Memory compression windows 10 что это

Windows 10: Memory Compression

With the announcement of the Memory compression feature, we have received a lot of queries from the insiders asking for more information. This post tries to go in-depth into the inner working of the Memory Manager and the memory compression engine built within it.

One of the primary goals of any operating system is to manage and share resources efficiently. How well an operating system arbitrates competing memory requirements is particularly important, because it impacts the user’s perception of system responsiveness.

In Windows 10, we enabled the Memory Manager (MM) to compress infrequently-accessed memory pages which reduces the amount of reads and writes to the disk (pagefile) and therefore improves responsiveness. By compressing memory we reduce the amount of memory used per process, allowing the operating system to maintain more applications in physical memory at a time before enacting traditional paging.

When Memory Manager’s policy does dictate paging, the data being written to or read from the disk is already compressed to typically around 40 percent of its original size. This compression improves the performance of other unrelated operations on the system by reducing a major source of interfering IO load. The end result is a snappier, more responsive experience with improved app launch performance and consistency.

Before explaining the Windows 10 changes in detail, I’ll describe some of the fundamental concepts in Windows memory management and give an overview of how it was performed prior to implementing compression.

The first concept is a working set which is the actively-used physical memory of a process. A private working set represents physical memory that is unique to a process. Processes also touch other pages of physical memory that are “shared,” which several processes can reference. When you look at the Processes view in Task Manager, the memory for a specific process is actually its current private working set. Note that for simplicity when I refer to a “working set” in this post, I mean a “private working set.”

Some subset of a process’s working set pages are likely to be used only infrequently, and since memory is a limited resource that needs to be used efficiently, those pages must be reclaimed and made available for use by other processes. When MM decides a page has been inactive for long enough, it puts it on the modified list. An asynchronous process writes pages in the modified list to the pagefile on disk and then — in memory — moves them from the modified list to the standby list. This write happens so that if the memory is reclaimed from the standby list by another process, but the original process comes looking for its page, the data can be retrieved from the pagefile.

However, pages on the standby list haven’t yet been reclaimed, so they retain their data until MM repurposes them for another process’s working set. They can be reused by the app that previously owned them if that app asks for the page before it is reclaimed. This is called a soft fault. But if a page has been repurposed, and the original process asks MM for that page, a hard fault occurs. The original process is now asking for memory that has been taken by another process, and the OS must issue disk read IO to retrieve it.

As explained earlier, MM, when faced with memory pressure, determines which pages should be moved to the modified list. This is called trimming. But Windows 8 added the ability for Universal Windows Platform (UWP) applications to be swapped out in their entirety — i.e. at app rather than at page granularity. This is done because UWP apps are suspended when not in the foreground meaning they won’t be running until the user switches back them. No page will be touched until the app is brought back in its entirety, so it’s safe to swap out the whole application. The disk IO required to swap the application back in is then entirely sequential reads, which are dramatically faster than random reads. For more information about the swapping of UWP apps in Windows 8 MM, see this blog post by Bill Karagounis.

Windows 10 introduces a layer between the pagefile and normal paging activity which allows for the compression of all pages moved to the modified list. This means that when MM feels memory pressure, it will compress unused pages instead of writing them to disk. MM now only performs disk IO when compression isn’t enough to relieve memory pressure. Using this strategy, fewer disk operations are required since — thanks to compression — more data can be stored in memory than before.

This is achieved by using a concept called a compression store, which is an in-memory collection of compressed pages. There’s a single system store for legacy Windows desktop apps or any other non-UWP app memory usage, and then one store for each Windows Runtime app (in order to enable trimming and swapping accordingly). Instead of writing pages in the modified list to the pagefile, MM compresses them and places them in the appropriate store.

The stores live in the system process’s working set. Note that in the diagram above we’ve displayed the System Working Set separately from the other Working Sets for formatting reasons, but the System Working Set is a working set like any other. Though perhaps counterintuitive at first glance, since the system process holds the stores in memory, its working set grows larger exactly when memory is being made available to other processes. This is visible in the task manager.

