Entendiendo la velocidad de la memoria RAM: frecuencia Vs timings

Rubén Castro, 19 febrero 2021

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Al comprar una memoria RAM, verás un número seguido de MHz (Megahercios). Esto, como probablemente ya sabes, representa la velocidad de la memoria que quieres comprar. Pero ¿cómo afecta la velocidad de la RAM a tu ordenador y a las tareas que intenta realizar? ¿Es más importante la velocidad o las latencias?

¿Qué es la RAM y cómo funciona?

La memoria RAM (Random Access Memory o Memoria de Acceso Aleatirio) se utiliza como un almacenamiento de datos temporal y súper rápido para tu procesador (CPU). Cuando inicias un programa, el disco duro envía los datos relevantes para ese programa a la RAM, donde el procesador puede acceder a ellos mucho más rápido que si lo hace directamente al disco duro.

La memoria RAM es un chip de circuito integrado formado por millones de transistores y condensadores. Cada par de transistores y condensadores constituye una celda, y en estas celdas es donde se almacenan los datos. Estas celdas retienen y liberan cargas eléctricas para escribir, reescribir y borrar los datos. Esto permite que los datos cambien regularmente mucho más rápido que la unidad mecánica tradicional (HDD) que utiliza platos y brazos actuadores. Ni siquiera los SSD pueden competir con las velocidades que proporciona la RAM.

La RAM también es volátil, lo que significa que cualquier dato que se mantenga dentro de sus celdas se perderá cuando pierda energía. Por eso no escribimos datos de forma permanente en nuestros módulos de RAM.

La parte de acceso aleatorio de la memoria de acceso aleatorio proviene del hecho de que los datos pueden escribirse en cualquier celda en cualquier orden, y pueden leerse de cualquier celda siempre que se conozca la ubicación física de la celda que contiene los datos.

¿Qué hace la velocidad de la RAM?

La velocidad de la RAM es un tema delicado y que en realidad se reduce a varios factores, no solo a la velocidad del reloj en MHz. Para tener una idea real de lo rápida que es nuestra RAM, tenemos que tener en cuenta la latencia CAS y la velocidad del reloj simultáneamente.

Frecuencia de la RAM (MHz)

La frecuencia de la RAM funciona a partir de los ciclos de reloj. Cada lectura y escritura se realiza en un ciclo. La RAM se mide por el número de ciclos por segundo que puede realizar. Por ejemplo, si la RAM está clasificada a 3200 MHz, realiza 3.200 millones de ciclos por segundo.

Cuantos más ciclos por segundo pueda realizar la memoria RAM, mayor será la cantidad de datos que puedan almacenarse y leerse, lo que permitirá a los usuarios disfrutar de una experiencia más fluida. Suele haber una correlación directa entre una memoria RAM DDR (Double Data Rate) más alta y los ciclos de reloj que esos módulos admiten. Esto puede verse fácilmente al comparar la DDR3, la DDR4 y ahora la DDR5 (que saldrá a la venta este 2021).

Latencia CAS (timings)

La latencia de acceso CAS, o CL, es el tiempo de retardo de la memoria RAM para recibir una orden y poder emitirla. Los números de los tiempos serán algo así: 15-17-17-35. Estos números indican cuántos ciclos de reloj tarda la RAM en responder al comando.

Por la forma de funciona de la memoria RAM, a mayores frecuencias de funcionamiento (MHz) mayor es también el CAS o retardo.

La velocidad real de la memoria RAM

Por tanto, la velocidad real de la memoria RAM depende tanto de la velocidad de reloj, como de los timings.

Tomemos una memoria RAM DDR (Double Data Rate) que transfiere los datos a ambos lados del ciclo de reloj. Es decir, transfiere los datos dos veces en un ciclo. Además, tiene unos timings de 14-15-15-39.

