Fundamentos de la Memoria RAM: Tipos, Funcionamiento y Rendimiento

Tipos de Memoria: Volátil y No Volátil

La primera distinción la realizaremos entre memorias volátiles y no volátiles.

Memorias No Volátiles: Tecnología Flash

Las memorias no volátiles, pese a que no están alimentadas eléctricamente, no pierden su contenido. La gran mayoría de memorias no volátiles son de tipo Flash, una memoria a la que se accede de forma parecida a como se hace en los discos duros, es decir, en bloques. Así, las memorias de tipo Flash son utilizadas, además, en el BIOS de las tarjetas gráficas, adaptadores SAS o cualquier tarjeta que deba contener un BIOS propio. Por supuesto, también son usadas en las tarjetas de memoria, en los reproductores MP3 y en los móviles.

Memorias Volátiles: RAM y Caché

Las memorias volátiles, por otro lado, son memorias de tipo temporal que pierden su contenido cuando se apaga el sistema. Dentro de este grupo podemos encontrar las memorias de tipo RAM, que son las utilizadas como memoria principal, pero también en las memorias caché.

SRAM vs. DRAM: Diferencias Clave

El tipo de memoria utilizado en las memorias caché, sin embargo, es distinto al que se usa en los módulos de memoria como memoria principal, ya que las cachés se construyen con un tipo de memoria denominado SRAM. La principal diferencia entre las memorias SRAM y las DRAM es que las primeras necesitan una alimentación constante de sus células, mientras que las segundas contienen unos condensadores que permiten almacenar una carga eléctrica en su interior que mantiene el contenido de la memoria durante cortos espacios de tiempo.

Componentes y Funcionamiento de las Memorias

Estructura Celular de la Memoria

Las memorias están compuestas de millones de células capaces de almacenar en su interior una carga eléctrica. Electrónicamente, estas células están formadas por uno o más transistores y, dependiendo del tipo de memoria, también pueden estar acompañadas de otros componentes, como condensadores o resistencias.

El Controlador de Memoria (MMC/IMC)

En el caso de la memoria principal, el controlador está integrado en el propio microprocesador. Este circuito se denomina MMC (Memory Control Circuit, Circuito Controlador de Memoria) o IMC (Integrated Memory Controller, Controlador de Memoria Integrado) y es el encargado de acceder directamente a las células de memoria.

Memoria Caché: Velocidad y Eficiencia

Las memorias caché suelen utilizar un tipo de memoria RAM denominado SRAM, que es mucho más rápida, aunque también más cara y voluminosa que la DRAM convencional. La memoria caché es utilizada como memoria temporal en dispositivos como el procesador o el disco duro para agilizar su funcionamiento. En ella se almacena la información procedente de un medio más lento (por ejemplo, el disco duro) para que pueda estar accesible incluso antes de que le sea requerida.

SPD y Latencia CAS: Configuración y Rendimiento

SPD son las siglas de Serial Presence Detect y es una pequeña memoria no volátil de tipo EEPROM (parecida a la Flash) que informa al BIOS de los principales parámetros de un módulo de memoria, entre los que se encuentran el tipo de memoria, el número de chips por módulo, el voltaje, la velocidad o los valores de la latencia. Esta información es utilizada por el BIOS para configurar de forma automática la memoria RAM.

Latencia CAS (CL): Impacto en el Rendimiento

En las memorias existen diferentes latencias que penalizan el acceso a las mismas, pero la más importante es la denominada CL (CAS Latency, latencia del CAS). La latencia CAS indica la cantidad de ciclos que será necesario esperar desde el momento en que el controlador de memoria pide al módulo de memoria acceder a una determinada columna y el momento en el que ese conjunto de datos está ya disponible. Por descontado, la CL será siempre mejor cuanto más pequeña, aunque los valores serán distintos según el tipo de memoria o incluso para distintas velocidades. Así, con memoria de tipo DDR2 es habitual una latencia de alrededor de 5 ciclos, lo que se denomina CL5, mientras que para DDR3 suele ser habitual valores cercanos a CL9.

Tipos de Módulos de Memoria

1. Módulo FB-DIMM de 240 contactos
2. Circuito impreso
3. Chips de memoria
4. Muesca de posición
5. Muescas de fijación
6. Contactos
7. Controlador AMB
8. Módulo DIMM DDR3 de 240 contactos
9. Módulo DIMM DDR2 de 240 contactos
10. Módulo DIMM DDR de 184 contactos
11. Módulo SO-DIMM DDR