Memorias RAM de un ordenador

¿Qué es la Memorias RAM de un ordenador?

La función principal de una memoria RAM(Memoria de Acceso Aleatorio o Random Access Memory) es cargar determinada información que utilizamos de forma recurrente para liberar el disco duro de leer constantemente los mismos datos. Además la RAM es la encargada de cargar todas las instrucciones que se ejecutan en el microprocesador, por lo tanto estas memorias son uno de los componentes más importantes en el rendimiento de un ordenador.

Se llama memoria de acceso aleatorio porque se puede leer y escribir en cualquiera de sus posiciones de memoria sin importar el orden secuencial para su acceso. Esto permite no tener intervalos de espera para el acceso a la información.

Existen dos tipos de memorias, la RAM dinámica(DRAM), y estática(SRAM). Estos tipos de memorias se diferencian por la tecnología que usan para almacenar los datos.

Características de las Memorias RAM de un ordenador

Velocidad

La velocidad de la memoria RAM determinará la velocidad a la que la CPU pueda procesar los datos. Cuanto mayor sea la calificación del reloj de la RAM, más rápido podrá el sistema leer y escribir información en la memoria. La frecuencia de las RAM, es medida en Megahercios (MHz), y no es más que la velocidad con la que la información viaja entre ella.

Es importante saber a la velocidad que trabaja la memoria RAM, porque si el procesador solo puede admitir hasta 2666 MHz de memoria DDR4. Puedes usar una memoria que tenga una velocidad de 3200 MHz con el microprocesador, pero la placa base y la CPU ajustarán las velocidades para que funcionen a 2666 MHz.

¿Qué pasa si tengo una memoria que la frecuencia es mayor que la que soporta el procesador?

El procesador solo puede acceder a la velocidad de la memoria RAM. Si la RAM se ejecuta con una frecuencia más rápida que la admitida por la CPU, se ejecutará a la frecuencia admitida. La RAM bajará su frecuencia para que coincida con las velocidades del controlador FSB.

Latencia

Es la cantidad de tiempo (o ciclos de reloj) que le toma a la memoria responder a una solicitud de comando. La mayoría de los fabricantes de BIOS y de memorias del sistema de un ordenador lo mencionan como calificación CAS o CL. Dependiendo de la generación de las memorias, aumenta el número de ciclos para el procesamiento de comandos. La arquitectura DDR3 generalmente funciona entre 7 y 10 ciclos y la arquitectura DDR4 tiende a funcionar a casi el doble de latencia entre 12 y 18. Cuanto más baja sea la latencia de una memoria RAM, más rápida será la memoria para responder a los comandos.

Dual Channel

Es una tecnología que permite el incremento del rendimiento gracias al acceso simultáneo a dos módulos distintos de memoria. Para que el ordenador pueda funcionar en Dual Channel, se debe de tener dos módulos idénticos en los slots correspondientes de la placa base, y el chipset de la placa debe de soportar dicha tecnología (las placas base suelen tener del mismo color el par de slots que soportan el Dual Channel). Cuando la placa base reconoce dos memorias idénticas, se habilita el Dual Channel y empieza a utilizar dos canales de datos de 64 bits cada uno, dejando un resultado un ancho de banda de 128 bits para mover los datos de la RAM a la CPU.

Tipos de Memorias RAM de un ordenador

Static RAM (SRAM)

Es un tipo básicos de memoria que empezó a utilizarse en 1990 y en la actualidad se utilizan en cámaras digitales, impresoras, routers y en la memoria caché de los procesadores o de los discos duros. Esta memoria necesita tener energía todo el tiempo para funcionar, al contrario que la RAM dinámica, no necesita estar refrescándose para ver qué datos tiene en su interior, y por eso se le llama RAM estática.

Una de sus principales ventajas es que consume muy poca energía y tiene tiempos de acceso muy bajos. Las desventajas incluyen que tienen unas capacidades muy bajas, y unos costes de fabricación bastante elevados.

Dynamic RAM (DRAM)

Se utilizó desde principio de los años 1970 hasta mediados de los años 90. Este tipo de memoria necesita un refresco periódico de los datos en su interior porque tienen condensadores que periódicamente se van descargando, y la falta de energía significa pérdida de datos. Por eso se le llama RAM dinámica.

Como ventaja tenemos que este tipo de memoria es que era más barata de fabricar, y permitía mayores capacidades. Sus desventajas, consume mas energía y tienen unos tiempos de acceso más elevados.

Synchronous Dynamic RAM (SDRAM)

Esta memoria trabaja en sincronía con el procesador, es decir, espera a la señal de reloj antes de responder, teniendo como beneficio que permitía al procesador ejecutar órdenes en paralelo. Con este tipo de memoria se puede aceptar una orden de lectura antes de haber terminado de procesar una de escritura. Este proceso, conocido como pipelining, no afecta al tiempo que se tarda en procesar instrucciones, sino que da la posibilidad de ejecutar varias simultáneamente. Este tipo de memoria es utilizada en la actualidad, tanto en ordenadores, videoconsolas, y casi todos los siguientes tipos de memoria RAM están basados en este tipo.

Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)

Es una versión mejorada de la memoria SDRAM, lo que hace es que mejora la manera en la que procesa la información de lectura y escritura. Single Data Rate no es más que la ejecución de una instrucción de lectura y de escritura por cada ciclo de reloj de la CPU. La memoria SDR SDRAM es básicamente la segunda generación de memoria SDRAM, y pasó a conocerse simplemente con este nombre cuando se extendió su uso.

Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (DDR SDRAM)

Este tipo de memoria RAM es el más utilizado en la actualidad, con este, surgieron las siguientes generaciones: DDR2, DDR3 y las actuales DDR4. Trabaja de la misma manera que una SDR SDRAM sólo que el con doble de velocidad. Puede realizar dos instrucciones de lectura y de escritura por cada ciclo de reloj del procesador. Tiene algunas diferencias físicas de la SDR SDRAM, cambia el número de pines y el voltaje de trabajo.

Tipos de DDR SDRAM

• DDR SDRAM: Voltajes de trabajo 2.5V y 2.6V, velocidades de 266Mhz-333MHz-400MHz.
• DDR2 SDRAM: Voltajes de trabajo 1,8V, velocidades 533Mhz-667MHZ-800MHz-1066Mhz.
• DDR3 SDRAM: Voltajes de trabajo 1,5V, velocidades 1066Mhz-1333Mhz-1600MHz.
• DDR4 SDRAM: Voltajes de trabajo 1,2V, velocidades 2400MHz-3000Mhz-3200MHz-3600MHz.

Graphics Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (GDDR SDRAM)

Es una memoria específicamente diseñada para el renderizado de vídeo en conjunto con una GPU en una tarjeta gráfica. Igual que la memoria DDR, la GDDR tiene varias versiones, hasta la GDDR6, que es la usada en la actualidad. Aunque la memoria GDDR comparte muchas características con la DDR, no son iguales. La GDDR está optimizada para renderizado de vídeo, así que prima el ancho de banda frente a la latencia.

Memoria RAM High Bandwidth Memory (HBM)

Es un tipo de memoria con varias capas apiladas en 3D, con varias matrices por pila, que permiten una gestión de los datos con un mayor ancho de banda logrando la comunicación entre las capas a través de TSV.