Algunos usuarios cuando leen DDR4 y LPDDR4 tienen una duda tan típica como sencilla de explicar, ¿qué diferencias hay entre ellas? Lo cierto es que, aunque sus nombres tienden a equipararlas tecnológicamente hablando, sus diferencias son bastante palpables y por ello representan dos sectores totalmente distintos donde incluso las industrias finales donde terminan parando no tienen nada que ver. Entonces, ¿por qué no son compatibles, donde están sus similitudes?
Para entender estos dos tipos de memoria hay que tener en cuenta las necesidades del mercado, ya que cada una de ellas se enfoca a objetivos distintos. Por ello, los conceptos básicos son importantes para comenzar a entender sus diferencias en cuanto a prestaciones y características.
Tres tipos de memoria estandarizados
Dentro de la informática se busca la estandarización de tecnologías para facilitar su implementación y uso. También se busca evitar que cada fabricante desarrolle soluciones propias y así, genere incompatibilidades. Esto está regulado por JEDEC, un consorcio de empresas que gestiona diferentes estándares de memoria.
JEDEC controla los estándares de memoria DRAM, generando así tres ramas concretas. Estas son:
- Standard DDR: También conocida como memoria RAM es usada en ordenadores de sobremesa, portátiles, servidores, etc. Cada generación tiene unas características y especificaciones muy concretas
- Mobile DDR: Vendría a ser memoria RAM para dispositivos como smartphone, tabletas o vehículos, entre otros
- Graphics DDR: Es un tipo de memoria con un gran ancho de banda que se utiliza en las tarjetas gráficas
La memoria RAM se encuentra dentro de la rama Standard DDR. Se divide esta categoría en dos factores de forma: DIMM (los típicos módulos de nuestro PC) y DRAM on PCB (la que va soldada en la placa base).
Nos encontramos dentro de la rama DIMM, dos grandes factores de forma. Los específicos para servidores y los de uso generalista. Precisamente, dentro del uso generalista tenemos los formatos UDIMM y SODIMM. El formato UDIMM son los módulos que hay en nuestro ordenador, mientras que el SODIMM se enfoca en portátiles y Mini PC.
Precisamente, dentro del formato SODIMM se ha creado la variante LPDDR. Veremos a continuación sus características y diferencias con el formato DDR «normal».
Diferencias entre DDR4 y LPDDR4
La principal diferencia que se encuentra en ambos tipos de memoria se encuentra en el nombre. Las siglas LP significa Low Powered, es decir, bajo consumo. Pero, además, también podemos encontrar otras diferencias en cuanto a su funcionamiento que os mostramos a continuación.
Fuera de todo lo comentado hay dos factores clave que determinan las diferencias más exhaustivas entre estos dos tipos de memoria: su topología y el soporte para PLL.
La gran diferencia llega desde el soporte para PLL (Phase Lock Loops), ya que esta tecnología consigue tres factores clave que marcan un antes y un después en DDR4 frente a LPDDR4:
- Maximiza la frecuencia de funcionamiento de un sistema de memoria.
- Aumenta el rendimiento de la DRAM.
- Mejora el rendimiento de la DRAM y reduce los costos de producción.
Los sistemas que se comunican sincrónicamente usan una señal de reloj como referencia de temporización para que los datos se puedan transmitir y recibir con una relación conocida mediante esta referencia. Una dificultad para mantener esta relación es que las variaciones de proceso, voltaje y temperatura pueden alterar la relación de tiempo entre el reloj y las señales de datos, lo que resulta en márgenes de tiempo reducidos.
Este problema empeora a medida que aumentan las velocidades de señalización, lo que limita la capacidad de los sistemas para comunicar datos a velocidades más altas.
A medida que el proceso, el voltaje y la temperatura varían, las características de temporización de salida y el controlador de salida cambian, lo que hace que la ventana válida de datos también cambie. Para transmitir y recibir datos a altas velocidades, es necesario abordar esta variación de temporización, siendo la principal diferencia que se obtiene frente a LPDDR4.
La más usada en portátiles
Pese a que la memoria LPDDR4 se ideó inicialmente para smartphones, portátiles y demás dispositivos PostPC de bajo consumo, se han integrado este tipo de memorias RAM dentro de portátiles de PC de bajo consumo a través de lanzar versiones especiales de los Intel Core y los AMD Ryzen con interfaces de memoria LPDDR4.
Estos portátiles tienen la desventaja que no se les puede ampliar la RAM porque esta consume mucho menos que la DDR4 utilizada en los ordenadores portátiles y de sobremesa convencionales, y por lo tanto en lugar de incorporar zócalos SO-DIMM para poder poner y quitar la memoria RAM al antojo del usuario, lo que nos solemos encontrar en portátiles que utilizan RAM LPDDR4 es que esta viene soldada directamente en la placa, impidiendo así que se pueda cambiar de ninguna manera.
