Bộ nhớ ảo là gì? Những điều cần biết về bộ nhớ ảo

Trong hầu hết các hệ thống máy tính hiện nay, tuy nhiên không phải ai cũng biết và hiểu rõ về bộ nhớ này. Cụ thể bộ nhớ ảo là gì? Những thông tin cơ bản về bộ nhớ ảo sẽ được chúng tôi thông tin đầy đủ, chi tiết ngay bài viết sau đây!

Bộ nhớ ảo là gì?

Bộ nhớ ảo là một vùng thuộc không gian lưu trữ của bộ nhớ phụ trong hệ thống máy tính (như ổ cứng HDD hoặc SSD). Hoạt động của bộ nhớ ảo giống như một phần của RAM hoặc bộ nhớ chính của hệ thống. 

Lý tưởng nhất là khi dữ liệu cần thiết để thực hiện chạy các ứng dụng được lưu trữ trong RAM, nơi mà CPU truy cập nhanh chóng. Khi chạy những ứng dụng nặng hoặc khi chạy nhiều ứng dụng cùng lúc, RAM có thể bị đầy.

Nếu muốn khắc phục sự cố này, những dữ liệu được lưu trữ trong RAM không được sử dụng tích cực sẽ có thể tạm thời được chuyển sang bộ nhớ ảo (nằm trên ổ cứng hoặc thiết bị lưu trữ khác). Nhờ đó giúp chúng ta giải phóng không gian trong RAM, chúng có thể được dùng để chứa dữ liệu mà hệ thống cần truy cập sắp xảy ra.

Việc hoán đổi dữ liệu giữa RAM và bộ nhớ ảo khi không cần thiết, cùng sự trở lại từ bộ nhớ ảo sang RAM khi cần giúp hệ thống hoạt động trơn tru ngay cả khi lượng RAM vật lý ít hơn nhiều so với yêu cầu khác.

Bộ nhớ ảo cho phép hệ thống chạy được những ứng dụng lớn hơn hoặc chạy nhiều ứng dụng cùng lúc mà không bị hết RAM. Hệ thống có thể hoạt động tương tự như thể tổng tài nguyên RAM bằng: dung lượng RAM vật lý + dung lượng RAM ảo.

Lý do cần sử dụng bộ nhớ ảo?

Việc sử dụng bộ nhớ ảo giúp tiết kiệm chi phí hơn cho người dùng. Việc dùng RAM vật lý rất đắt đỏ, cho nên bộ nhớ ảo được phát triển. Mỗi GB trên RAM đắt hơn nhiều so với những phương tiện lưu trữ như ổ cứng HDD và SSD. 

Do đó, việc sử dụng kết hợp giữa RAM vật lý và bộ nhớ ảo ít tốn kém hơn so với việc trang bị hệ thống RAM máy tính nhiều hơn.

Việc dùng bộ nhớ ảo giúp đảm bảo không phát sinh chi phí, chúng giúp nó cung cấp không gian để cho máy tính có thể sử dụng nhiều bộ nhớ hơn so với khả năng thực tế trên hệ thống.

Tất cả hệ thống máy tính đều có giới hạn về dung lượng RAM vật lý, việc sử dụng bộ nhớ ảo giúp hệ thống có thể tiếp tục hoạt động vượt quá giới hạn RAM vật lý. Đây là lợi ích vô cùng tuyệt vời khi nói tới bộ nhớ ảo.

Xem thêm >>> Máy ảo là gì? Có nên sử dụng máy ảo hay không?

Phương thức hoạt động của bộ nhớ ảo 

Nếu ứng dụng chạy chúng sẽ lưu trữ vị trí của các luồng chương trình và dữ liệu tại một địa chỉ ảo. Nếu như quá trình khác cần thêm RAM, dữ liệu có thể được hoán đổi khỏi RAM vào bộ nhớ ảo.

