Entendiendo la Memoria RAM: Especificaciones Clave y Rendimiento en Sistemas Modernos

Conceptos Fundamentales de Memoria RAM

Refresco de Memoria (DRAM Refresh)

Refresco: Proceso de restaurar periódicamente la carga eléctrica de las celdas de memoria DRAM para evitar la pérdida de datos. Este proceso bloquea temporalmente el acceso a la memoria, lo que ralentiza el rendimiento, ya que la CPU debe esperar. Un ejemplo común es la DRAM utilizada como memoria principal en PCs.

Especificaciones de Módulos de Memoria

• Corsair Vengeance: Marca y familia de fabricante de módulos de memoria.
• PC5-44800:
  • PC5: Indica que es un módulo de memoria DDR5.
  • 44800: Representa el ancho de banda máximo teórico del módulo en MB/s.
• Tiempos de Latencia (Timings): 36-36-36-76
  • CL (CAS Latency): Ciclos de reloj desde la solicitud de datos hasta que la memoria comienza a entregarlos.
  • tRCD (RAS to CAS Delay): Retraso entre la activación de la fila (Row Active Strobe) y la columna (Column Address Strobe).
  • tRP (RAS Precharge): Tiempo necesario para precargar una fila antes de acceder a una nueva.
  • tRAS (Row Active Strobe): Tiempo mínimo que una fila debe permanecer abierta para ser leída o escrita.
• Unbuffered (Sin búfer): Indica que no hay un circuito intermedio para la señalización de datos entre el controlador de memoria y los chips, lo que resulta en una comunicación más directa y, a menudo, más rápida.
• NON-ECC (No-ECC): Módulos de memoria sin capacidad de detección y corrección de errores. Son generalmente más rápidos pero menos fiables para aplicaciones críticas.
• Dual Ranked: Cada módulo de memoria tiene dos bancos internos de chips de memoria, lo que puede mejorar el rendimiento en ciertas configuraciones.
• CL35: Indica una latencia CAS de 35 ciclos.
• DDR5: Su voltaje estándar de operación es de 1.1V.

Métricas Clave de Rendimiento de Memoria

• Tasa de Transferencia (MT/s): Es el número de operaciones que la memoria realiza por segundo. Cuanto mayor sea, mejor rendimiento.
• Ancho de Banda (MB/s): Es la cantidad de datos que la memoria puede transferir cada segundo. Se calcula multiplicando la tasa de transferencia por 8 bytes (ya que cada operación mueve 8 bytes). Un mayor ancho de banda permite mover más información en menos tiempo.
• ECC (Error-Correcting Code): Tecnología que añade bits extra para detectar y corregir errores en los datos de la memoria, aumentando la fiabilidad.
• Velocidad de Reloj (MHz): Determina cuántos ciclos de operación se ejecutan por segundo.
• CAS Latency (CL): Son los ciclos de reloj que transcurren desde que se solicita un dato a la memoria hasta que esta comienza a entregarlo.

Cálculos de Rendimiento y Latencia

A continuación, se presentan ejemplos de cálculos relacionados con el rendimiento de la memoria:

• Cálculo de Tasa de Transferencia a partir del Ancho de Banda:
  • Ancho de banda (MB/s) / 8 bytes/ciclo = Tasa de Transferencia (MT/s)
  • Ejemplo: 44800 MB/s / 8 = 5600 MT/s
• Cálculo de Velocidad de Reloj Interno:
  • Tasa de Transferencia (MT/s) / 8 = Velocidad de Reloj Interno (MHz)
  • Ejemplo: 5600 MT/s / 8 = 700 MHz
• Cálculo de Latencia en Nanosegundos (ns) - Método 1 (Basado en Velocidad de Reloj Interno):
  • Fórmula: (CL x 1000) / Velocidad de Reloj Interno (MHz)
  • Ejemplo: (36 x 1000) / 700 = 51.43 ns
• Cálculo de Latencia en Nanosegundos (ns) - Método 2 (Basado en Tasa de Transferencia):
  • Fórmula: (CL x 2000) / Tasa de Transferencia (MT/s)
  • Nota: Este método es comúnmente utilizado para calcular la latencia efectiva en módulos DDR.

Conceptos Adicionales de Memoria

• Cada posición de memoria almacena 1 byte.
• SDRAM (Synchronous Dynamic Random-Access Memory).
• La memoria principal.
• Número de bits que puede direccionar.
• Forman SRAM (Static Random-Access Memory).
• Nada. (Contexto original desconocido, se mantiene sin cambios)
• Todas las anteriores.
• Por segundo.
• Detectar.
• Duplica el ancho de banda.
• Memoria secundaria: Disco duro.
• Todas las opciones son correctas.
• Dirección que identifica.
• Acceso a cualquier parte en cualquier momento.

Comparativas y Fórmulas Adicionales

• DDR2-800: Indica una velocidad de reloj efectiva de 800 MHz.
• Tasa de Transferencia (MB/s): Velocidad de Reloj (MHz) x 8 bytes/ciclo.
• Comparación de Latencias:
  • CL5 es mejor que CL6 (menor es mejor).
  • En módulos de 667 MHz, CL4 es mejor que CL5.