RAM-ДИСКИ


     Користувачі ПК повсякденно часто переключаються між великою кількістю додатків і файлів. Але якщо для звичайного користувача затримка на кілька секунд не є проблемою, то кілька секунд різниці при запуску для просунутих користувачів далеко не дрібниця. Проте багато користувачів задаються питанням, як прискорити роботу свого комп'ютера. Деякі користувачі напевно знають, що найпростіший спосіб отримати такий приріст - встановити SSD. Але що, якщо немає можливості його використовувати? У такому випадку можна використовувати звичайний твердотільний накопичувач, заощадивши ще секунду-дві, при цьому скоротивши знос диска. А саме: чи варто поекспериментувати з RAM-диском - запуском додатків прямо з образу в оперативній пам'яті. Але далеко не всі користувачі ПК знають, що таке диск в пам'яті і користь від його численних переваг. Тому в статті ми розглянемо, що таке RAM-диск і яке його призначення.


Що таке RAM-диск?

  RAM-диски використовувалися ще за часів MS-DOS і дозволяли працювати на комп'ютері без жорсткого диска при наявності однієї лише дискети. За допомогою файлу RAMDRIVE.SYS в пам'яті створювався невеликий віртуальний диск, на якому користувач зберігав файли до виключення комп'ютера, а потім переписував їх назад на дискету. Це дозволяло зберігати ресурс дискет, а також збільшувало швидкість виконання операцій на комп'ютері.
   Минуло багато років, і до RAM-дисків повертаються знову, проте на цей раз замість дискет з їх допомогою оберігають SSD, одночасно з цим, як і раніше, підвищуючи швидкодію комп'ютера, оскільки RAM-чіпи сучасних ПК найчастіше значно швидше навіть ультра-продуктивних SSD -дисків, які в свою чергу серйозно випереджають в цьому відношенні класичні магнітні HDD-пристрої. Але що ж вони представляють собою?
   RAM диск (англ. RAM drive, RAM disk - «накопичувач в пам'яті», «диск в пам'яті») - програмна технологія, що дозволяє зберігати дані в швидкодіючій оперативній пам'яті, як на блоковому пристрої. Як правило, є складовою частиною операційної системи, в ряді випадків - це програма стороннього розробника. Іншими словами, RAM-drive, або ж RAM-диск - це просто віртуальний (тобто не існує як окремий пристрій) диск, що знаходиться в оперативній пам'яті комп'ютера. При цьому він доступний для операційної системи і для всіх програм як самий звичайний жорсткий диск. Основна ідея тут полягає не тільки в повноцінному використанні доступної оперативної пам'яті комп'ютера, але і в досягненні значно більш високої швидкості роботи - не у відсотках, а в рази.
   Розрізняють його два основні типи - апаратний і програмний RAM диск. Перший є окремим фізичним модулем, що встановлюється в ПК, який має власний блок управління живленням і коштує великих грошей. Саме через дорожнечу я взагалі не буду тут розглядати цей тип. Другий - це програма (особливий драйвер + додаток для управління в середовищі операційної системи), що виділяє певну кількість ОЗУ і визначає його як логічного розділу, що налаштовується. Таким чином, ОС може розпізнавати і працювати з ним, як зі звичайним жорстким диском. Програмний RAM-диск (RAM Drive, RAM Disk або електронний диск), фактично, - це виділений простір в оперативній пам'яті комп'ютера, що працює в якості звичайного дискового розділу. Ця технологія має ряд переваг і недоліків, основні з яких я спробую розібрати в цій статті.