First, observe the amount of memory used by the System process:

Then, start and suspend some applications:

And the System process’s working set will grow:

Each store manages fragmentation by compacting itself when necessary to ensure a good compression ratio. In practice, compressed memory takes up about 40% of the uncompressed size, and as a result on a typical device running a typical workload, Windows 10 writes pages out to disk only 50% as often as previous versions of the OS did. This will reduce the amount of time spent waiting for IO on all devices, but it will also improve the expected lifespan of systems featuring flash-based hard drives.

Though compression affords the OS more space in memory for a given application load, paging to disk may still be necessary. In Windows 10, this works by moving pages from the stores in the system process to the modified list. If pages come to the modified list from the system process stores, MM knows they’ve already been compressed and are ready to be written to the pagefile. The writes to disk will be smaller since the pages are necessarily compressed, i.e. the only pages MM will write to disk are ones which have been compressed and stashed in a store in the system process.

So now let’s talk about how a process gets its data back either from a compression store or from the pagefile on disk. In the former case where a process faults on a page which is currently in a compressed store, MM simply decompresses the page and puts it back in the requesting process’s working set — a soft compression fault. But in the latter case, MM tries the former and finds that the compressed data for the page is not in memory. The system process working set then hard faults on the compressed data for the

page and MM reads it back in from disk. Decompression and adding to the faulting process’s working set follow.

Decompression is a highly parallelizable operation, so Windows can be efficient when moving multiple pages at once. Because of that, swapping UWP applications (as opposed to trimming) performs particularly well. But it’s not just the decompression: Windows combines that parallelizability with the sequential reads designed into the swapping procedure to read pages into memory extremely quickly; it reads a block at a time, and, while waiting for the next IO operation to complete, it’s simultaneously decompressing the data it just read in parallel using multiple CPUs. Where before a platform might have felt sluggish due to the transfer rate of its disk, running Windows 10 the same hardware appears much more responsive.

In summary, Memory compression allows Windows 10 to make better use of available memory on all systems by reducing physical memory utilization, resulting in fewer pagefile IO operations and a reduced reliance on disk. Furthermore, it improves the speed of writing to and reading from disk when MM determines paging must be enacted. In sum, we expect users to experience improved overall responsiveness and usability on all devices running Windows 10.

Ethan Creeger – Program Manager in the Base Platform team. I have been in Windows (and Microsoft) for two years work on the hardware aspects of the Kernel such as ACPI and PCIE.

Как включить или отключить сжатую память в Windows 10/11 и Windows Server?

20.01.2022
itpro
Windows 10, Windows 11, Windows Server 2019
комментариев 18

Функция сжатия оперативной памяти в Windows 10 и 11 используется для оптимизации использования RAM за счет хранения части страниц в оперативной памяти в сжатом виде (компрессия). Благодаря использованию сжатия памяти процессов вы можете размещать больше процессов в физической оперативной памяти без складывания их в своп файла на диске. Нужные данные извлекаются из более быстрой оперативной памяти быстрее, даже с учетом того, что на их сжатие/декомпрессию тратятся дополнительные ресурсы процессора. При использовании сжатия памяти уменьшается использование RAM, снижается нагрузка на жесткий диск за счет меньшего количества операций ввода/вывода к файлу подкачки и сохраняется ресурс SSD.

Впервые Microsoft добавила поддержку сжатия памяти процессом Memory Manager (MM) в Windows 10 и Windows Server 2016. В этой статье мы рассмотрим, как посмотреть статистику по использованию сжатой памяти в Windows, как включить или отключить сжатие RAM (если ваш компьютер работает медленно из-за высокой загрузки процессом Memory Compression).

Получить информацию о сжатой памяти в Windows 10

Если диспетчер памяти Windows обнаруживает нехватку памяти, он пытается сжать неиспользуемые страницы памяти вместо записи их в файл подкачки на диске и за счет этого освободить ресурсы RAM для других процессов.

Изначально поток, отвечающий за работу подсистемы сжатой памяти, находилась внутри процесса System, что было не очень удобно с точки зрения диагностики.

В современных билдах Windows (Win 10 20H2 и Windows 11) этот функционал выделен в отдельный процесс Сжатая память (Memory Compression), который не доступен в диалоговом окне диспетчера задач. Получить информацию об этом процессе можно с помощью PowerShell командлета Get-Process:

Get-Process -Name «Memory Compression»

В диспетчере задач Windows можно просмотреть только текущий уровень использования компрессии памяти.

