Estos son todos los tipos de memoria RAM que se han usado en PC

Lo creas o no, si estás leyendo esto estás usando un dispositivo que tiene memoria RAM, de uno o de otro tipo y de una u otra capacidad, ya estés en un móvil, ordenador, consola o incluso Smart TV. La memoria RAM es un componente indispensable en la informática moderna, pues sirve para que el procesador pueda almacenar información que necesita con inmediatez y así poder acceder a ella rápidamente. Pero antes de irnos por las ramas, vamos a entrar en materia.

¿Qué es la memoria RAM?

Es de recibo comenzar explicando, aunque sea sin entrar en muchos detalles, qué es la memoria RAM. RAM es un acrónimo del inglés, Random Access Memory o memoria de acceso aleatorio, y sirve para dotar al sistema de un espacio virtual necesario para manejar información y solucionar problemas en cada momento instantáneo.

Puedes pensar que es como un papel en el que se toman notas y luego se tira, o siendo más exactos con el ejemplo, se borra y luego se reutiliza. El tamaño de la memoria RAM sería el tamaño de esa hoja de papel, cuanto más grande sea, más número de notas podremos tomar en él.

¿Para qué se usa la memoria RAM?

La memoria RAM es esencial en cualquier servidor o PC del mundo, incluso en otros sectores que están supeditados a este. La función principal de esta no es más que hacer de intermediaria entre los distintos tipos de sistemas o componentes que se incluyen en estos y el procesador. No es un sistema de almacenamiento como tal ya que es volátil, pero guarda temporalmente información clave que tiene que ser o bien trabajada o bien accedida desde el procesador en un momento clave.

Lo que se intenta es reducir el impacto de rendimiento del procesador hacia distintos componentes guardando información de alto valor y gran capacidad (o no) en un sistema de alto ancho de banda con un impacto en la latencia menor al estar directamente conectada (de forma lógica no física) al IMC de la CPU y con ello el traspaso de información no solamente es constante, sino que se carga y descarga cualquier dato en nanosegundos.

Tipos de memoria RAM utilizados en PC

Actualmente podemos distinguir hasta dos tipos de memorias presentes en los ordenadores actuales. Tenemos, por un lado, la memoria RAM que se utiliza para almacenar datos de manera temporal que requieren de rápido acceso por parte del procesador. Por otro lado, tenemos las memorias gráficas, que se utilizan en las tarjetas gráficas y guardan datos necesarios para la renderización de juegos y similares.

Explicaremos los diferentes tipos de memorias que podemos encontrar, así como estándares que ya no se utilizan pero que han sido relevantes.

Memoria RAM del sistema principal

Seguramente es la que más conozcas, ya que se instala de manera independiente en la placa base (normalmente). Este tipo de memoria se suele encontrar muy cerca del procesador, ya que este guardara datos ahí que necesita para futuras tareas. Se caracteriza por ser rápida, eficiente y vital para cualquier sistema. Una memoria que ha ido evolucionando y mejorando para adaptarse a las necesidades modernas.

Los principales estándares que han existido y existen son los siguientes:

Static RAM (SRAM)

Se trata de uno de los dos tipos básicos de memoria (el otro es DRAM, del que hablaremos a continuación). Comenzó a utilizarse en 1990 y a día de hoy sigue presente en cámaras digitales, routers o impresoras, pero también en la memoria caché de los procesadores o de los discos duros. Es un tipo de memoria que necesita un flujo de energía constante para funcionar, así que al contrario que la RAM dinámica, no necesita estar «refrescándose» para ver qué datos tiene en su interior, y por eso se le llama Static RAM (RAM estática).

Las ventajas de este tipo de memoria es que consume muy poca energía y tiene unos tiempos de acceso muy bajos. Las desventajas incluyen que tienen unas capacidades muy bajas, y unos costes de fabricación bastante elevados.

Dynamic RAM (DRAM)

Es el otro tipo básico de memoria RAM, y se utilizó desde principio de los años 1970 hasta mediados de los años 90. Este tipo de memoria necesita un «refresco» periódico de los datos en su interior porque tienen condensadores que periódicamente se van descargando, y la falta de energía significa pérdida de datos. Por eso se le llama RAM dinámica.

La ventaja de este tipo de memoria es que era más barata de fabricar, y permitía mayores capacidades. Las desventajas, es que tienen unos tiempos de acceso más elevados y consumen más energía. En la década de los 90, se desarrolló la memoria tipo EDO DRAM (Extended Data Out Dynamic RAM), seguido por su evolución, la memoria BEDO DRAM (Burst EDO DRAM), con mejores relaciones de consumo y menos costes de fabricación. Sin embargo, este tipo de tecnología quedó obsoleta en favor de la memoria SDRAM.

