¿Acaso alguna vez has experimentado que tu ordenador no responde debido a la cantidad de pestañas abiertas en tu navegador?

Ilustración: Olya Ezjak para Skillbox Media

Maria Tolchonova

Filóloga y tecnóloga, escribe sobre tecnología de forma que incluso los principiantes puedan comprenderla. Editora comercial, autora de artículos técnicos para vc.ru y “Habr”.

La memoria operativa, también conocida como RAM, es donde se almacena el código máquina ejecutable y los datos necesarios para una programa en el momento presente. Si el ordenador tiene poca memoria RAM, los comandos se ejecutan lentamente y el ordenador se cuelga. Sin embargo, el tamaño de memoria no es el único factor a considerar al elegir RAM.

¿Qué es la memoria operativa?

La memoria operativa, o memoria de acceso aleatorio (RAM) es un tipo de memoria donde, durante el funcionamiento del ordenador, se almacenan el código máquina ejecutable y los datos que el procesador está procesando en ese momento.

Físicamente, la RAM está compuesta por circuitos integrados de memoria, que junto con el equipo electrónico necesario, están soldados directamente a la placa base, o bien en placas separadas. El primer tipo se puede encontrar en ordenadores de placa única y algunos modelos de portátiles. En ordenadores de escritorio, la RAM suele presentarse en forma de módulos individuales.

Foto: Wikimedia Commons

La memoria RAM se distingue de los dispositivos de memoria permanente, como los discos duros o los discos de estado sólido, por su mayor velocidad de trabajo. Por ejemplo, un SSD M.2 NVMe moderno con puerto PCI-E 5.0 puede transferir datos a una velocidad de hasta 15 GB/s, mientras que la memoria RAM del estándar DDR5, que funciona a la frecuencia mínima para este tipo de RAM en 4800 MHz, alcanza los 56 GB/s. ¡La diferencia es de 3,7 veces!

Por lo tanto, el procesador para el procesamiento de información solicita los datos necesarios a la memoria RAM, y no a la memoria permanente. Si se comunicara directamente con un SSD o un HDD, los cálculos habituales, que normalmente se realizan en cuestión de milisegundos, tardarían varias veces más.

Diagrama simplificado de cómo funciona la memoria RAM

Ilustración: Olya Ezhak / Skillbox Media

En otras palabras, la memoria RAM actúa como un intermediario entre el procesador y los dispositivos de memoria permanente.

Cuando el usuario cierra un programa, la RAM descarga sus datos, ya que el procesador ya no los necesita. Esto libera espacio para otros procesos que el usuario iniciará más tarde.

Otra diferencia importante entre la memoria RAM y los dispositivos de almacenamiento permanente, como los discos duros, los SSD o los dispositivos USB, es su dependencia de la energía. Si se interrumpe el suministro de energía, por ejemplo, al apagar el ordenador, toda la información almacenada en la memoria RAM se borra.

Tipos de memoria RAM

Los dispositivos de memoria RAM se dividen en dos tipos: SRAM y DRAM, que se diferencian por la tecnología de almacenamiento de datos.

SRAM

SRAM (Static Random Access Memory) es una memoria RAM estática en la que los datos se almacenan en una celda con 4 a 6 transistores y condensadores. Entre los transistores existe un bucle eléctrico de retroalimentación que mantiene la carga general de la celda. Por lo tanto, la regeneración de la memoria, es decir, la conservación del nivel de carga, no es necesaria para el SRAM desde el exterior.

DRAM

DRAM (Dynamic Random Access Memory) es la memoria RAM dinámica. La celda, por lo general, está compuesta por un transistor y un condensador. Este último tiene un tamaño pequeño y se descarga rápidamente. Por lo tanto, para este tipo de memoria RAM es necesaria la regeneración de la memoria: un microcontrolador especial en los chips de memoria sobrescribe constantemente la información en la celda para que no se pierda.

Comparación de SRAM y DRAM

El SRAM es más rápido que el DRAM, pero más caro de producir. Por lo tanto, se utiliza en las partes del dispositivo donde se requiere el mayor rendimiento. Por ejemplo, en la memoria caché del procesador. El DRAM es más barato y más lento. Sin embargo, su velocidad es suficiente para el funcionamiento de la memoria RAM de las computadoras modernas. Por lo tanto, en las memorias RAM se utiliza el DRAM.