    Основні переваги:
- можливість прискорити роботу з жорстким диском. За рахунок розміщення його в оперативній пам'яті можна підняти швидкість читання / запису на порядок. Можливою альтернативою може бути перенесення інформації з звичайного жорсткого диска на SSD-накопичувач. Але тут постане інша проблема: SSD диски
є обмеженими по перезапису інформації. Іншими словами, якщо програма активно звертається до диску, то поступово накопичувач прийде в непридатність. До того ж, навіть швидкі твердотільні накопичувачі все одно не можуть зрівнятися по швидкості з віртуальним диском в оперативній пам'яті;

- висока швидкість читання (вимірюється гігабайтами в секунду);
- високі показники IOPS (операцій введення-виведення в секунду) - деякі зразки оперативної пам'яті типу DDR3 дозволяють досягати більш 1 млн IOPS (у дискових накопичувачів - 20-300 IOPS, NAND SSD - десятки-сотні тисяч IOPS);
- відсутність додаткових затримок при довільному доступі;
- необмежений ресурс перезапису (на відміну від флеш-пам'яті);
- зменшується фрагментації диска за рахунок того, що тимчасові файли і кеш браузера ніколи не записуються на фізичний диск;
- скорочення часу на доступ до довільних фрагментів даних;
- можливість використовувати недоступну в 32-бітних системах оперативну пам'ять (наприклад, понад 3 Гб);
- простота використання;
- не потрібно проводити модернізацію комп'ютера.
    Додатковими плюсами можуть виступати:
- фактори економії коштів на купівлю швидких дисків (якщо застосовується програмна реалізація диска), оскільки на жорсткому диску з'явиться більше місця: тимчасові файли, які програми іноді не видаляють, чи не будуть накопичуватися на комп'ютері;
- значна надійність і тривалий термін служби (згадайте обмеження по запису для SSD-накопичувачів),
- безшумність (оскільки диск розташовується в пам'яті) і в невеликому ступені знижується нагрів ПК за рахунок більш рідкісного використання HDD.
    Серед недоліків - відносно малі ємності модулів оперативної пам'яті, втрата вмісту при відключенні живлення (енергозалежність), висока вартість за гігабайт. До того ж, для повноцінної імітації роботи жорсткого диска потрібно після кожного вимикання / включення комп'ютера, записувати / відновлювати образ вмісту RAM-диска на HDD. Це збільшує час перезавантаження комп'ютера паралельно зі збільшенням обсягу самого електронного диска. (Не кількості даних, а саме розміру RAM-розділу). Так, наприклад, при падінні напруги всі дані з RAM-диска видаляються.
     Уникнути енергозалежності можливо за допомогою установки ДБЖ (джерело безперебійного живлення, або UPS) або встановивши безкоштовні засоби, такі як SoftPerfect RAM Disk, які вирішують цю проблему простим і елегантним способом - програма періодично записує (і відповідно при виключенні системи) всю інформацію з RAM- пристрою на спеціальний розділ системного жорсткого або твердотільного диска. Так RAM-диски набувають високу самостійність з невеликим збитком для швидкості. А в поєднанні з SSD-пристроєм питання компромісу настільки малий, що про нього навіть не варто згадувати.
      А уникнути втрат ОЗУ (оперативної пам'яті) можна завдяки встановлення більшої кількості і більшого обсягу планок оперативної пам'яті.

 

Призначення RAM диска?