Synchronous Dynamic RAM (SDRAM)

Este tipo de memoria funciona en sincronía con el procesador, lo que significa que espera a la señal de reloj antes de responder, teniendo como beneficio que permitía al procesador ejecutar órdenes en paralelo. En otras palabras, con este tipo de memoria se puede aceptar una orden de lectura antes de haber terminado de procesar una de escritura. Este proceso, conocido como «pipelining», no afecta al tiempo que se tarda en procesar instrucciones, sino que da la posibilidad de ejecutar varias simultáneamente.

Este tipo de memoria se utiliza desde 1993 hasta día de hoy, tanto en ordenadores como en videoconsolas, y casi todos los siguientes tipos de memoria RAM están basados en este tipo.

Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)

Es un tipo de memoria que vio la luz en 1993 y se sigue utilizando a día de hoy. Es una variante mejorada de la memoria SDRAM que mejora la manera en la que procesa la información de lectura y escritura. «Single Data Rate» significa que se ejecuta una instrucción de lectura y otra de escritura por cada ciclo de reloj del procesador.

La memoria SDR SDRAM es básicamente la segunda generación de memoria SDRAM, y pasó a conocerse simplemente con este nombre cuando se extendió su uso.

Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (DDR SDRAM)

Este tipo de memoria RAM seguro que ya os suena más, puesto que es el tipo de memoria que se estandarizó a partir del año 2000, y a partir de aquí surgieron las siguientes generaciones: DDR2, DDR4 y las actuales DDR4.

Opera de la misma manera que la SDR SDRAM solo que el doble de rápido, es decir, es capaz de realizar dos instrucciones de lectura y dos de escritura por cada ciclo de reloj del procesador. Aunque es una versión mejorada de la SDR SDRAM, tiene diferencias físicas pues se amplía el número de pines de 168 a 184. Este tipo de memoria también opera a diferente voltaje (2.5V frente a los 3.3V de la SDR DRAM).

Dentro de este tipo de memoria, encontramos como decíamos hace un momento distintas versiones, además de la «DDR» a secas:

• DDR2 SDRAM: aunque mantiene el mismo número de operaciones por ciclo de reloj (dos de lectura y dos de escritura), es más rápida porque es capaz de funcionar a mayores velocidades. Las DDR funcionaban a 200 Mhz, mientras que las DDR2 lo hacían a 533 Mhz, con un menor voltaje (1.8V) y más pines (240).
• DDR3 SDRAM: múltiples mejoras respecto a las DDR2, que incluyen más velocidad, capacidad, menor consumo (1.5V) y mayor velocidad de funcionamiento (800 Mhz). Aunque tiene el mismo número de pines que la DDR2, estos aspectos hacen que no sean compatibles.
• DDR4 SDRAM: mejora de nuevo el rendimiento sobre la DDR3 con mayores velocidades (1600 Mhz), capacidades y funcionan a menor voltaje (1.2V). Este tipo de SDRAM usa 288 pines, así que tampoco es compatible con los anteriores.
• DDR5 SDRAM: ofrece el doble de ancho de banda con respecto a la memoria DDR4 y, por primera vez, ofrece soporte para dos canales simultáneos por módulo DIMM. Además también es el primero que permite modificar sus latencias en el propio sistema operativo, sin tener que recurrir a la BIOS.
• DDR6 SDRAM: Se espera que su salida sea en 2026. Empresas como Samsung ya las tienen en su hoja de ruta.

Memoria para la tarjeta gráfica (VRAM)

Las tarjetas gráficas, debido a que se encargan de la renderización de gráficos, requieren de memoria especifica. Todas las tarjetas gráficas, en su placa, cuentan con chips de memoria soldados específicamente desarrollados para este componente. Se diferencia de la memoria RAM en el ancho, que es bastante superior.

Actualmente podemos encontrar dos grandes tipos de memorias en las tarjetas gráficas. La mayoría de tarjetas gráficas usan GDDR, por ofrecer una excelente relación entre rendimiento/coste. Pero, algunas hacen uso de las memorias HBM, que ofrecen un mayor ancho de banda, pero son mucho más caras, encareciendo el precio final de la tarjeta gráfica.

Vamos a ver estos dos tipos de memorias para gráficas:

Graphics Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (GDDR SDRAM)

Es un tipo de memoria específicamente diseñada para el renderizado de vídeo, típicamente en conjunto con una GPU en una tarjeta gráfica. Los PC modernos son bien conocidos por ser capaces de crear entornos 3D complejos con las tarjetas gráficas, y cada vez requieren mayor cantidad de memoria, y más rápida.