Formas factor

La memoria RAM también se divide según su forma factor. El formato actual es DIMM, que ha reemplazado a SIMM. En el último, los contactos estaban dispuestos simétricamente en una sola fila. Además, los contactos en los lados opuestos de SIMM estaban conectados entre sí. En DIMM, los contactos están ubicados en ambos lados y no dependen entre sí. Gracias a esto, este formato es más rápido.

Actualmente la RAM con SIMM ya no se encuentra en ningún lugar.

DIMM es un término general para un grupo de tarjetas de memoria RAM utilizadas en computadoras de escritorio y servidores. A su vez, se divide en tres subtipos:

R-DIMM — RAM para servidores. Tiene un mecanismo integrado de reconocimiento y corrección automática de cambios aleatorios — errores de bits de memoria. Generalmente, R-DIMM funciona a frecuencias relativamente bajas, ya que en los servidores es mucho más importante la estabilidad y la resistencia a fallos del equipo que la velocidad de intercambio de información con el procesador.

U-DIMM — memoria para computadoras de escritorio comunes. A diferencia de R-DIMM, carece de un registro de búfer y de un mecanismo de corrección de errores, por lo que es más barata de fabricar.

SO-DIMM — casi lo mismo que U-DIMM, solo que este tipo de memoria tiene las tarjetas más pequeñas. Se utiliza en portátiles, mini PC y, muy raramente, en computadoras de escritorio con placas base pequeñas de formato Mini-ITX.

Características de la memoria RAM

Ahora, después de entender los tipos de memoria RAM, examinemos sus características: tipo de memoria, capacidad, frecuencia de reloj y tiempos de acceso.

Capacidad de memoria

La RAM almacena el código máquina ejecutable y todos los datos que el procesador necesita para funcionar en el momento actual.

Gracias a esto, no necesita acceder a información de dispositivos de memoria permanente lentos, como un disco duro, por lo que las órdenes se ejecutan rápidamente.

Sin embargo, la capacidad de la memoria RAM es limitada; si los datos utilizados por el procesador no caben en ella, el rendimiento se ralentizará. Parte de la información comenzará a leerse desde la memoria permanente, lo que provocará retrasos en la ejecución de las órdenes.

La capacidad de memoria RAM se mide en gigabytes. Cuanto mayor sea, mejor. Hoy en día, el mínimo para un ordenador doméstico se puede considerar como 8 GB; esto será suficiente para trabajar con documentos de texto o navegar por la web.

Tipo de memoria

El tipo de memoria en la RAM moderna es DDR (double data rate, «velocidad de transferencia duplicada»). Este estándar apareció en el año 2000 y se sigue utilizando en la actualidad.

El predecesor de DDR, SDR (single data rate), funcionaba de la siguiente manera: una orden se leía en el momento en que el voltaje cambiaba de 0 a 1. En DDR, el esquema de funcionamiento se modificó: además del cambio de 0 a 1, este tipo de memoria también tiene en cuenta el cambio inverso de 1 a 0. Es decir, en el mismo intervalo de tiempo se procesan dos señales, en lugar de una, como SDR. Precisamente esto explica el doble de velocidad de transferencia de datos y el nombre del tipo de memoria.

DDR tiene cinco generaciones, que se pueden identificar mediante el número en el nombre del tipo de memoria. Se diferencian entre sí por el volumen máximo de memoria en una sola placa y la frecuencia base:

Importante! Los módulos de una misma generación no son físicamente compatibles con los conectores de otras generaciones. No es posible insertar una placa DDR3 en un slot para DDR4.

Frecuencia de reloj

La frecuencia de reloj determina cuántas operaciones por segundo puede realizar la memoria RAM. Cuanto más alta sea la frecuencia, mayor será la capacidad de transferencia de datos.

La frecuencia de reloj depende de la generación de memoria RAM. Por ejemplo, para DDR4 este valor es de 2133 MHz. Algunos usuarios intentan aumentar la frecuencia de trabajo mediante una overclocking, similar a la overclocking de los procesadores. Por ejemplo, se puede overclockear DDR4 a 3200 MHz, aumentando la frecuencia de reloj casi un 30%. Pero es importante recordar que el overclocking manual puede provocar la avería de la RAM.

