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Comprensión de los tipos de memoria RAM y cómo se usa

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RAM o Memoria de acceso aleatorio es una parte increíblemente importante de cualquier computadora moderna. La CPU (unidad central de procesamiento) de una computadora necesita datos e instrucciones para realizar el trabajo. Esa información debe almacenarse en algún lugar. El «en algún lugar» se conoce como memoria de computadora.

Hay varios tipos de memoria RAM, cada uno con sus pros y sus contras. Las CPU tienen una cantidad muy pequeña de memoria incorporada, conocida como «caché» de la CPU. Esta memoria es increíblemente rápida y esencialmente parte de la propia CPU. Sin embargo, es muy caro y, por lo tanto, no se puede utilizar como memoria principal de la computadora.

Ahí es donde entra en juego la RAM. La RAM viene en forma de chips de computadora de silicio, conectados a un bus de memoria. La memoria caché en la CPU en sí es en realidad también una forma de RAM, pero cuando el término se usa generalmente, se refiere a estos chips de memoria que se encuentran fuera de la CPU.

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Un bus de memoria es simplemente un conjunto de circuitos dedicados que mueven información entre la CPU y la propia RAM. El sistema operativo mueve información desde el disco duro mecánico o de estado sólido mucho más lento del sistema, en preparación para las necesidades de la CPU. Por ejemplo, cuando se «carga» un videojuego, los datos se mueven del disco duro a la RAM.

Como analogía, piense en la RAM como la parte superior de un escritorio y los cajones como el disco duro, y usted mismo actúa como CPU. Es rápido y fácil trabajar con elementos que están en el escritorio, pero hay mucho espacio. Lo que significa que debe mover cosas entre la superficie del escritorio y los cajones cuando las necesite.

Las computadoras, teléfonos inteligentes, consolas de juegos y cualquier otro tipo de dispositivo informático en uso hoy en día tienen algún tipo de RAM. Repasaremos cada uno, explicando cómo funciona y para qué se utiliza. Específicamente, cubriremos los siguientes tipos de RAM:

  • SRAM
  • DRACMA
  • SDRAM
  • RAM SDR
  • DDR SDRAM
  • GDDR
  • HMB

No se preocupe si eso suena como un galimatías intimidante. Todo quedará muy claro en breve.

SRAM – Memoria estática de acceso aleatorio

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Uno de los dos tipos principales de RAM, SRAM es especial porque no necesita ser «actualizado» para retener la información que está almacenando actualmente. Mientras haya energía fluyendo a través de los circuitos, la información permanece donde está.

SRAM está construido a partir de varios transistores (4-6) y es increíblemente rápido gracias a su naturaleza. Sin embargo, es relativamente complejo y costoso, por lo que lo encontrará en las CPU puestas en servicio como memoria caché hiperrápida.

También hay pequeñas cantidades de caché SRAM donde los datos tienen que moverse rápidamente, pero pueden tener cuellos de botella. Los búferes de disco duro son un buen ejemplo de este caso de uso. Dondequiera que un dispositivo tenga más datos, es probable que haya algo de SRAM que ayude a suavizar esa transferencia.

DRAM – Memoria dinámica de acceso aleatorio

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DRAM es el otro tipo común de diseño de RAM. La memoria DRAM se construye utilizando transistores y condensadores. A menos que actualice cada celda de memoria, perderá su contenido. Por eso se llama «dinámico» en lugar de «estático».

La DRAM es mucho más lenta que la SRAM, pero aún mucho más rápida que los dispositivos de almacenamiento secundarios como los discos duros. También es mucho más barato que SRAM y es típico que las computadoras tengan varios gigabytes de DRAM incorporados como solución RAM principal.

SDRAM: memoria dinámica síncrona de acceso aleatorio

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Algunas personas parecen pensar que SDRAM es una mezcla de SRAM y DRAM, ¡pero no lo es! Esta es la DRAM que se ha sincronizado con el reloj de la CPU.

El módulo DRAM esperará a la CPU antes de responder a las solicitudes de entrada de datos. Gracias a su naturaleza síncrona y cómo la memoria SDRAM está configurada en bancos, la CPU puede completar múltiples instrucciones al mismo tiempo, aumentando significativamente su rendimiento general.

