La Memoria RAM

y su importancia en el ordenador

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Abstract

Identificar aspectos prácticos de los modúlos de memoria RAM. Conocer las zonas del equipo donde hay presencia de memoria RAM. Distinguir los tipos de memoria RAM, por su tecnología y por su forma externa.

Objetivos:
Identificar aspectos prácticos de los modúlos de memoria RAM. Conocer las zonas del equipo donde hay presencia de memoria RAM. Distinguir los tipos de memoria RAM, por su tecnología y por su forma externa.

 

Apartados:

1.- Descripción general.
     1.1.- Memoria RAM principal o general
     1.2.- Memoria RAM gráfica
     1.3.- Memoria Cache del microprocesador
     1.4.- Memoria Buffer del disco duro
     1.5.- Memoria Buffer de unidad óptica (DVD)

2.- Parámetros a tener en cuenta.
     2.1.- Tamaño o Capacidad
     2.2.- Frecuencia de funcionamiento
     2.3.- Memoria ECC – no ECC
     2.4.- Memoria de doble canal (Dual Channel)
     2.5.- Tasa de transferencia
     2.6.- Latencia CAS
3.- Tipos de memoria RAM.
     3.1.- Tipos de memoria por su tecnología
     3.2.- Tipos de memoria por su forma externa
4.- Fabricantes de Memoria RAM
 

1.- DESCRIPCIÓN GENERAL


La memoria RAM (Random Access Memory) es un tipo de chip electrónico (circuito integrado) que puede almacenar información digital. Se pueden leer y escribir datos de tipo binario, “0” y “1”, en cantidades muy grandes, organizados normalmente en grupos de 8bits, que llamamos bytes.

Cuando se desconecta la alimentación eléctrica, la memoria RAM pierde su contenido. Por tanto, se trata de un sistema de almacenamiento temporal.
¿Por qué es necesaria entonces? ¿No sería mejor utilizar memoria que no pierda su contenido –cómo por ejemplo los discos duros-? La respuesta es sencilla, y se llama velocidad de transferencia. Si queremos un ordenador rápido, el microprocesador (y otros componentes) necesita procesar las instrucciones de los programas a una velocidad enorme, que no sería posible con otros soportes como discos duros, mucho más lentos.

La tasa de transferencia de datos de una memoria RAM es por lo menos 10 veces mayor que la de los discos duros más rápidos disponibles actualmente.
Hay memoria RAM presente en varios elementos del ordenador. Aunque todas son memoria RAM, su tamaño, características y función son distintos en cada uno de estos sitios:


1.1.- Memoria RAM principal o general
Es la que comúnmente denominamos memoria RAM. Se trata de una o varias tarjetas con chip electrónicos que se insertan en la placa base, en los zócalos destinados al efecto.
(NOTA: Aunque hay otros tipos de memoria electrónica (ROM, EPROM, etc.), en este knol se denominará muchas veces a la memoria RAM principal simplemente como “memoria”).
 
1.2.- Memoria RAM gráfica

Es la memoria que se encuentra en la tarjeta gráfica, también llamada memoria de vídeo. Guarda lo que se va mostrando en la pantalla. Se ha desarrollado memoria RAM específica para tarjetas gráficas al objeto de obtener un alto rendimiento. Actualmente la RAM gráfica más avanzada es del tipo denominado GDDR3.

 

En algunos ordenadores de sobremesa y en muchos portátiles, no hay tarjeta gráfica específica. El procesador gráfico está en la placa base, y utiliza una parte de la memoria RAM principal como memoria de vídeo. Se dice que la gráfica utiliza “share memory”,  SM, memoria compartida. Se comparte la RAM general instalada en la placa base.

(Ejemplo: Un equipo tiene un módulo de memoria de RAM de 1024Mb. Para gráficos se utilizan 64Mb y quedan disponibles como RAM general 1024Mb–64Mb = 960Mb):
 
1.3.- Memoria CACHE del microprocesador

Es una memoria RAM ultra-rápida que se encuentra dentro del chip microprocesador, para acelerar la ejecución de instrucciones.