En los nombres de algunas placas de memoria RAM se encuentra la designación XMP. XMP, o Extreme Memory Profiles, es una tecnología que permite al fabricante «grabar» en el controlador de memoria RAM un perfil que permite al usuario overclockear la memoria a una frecuencia superior a la recomendada por JEDEC. Se puede activar XMP en la BIOS del ordenador. La información sobre cómo hacerlo suele estar incluida en el manual de la memoria RAM.

Los fabricantes de placas con XMP las overclockean en fábrica y las prueban en busca de estabilidad.

Los tiempos de acceso a la memoria son un indicador de la latencia de la memoria RAM entre el envío de un comando y su ejecución real, medido en ciclos. Para comprender qué es esto, hay que sumergirse en el funcionamiento físico de la memoria RAM.

Los datos en la memoria RAM se almacenan en forma de tabla con filas y columnas. En el punto de intersección de estas se forma una celda, que contiene una carga eléctrica – esta es la forma física de un bit. Al recibir un comando de lectura o escritura de datos, la memoria RAM comienza a recorrer las filas de la tabla en busca de la necesaria. Lo hace en ciclos o «pasos». El número de estos pasos hasta llegar a la fila y columna correctas de la tabla forma el tiempo de acceso, es decir, la demora entre el envío del comando desde la memoria RAM hasta su ejecución.

Dependiendo del fabricante o del punto de venta, las especificaciones pueden indicar tanto un número como cuatro. Esto se debe a que los tiempos de acceso reflejan la velocidad de varios procesos de acceso a los datos almacenados en la celda. El número más importante es el primero. Por lo tanto, el tiempo de acceso se denomina según su valor. Por ejemplo, en la memoria RAM puede estar escrito 14-16-16-35 o simplemente CL14. Tanto uno como otro son «tiempo de acceso catorce».

¿Qué significan los números en esta secuencia:

CAS latency (CL) — el parámetro más importante.

El tiempo de acceso a la memoria RAM es un factor crucial para el rendimiento del sistema. Los tiempos de acceso se miden en ciclos de reloj y se expresan en números que representan el número de ciclos necesarios para completar una operación específica.

RAS to CAS delay — el número de ciclos que tardan en pasar entre el envío de una solicitud y su ejecución.

RAS precharge — el número de ciclos que transcurren desde el cierre de una fila hasta el acceso a la siguiente fila.

Row activate time — la cantidad de ciclos hasta que una fila está cerrada.

Cuanto más bajos sean los valores de los tiempos de acceso, mejor. Por lo tanto, entre dos memorias con la misma frecuencia, la más rápida será la que tenga los tiempos de acceso más bajos.

Cómo elegir la memoria RAM

Al elegir memoria RAM, es importante tener en cuenta los modelos de procesador y placa base instalados en el ordenador, la disponibilidad del modo dual-channel y las características que hemos descrito anteriormente. A continuación, analizamos los aspectos más importantes.

Procesador

Todos los procesadores tienen un controlador de memoria que determina con qué tipos de memoria RAM es compatible. Si esto no se tiene en cuenta, la memoria RAM comprada puede que simplemente no funcione en el ordenador.

Como regla general, el controlador de memoria funciona con uno o, en raras ocasiones, dos estándares DDR. Por lo tanto, al elegir, se debe orientarse al tipo de memoria más reciente compatible con el procesador.

Por ejemplo, si alguien decide construir una computadora basada en un procesador Ryzen 5 5600 de bajo costo, verá en la documentación que admite módulos DDR4 con una frecuencia máxima de 3200 MHz. Significa que cualquier memoria RAM con esas características le servirá — como la AMD Radeon R7 Performance Series y sus equivalentes.

Placa base

La placa base tiene conectores para conectar la memoria RAM. Es importante que sean compatibles solo con generaciones específicas de DDR. Es decir, no se puede instalar DDR4 en un conector para DDR3 y viceversa. Por lo tanto, antes de actualizar la memoria RAM en la computadora, se debe consultar el manual de la placa base para determinar las generaciones de memoria RAM compatibles.