Trình quản lý bộ nhớ của máy tính sẽ có trách nhiệm theo dõi dữ liệu này nếu chúng được hoán đổi giữa bộ nhớ vật lý và bộ nhớ ảo. Trình quản lý bộ nhớ giúp duy trì một bảng ánh xạ các địa chỉ ảo dùng bởi hệ điều hành, các ứng dụng tới các địa chỉ vật lý, nơi mà dữ liệu thực sự được lưu trữ. 

Một khi dữ liệu được hoán đổi giữa RAM và bộ nhớ ảo, bảng sẽ cập nhật địa chỉ ảo nhất định để luôn trỏ đến đúng vị trí thực.

Máy tính chỉ chạy các luồng và thao tác dữ liệu được lưu trữ trong RAM, không phải bộ nhớ ảo. Cần phải mất thời gian để hoán đổi dữ liệu cần thiết vào RAM. Cho nên dùng bộ nhớ ảo sẽ làm ảnh hưởng đến hiệu suất.

Hệ thống có RAM 4GB mang lại hiệu suất tốt hơn so với truyền thống có RAM 2GB và bộ nhớ ảo 2GB. Vì thế người ta nói rằng bộ nhớ ảo chậm hơn RAM.

Một vấn đề đáng nói tới với bộ nhớ ảo là nếu như dung lượng RAM hiện tại quá nhỏ so với dung lượng bộ nhớ ảo, hệ thống sẽ dành một phần lớn tài nguyên CPU để thực hiện trao đổi dữ liệu qua lại. 

Nếu muốn ngăn chặn vấn đề này cần giảm số lượng ứng dụng chạy đồng thời, hoặc có thể tăng dung lượng RAM trong hệ thống.

Hệ điều hành tương tự như các phiên bản Windows, thường khuyến nghị người dùng không nên tăng bộ nhớ ảo vượt quá 1,5 lần dung lượng RAM vật lý hiện có. Hệ thống có RAM 4GB nên được trang bị bộ nhớ ảo không quá 6GB.

Để giảm thiểu tác động đến hiệu suất do hoán đổi bộ nhớ vật lý và bộ nhớ ảo, bạn nên sử dụng thiết bị lưu trữ nhanh nhất được kết nối với hệ thống để lưu bộ nhớ ảo và định vị nó. 

Ưu điểm, nhược điểm của bộ nhớ ảo

Ưu điểm của bộ nhớ ảo

• Cho phép cùng lúc chạy được nhiều ứng dụng
• Giúp chạy được các ứng dụng lớn hơn trong hệ thống không đủ RAM vật lý để chạy.
• Tiết kiệm tài chính mà vẫn đảm bảo tăng bộ nhớ so với việc mua thêm RAM vật lý.
• Cung cấp cách tăng bộ nhớ của hệ thống với dung lượng RAM tối đa mà phần cứng, hệ điều hành có thể hỗ trợ.

Nhược điểm của bộ nhớ ảo

• Hiệu suất không được như đối với RAM vật lý.
• Có thể làm ảnh hưởng tiêu cực đến tổng thể của một hệ thống.
• Chiếm không gian lưu trữ, dùng để lưu trữ dữ liệu lâu dài.

Cách để tăng bộ nhớ ảo trong hệ thống

Hầu hết hệ điều hành đều cho phép người dùng thực hiện tăng bộ nhớ ảo từ một trang cấu hình như sua:

• Trong Windows, chúng ta có thể cho phép hệ thống quản lý động lượng bộ nhớ ảo được cung cấp.
• Trong macOS, bạn có thể sử dụng bảng tùy chọn để thực hiện phân bổ bộ nhớ ảo.

Với những thông tin chi tiết sau đây chúng ta đã có thể trả lời được cho câu hỏi bộ nhớ ảo là gì, cũng như những điều cần biết về bộ nhớ này như thế nào? Bạn đọc hãy nhấn theo dõi maychasandon.com của chúng tôi để cập nhật cho mình những thông tin hữu ích nhất nhé!