Para calcular la velocidad real debemos aplicar la siguiente fórmula: latencia (ns) = CAS / (Frecuencia memoria RAM / 2)

Para el ejemplo anterior, tendríamos: 14/(3.200.000.000/2) = 0,00000000088 = 8,8 ns

Velocidad Vs Timings: qué es más importante

Pues la verdad es que depende de cada aplicación. Vamos a ver un ejemplo con unos videojuegos.

FPS medios RAM 3200MHz CL14FPS medios RAM 3600MHz CL16
CS:GO284286
Far Cry 5136126
The Witcher 3168153
Total War: Warhammer II146143
Forza Horizon 4162157

Como podemos ver en la tabla, algunos juegos sacan más provecho a velocidades más altas de reloj, mientras que otros aprovechan mejor unos timing ajustados (bajos).

¿Necesito RAM más rápida?

Depende del procesador necesitarás una memoria RAM más o menos rápida para aprovechar sacar el máximo rendimiento. Sin embargo, ya te adelanto que normalmente es mejor invertir dinero en otros componentes más que en la memoria RAM. Los kits de RAM de 3200 MHz o 3600 MHz están muy bien y apenas notarás una mejora en el rendimiento (uso normal) comprando kits más caros.

¿Más RAM o más rápida? Otro ejemplo es que si estás pensando en comprar 8 GB de memoria RAM ultra rápida o 16 GB de memoria RAM normal, el 99% de la gente sacará más partido comprando los 16 GB normales.

¿Puedo mezclar las velocidades de la RAM?

La respuesta corta es que sí, pero solo a veces…

La memoria RAM es compatible con otras memorias de diferentes tiempos y velocidades. Dicho esto, cuanto mayor sea la diferencia entre las dos velocidades, mayor será el estrés en el que incurrirá tu placa base al intentar hacerlas funcionar simultáneamente.

Por ejemplo, dos módulos de RAM con la misma velocidad (digamos 2400 MHz) y tiempos CAS ligeramente diferentes no serán un problema. La placa base elegiría el más lento y los haría funcionar a esa velocidad.

Cuanto más se alejen las velocidades y los tiempos, más tendrá que trabajar la placa base para hacerlos funcionar juntos. Además, es posible que haya que controlar manualmente las velocidades y los tiempos en forma de overclocking y underclocking de los módulos para garantizar la estabilidad.

Ancho de banda

La velocidad de la RAM no existe de forma aislada; también hay que tener en cuenta el ancho de banda y la capacidad a la hora de tomar una decisión de compra. Como concepto, es relativamente sencillo: el ancho de banda afecta a la cantidad de datos que pueden pasar en un momento dado.

A algunos les gusta explicar que la RAM es como una autopista. El ancho de banda es como el número de carriles de la carretera; más carriles significa que pueden pasar más coches. El límite de velocidad representa la velocidad literal, y cantidad de la memoria es como un gran aparcamiento en el que todos los coches entran y salen.

En pocas palabras, si no tienes suficientes plazas de aparcamiento, si el límite de velocidad es demasiado bajo o si no hay suficientes carriles en la autopista, todo se atasca, y entenderás que esto no es una gran noticia para el rendimiento de tu sistema.

APU de AMD y memoria RAM rápida

Una APU, o unidad de procesamiento acelerado, es la respuesta de AMD a un procesador con una potente tarjeta gráfica integrada. Tanto AMD como Intel llevan años diseñando algún tipo de APU, lo que permite a los clientes obtener un trozo de ambos pasteles a un precio bastante reducido. Pero, ¿cómo utiliza una APU una memoria RAM más rápida?

En primer lugar, entendamos cómo funciona una APU. A diferencia de un PC que viene con una GPU independiente, la APU tiene el procesador gráfico integrado en la CPU. Una de las ventajas de contar con una GPU independiente es que viene con su propia VRAM integrada y superrápida para usarla al procesar los gráficos. La APU, en cambio, tiene que utilizar la RAM del sistema de tu ordenador, una RAM que ya está siendo utilizada para otros procesos.

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