     Застосовувати RAM-диски можна в різних цілях, але максимум приросту можна домогтися лише при виконанні наступних умов:
- після розміщення файлів в RAM-диску на комп'ютері залишиться ще кілька гігабайт вільного місця;
- при обробці даних диск повинен інтенсивно використовуватися, інакше виграш в швидкодії не буде помітний.
    В першу чергу, основне призначення електронного диска обумовлено характером (вірніше швидкістю) обробки даних модулями оперативної пам'яті. Швидкість читання і запису інформації тут приблизно в 20-30 разів вище, ніж у сучасних HDD, і в 10 разів вище, ніж у SSD накопичувачів. Швидкість доступу до файлів - приблизно на рівні SSD.
    Ще, RAM-диски деяких розробників мають можливість «бачити» в 32-бітних ОС Windows обсяг пам'яті, який не може розпізнати сама операційна система через обмеження x86 архітектури (за умови, що встановлено більше 2 Гб ОЗУ).
     Найчастіше RAM-драйви використовуються для виконання таких завдань:
- Компіляція важких програм;
- Запуск веб-сервера;
- Запуск ігор з великими текстурами;
- Завантаження об'ємних проектів в додаток;
- Робота з образами віртуальних машин.
     Незважаючи на те що ці завдання дійсно часто згадуються при обговоренні RAM-дисків, не всі з них виграють від використання RAM-драйву (про це розповім іншим разом).
   Крім цього, як бачимо, деякі з перерахованих вище прикладів неактуальні для звичайного користувача, однак на домашньому комп'ютері також можна використовувати RAM-диски для прискорення деяких повсякденних операцій (запуск програм, ігор, відкриття файлів). Приріст буде особливо помітний, якщо в системі встановлений звичайний HDD замість SSD.
    Так, ігри має сенс переносити тільки в тому випадку, якщо на ПК встановлено як мінімум 8 ГБ оперативної пам'яті, а іноді і всі 16, інакше після копіювання гри не залишається вільної RAM для її запуску. Виграш повинен бути помітний тільки при запуску найвимогливіших ігор (Crysis, Metro 2033), зокрема з встановленими текстурами високого дозволу. Приросту FPS очікувати не варто, зменшиться лише час завантаження рівнів. У випадку зі Steam-іграми можна використовувати утиліту Steam Mover для переміщення ігор в будь-яку обрану папку. Виграш можуть помітити і геймери, що записують ігрове HD-відео без стиснення.   
     Але як звичайному користувачеві ПК все ж отримати користь з такого диска?
     В першу чергу, він може значно прискорити завантаження кожної програми, що використовує тимчасові (кеш) буфери - наприклад, Adobe Photoshop.
     Те ж саме відноситься і до будь-якого веб-браузеру - якщо налаштувати його так, щоб він використовував саме RAM-диск в якості буферного кешу, він не тільки буде працювати швидше, але і не буде засмічувати жорсткий диск непотрібними тимчасовими файлами.
    RAM-диски корисні і в тому випадку, якщо ви хочете продовжити життя SSD-пристрої. Відомий факт, що після певного числа циклів перезапису твердотільні диски «зношуються» і перестають працювати. Так що якщо ви має справу з додатками, які обожнюють постійно звертатися до дискового пристрою, перенаправьте їх на створений RAM-диск - так ви продовжите термін служби системного SSD.

Програми для створення RAM-дисків

     У наш час програм для створення електронного диска і поліпшення його роботи дуже багато. Ми наведемо приклади лиш найпопулярніших і простих у використанні програм. Так, використовувати пам'ять, яку не бачить Windows, як RAM-диска можуть програми Gavotte Ram Disk і SuperSpeed ​​RamDisk Plus (немає безкоштовної версії). Для удосконалення роботи RAM-драйву в іграх варто скористатися додатком Steam Mover. А для створення RAM-диска: платна Primo Ramdisk Ultimate Edition 5.5.0 або безкоштовна QSoft Ramdisk driver 5.3.2.13, SoftPerfect RAM Disk, RAMDisk і RAMDisk Plus, ImDisk Virtual Disk Driver, Bond Disk, PassMark OSFMount, Dataram RAMDisk. Просунуті варіанти пропонують також встановити автоматичний запис / завантаження віртуального диска при виключенні і включенні комп'ютера, вирішуючи, таким чином, питання довгострокового зберігання інформації.
     Офіційні сайти для огляду і зкачування згаданих програм:

Gavotte Ram Disk: https://techjourney.net/free-ramdisk-for-windows-7-vista-xp-2000-server-2003-2008-gavotte/

SuperSpeed RamDisk Plus: http://www.superspeed.com/desktop/ramdisk.php

Steam Mover: http://www.traynier.com/software/steammover

SoftPerfect RAM Disk: https://www.softperfect.com/products/ramdisk/

Disk Virtual Disk Driver: http://www.ltr-data.se/opencode.html/#ImDisk

Bond Disk: http://www.bonddisc.com/

Primo Ramdisk Ultimate Edition 5.5.0: http://www.romexsoftware.com/en-us/primo-ramdisk/features.html

PassMark OSFMount: https://www.osforensics.com/tools/mount-disk-images.html

Dataram RAMDisk:

http://memory.dataram.com/products-and-services/software/ramdisk

QSoft Ramdisk driver 5.3.2.13: