Viac RAM = viac výkonu?

Dnes sa štandardné notebookové aj PC zostavy dodávajú so 4 GB pamäte RAM. Vmultimediálnych strojoch sa zvyšuje štandardne na dvojnásobok (8 GB), pri skladaní zostavy na strih videa apokročilú úpravu fotografií sa odporúčajú zostavy so 16 ÷32 GB.

Zoberme však do úvahy bežný pracovný nástroj, povedzme štandardný notebook do 4 GB pamäte RAM. Úplne legitímna otázka, sktorou sa stretávame pomerne často, znie: Akpridám na kapacite operačnej pamäte, zrýchli sa mi systém? Znamená viac pamäte RAM vskutočnosti viac výkonu? Toto je skutočne komplikovaná otázka, na ktorú vám dáme odpoveď.

RAM ako dočasné úložisko dát

Zpohľadu výkonu počítača sú najdôležitejšie dva prvky – procesor (CPU) aoperačná pamäť (RAM). Limity na využitie procesora aoperačnej pamäte môžu byť dané čipovou súpravou, BIOS-om či operačným systémom. Na čo však slúži pamäť RAM? RAM (Random Access Memory) je krátkodobá pamäť sveľkosťou niekoľko gigabajtov, ktorá je akýmsi medziúložiskom informácií pri spracúvaní dát procesorom.

Všetky používateľské vstupy ažiadosti operačného systému počíta CPU (mnohé časti počíta GPU, najmä pri hrách, skúsme však od toho teraz abstrahovať). Výkonnostná zložka CPU pozostáva zvykonávania inštrukcií vtakom poradí, ako ich dostáva, sdnešnou možnosťou ich paralelného či viacvláknového spracovania. Rýchlosť procesora vGHz znamená miliardu výpočtových cyklov za jednu sekundu.

Výkon CPU výrazne ovplyvňuje jeho architektúra. Zoberme do úvahy dnes najbežnejšiu architektúru, štandardný notebook aoperačný systém. CPU ako hlavná výpočtová jednotka pracuje súdajmi, ktoré si potrebuje odložiť. Hneď po svojom boku má vyrovnávaciu pamäť prvej, druhej atretej úrovne (L1, L2 aL3), ktoré sú podľa svojej úrovne čo najbližšie kprocesoru. Vyrovnávacia (cache) pamäť je extrémne rýchla, ale veľmi drahá, apreto je jej rádovo niekoľko stovák kB na prvých úrovniach aiba pár MB na poslednej úrovni. No keďže súčasné procesory spracúvajú obrovské množstvo dát, týchto pár MB priestoru na uloženie výpočtov nestačí.

RAM je nablízku aje pomerne lacná

Tu prichádza na scénu operačná pamäť RAM, ktorá je stále veľmi rýchla (nie taká rýchla pri zápise ačítaní ako vyrovnávacia, ale stále rádovo rýchlejšia, ako je zápis ačítanie zrotačného pevného disku) aje cenovo oveľa lacnejšia ako vyrovnávacia pamäť.

Pamäť RAM nie je držiteľom mnohých informácií, typicky ide o niekoľko GB atieto dáta sú tu len dočasne. Keď vypnete prívod elektrickej energie, dáta zRAM-ky sa stratia. Ak teda CPU naplní výpočtami svoju vyrovnávaciu pamäť apotrebuje spracúvať ďalšie inštrukcie, časť obsahu svojej vyrovnávacej pamäte presunie do operačnej pamäte aznej si zoberie dáta, ktoré potrebuje. RAM je teda pomocný prostriedok pre CPU na odkladanie dát, sktorými aktuálne pracuje.

Takto sa dáta permanentne vymieňajú medzi vyrovnávacou pamäťou CPU apamäťou RAM, ide otzv. swapping. Aby toho nebolo málo, aj pamäti RAM môže dôjsť kapacita avtedy nastáva swapovanie dát medzi RAM-kou apevným diskom (HDD alebo SSD). Principiálne ide orovnaké „posúvanie“ si dát ako medzi CPU aRAM, tentoraz však medzi RAM apevným diskom.

Pretože pevný disk je zpohľadu zápisu ačítania dát najpomalšia jednotka, cieľom výpočtových algoritmov operačných systémov je držať čo najviac výpočtových dát vRAM-ke atie úplne najdôležitejšie vcache. To, čo váš systém spomaľuje, je načítanie dát zpevného disku až kprocesoru. Pamäť RAM tak implicitne slúži na znižovanie latencií pri presúvaní dát medzi CPU aúložným priestorom.

CPU sa snaží držať tie najpotrebnejšie dáta vo svojej vyrovnávacej pamäti, ku ktorej má najbližšie aje najrýchlejšia. Ak niečo nie je potrebné na najaktuálnejšie výpočty, presúva tieto dáta do pamäte RAM tam aspäť.

Všetko závisí od typu práce

Ateraz sa dostávame kmeritu veci. Koľko pamäte RAM potrebujem na svoju prácu? Odpoveď: Závisí to od typu práce. Ak máte napr. bežný notebook so štandardnými 4 GB pamäte RAM avaša jediná činnosť je surfovanie na internete či tvorba kancelárskeho dokumentu, 4 GB pamäte RAM vám budú plne postačovať.

Ak váš operačný systém spotrebuje približne polovicu zpamäte RAM, zvyšné 2 GB bude slúžiť na swapovanie dát zCPU. Awebový prehliadač akancelársky balík viac ako tieto zvyšné 2 GB pamäte RAM nebudú potrebovať. Keby ste teda aj pridali do notebooku ďalšie 4 GB, zostanú vo veľkej väčšine prípadov jednoducho nevyužité anebudú mať vplyv na výkon počítača. No ak pracujete smultimédiami, máte množstvo programov spustených súčasne či upravujete fotografie, sveľkou pravdepodobnosťou sa bude systém snažiť držať vpamäti viac ako 4 GB apri vašej 4 GB pamäti RAM si bude musieť pomôcť swapovaním na pevný disk.

Takže tu pridanie pamäte RAM pomôže vo výkone vašej zostavy, pretože sa znížia latencie pri výmene dát. Aak profesionálne striháte video či pracujete sprogramami na modelovanie, vami používaný program pracuje sobrovským množstvom dát arozdiel vo výkone takejto zostavy, keby mala 4 GB alebo 32 GB, budete výrazne pociťovať. Takže odpoveď na otázku ztohtomesačného „boriča mýtov“ znie: Áno, zvýšenie kapacity pamäte RAM môže mať priamy vplyv na zvýšenie výkonu počítača. Ale iba vprípade, že používate programy, ktoré naozaj danú pamäť aj využijú.

Ak používate ešte 32-bitový operačný systém, ten využíva 32-bitovú informáciu na adresovanie pamäte, čo znamená možnosť adresovania najviac 4 GB vpamäti RAM. Všetko nad túto hodnotu systém jednoducho nedokáže využiť, akeby ste aj pridali vtakomto systéme na pamäti RAM, jednoducho tým nič nezískate, lebo systém stouto časťou nedokáže pracovať. Súčasné 64-bitové systémy dokážu adresovať 18 exabajtov pamäte RAM, čo je miliarda gigabajtov. To je množstvo, ktoré počas života asi nikdy nebudeme potrebovať. Ale nikdy nehovor nikdy... :-)