 
1.4.- Memoria Buffer del disco duro
Es una memoria RAM que se encuentra en la circuitería electrónica del disco duro para permitir la sincronización de datos y favorecer una transferencia lo más rápida posible.
 
1,5.- Memoria Buffer de unidad óptica (DVD):
Igual que en el disco duro, es una memoria RAM que se encuentra en la circuitería electrónica de la unidad óptica para permitir la sincronización de datos y favorecer una transferencia lo más rápida posible.
(Concepto de buffer en informática: Zona de memoria intermedia donde los datos se almacenan de forma temporal mientras se espera que sean procesados. Imprescindible para comunicar dos elementos con diferente velocidad de transferencia, lo que tiene lugar con todos los componentes del ordenador. Los discos duros, unidades ópticas, impresoras, grabadores de DVD de salón, etc. tienen memoria buffer).
 
La memoria RAM es un componente relativamente caro, desde los primeros equipos informáticos a los actuales. De todos modos se ha conseguido aumentar la capacidad de los chip y hoy en día conviene tener en cuenta que el tipo de memoria RAM es tan importante o más que la cantidad de memoria.
 
A la hora de valorar la memoria RAM no hay que interesarse solamente por la cantidad de memoria, sino también por el tipo de memoria.
 
Veamos un gráfico de jerarquía de memoria en el ordenador. Existe una relación inversa entre la capacidad (cantidad de datos que puede almacenar) por un lado y la rapidez y coste (precio/cantidad) de almacenamiento por otro.

A lo largo de este artículo nos vamos a referir únicamente a la memoria RAM principal o general.
 
2.- PARÁMETROS A TENER EN CUENTA

2.1.- Tamaño o Capacidad
El tamaño o capacidad de memoria se expresa habitualmente en Mbytes o Gbytes. Los tamaños más habituales en la actualidad son: 128Mb, 256Mb, 512Mb, 1Gb y 2Gb.
Recordamos que en “cantidad de memoria” 1MB = 1024KB y  1GB = 1024MB
(Para más detalles, ver Kas, Megas y Gigas)
 
2.2. Frecuencia de funcionamiento
Se diferencia entre la frecuencia interna y la externa.
La frecuencia interna es la que suele figurar en la información general del producto. Resulta de multiplicar la frecuencia externa por el valor de un reloj multiplicador.
Los valores más habituales que nos podemos encontrar como frecuencia interna son:
133Mhz, 266Mhz, 333Mhz, 400Mhz, 533Mhz, 667Mhz, 800Mhz, 1066Mhz, 1333Mhz, 1600Mhz.
 
2.3.- Memoria ECC – no ECC
ECC significa Error Checking and Correcting”, código de corrección de errores. La mayoría de los módulos de memoria que se utilizan son “no ECC”. 
Para servidores y equipos con especiales requisitos de  fiabilidad se utilizan memorias ECC, más fiables, pero también más caras.
 
2.4.- Memoria de doble canal (Dual channel)
En la actualidad prácticamente todas las placas base incluyen la gestión de memoria de doble canal, “dual channel”. Esta gestión la realiza el chipset puente norte. Hay que destacar que es una característica de la placa base, no de la memoria.
 
Permite gestionar la memoria RAM principal haciendo operaciones de lectura/escritura en dos (o cuatro) módulos a la vez, que funcionarían en “paralelo”. Los dos (o cuatro) módulos de memoria instalados en “dual channel” deben ser iguales en capacidad, frecuencia y tiempos de latencia (tiempos de acceso a los datos).
 
2.5. Tasa de transferencia
También denominado Ancho de banda. Representa el número de datos máximo que se puede transferir por unidad de tiempo.
Cuando surgió la memoria DDR se empezó a generalizar la utilización del valor de transferencia de datos de memoria, es decir, el número de datos que se transfieren por unidad de tiempo, además de la frecuencia de funcionamiento.
 
