей работе, но предлагает более высокая общая пропускная способность (примерно на 25% выше) в дополнение к нескольким графические функции, которые могут использовать разработчики приложений. К ним относятся система данных с двойной буферизацией в несколько раз быстрее, чем буфер VRAM, в результате в значительно более высокой частоте обновления экрана.

SGRAM (ОЗУ синхронной графики)

В отличие от VRAM и WRAM, и несмотря на то, что его основное использование — видео карты ускорителей, SGRAM — это однопортовый тип RAM.Повышает производительность через функцию двойного банка, в которой можно открыть две страницы памяти одновременно; поэтому он приближается к двойному портированию. SGRAM доказывает быть значительным игроком в технологии 3-D видео из-за блочной записи функция, которая ускоряет заполнение экрана и позволяет быстро очищать память. Трехмерное видео требует очень быстрой очистки в диапазоне От 30 до 40 раз в секунду.

ПЗУ

ПЗУ

Только для чтения памяти.Данные в ПЗУ вставляются во время его изготовления, и то не может быть изменено. Фоточувствительный материал протравливается, чтобы удерживать требуемый битовый шаблон

ВЫПУСКНОЙ ВЕЧЕР

Программируемое ПЗУ. Используя специальное оборудование, можно запрограммировать эти чипсы один раз. PROM создается пустым, затем программа может быть добавлена ​​позже. После того, как программа установлена, ее нельзя изменить.

EPROM

Стираемый ППЗУ. Посредством воздействия ультрафиолетового света на EPROM в течение длительного время (15 минут), EPROM будет сброшен на все нули.Тогда это может быть перепрограммирован.

EEPROM

ППЗУ с электрическим стиранием. Вместо ультрафиолета эти чипы можно стереть, приложив к нему электрические импульсы. Такие чипы могут использоваться для хранения BIOS компьютера. Таким образом можно обновить BIOS. с помощью программного обеспечения вместо замены чипа.

Кэш-память — Computer Science Wiki

Из Википедии компьютерных наук

Это основная концепция информатики

Cache — это очень быстрая и небольшая память, которая размещается между процессором и основной памятью.

1. Кэш-память доступна / работает быстрее, чем ОЗУ;
2. Он используется для хранения общих / ожидаемых / часто используемых данных / операций;
3. Он ближе к ЦП, чем ОЗУ / расположен между ОЗУ и ЦП / на той же плате, что и ЦП / с более высокой скоростью чтения / записи;

Кэш-память используется для сокращения среднего времени доступа к памяти. Это делается путем хранения данных, к которым часто обращаются, в адресах основной памяти, что позволяет процессору быстрее получать доступ к данным.Это связано с тем, что кэш-память может быть прочитана намного быстрее, чем основная память. Существуют различные типы кеш-памяти (например, L1, L2 и L3) ^[1]

Для доступа к данным из кэш-памяти выполните следующие действия:

• Запрос сделан CPU
• Кэш проверен на наличие данных
• Если данные обнаружены в кэше, они возвращаются в ЦП (это называется попаданием в кэш)
• Если данные не найдены в кэше, они будут возвращены из основной памяти.

Я нашел здесь замечательную аналогию. Если вас смущает кеш-память, я предлагаю вам прочитать верхнюю часть этой истории.

Кэш-память работает быстро, потому что:

• В случае кэша ЦП он быстрее, потому что находится на том же кристалле, что и процессор. Другими словами, запрошенные данные не нужно передавать процессору по шине; это уже есть.
• В случае кэша на жестком диске он быстрее, потому что он находится в твердотельной памяти, а не на вращающихся пластинах.
• В случае кэша на веб-сайте это быстрее, потому что данные уже были извлечены из базы данных (которая в некоторых случаях может находиться в любой точке мира).

Значит, в основном речь идет о местности. Кэш исключает этап передачи данных.