Перейдите на вкладку Производительность (Performance), выберите раздел Память (Memory). Текущее значение использования сжатой памяти отображается в значении параметра Использование (сжатая)/ In Use (Compression). В моем примере Windows использует 4.4 Гб памяти, из которой в сжатом виде хранится 472 Мб. Чтобы понять, какой объем данных получилось сжать, нужно навести мышкой на график Структура памяти (Memory composition):

Как вы видите, уровень компрессии памяти достигает почти 400%, так что экономия RAM довольно большая.

Вы можете найти более подробную информацию о нагрузке на CPU процессом Memory Compression и его размер в памяти Windows 10/11 с помощью утилиты Process Explorer.

Запустите Process Explorer и найдите процесс Memory Compression в дереве процесса System.

Процесс сжатия памяти обслуживаются службой SysMain (ранее – SuperFetch). SysMain обеспечивает сокращение объёма записи на диск путём сжатия и объединения страниц памяти. Если эта служба остановлена, то в Windows не используется сжатие RAM.

Вы можете проверить состояние службы SysMain с помощью PowerShell:

В большинстве случаев, если Windows работает нормально и на нем установлен достаточный объём оперативной памяти, процесс «Сжатой памяти» работает отлично и не требует никакого вмешательства.

Процесс «Система и сжатая память» сильно грузит компьютер

Служба SysMain и процесс Memory Compression в подавляющем большинстве случаем улучшают производительность компьютера. Но иногда случается, когда процесс «Система и сжатая память» начинает сильно грузить процессор или жесткий диск компьютера (вплоть до 100%, это видно в диспетчере задач), или же занимать в памяти слишком много места. Компьютер, при этом, естественно, начинает сильно тормозить и подвисать.

Что делать в этом случае?

Я приведу 2 совета, которые должны помочь исправить проблему с высокой загрузкой системы процессом «Сжатая память».

системы (опция Без файла подкачки), перезагрузите компьютер, включите файл подкачки (опция Автоматически выбирать размер файла подкачки) и еще раз перезагрузитесь.
• Если проблема высокой загрузки процессом «Сжатая память» возникает только при выходе из режима сна или гибернации (а после перезагрузки пропадает), попробуйте скачать и установить с сайта производителя последние версии драйверов для ваших дисковых контроллеров (ACPI/AHCI/RAI SCSI), дисков и видеокарты. После чего желательно отключить автоматическое обновление драйверов.

Если указанные манипуляции не помогли, можно попробовать полностью запретить Windows использовать сжатую память.

Как отключить сжатую память в Windows 10 и 11?

Если вы хотите проверить стабильность работы Windows без использования функции «сжатой памяти», можно временно отключать эту функцию. Для этого, откройте консоль PowerShell с правами администратора. Проверьте, включена ли сейчас опция компрессии памяти:

Строка MemoryCompression : True указывает на то, что сжатие памяти включено.

Чтобы отключить сжатую память, выполните:

И перезагрузите компьютер

Проверьте, изменилась ли общая производительность системы после отключения сжатой памяти.

В некоторых случаях пользователям для исправления проблемы со сжатой памятью рекомендуют:

1. Отключить службу SysMain или SuperFetch ( services.msc -> SysMain-> тип запуска Отключена). Это отключит в Windows 10/11 современные процессы оптимизации памяти;
2. Отключит задание обслуживания системы в планировщике RunFullMemoryDiagnosticEntry (Task Scheduler -> Библиотека планировщика -> Microsoft -> Windows -> MemoryDiagnostic -> RunFullMemoryDiagnosticEntry ->Отключить);
3. Попробуйте отключить драйвер мониторинга сетевой активности (Network Data Usage — NDU (описано статье про невыгружаемый пул памяти Windows);

Эти советы могут помочь избавится от чрезмерной нагрузки на компьютер со стороны процесса «Сжатая память». Но при этом отключаются базовые подсистемы оптимизации производительности Windows, что может негативно сказаться на общей производительности компьютера.

Как включить сжатие памяти в Windows Server 2016/2019/2022 или Windows 10/11?

Во всех версиях Windows Server сжатие памяти по-умолчанию отключено.

Выполните команду Get-mmagent , чтобы проверить что сжатие памяти отключено. На скриншоте ниже мы показали, что в Windows Server 2022 значение Memory Comression = False.

