Зачем Android-смартфону нужно больше оперативной памяти?

Ежегодно производители флагманов на Android увеличивают объём не только хранилища, но и оперативной памяти. Уже сейчас можно купить смартфон с 16 ГБ ОЗУ. Значит ли это, что ваш телефон с 4 ГБ устарел?

Давайте разберёмся, что такое ОЗУ, как смартфон его использует и почему в смартфон ставят памяти больше, чем ему нужно.

Что такое оперативная память

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) — это кратковременное цифровое хранилище. Компьютеры и смартфоны используют ОЗУ для хранения данных активных приложений, к нему же обращаются процессор и ядро операционной системы. Его преимущество — быстрая скорость чтения и записи. Даже самый быстрый жёсткий диск или флэш-память работают медленно, когда вам нужно что-то прочитать или записать «прямо сейчас», и хотя ЦП в смартфоне имеет собственный кэш для хранения данных, которые используются для вычислений, его не так много.

Даже кэша последнего процессора Qualcomm Snapdragon достаточно только для хранения того, что используется сейчас, поэтому вам нужно где-то хранить то, что работает в фоне.

Ядро ОС выступает в роли координатора. Когда вы запускаете какое-то приложение, данные, созданные для его использования, попадают в ОЗУ, где ОС их анализирует и подключает к работе процессор и графический чип. Только после этого данные отправляются на дисплей. Звучит сложно, к тому же, весь процесс занимает доли секунды, поэтому пользователь не замечает таких деталей.

Основное, что нужно знать: во-первых, при выключении смартфона данные в оперативной памяти стираются; во-вторых, при включении телефона или компьютера, в ОЗУ резервируется часть памяти, которую не могу использовать ни приложения, ни даже ОС.

Как смартфон использует оперативную память

Если ОЗУ используется для хранения данных открытых приложений, значит чем её больше, тем больше приложений могут работать в фоновом режиме, не замедляя при этом работу смартфона. Так и есть, но и тут всё не так просто.

Перечислим основные процессы, где задействуется ОЗУ во время первого запуска:

Виртуальные файлы. В Android есть несколько папок и файлов, которые являются ненастоящими. Это псевдофайлы, созданные при загрузке и они содержат в себе такие данные, как уровень заряда батареи и данные о скорости процессора. В Android такие файлы хранятся в каталоге /proc. Под это всегда зарезервировано место в оперативной памяти
Ядро. Android работает поверх ядра Linux. Ядро хранится в специальном сжатом файле, который извлекается непосредственно в ОЗУ во время включения устройства. Эта зарезервированная память содержит ядро, драйверы и модули ядра, которые управляют оборудованием и местом для кэширования данных в ядре и из него.
Графический процессор. Для работы графического чипа требуется память — она называется VRAM. Встроенные графические процессоры, используемые в смартфонах, не имеют отдельной VRAM. Поэтому им тоже приходится обращаться к ОЗУ.
Связь и информация. Ну и наконец, данные о вашем IMEI и настройках связи хранятся в памяти NVRAM (энергонезависимая память, которая не стирается при выключении телефона), но передаются в оперативную память вместе с программным обеспечением, необходимым для поддержки модема, при включении смартфона.

После всех этих процессов остаётся та память, которая будет использоваться телефоном для работы и запуска приложений. Учтите, что под Android-систему разработано множество оболочек, а это значит, что в них могут быть добавлены дополнительные процессы, под которые также будет резервироваться место при первом включении устройства.

Всё это объясняет, почему количество доступной оперативной памяти не совпадает с общим числом ОЗУ, установленным в конкретном девайсе. Обычно под все внутренние процессы заложено около 1 ГБ ОЗУ. Всё остальное для приложений.

Неиспользуемая ОЗУ — бесполезная ОЗУ

Android разработан таким образом, что оперативная память заполняется максимально быстро, оставляя только минимальный объём свободной памяти для выполнения служебных задач.

Система хранит приложения в памяти, пока та не понадобится где-либо ещё. Приложения и их процессы имеют приоритет в зависимости от того, что они делают, как они это делают и когда в последний раз они были открыты. Когда вы открываете новое приложение, приложения с более низким приоритетом закрываются, поэтому у нового есть оперативная память, в которой он нуждается.

По мере использования смартфона вы будете тратить время на одни приложения больше, чем на другие. Эти приложения, как правило, остаются в оперативной памяти, чтобы к ним был доступ в одно мгновение. Если оперативная память всегда будет свободной, то приложениям каждый раз придётся перезапускать процессы, что будет потреблять больше энергии и будет медленнее, чем хранить данные в ОЗУ.

Такой алгоритм актуален лишь в случае со смартфонами на Android или iOS, в Windows и Chrome OS принцип другой.

Всем ли смартфонам достаточного одинакового объёма ОЗУ?

Первый смартфон на Android имел 192 МБ оперативной памяти. Galaxy S20 Ultra или Nubia Red Magic 5G имеют примерно в сто раз больше.

12 ГБ или 16 ГБ ОЗУ излишни для типичного телефона на Android. Смартфоны линейки Android One и Android Go после загрузки теряют примерно 1,5-2 ГБ оперативной памяти. Примерно столько же теряют и смартфоны со сторонним пользовательским интерфейсом, но к этому добавляется ещё и затраты ресурсов на работу оболочки.

Поэтому смартфонам не на стоковом Android необходимо больше ОЗУ. И, например, Google Pixel 4 c 6 ГБ ОЗУ сможет хранить в памяти больше приложений, чем конкуренты с таким же объёмом ОЗУ с One UI или MIUI, потому что его интерфейс использует меньше памяти.

Большой объём памяти — не всегда хорошо

Стоимость чипов ОЗУ дешёвая, если брать оптом. Поэтому для производителя объём памяти выгоден по нескольким направлениям.

Во-первых, продать устройство подороже и акцентировать рекламу на объёме. Ведь чем мощнее спецификации, тем быстрее и объёмнее ожидается ОЗУ. Так нас приучила реклама.

Во-вторых, производители смартфонов знают — большой объём оперативной памяти позволяет избежать оптимизации программного обеспечения (что зачастую требует больше вложений и времени). Этот пункт отвечает также на вопрос, почему Apple в свои смартфоны и планшеты до сих пор не ставит 8, 12 или 16 ГБ ОЗУ.