Локальность — это причудливый способ обозначить данные, которые «расположены близко друг к другу» либо во времени, либо в пространстве. Кэширование с использованием меньшей, более быстрой (но, как правило, более дорогой) памяти работает, потому что обычно относительно небольшой объем общих данных — это данные, к которым чаще всего обращаются. ^[2]

DRAM сегодня имеет время цикла около 70 нс. Кэш — это статическая оперативная память, время доступа которой составляет около 6 нс. ^[3]

Ссылки [править]

Какой тип оперативной памяти имеет самую высокую производительность? | Small Business

Оперативная память играет решающую роль в производительности ПК. Знатоки компьютеров считают тип оперативной памяти не менее, если не более важным, чем ее количество.Чтобы понять, какая оперативная память работает лучше всего, вам нужно внимательно изучить факторы, которые отличают один тип ОЗУ от другого.

Тип

Тип RAM имеет отношение к стандартам проектирования. Последний тип памяти, используемый в современных настольных компьютерах, называется «двойной скоростью передачи данных». Не вся оперативная память DDR одинакова, и стандарт оперативной памяти в настоящее время находится на третьей основной версии. Те, кто хочет получить оперативную память с максимальной производительностью, покупают оперативную память DDR3 и совместимую материнскую плату.

Скорость памяти

Однако не вся память DDR3 одинакова.Память продается не только с разной емкостью, но и с разной скоростью. Скорость — это тактовая частота, с которой память взаимодействует с ЦП по передней шине. Более высокие частоты FSB и памяти приводят к лучшей производительности. Самая высокопроизводительная память DDR3, доступная потребителям в настоящее время, может передавать более 12 ГБ данных в секунду с максимальной скоростью.

CAS Latency

Еще одной особенностью высокопроизводительной памяти является ее задержка CAS или время. Задержка CAS — это величина задержки между моментом, когда ЦП делает запрос из ОЗУ, до момента, когда этот запрос может использоваться ЦП.Задержка CAS измеряется в импульсах, а отдельные импульсы приравниваются к наносекундам, но наносекунды быстро складываются, поскольку компьютер делает триллионы запросов. Как правило, более низкие номера CAS соответствуют более производительной ОЗУ. Задержка CAS больше связана со способностью памяти работать лучше с разогнанным ЦП и редко оказывает заметное влияние на повседневное использование компьютера.

High Performers

Некоторые производители памяти поддерживают самые высокопроизводительные модели. Эти модели особенно нацелены на энтузиастов ПК.Энтузиасты обращаются к таким названиям, как Corsair, G.Skill и другим, для этого типа высокопроизводительной оперативной памяти потребительского уровня. Например, последняя линейка модулей памяти Trident от G.Skill предлагает до 32 ГБ памяти на карту и увеличивает тактовую частоту до 2,66 ГГц. Однако по мере увеличения тактовой частоты увеличивается и задержка CAS, и первоклассному устройству G.Skill может потребоваться от 13 до 35 импульсов для выполнения запроса ЦП. Несмотря на это, XBit Laboratories назвали эту память «самой эффективной» памятью.

Ссылки

Writer Bio

Джейкоб Эндрю ранее работал специалистом по технологиям, имеющим сертификаты A + и CCNA.После получения степени бакалавра журналистики в Университете Висконсина в Мэдисоне в 2012 году он сосредоточился на написании статей о путешествиях, политике и современных технологиях.

Самые быстрые карты памяти, которые можно купить за деньги

Никто никогда не жаловался на слишком быструю карту памяти, и производители электроники все чаще ожидают от вас высокоскоростных карт памяти, совместимых с определенными функциями. В наши дни смартфоны, планшеты и даже ноутбуки часто используют карты памяти для расширения своего хранилища.Потребители требуют более высокого разрешения и меньшего сжатия видео с камер, поэтому производители в ответ поставили карты памяти, которые не только более долговечны, но и обладают большей функциональностью. Сегодня камеры записывают видео 4K на карты microSD и необработанное видео HD на карты SD. К счастью, карты памяти не отстают от растущего спроса, и самые быстрые карты среди конкурирующих SSD-накопителей, хотя выяснить, какие из них действительно быстрые, может быть непросто.