Чтобы Windows могла использовать сжатие памяти, должны быть выполнены следующие условия:

• Включен файл подкачки (хотя бы минимального размера – 16 МБ);
• Служба SysMain должна быть запущена;
• Используется Windows 10/11 или Windows Server 2016+ (можно узнать версию Windows с помощью команды winver или с помощью PowerShell).

Чтобы включить сжатие памяти, выполните команду:

Технология «Сжатой памяти» в Windows 10 и 11, как правило работает довольно эффективно и не требует никаких вмешательств. Если сжатие памяти вызывает проблемы на вашем компьютере, скорее всего у вас имеются проблемы с настройками Windows, оборудованием или драйверами. В случае необходимости, функцию сжатия памяти можно совсем отключить.

Предыдущая статья Следующая статья

Система и сжатая память Windows 10 грузит компьютер

Многие пользователи Windows 10 замечают, что процесс Система и сжатая память грузит процессор или же использует слишком много оперативной памяти. Причины такого поведения могут быть разные (а потребление RAM так и вовсе может быть нормальной работой процесса), иногда – баг, чаще — проблемы с драйверами или оборудованием (в случаях, когда загружен процессор), но возможны и другие варианты.

Процесс «Система и сжатая память» (System and compressed memory) в Windows 10 — один из компонентов новой системы управления памятью ОС и выполняет следующую функцию: уменьшает количество обращений к файлу подкачки на диске за счет помещения данных в сжатом виде в оперативную память вместо записи на диск (в теории, это должно ускорить работу). Подробнее: Что такое сжатая память в Windows 11 и Windows 10. Однако, по отзывам, функция не всегда работает как ожидается.

Примечание: если у вас на компьютере большой объем оперативной памяти и при этом вы используете требовательные к ресурсам программы (или открываете по 100 вкладок в браузере), при этом «Система и сжатая память» использует много RAM, но не вызывает проблем с производительностью и не нагружает процессор на десятки процентов, то как правило — это нормальная работа системы и вам не о чем беспокоиться.

Что делать, если система и сжатая память грузит процессор или память

Далее — несколько наиболее вероятных причин того, что указанный процесс потребляет слишком много ресурсов компьютера и пошаговое описание того, что делать в каждой из ситуаций.

Драйверы оборудования

Прежде всего, если проблема с загрузкой процессора процессом «Системная и сжатая память» происходит после выхода из сна (а при перезагрузке все работает нормально), либо после недавней переустановки (а также сброса или обновления) Windows 10, вам стоит обратить внимание на драйверы вашей материнской платы или ноутбука.

При этом следует учитывать следующие моменты

• Наиболее часто проблему могут вызывать драйверы управления питанием и драйверы дисковых систем, в частности Intel Rapid Storage Technology (Intel RST), Intel Management Engine Interface (Intel ME), драйверы ACPI, специфичные драйверы AHCI или SCSI, а также отдельное ПО некоторых ноутбуков (различные Firmware Solution, UEFI Software и подобное).
• Обычно Windows 10 сама устанавливает все эти драйверы и в диспетчере устройств вы видите, что всё в порядке и «драйвер не нуждается в обновлении». Однако, эти драйверы могут быть «не те», что и вызывает проблемы (при выключении и выходе из сна, с работой сжатой памяти и другие). Кроме этого, даже после установки нужного драйвера, десятка может снова «обновить» его, вернув проблемы в работе компьютера.
• Решение — загрузить драйверы с официального сайта производителя ноутбука или материнской платы (а не устанавливать из драйвер-пака) и установить их (даже если они для одной из предыдущих версий Windows), после чего запретить Windows 10 обновлять эти драйверы. О том, как это сделать я писал в инструкции Windows 10 не выключается (где причины перекликаются с текущим материалом).

Отдельно обратите внимание на драйверы видеокарты. Проблема с процессом может быть и в них, причем решаться по-разному:

• Установкой последних официальных драйверов с сайта AMD, NVIDIA, Intel вручную.
• Наоборот, удалением драйверов с помощью утилиты Display Driver Uninstaller в безопасном режиме и последующей установкой более старых драйверов. Часто срабатывает для старых видеокарт, например, GTX 560 может работать без проблем с версией драйверов 362.00 и вызывать проблемы с производительностью на более новых версиях. Подробнее про это в инструкции Установка драйверов NVIDIA в Windows 10 (все то же самое будет и для других видеокарт).