Phase Lock Loops (PLL)
Se creó para mantener una relación de tiempo fija entre las señales en entornos donde las variaciones de proceso, voltaje y temperatura hacen que estas relaciones cambien con el tiempo. PLL funciona comparando continuamente la relación entre dos señales y proporcionando retroalimentación para ajustar y mantener una relación fija entre ellas.
Esta innovación tan importante resultó en un aumento de la velocidad de señalización, en comparación con las tecnologías DRAM alternativas y fue creada por Rambus.
Un elemento crítico de la DLL es el detector de fase, que detecta las diferencias de fase entre el reloj y los datos de salida. El detector de fase detecta esta diferencia de fase y envía información de control a través de un filtro de paso bajo una línea de retardo variable que ajusta el tiempo del reloj interno para mantener la relación de tiempo deseada.
La LPDDR4 al no disponer de DLL ve limitado su rendimiento debido a los problemas para alcanzar mayores velocidades, ya que, aunque el JEDEC especifique nuevos estándares mínimos, las memorias DDR4 están actualmente a unos niveles de rendimiento y velocidad muy por encima de LPDDR4.
Como puedes apreciar, hay notables diferencias entre DDR4 y LPDDR4, tanto a nivel de diseño como de rendimiento, por lo que cuando te encuentres un equipo con una u otra memoria ya sabrás cuáles serán los beneficios o carencias que tendrá por utilizar un tipo u otro de memoria.
Misma velocidad
Tanto la memoria DDR4 como lo LPDDR4 funcionan a un máximo de 3.200 MHz ya que ambos se basan en el mismo estándar siendo la principal diferencia el consumo de energía, de ahí que una esté diseñada para equipos portátiles y otra para PCs de sobremesa.
Ambos tipos de memoria llegaron al mercado en 2014 por lo que en la actualidad no son el tipo de memorias que ofrecen la mayor velocidad. DDR4 y LPDDR4 fueron reemplazadas por LPDDR4X en 2017, memorias que ofrecen una velocidad de transferencia de datos de hasta 4.267 MHz a 0,6 V.
En 2020, llegó al mercado DDR5 y LPDDR5, aumentando aún más la velocidad hasta los 6.400 MHz y reduciendo el consumo de energía necesario a tan solo 0.5 V. Con LPDDR5X la velocidad alcanza los 8.533 MHz manteniendo el mismo voltaje.
Tamaño
En cuanto a topología, es un factor muy simple de entender, ya que las memorias DDR4 llegan en formato DIMM, mientras que las LPDDR4 en su gran mayoría se ofrecen en formato PoP y MCP como el llamado Point to Point.
Es importante conocer la diferencia de formato ya que las memorias DDR4 no son compatible con la ranura para memorias LPDDR4. Además, ambos modelos no incluyen no incluyen el mismo número de pines. Mientras que las memorias DDR4 DIM incluyen 288 pines, las memorias SODIMM tienen 260 pines.
Al dispone de un mayor tamaño y número de pines, las posibilidades de hacer overclock a la memoria para aumentar su rendimiento, las memorias DIMM son más fáciles de modificar que las integradas en el sistema.
Unas diferencias que continúan viéndose en generaciones posteriores
Existen una gran cantidad de componentes de PC, y la mayoría son muy distintos entre sí, y como hemos visto las memorias RAM no son la excepción, ya que sus diferentes versiones ofrecen una serie de características que nos permiten diferenciarlas de una forma bastante sencilla. En muchos casos no es necesario pasar del tipo de formato físico que tienen, ya que la diferencia entre los módulos DIMM y los SO-DIMM es bastante clara, pero incluso entrando en una serie de detalles más técnicos existen diversas diferencias adicionales.
Esto es algo que sucede en prácticamente todas las generaciones de memorias RAM, ya que este formato no lo encontramos solo en las DDR4 tal y como hemos mencionado anteriormente, ya que también podemos encontrarlo en aquellas que son DDR5. Esto implica que obviamente hay variantes tanto LPDDR5 como DDR5, pero además se suma una adicional que es la LPDDR5x y que ofrece la capacidad de mejorar el rendimiento de los portátiles, principalmente por el hecho de que tiene una potencia superior a la que es capaz de ofrecer su versión básica.
Cada vez las diferencias de velocidad son mayores, y como podemos imaginar hay muchas compañías que quieren tratar de ofrecer el mejor producto posible, por lo que el uso y desarrollo de memorias RAM que permiten optimizar mejor el espacio pero que a la vez tienen un gran rendimiento es algo bastante básico. Este es principalmente uno de los motivos por los que surgen este tipo de formatos, ya que al final, las compañías no piensan únicamente en los avances de un tipo de ordenador, sino que buscan la forma de hacer que todos los formatos tengan el mayor rendimiento posible.