Определение скорости карты и страшного «до»

Когда производители карт памяти указывают скорости чтения и записи своих карт, они часто используют такие термины, как «до» или «максимум», сообщая о спецификации.Максимальная скорость чтения или скорость «до» определенного значения — это максимальная скорость серийной печати карты. Он может поддерживать такую ​​скорость в течение нескольких секунд, что отлично подходит для быстрого сохранения изображения, например, при съемке Sony Alpha a9 или Alpha a9 II с максимальной скоростью серийной съемки 20 кадров в секунду, но не ожидайте см. такие скорости чтения и записи для длительной передачи, например, при съемке видео. Кроме того, некоторые производители немного более либеральны в отношении указанных скоростей, чем другие.Устойчивая скорость передачи данных может сильно различаться от карты к карте, поэтому определение общей скорости карты памяти — не всегда лучший критерий — просто посмотреть на заявленную максимальную скорость карты.

Также важно не путать биты и байты. Биты обозначаются строчной буквой b (как в МБ / с), а байты обозначаются прописной буквой B (МБ / с). В одном байте восемь бит. Часто кодеки видеозаписи указывают свою скорость в битах в секунду, а карты — в байтах в секунду.Итак, когда видеокамера, такая как GH5, записывает со скоростью 400 МБ / с, помните, что это «всего» 50 МБ / с.

К счастью, у карт памяти есть несколько показателей, которые помогут вам определить, какие из них быстрые. Для непосвященных они могут показаться ошеломляющими и выглядеть как случайные числа, поэтому в этой статье мы не только расскажем, какие карты самые быстрые, но и поможем понять, почему.

: SD против SDHC против SDXC

Один из наиболее очевидных показателей, которые следует учитывать при сравнении SD-карт, — это карты SD, SDHC или SDXC.Хотя эти карты выглядят одинаково, формат файлов, которые они используют, отличается, что определяет максимальную емкость карты. Обычные карты SD имеют максимальную емкость 2 ГБ, карты SDHC — 32 ГБ, а карты SDXC могут поддерживать до 2 ТБ, хотя самые большие карты в настоящее время имеют емкость 1 ТБ. Эта метрика вообще не влияет на скорость; SDHC-карта может быть такой же быстрой, как SDXC-карта, а часто и бывает.

Классификация карт UHS (сверхвысокая скорость)

Некоторые SD-карты имеют классификацию UHS (сверхвысокая скорость).Классификация UHS (сверхвысокая скорость) коммутирует скорость шины карты или максимальную скорость, с которой карта памяти способна передавать данные . Но так же, как подключение медленного жесткого диска к порту Thunderbolt 3 со скоростью 40 Гбит / с не ускоряет его волшебным образом, классификация UHS не влияет на скорость памяти на карте, но производители редко делают UHS- I карта, которая не может читать или писать быстрее, чем карта не UHS. Максимальная скорость SD-карт без UHS составляет 25 МБ / с, но карты UHS могут работать намного быстрее.В настоящее время существует два типа классификации UHS: карты UHS-I с максимальной теоретической скоростью 104 МБ / с и карты UHS-II с максимальной скоростью передачи 312 МБ / с. Карты UHS-II также имеют второй ряд электрических контактов для увеличения скорости. Если у вашего устройства чтения карт памяти или камеры нет второго ряда контактов, скорость будет больше, чем у карт UHS-I. Классификация карты UHS — хороший способ помочь измерить скорость серийной печати карты.

Рейтинг устойчивой скорости в классе

Поскольку производители карт почти всегда дают вам только серийную скорость чтения и записи вместо постоянной скорости, может быть трудно выбрать карту для других целей, кроме серийной фотографии.Многие новые камеры с поддержкой 4K записывают с очень высокой скоростью передачи данных, и если вы планируете записывать видео дольше нескольких секунд, скорость серийной съемки не очень поможет. Кроме того, могут быть огромные различия между максимальной скоростью пакетного чтения и минимальной устойчивой скоростью записи для разных карт. Это непростое соотношение. Чтобы определить минимальную скорость записи карты, вам нужно посмотреть ее рейтинг класса скорости. Рейтинг класса скорости означает, что карта была проверена на то, что она никогда не пишет медленнее, чем рейтинг класса.Поскольку существуют разные классы скорости, некоторые карты будут писать быстрее, чем другие, но вы можете быть спокойны, зная, что любая карта с рейтингом класса скорости никогда не будет писать медленнее этой скорости. Некоторые популярные рейтинги класса скорости, используемые сегодня на SD-картах:

