¿Hasta dónde puede escalar la memoria RAM? ¿Veremos DDR6 o DDR7?

La memoria RAM es uno de los componentes indispensables de nuestro ordenador, no obstante, ha tenido una evolución aburrida en los últimos años desde la aparición de la memoria DDR allá por el año 2000, desde entonces hemos visto hasta cuatro generaciones de esta memoria y tenemos una quinta a la vuelta de la esquina. Pero, ¿cómo será la RAM del futuro y que cambios va a tener?

Estamos acostumbrados a que la memoria RAM evolucione cada x años en forma de una nueva generación de memoria DDR, GDDR o cualquiera que sea el tipo de memoria utilizado en cada momento, pero esto podría cambiar ya que serán necesarios el uso de ciertas tecnologías con tal de que esta continúe evolucionando.

¿Cómo ha escalado la memoria RAM en todo este tiempo?

Micron-DDR4-chips

La RAM al ser un semiconductor evoluciona siguiendo la Ley de Moore y al mismo tiempo de la escala de Dennard, esto significa que por un lado la densidad de los transistores aumenta y con ello la capacidad de almacenamiento de las memorias, mientras que por el otro se mejora la velocidad de comunicación, lo que llamamos el ancho de banda.

La idea es muy simple, en cada nuevo nodo de fabricación el voltaje necesario para conseguir una velocidad de reloj concreta disminuye, por lo que podemos crear una memoria RAM que consuma lo mismo y sea más rápida u otra que sea igual de rápida pero que consuma mucho menos.

Pero el problema viene con el aumento de la velocidad, ya que el ancho de banda de la RAM de un sistema depende del consumo energético de la comunicación entre la memoria y el procesador a la que este asignado, por lo que la cantidad de ancho de banda con cada nuevo nodo es limitada y está ocurriendo en que los saltos de un tipo de memoria DDR a otro son cada vez más pequeños.

¿Qué ocurre si no podemos escalar más la RAM del sistema en un futuro?

Con cada nuevo nodo de fabricación, utilizado para hacer tanto memorias como procesadores, nos encontramos que los saltos en cuanto a velocidad de reloj son cada vez más pequeños. Esto por el momento afecta solo a los procesadores, pero a las memorias no tardará en afectarles y se llegará al punto en que un salto generacional será menor de lo esperado por no decir casi nulo.

Una solución para ello utilizar tecnologías como la PAM-4 utilizada en la GDDR6X y futuras iteraciones del estándar PCI Express, si lo miramos desde cierto punto de vista, PAM-4 no de deja de ser un tipo de compresión de datos. Es más, se dice que una futura memoria DDR6 podría utilizar comunicación PAM-4.

Y hablando de compresión de datos, es muy posible que veamos memorias RAM con lógica en su interior, aceleradores pensados para que la búsqueda de datos sea más eficiente y rápida, que puedan comprimir y descomprimir los datos el vuelo que se envían. El motivo de hacer esto es bien simple, enviar x bytes que son datos comprimidos consume energéticamente lo mismo que enviar la misma cantidad de bytes con datos sin comprimir.

¿Vamos a ver memoria 3D DRAM como RAM del futuro?

Concepto Memoria 3DS

La 3D DRAM consiste en apilar varios chips de memoria y utilizar las vías a través de silicio para comunicar con el controlador de memoria.

En el caso de las memorias DDR existen los estándares 3DS-DDR en el que se apilan hasta 4 chips DDRn (la n marca la generación de la DDR) que se conectan a un controlador de 64 bits. Por lo que con esta tecnología sería posible reducir un DIMM de 8 chips en total en dos chips solamente. Pero no aporta ninguna ventaja en consumo y velocidad, pero sí que resulta en memoria extremadamente cara, lo que ha llevado a que no se estandarice su uso y continuamos con DIMMs de memoria convencionales.

La 3D DRAM solo tiene sentido si viene acompañada de interfaces con una gran cantidad de pines, las cuales pueden transmitir una gran cantidad de bits por ciclo, haciendo que sea posible utilizar velocidades de reloj más bajas y con ello un voltaje más bajo, pero dichas soluciones requieren un interposer complejo y limitan enormemente las capacidades de expansión de la RAM.