Como los nuevos micros Pentium IV y también los nuevos AMD, tenían 64bit de datos, un total de 8 Bytes, la tasa de transferencia de datos, también denominada “ancho de banda de la memoria” se definió como:
Tasa de transferencia (MBytes/seg)=Frecuencia de la memoria(Mhz) x 8 bytes
Ejemplos:
266Mhz x 8 = 2.180 MB/s y por aproximación 2100MB/s => PC-2100
333Mhz x 8 = 2.664 MB/s y por aproximación 2700MB/s => PC-2700
400Mhz x 8 = 3.200 MB/s y por aproximación 3200Mb/s => PC-3200
En muchos módulos de memoria, en lugar de figurar la frecuencia, figura la tasa de transferencia, pero cuando el bus de datos del sistema es de 64bits la equivalencia es total.
Ejemplo: ¿A qué frecuencia funciona una memoria que viene referenciada como PC3200?
3200/8 = 400Mhz.
 
Con la llegada de las memorias DDR-2 se aumentó la frecuencia de funcionamiento y también el valor de la tasa de transferencia de datos.
Las tasa de transferencia (MBytes/seg) correspondientes son
533Mhz x 8 = 4.264 MB/s y por aproximación 4200MB/s => PC2-4200
667Mhz x 8 = 5.336 MB/s y por aproximación 5300MB/s => PC2-5300
800Mhz x 8 = 6.400 MB/s y por aproximación 6400Mb/s => PC2-6400
 
Si se trata de dos módulos idénticos, sobre una placa base que soporte “dual channel” deberá multiplicarse x2 la tasa de transferencia máxima teórica del conjunto, quedando:
Tasa de transferencia(MBytes/seg)=Frecuencia de memoria(Mhz) x 8 bytes x2
 
Ejemplo: ¿Qué tasa máxima de transferencia de datos tiene un sistema de memoria en un ordenador con “dual channel” que incluye dos módulos DDR de 400Mhz? 
Tasa de transferencia = 400Mhz x 8 Bytes x 2 = 6400MB/s
Ejemplo: ¿Que sistema tiene más rendimiento, un equipo con 1 módulo de RAM de 1Gb (single channel pues sólo tiene un módulo) u otro equipo con 2 módulos de RAM de 512Mb en configuración dual channel?
La memoria total es la misma pero la tasa de transferencia de datos es mayor en el segundo caso. Preferimos la segunda opción, pues tiene un mayor rendimiento.
 
2.6.- Latencia CAS
La memoria RAM se estructura en una tabla de filas y columnas. El término “CAS” significa “Column Address Strobe”. Se trata de una señal que indica la dirección de la columna en una ubicación específica de memoria.
 
“Latencia CAS” (CL), indica el tiempo que tarda un dato en estar disponible desde que se realiza la petición de leer ese dato. Se expresa en número de ciclos de reloj. Cuanto menor es el valor de “latencia CAS” (CL), más rápido es el acceso a los datos y por tanto mejor es el rendimiento de la memoria.
Los valores de “latencia CAS” (CL) habituales suelen ser = CL2’5, CL3, CL4, CL5.

 
3.- TIPOS DE MEMORIA RAM

Los tipos de memoria se pueden diferenciar por la tecnología de fabricación y/o por su forma externa disponible en el mercado.
 