• V90: минимальная стабильная скорость записи 90 МБ / с
• V60: не менее 60 МБ / с устойчивая скорость записи
• V30: не менее 30 МБ / с устойчивая скорость записи
• U3: минимальная постоянная скорость записи 30 МБ / с
• V10: минимальная постоянная скорость записи 10 МБ / с
• U1: минимальная постоянная скорость записи 10 МБ / с
• Class 10: Минимальная стабильная скорость записи 10 МБ / с
• V6: Минимальная постоянная скорость записи 6 МБ / с
• Class 6: Минимальная постоянная скорость записи 6 МБ / с
• Класс 4: Минимальная постоянная скорость записи 4 МБ / с

Рейтинг случайной скорости

Многие производители смартфонов и планшетов включают слоты для карт памяти microSD, чтобы пользователи могли увеличить объем памяти.Установка приложений и других небольших файлов данных нагружает карты памяти совершенно иначе, чем это обычно бывает с видео и фотографиями, потому что часто требуется одновременное чтение множества маленьких файлов, а не одного очень большого файла. Простое измерение скорости последовательного чтения и записи не дает этого должного, поэтому ассоциация SD-карт ввела новый тип класса скорости — Application Performance Class. В отличие от других классов скорости, класс производительности приложений измеряет скорость произвольного чтения и записи, обычно отображаемую в IOPS.Кроме того, поскольку смартфоны и планшеты почти исключительно используют карты microSD в качестве места для хранения, только карты microSD сертифицированы для класса производительности приложений, хотя нет никаких технических причин, по которым полноразмерные SD-карты также не могут быть сертифицированы. Ниже приводится разбивка популярных классов производительности приложений.

• A1: Минимум 1500 IOPS (около 11 МБ / с) произвольная скорость чтения и минимум 500 IOPS (около 4 МБ / с) произвольная скорость записи
• A2: Минимум 4000 IOPS (около 31 МБ / с) произвольная скорость чтения и минимум 2000 IOPS (около 15 МБ / с) произвольная скорость записи

Самые быстрые SD-карты

Теперь, когда мы расшифровали весь технический жаргон, должно быть ясно, что если вам нужны самые быстрые SD-карты, которые вы можете получить, ищите карты UHS-II с рейтингом V90.К счастью, B&H предлагает множество карт UHS-II / V90 от нескольких производителей. Карты памяти Sony SF-G Tough Series UHS-II доступны с емкостью 32 ГБ, 64 ГБ и 128 ГБ и предлагают скорость чтения до 300 МБ / с и скорость записи до 299 МБ / с, что должно удовлетворить самых требовательных к пропускной способности камеры. Карты питания Delkin Devices Power Cards доступны с емкостью 128, 64 и 32 ГБ и обеспечивают скорость чтения до 300 МБ / с и скорость записи до 250 МБ / с. AngelBird предлагает карты UHS-II емкостью 256, 128 и 64 ГБ со скоростью чтения 300 МБ / с и скоростью записи 260 МБ / с, а ProGrade Digital производит карты UHS-II со скоростью чтения 250 МБ / с и скорость записи 200 МБ / с.

Если вам не нужна устойчивая скорость записи 60 МБ / с, но вы все же хотите воспользоваться преимуществами высокой серийной скорости, благодаря UHS-II, карта SanDisk Extreme PRO UHS-II microSDXC емкостью 128 ГБ обеспечивает скорость чтения до 275 МБ / с и записи скорость до 100 МБ / с. Эти карты предлагают скорость чтения до 300 МБ / с и скорость записи до 260 МБ / с, хотя они имеют рейтинг только U3, что означает, что их стабильная скорость записи, вероятно, упадет быстрее, чем карты V90.