Tiempos de acceso

Recuerda: cuanto más bajos sean, mejor. Pero no vale la pena perseguir los valores más bajos, por ejemplo, CL14 en DDR4, ya que no hay un aumento significativo en el rendimiento en comparación con CL16 o CL18, y los precios pueden variar considerablemente. Por ejemplo, comparemos las placas DDR4 con diferentes tiempos de acceso, pero con el mismo volumen de 16 GB y frecuencia de 3200 MHz. Una configuración con un tiempo de acceso CL16 costaría aproximadamente 7500 rublos, mientras que con CL14 costaría 20 500 rublos.

A pesar de los precios bajos, es mejor evitar la memoria RAM DDR4 con tiempos de acceso CL20 o más. Con ellos, no se podrá jugar sin lag en los juegos modernos, trabajar con proyectos grandes en IDE o en programas de edición de video.

¡Importante! DDR5 en comparación con DDR4 tiene tiempos de acceso más altos.

La memoria RAM es un componente crucial para el rendimiento de cualquier ordenador. Su capacidad, velocidad y configuración pueden marcar la diferencia en la fluidez del sistema, la rapidez de las aplicaciones y la capacidad de ejecutar tareas exigentes. A continuación, analizamos los factores clave a considerar al elegir la memoria RAM adecuada:

Generación

Las generaciones de RAM se diferencian por su arquitectura y rendimiento. DDR5 es la última generación, ofreciendo mayores velocidades y eficiencia energética en comparación con DDR4.

Un buen indicador para la quinta generación de RAM es 30. ¿Por qué? La respuesta es simple: DDR5 tiene una frecuencia base más alta que DDR4, lo que le permite alcanzar velocidades de trabajo elevadas a pesar de tener un valor de latencia mayor. Por lo tanto, no se deben comparar los valores de latencia entre diferentes generaciones de RAM.

Capacidad

Con la capacidad, las opciones son sencillas:

• 8 GB — es el mínimo necesario para navegar por internet, trabajar con documentos de oficina y jugar a juegos ligeros;
• 16 GB — es un volumen suficiente para jugar a videojuegos y realizar proyectos sencillos de edición de vídeo y gráficos 3D;
• 32 GB y más — es ideal para tareas exigentes, como editar vídeos 4K y 8K con muchos efectos o para el modelado 3D profesional.

Modo dual-channel

La velocidad de la RAM se puede aumentar instalando dos o más módulos simultáneamente. Esto activa el modo dual-channel, que paraliza el intercambio de información con el procesador. Gracias a esto, la capacidad de transferencia de datos puede duplicarse, lo que mejora el rendimiento del ordenador. Los valores exactos del aumento de la capacidad de transferencia dependen del modelo de placa base y de la memoria RAM.

Para facilitar la instalación correcta de las memorias RAM en modo dual-channel, algunas placas base utilizan codificación de colores en los ranuras
Foto: Wikimedia Commons

Para una correcta instalación y activación del modo dual-channel, lea el manual de su placa madre. En él se indicará en qué ranuras debe instalar los módulos para activar el modo dual-channel.

Puntos clave a recordar

Resumen de lo que se ha explicado en el artículo:

• La memoria RAM (Random Access Memory) solo contiene la información necesaria para el funcionamiento actual del sistema operativo y de los programas en ejecución. Es un tipo de memoria diseñada para la rápida transmisión de datos al procesador.
• El estándar DDR denota la generación de memoria RAM. Las más modernas son DDR4 y DDR5.
• La capacidad de RAM es un indicador de la cantidad de datos que puede almacenar y transmitir al procesador. Cuanto mayor sea la capacidad, menores serán las posibilidades de que un programa o juego se bloquee.
• La frecuencia de la RAM determina cuántas operaciones por segundo puede realizar la RAM. Cuanto más alta sea la frecuencia, mayor será la capacidad de transferencia de datos.
• Los tiempos de acceso de la RAM muestran el retraso entre el envío de una orden y su ejecución real, medido en ciclos. Cuanto más bajos sean, más rápida será el funcionamiento de la memoria RAM.
• Al elegir memoria RAM para su ordenador, debe prestar atención al modelo de la placa madre y del procesador, al tamaño de la memoria y a la latencia, así como a la posibilidad de que el módulo funcione en modo dual-channel.