3.1.- Tipos de memoria por su tecnología:

a) RIMM-RAMBUS, “Rambus Inline Module Memory”
Desarrollada por Rambus Inc. Presente en algunos equipos pero ya obsoleta. Puede funcionar a frecuencias de 400Mhz y 800Mhz, y se instala necesariamente en pack de 2 unidades. En la actualidad es escasa en el mercado por su alto precio y poca implantación en equipos.
 
b) SDRAM “Synchronous Dynamic Random Access Memory”
Memoria RAM dinámica (almacenamiento basado en condensadores, que requieren una frecuencia de refresco) con sincronismo de datos.
La frecuencia de funcionamiento va desde 66Mhz a 133Mhz. Está diseñada para ser capaz de realizar un acceso de lectura o escritura en un único ciclo de reloj, un avance importante en su momento.
Este tipo de memoria ya está obsoleto pero ha sido muy popular. Todavía se encuentra en algunos equipos, sobre todo con frecuencia de 133Mhz, también conocidas como PC133.
 
c) DDR (Double Data Rate)
También se trata de un tipo de memoria RAM dinámica. DDR significa “Doble Ratio de Datos”, es decir, puede realizar dos accesos de lectura o escritura en un único ciclo de reloj.
Fabricada en muchas frecuencias de funcionamiento, las más utilizadas han sido de 266Mhz, 333Mhz y 400Mhz. Todavía actual la memoria DDR de 400Mhz. 
 
d) DDR-2 (Double Data Rate-2)
La memoria DDR-2 tiene la posibilidad de realizar hasta 4 accesos de lectura o escritura en un único ciclo de reloj. Constituyen una mejora del rendimiento sobre los modelos DDR.
Es el tipo de módulo más utilizado en la actualidad. Las frecuencias normales de funcionamiento son 533Mhz, 667Mhz, 800Mhz.
 
e) DDR-3 (Double Data Rate-3) 
Se trata de un tipo de memoria RAM recién desarrollado. Se han puesto en el mercado los primeros modelos, con frecuencias de 1066Mhz y 1333Mhz.
Ya es habitual (en el año 2010) que los fabricantes de placas base ofrezcan modelos que soportan esta nueva generación de memoria RAM.
 
f) GDDR (Graphis Double Data Rate)
Variante de la memoria RAM DDR, específica para ser utilizada como memoria de vídeo en tarjetas gráficas. Se encuentran soldadas en las tarjetas gráficas, y no se pueden ampliar o sustituir como los módulos de RAM general para placa base.
Hay disponibilidad del tipo GDDR2, GDDR3 y en desarrollo GDDR4, con diferentes frecuencias y capacidades.
 
3.2.- Tipos de memoria por su forma externa
Módulos DIMM (Dual in-Line Memory Module) para PC de sobremesa:
-Con 168 contactos, para la memoria SDRAM. El lado de los contactos tiene dos hendiduras.
 
-Con 184 contactos, para la memoria DDR. El lado de los contactos tiene sólo una hendidura.
 
-Con 240 contactos, para la memoria DDR-2. El lado de los contactos tiene sólo una hendidura pero no es compatible con el zócalo de los módulos DDR.
-Con 240 contactos, también para la memoria DDR-3. El lado de los contactos tiene sólo una hendidura pero no es compatible con el zócalo de los módulos DDR-2.
 
Módulos SO-DIMM (Small Outline DIMM) para ordenadores portátiles, (laptop, notebook).
-Con 144 contactos para memorias SDRAM
-Con 200 contactos para memoria DDR y DDR-2
 

4.- FABRICANTES DE MEMORIA RAM

Hay bastantes fabricantes de módulos de memoria RAM y productos similares, como tarjetas tipo flash. Algunos de los más importantes, por orden alfabético:
A-Data          http://www.adata.com.tw/adata_es/
Corsair         http://www.corsairmemory.com/
Elixir             http://www.elixir-memory.com/
Hynix            http://hynix.com
Infineon        thhp://www.infineon.com/memory_products.htm
Kingston        http://www.kingston.com/esroot/
OCZ             http://www.ocztechnology.com/products/
Espero tus comentarios y sugerencias.
El autor ha recopilado este y otros artículos en:
tuPC. Guía Práctica para conocer y entender el ordenador.

(Más cosas en http://auladelpc.blogspot.com/)
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