Ваша камера поддерживает только скорость UHS-I? В таком случае нет особого смысла платить больше за носитель UHS-II, поскольку по умолчанию он будет соответствовать скорости чтения и записи вашей камеры.Итак, если вы полагаетесь на карты UHS-I, SanDisk создает носители Extreme PRO UHS-I с приличной скоростью чтения до 170 МБ / с и скоростью записи до 90 МБ / с.

Самые быстрые карты памяти microSD для камер

— это, по сути, миниатюрные SD-карты, обладающие теми же характеристиками UHS и скорости, что и их полноразмерные собратья; Таким образом, как и полноразмерные SD-карты, самыми быстрыми картами microSD являются UHS-II / V90, которые в настоящее время производятся Delkin Devices и Lexar. Серия Delkin Power UHS-II microSD предлагает карты емкостью 32 ГБ и 64 ГБ с максимальной скоростью чтения 300 МБ / с и максимальной скоростью записи 250 МБ / с, в то время как карты Lexar Professional 1800x UHS-II microSDXC увеличивают скорость до 270 МБ / с. читает и пишет 150 МБ / с.Карты памяти Delkin Prime UHS-II microSDXC имеют рейтинг V60, скорость чтения до 300 МБ / с и скорость записи до 100 МБ / с. Если вам не нужна устойчивая скорость записи 60 МБ / с, но вы все же хотите воспользоваться преимуществами высоких серийных скоростей, благодаря UHS-II карта SanDisk Extreme PRO UHS-II microSDXC объемом 128 ГБ обеспечивает скорость чтения до 275 МБ / с и скорость записи. до 100 МБ / с.

Однако многие устройства, совместимые с microSD, не имеют картридеров с поддержкой UHS-II, которые могут использовать преимущества высокой скорости, предлагаемой UHS-II.В этом случае стоит обратить внимание на карты с рейтингом UHS-I / U3. Delkin Devices предлагает карты памяти MicroSD Advantage UHS-I емкостью 32, 64 и 128 ГБ. Эти карты обеспечивают скорость чтения до 100 МБ / с и скорость записи 75 МБ / с. Самыми быстрыми картами MicroSD UHS-I от SanDisks являются карты Extreme PLUS с рейтингом U3, которые обеспечивают максимальную скорость чтения 100 МБ / с и максимальную скорость записи 90 МБ / с и доступны с емкостью 32 ГБ, 64 ГБ и 128 ГБ. Дополнительные карты памяти microSD UHS-I доступны от Sony, Transcend и PNY.

Самые быстрые карты microSD для смартфонов и планшетов

Пользователи, желающие использовать карты microSD для увеличения емкости своих мобильных устройств, могут извлечь выгоду из немного другого семейства карт памяти. В то время как карты, предназначенные для чрезвычайно быстрой последовательной скорости чтения и записи, обычно бывают быстрыми во всех отношениях, шина UHS-II не нужна, когда вы в основном читаете и записываете множество небольших файлов, поэтому рекомендуется использовать карты Application Performance Class.Самыми быстрыми и единственными доступными на данный момент картами microSD с сертификатом A2 являются карты SanDisk Extreme. Доступные емкости до 1 ТБ, эти карты UHS-I сертифицированы A2, что означает, что они предлагают минимальную скорость произвольного чтения не менее 4000 IOPS (около 31 МБ / с), минимальную скорость произвольной записи не менее 2000 IOPS (около 15 МБ. / с) и минимальная стабильная скорость записи не менее 10 МБ / с, что должно обеспечить достойную производительность при использовании в качестве локального хранилища. Эти карты также подходят для использования за пределами мобильных устройств, так как они имеют рейтинг V30 и обладают максимальной скоростью чтения 160 МБ / с, максимальной скоростью записи 90 МБ / с и минимальной скоростью записи 30 МБ / с.