Если же манипуляции с драйверами не помогли, пробуем другие способы.

Параметры файла подкачки

В некоторых случаях проблема (в данном случае — баг) с нагрузкой на процессор или память в описываемой ситуации может решаться более простым способом:

1. Отключите файл подкачки и перезагрузите компьютер. Проверьте, нет ли проблем с процессом «Система и сжатая память».
2. Если проблем нет, попробуйте снова включить файл подкачки и выполнить перезагрузку, возможно, проблема не повторится.
3. Если повторилась, попробуйте повторить шаг 1, после чего задать размер файла подкачки Windows 10 вручную и снова перезагрузить компьютер.

Подробно о том, как именно отключить или изменить параметры файла подкачки, вы можете прочитать здесь: Файл подкачки Windows 10.

Антивирусы

Еще одна возможная причина нагрузки процессом сжатой памяти — неправильная работа антивируса при проверке памяти. В частности, такое может происходить, если вы устанавливаете антивирус без поддержки Windows 10 (то есть какую-либо устаревшую версию, см. Лучший антивирус для Windows 10).

Возможно также, что у вас установлено несколько программ для защиты компьютера, которые конфликтуют между собой (в большинстве случаев, более 2-х антивирусов, не считая встроенного защитника Windows 10, вызывают те или иные проблемы, влияющие на производительность системы).

Отдельные отзывы по проблеме говорят о том, что в некоторых случаях модули фаервола в антивирусе могут быть причиной нагрузки, отображаемой для процесса «Система и сжатая память». Рекомендую проверить, временно отключив защиту сети (фаервол) в вашем антивирусе.

Google Chrome

Иногда манипуляции с браузером Google Chrome позволяют исправить проблему. Если у вас установлен этот браузер и, особенно, работает в фоновом режиме (или же нагрузка появляется после непродолжительного использования браузера), попробуйте следующие вещи:

1. Отключите аппаратное ускорение видео в Google Chrome. Для этого зайдите в Настройки — «Показать дополнительные настройки» и снимите отметку «Использовать аппаратное ускорение». Перезапустите браузер. После этого в адресную строку введите chrome://flags/ найдите на странице пункт «Аппаратное ускорение для декодирования видео», отключите его и еще раз перезапустите браузер.
2. Там же в настройках отключите «Не отключать работающие в фоновом режиме сервисы при закрытии браузера».

После этого попробуйте перезагрузить компьютер (именно перезагрузить) и обратить внимание, проявляет ли себя процесс «Система и сжатая память» тем же образом, что и раньше при работе.

Дополнительные варианты решения проблемы

Если ни один из описанных способов не помог решить проблемы с нагрузкой, вызываемой процессом «Система и сжатая память», вот еще несколько непроверенных, но по некоторым отзывам иногда срабатывающих способов исправить проблему:

• Если у вас используются драйверы Killer Network, они могут быть причиной проблемы. Попробуйте удалить их (или удалить, а затем установить последнюю версию).
• Откройте планировщик заданий (через поиск в панели задач), зайдите в «Библиотека планировщика заданий» — «Microsoft» — «Windows» — «MemoryDiagnostic». И отключите задачу «RunFullMemoryDiagnostic». Перезагрузите компьютер.
• В редакторе реестра перейдите в раздел HKEY_LOCAL_MACHINE\ SYSTEM\ ControlSet001\ Services\ Ndu и для параметра «Start» установите значение 2. Закройте редактор реестра и перезагрузите компьютер. .
• Попробуйте отключить службу SuperFetch (нажать клавиши Win+R, ввести services.msc, найти службу с именем SuperFetch, двойной клик по ней — остановить, затем выбрать тип запуска «Отключена», применить настройки и перезагрузить компьютер).
• Попробуйте отключить быстрый запуск Windows 10, а также режим сна.

Надеюсь, одно из решений позволит вам справиться с проблемой. Не забывайте также про проверку компьютера на вирусы и вредоносные программы, они также могут оказаться причиной ненормальной работы Windows 10.

Memory Compression in Windows 10

Read this article to find out what is memory compression in Windows and how to view the information on how much memory is compressed on your PC. What to do if your PC is low on system memory, and how to learn how much memory a certain process takes up.