SDRAM es la forma básica del tipo de RAM principal que se utiliza en la mayoría de las computadoras en la actualidad. También se conoce como SDR SDRAM o Memoria de acceso aleatorio dinámico síncrono de velocidad de datos única. Aunque es fundamentalmente el mismo tipo de memoria que se usa en las computadoras hoy en día, su forma SDR de vainilla es bastante obsoleta, reemplazada por el siguiente tipo de RAM en nuestra lista.

Memoria de acceso aleatorio dinámico síncrono de velocidad de datos doble

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Lo primero que debe saber es que existen varias generaciones de memoria DDR. La primera generación, a la que nos referimos como DDR 1 en retrospectiva, duplicó la velocidad de SDRAM al permitir que las operaciones de lectura y escritura ocurrieran tanto en el pico como en el valle del ciclo del reloj.

DDR2, DDR3 y hoy DDR4 han mejorado exponencialmente en esa primera generación de DDR. El rendimiento de estos módulos de memoria se mide en Mega transferencias por segundo o «MT / S». Una mega transferencia es esencialmente el equivalente a un millón de ciclos de reloj. Los chips DDR de primera generación más rápidos podían realizar 400 MT / s. ¡DDR4 puede ser tan rápido como 3200MT / s!

GDDR SDRAM – Memoria de acceso aleatorio de velocidad de datos doble de gráficos

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GDDR se encuentra actualmente en la sexta generación y se encuentra casi exclusivamente conectado a una GPU (unidad de procesamiento de gráficos) en una tarjeta de video o consola de juegos. GDDR está relacionado con DDR normal, pero está diseñado para casos de uso de gráficos. Enfatizando cantidades masivas de ancho de banda, sin preocuparse menos por la baja latencia.

En otras palabras, esta memoria no responde tan rápidamente como una SDRAM normal, pero puede mover más información a la vez cuando responde. Eso es perfecto para aplicaciones de gráficos en las que es necesario transmitir muchos gigabytes de datos de textura para renderizar una escena, y la pequeña cantidad de latencia no tiene consecuencias reales.

A pesar del nombre, GDDR se puede utilizar como RAM normal del sistema. Por ejemplo, la PlayStation 4 tiene un único grupo de memoria GDDR que los desarrolladores pueden dividir como quieran, asignando porciones a la CPU y GPU según sea necesario.

HBM: memoria de gran ancho de banda

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GDDR tiene un competidor en forma de memoria HBM, que ha aparecido en un número limitado de tarjetas gráficas fabricadas por AMD. Actualmente, la última versión es HBM 2, pero no se sabe si suplantará a GDDR o se extinguirá.

La parte más importante del rendimiento de la memoria es la cantidad total de datos que se pueden cambiar en un período de tiempo determinado. Una forma de hacer esto es crear una memoria que sea muy rápida. La otra forma de mejorar el ancho de banda total es hacer que los datos de la «tubería» se envíen más amplios.

La memoria HBM se ejecuta a frecuencias de reloj sin procesar más bajas que GDDR, pero utiliza un diseño de chip apilado en 3D único que proporciona una vía física muy amplia para los datos, así como distancias mucho más cortas para que viajen las señales. El resultado final es una solución de memoria que tiene un ancho de banda total similar en comparación con GDDR, pero con menos latencia.

El problema con HBM es que es complicado de fabricar y, gracias a su diseño físico, aún no es posible lograr el tipo de capacidades que son triviales con GDDR. Si esos problemas finalmente se superan, podría reemplazar a GDDR, pero no hay garantía de que esto suceda.

¡Gracias por los recuerdos!

Debería ser obvio que la RAM es un componente esencial de cualquier computadora y, cuando falla, puede ser difícil averiguar cuál es realmente el problema.

Después de todo, un poco aquí o allá puede hacer que su sistema sea sutilmente inestable o estar detrás de bloqueos aparentemente aleatorios. Esta es la razón por la que siempre debe probar la memoria RAM defectuosa siempre que tenga un problema de estabilidad inexplicable.

Un día podríamos ir más allá de la RAM, pero en el futuro previsible será una parte esencial del rompecabezas del rendimiento informático, por lo que es mejor que lo conozcamos.

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