Карты CompactFlash

CompactFlash раньше были более быстрыми и профессиональными старшими братьями SD-карт; однако несколько лет назад Ассоциация CompactFlash объявила, что больше не будет обновлений этого формата, оставив производительность карты со стеклянным потолком. Сегодня карты CompactFlash достигли своего потолка производительности и примерно вдвое медленнее самых быстрых SD-карт. Интерфейс UDMA 7 имеет максимально возможную скорость передачи 167 МБ / с, и даже если производитель карты установит более быструю флэш-память в карту UDMA 7, это не будет иметь значения — это будет похоже на подключение SSD-накопителя к USB 2. .0 на вашем компьютере (ну, не так уж и плохо, но вы поняли). Яркая сторона этого заключается в том, что постоянная скорость передачи карт CompactFlash часто намного ближе к максимальной скорости; однако, поскольку официальных классов скорости для карт CompactFlash не существует, вы должны доверять заявленным производителем скоростям.

Класс скорости карты CompactFlash

Многие карты CompactFlash имеют рейтинги скорости, такие как 400x, 800x, 1066x и т. Д. Эта система рейтинга скорости довольно старая и основана на скорости передачи данных файлов аудио компакт-дисков, всего лишь 150 КБ / с.Излишне говорить, что это не имеет большого отношения к тому, что вы, вероятно, будете делать со своими картами, поэтому, хотя вы можете выяснить, насколько быстро карта 800x в КБ / с, умножив 150 на 800 и преобразовав КБ / с в МБ / с, разделив на 1000 (ответ 120 МБ / с), вы также можете просто пойти на заявленную скорость карты 120 МБ / с.

Самые быстрые карты CompactFlash

Поскольку максимальная скорость карт CompactFlash была ограничена на уровне 167 МБ / с, почти все производители карт теперь предлагают карты с максимальной производительностью чтения и записи на этой скорости.Самыми быстрыми картами будут UDMA 7, максимальная скорость чтения которых составляет 160–165 МБ / с. Самая быстрая линейка карт CompactFlash от Lexar — это Lexar Professional 1066x с емкостью от 32 до 256 ГБ. Эти карты имеют максимальную скорость записи 160 МБ / с, максимальную скорость записи 155 МБ / с и минимальную скорость записи 65 МБ / с. Линия карт SanDisk Extreme Pro также предлагает аналогичную производительность со скоростью чтения до 160 МБ / с и записи 150 МБ / с, в то время как линейки карт Transcend Ultimate и Delkin Devices Cinema CompactFlash также предлагают аналогичную максимальную скорость чтения на уровне 160 МБ / с, хотя их скорость записи, максимум 120 МБ / с, немного ниже, чем у карт Lexar и SanDisk.Эти карты такие же быстрые, как и карты CompactFlash — если вы хотите что-то более быстрое, вам понадобится карта памяти другого типа.

Новые типы карт памяти: Карты XQD

XQD — это причина, по которой карты CompactFlash не получают обновления скорости, поскольку они являются официальной заменой CompactFlash Association для карт CompactFlash. Карты XQD основаны на стандарте PCIe (со скоростью шины 8 Гбит / с), предлагают гораздо более высокие максимальные скорости передачи, чем CompactFlash, намного меньше и имеют более прочную конструкцию, чем карты SD.В настоящее время существуют две версии карт XQD: версия 1.0, которая обеспечивает максимальную скорость передачи данных 500 МБ / с, и версия 2.0, которая обеспечивает скорость до 1000 МБ / с. Обе версии, хотя и ограничены в использовании, предлагают более высокую скорость передачи, чем CompactFlash.

Самые быстрые карты XQD

Хотя Sony больше не является единственным производителем карт памяти XQD, ее карты серии XQD G являются самыми быстрыми из имеющихся. Доступны емкостью 32 ГБ, 64 ГБ, 120 ГБ и 240 ГБ, они XQD 2.0 и обеспечивают скорость чтения до 440 МБ / с и скорость записи до 400 МБ / с. Delkin Devices также производит карты Premium XQD емкостью 64, 120 и 240 ГБ с производительностью, аналогичной картам Sony. Что касается скорости, эти карты дают возможность накопителям SATA SSD использовать свою память.