Actualmente conviven varias generaciones de este tipo de memorias:

• GDDR5: Su producción en masa empieza en 2008 y ofrece velocidades de transferencia de hasta 8 Gbps y un ancho de banda de 28 GB/s. Los chips se fabrican en capacidades de 512 Mb (64 MB) hasta los 8 Gb (1 GB) de capacidad. Estas memorias están actualmente en desuso.
• GDDR5X: Empieza a producirse de manera masiva en 2016 y es una sencilla actualización de las GDDR5. Las nuevas memorias ofrecen una velocidad de transferencia de hasta 14 Gbps, manteniendo el ancho de banda y las capacidades de los chips. También están en desuso.
• GDDR6: Micron fue el primer fabricante que empezó a ofrecer este producto en 2018 con una capacidad de 8 Gb (1 GB) por chip. Poco después Samsung anuncia sus chips de 16 Gb (2 GB). Estas memorias ofrecen velocidades de transferencia de hasta 16 Gbps. Actualmente se utilizan en tarjetas gráficas de gama media y baja.
• GDDR6X: Las empieza a fabricar Micron en 2020 y son, inicialmente, producto exclusivo para la gama alta de tarjetas gráficas NVIDIA. Estas memorias ofrecen una velocidad de transferencia de hasta 21 Gbps y con un ancho de banda de hasta 1 TB/s. 

Memoria RAM High Bandwidth Memory (HBM)

La memoria HBM fue concebida por AMD y SK Hynix, aunque actualmente AMD está fuera de la ecuación en favor de Samsung. Es un tipo de memoria con capas apiladas en 3D, con varias matrices por pila, que permiten una gestión de los datos con un ancho de banda mucho mayor, comunicando las capas a través de TSV.

Su mayor particularidad es la enorme cantidad de canales de memoria que soporta, hasta 8 distintos, lo que la hace además un tipo de memoria ideal como DRAM para servidores de muchos núcleos que necesiten acceder a los datos de manera simultánea.

Estas memorias se caracterizan por ofrecer un mayor ancho de banda que las memorias GDDR. Presentan un gran problema, el coste de fabricación, que es muy superior al de las otras memorias para tarjetas gráficas. Para tarjetas gráficas comerciales, solo se ha usado en las AMD Radeon Vega.

Habitualmente las memorias HBM se utilizan para tarjetas aceleradoras de cómputo. También se pueden ver en procesadores de para superordenadores o similares. Son especialmente importantes para los campos del Deep Learning y la Inteligencia Artificial por la gran potencia que ofrecen.

Actualmente, estas son las variantes existentes y sus características:

• HBM2: Estas memorias se lanzaron en 2016 y ofrecen un ancho de banda de 1024 bits y una velocidad de transferencia de hasta 256 GB/s con una capacidad de 8 GB por stack de memoria. Se utilizaron en las AMD Radeon Vega 64 por motivos técnicos referentes al ancho de banda.
• BM2E: Se empiezan a producir en 2019 y llegan para ofrecer mejores prestaciones con respecto a la versión anterior. Permite capacidades de hasta 24 GB, aunque comercialmente solo se ha llegado a los 16 GB con velocidades de transferencia de 410 GB/s (memorias de Samsung) o bien 460 GB/s (memorias de SK Hynix)
• HBM3: Producidas en masa en 2021 por parte de SK Hynix, llegando en capacidades de 16 GB y 24 GB por chip de memoria. Estas memorias permiten velocidades de 3.2 TB/s y 4.9 TB/s.

¿Qué nos depara el futuro de la memoria RAM?

Que la industria del PC está estancada en los estándares es un hecho, ya que prácticamente no ha cambiado casi nada en las últimas dos décadas en términos de estándares de la arquitectura (es decir, tenemos una placa base a la que conectamos un procesador, memoria RAM, almacenamiento y opcionalmente gráficos, todo por separado), por lo que es bastante complicado que hoy por hoy se cambie la forma en la que se utiliza la memoria RAM.

Aunque en los últimos años ha habido algunas propuestas como la memoria LPCAMM2 de Micron o, hace poco, la memoria con metal líquido, no parece que el formato vaya a cambiar en los próximos tiempos y el avance lógico es pasar a la memoria RAM DDR6 para pasar después a la DDR7, etc., pero sin cambiar ese formato DIMM que utilizamos en la actualidad.

Dicho de otra manera, el futuro que le depara a la memoria RAM es seguir evolucionando en términos de eficiencia, capacidad y velocidad, pero no parece que ni a corto ni a medio plazo vaya a cambiar el formato o el tipo en la industria del PC.