Windows 10 uses the trick of memory compression to keep more data in your computer’s RAM. By opening the Task Manager and looking at the Performance tab, you can see the information on the size of the installed memory and how it is currently used. Among other things, some of it is marked as compressed. Let’s explore what is behind that term.

What is memory compression?

Memory compression is a new feature in Windows 10, which is not available on either Windows 7 or 8. Meanwhile, both Linux and MacOS also use the feature.

Usually, if you have 8 GB of RAM and the running applications (with the operating system) are using 9 GB of data to store in that RAM, at least 1 GB has to be saved to the paging file on your computer’s hard disk. Having to access data stored in the paging file slows down certain applications and the entire operating system in general.

However, using a compression algorithm (just like the one found in any ZIP file) can reduce the amount of memory needed for such data, so that it can fit into RAM perfectly. For example, you may end up having 6 GB of uncompressed data and 3 GB of compressed data (which is made to squeeze into 1.5 GB of RAM). This way, only 7.5 GB out of the 8 GB you have will be used.

Are there any disadvantages in this approach? The answer is both yes and no. Compressing and uncompressing data requires certain CPU resources, and that is why not all data is stored in a compressed form; Windows only compresses the data it finds necessary. The actual process of compressing and uncompressing the data is much faster than writing and reading it from the hard disk, though it does take some CPU resource, so Windows is actually looking for a compromise that would satisfy all processes running at the moment.

Why doesn’t Windows compress all data?

As we have just mentioned, compressing and uncompressing data is many times faster than writing and reading the same data from the HDD. As long as the operating system works with data compression automatically and without distracting the user, then why doesn’t it compress all data?

Well, working with uncompressed data is even faster than that. If Windows needs to search a large amount of data stored in RAM, the process of reading, uncompressing and then compressing the data back will take too much of the CPU time. Besides, the operating system reserves a part of the system memory for such uncompressing purposes.

All these things considered, Windows tries to keep the data which it addresses most often in an uncompressed form, while the data it uses not as intensively could be compressed or even placed into the paging file.

What to do if your PC is low on system memory?

So what shall you do if you see your Windows use large portions of compressed data, or has to handle an ample paging file? The evident answer is to add more RAM to your PC — so far, it’s the best solution ever. It is nothing but logical to use the fastest system memory modules that your motherboard can support.

A less obvious solution is to use an SSD for your paging file — or make that SSD your system drive. In one of our videos, we explored the topic of moving the paging file to another drive:

With SSD read and write speeds being much higher than those of a conventional HDD, the entire system will feel faster and more responsive.

How to view information on compressed memory on your PC?

To view the information about how much memory is compressed on your system, you’ll have to use the Task Manager. To open it, right-click on the taskbar and select Task Manager, or press Ctrl+Shift+Esc (for Windows 10 and 8), or press Ctrl+Alt+Delete (for any version of Windows) and then select Task Manager.

By default, Task Manager is shown with the simple interface, so click More details button in the lower left corner.

Go to the Performance tab and select Memory on the left. You’ll see how much memory is compressed under the words In use (compressed). For example, in the screenshot below, the Task Manager shows that the system is currently using 4.2 GB of the physical memory, while 21.6 MB is compressed memory.

This value fluctuates all the time depending on how many applications are running at a certain moment and how much memory they use. The amount of compressed memory can also change as the operating system does some things in the background, and you can observe these changes in real time.

From the screenshot, you can see that Windows can use the 8 GB of RAM this PC has. If this computer didn’t have a discrete graphics adapter, you would see one more figure below: Windows would have allocated 1 GB as hardware-reserved memory for the needs of integrated graphics. The memory form factor is DIMM, with 2 slots used out of the two available. The Cached value is 4 GB — which is the actual size of the paging file. If you position the mouse over the Memory composition section, Windows will display a pop-up tip with more info.

How to learn how much memory a certain process consumes?

To see detailed information on the amount of memory consumed by every process, click on the tab Processes, select the process you are interested in, and check the memory column to see the actual memory size it is using at the moment.

Some applications involve several processes running simultaneously, as is the case with Google Chrome. If you need the exact figure, add memory values for each of such processes to see the total memory consumption of an application.