Карты CFast 2.0

Несмотря на то, что карты CFast выглядят почти так же, как карты CompactFlash, они представляют собой совершенно другой стандарт и не будут работать в слотах для карт CompactFlash или устройствах. Они не поддерживаются ассоциацией CompactFlash, но начинают набирать обороты из-за медленного внедрения карт XQD.Карты CFast используют разъемы SATA I (1,5 Гбит / с) для взаимодействия с компьютерами и камерами, а новые карты CFast 2.0 используют SATA III, что означает, что они обеспечивают ту же максимальную скорость передачи 6 Гбит / с (750 МБ / с), что и Приводы SATA III. Хотя интерфейс не такой быстрый, как XQD 2.0, все еще нет карт в обоих форматах, которые приблизились бы к максимально возможной скорости, так что на данный момент это действительно не проблема.

Самые быстрые карты CFast 2.0

В настоящее время CFast 2 предлагают SanDisk, Delkin Devices, Transcend, Hoodman, ProGrade Digital и Lexar.0 карт. Эти карты доступны с емкостью от 64 ГБ до 512 ГБ, и все они обладают высокой скоростью чтения и записи, при этом самая высокая скорость чтения составляет 560 МБ / с у карт от Delkin Devices и Hoodman, а самая высокая скорость записи составляет 495 МБ / с. принадлежит карте CFast 2.0 от Delkin Devices. Другие упомянутые здесь карты ни в коем случае не являются медленными и предлагают скорость чтения от 510 до 550 МБ / с и скорость записи от 370 до 455 МБ / с.

Типы карт памяти будущего — UHS-III, SD Express и CFexpress

Хотя SD-карты UHS-II предлагают самую высокую скорость среди доступных прямо сейчас, их замена уже объявлена ​​и должна появиться когда-нибудь в будущем.В случае с картами XQD 2.0 не только объявлена ​​их замена, но и они уже начинают поступать на рынок.

UHS-III, обеспечивающие скорость шины до 624 МБ / с, были анонсированы в феврале 2017 года и так и не появились, а в июне 2018 года были анонсированы еще более быстрые карты SD Express. Карты SD Express используют стандарт PCIe для скорости передачи данных по шине до 985 МБ / с. На данный момент неясно, появятся ли когда-либо карты UHS-III на рынке, поскольку было бы разумнее просто использовать более быстрый стандарт SD Express.Кроме того, для карт размером более 2 ТБ стандарт SDUC поддерживает карты до 128 ТБ. Карты SD Express также будут обратно совместимы со старыми скоростями шины и будут иметь такой же размер и для SD-карт.

Возвращаясь к картам XQD, их заменяют карты CFexpress, которые являются более или менее ребрендированными картами XQD. Карты CFexpress 1.0 — это то, чем были бы карты XQD 3.0, поскольку они используют PCIe 3.0 вместо PCIe 2.0, как карты XQD 2.0, а шина PCIe 3.0 позволит картам CFexpress достичь теоретической максимальной скорости чтения 1750 МБ / с.Карты CFexpress также обратно совместимы с некоторыми устройствами XQD, на которых установлено обновление прошивки для включения CFexpress. В настоящее время B&H предлагает карты CFexpress от SanDisk, ProGrade Digital, Lexar и Wise Advanced емкостью от 64 ГБ до 1 ТБ.

К сожалению, SD Express в настоящее время недоступен. Итак, если вам нужны самые быстрые карты, которые можно купить за деньги, вам придется придерживаться SD-карт UHS-II, карт XQD, CFexpress или CFast 2.0. Выбор остается за вами.

Итак, вот оно. Независимо от того, какой камерой вы снимаете или какой вам нужна скорость, в этой статье почти наверняка найдется то, что вы ищете. С доступными камерами, которые могут снимать быстрые серии срабатывания затвора, большие необработанные файлы и 10-битное внутреннее видео, потребность в картах памяти с высокой скоростью чтения и записи становится все более необходимой с каждым днем.

Как вы думаете, эти карты достаточно быстрые для вас? Не стесняйтесь оставлять свои комментарии ниже.