BITS
01 de Junio, 2012 Edición N° 002
La Información Básica que necesita el usuario
DDR4, las memorias que se vienen Sin siquiera un estándar oficial para su fabricación, la próxima generación de memorias RAM se avecina. De hecho, son muchos los fabricantes que están enviando muestras de sus primeras unidades de memoria con esta tecnología, lo que demuestra una clara intención de comenzar a producirlas en masa para 2013, al menos para colocarlas en el mercado primigenio de servidores, en tanto haya micros que los acepten. Para mediados de este año está prevista la publicación de las especificidades normativas para este nuevo estándar de memoria, aunque ya se habían hecho avances significativos en esta materia en agosto pasado. Algunas de las principales características citaban un rango de funcionamiento que no supere los 1,2 voltios, un 20% menos que las actuales DD3, y transferencias de hasta 3200 millones de datos por segundo, el doble que las más rápidas DDR3. Pero, ¿cómo funcionan? De la misma forma que sus antecesores, las memorias DDR4 son Double Data Rate, eso quiere decir que trasladan sus datos dos veces por la memoria del bus por cada ciclo. Pero parece que eso es lo único que emparenta a estas memorias con las anteriores DDR, ya que en lugar de usar varios canales compartidos para unir la memoria con el procesador, cada módulo DDR4 tiene su propia conexión con el controlador de memoria. Evidentemente, las virtudes del DDR4 son muchas, pero hay un precio. Uno de ellos es el espacio: hay que acomodar todas esas conexiones de memoria extra en algún lugar. Las conexiones punto a punto con el micro harían que los módulos de memoria sean más densos en su diseño, para tratar de mantenerse en un mismo espacio. Esta mayor densidad representaría un costo extra en la fabricación. Otro de los problemas, en tanto, es que la comunicación directa entre cada módulo de memoria y el CPU, si bien permiten una lectura y escritura de datos más veloz por ciclo, complicaría el manipuleo de grandes cantidades de memoria. Esta cuestión en particular podría solucionarse con interruptores digitales que reduzcan el número de canales conectados al controlador de memoria del micro.
DDR, DDR2 y DDR3 De acuerdo al tipo de placa madre que utilicemos en nuestra PC, ésta estará provista de diferentes tipos de zócalos según su antigüedad, y puede que utilice memoria RAM DDR, DDR2 ó DDR3. Las siglas DDR son utilizadas para abreviar el concepto “Double Data Rate”, cuya definición es memoria de doble tasa de transferencia, y se trata de una serie de módulos que están compuestos por memorias síncronas, llamadas SDRAM, y si bien tienen el mismo tamaño de los DIMM de SDRAM, las DDR-SDRAM poseen mayor cantidad de conectores, ya que mientras la SDRAM normal tiene 168 pines, la DDRSDRAM posee 184. Las memorias DDR trabajan transfiriendo datos a través de dos canales diferentes, de manera simultánea y en un mismo ciclo de reloj con una transferencia de un volumen de información de 8 bytes en cada ciclo de reloj. No obstante son compatibles con procesadores más potentes en cuanto a ciclos de reloj. En lo que respecta a la memoria DDR2 se trata básicamente de la segunda generación de DDR SDRAM, que ha logrado mejorar ciertos aspectos brindando mayor rapidez en los procesos simultáneos. Al ser una tecnología más moderna, las DDR2 poseen notables diferencias con sus antecesoras, entre las cuales la más significativa tiene que ver con el valor de transferencia mínima, ya que mientras que en las DDR tradicionales es de 1600Mbps, en las DDR2 se duplica a 3200Mbps. Esto le permite un mayor ancho de banda en los procesos, ya que las memorias DDR2 tienen mayor latencia porque trabajan con 4 bits por ciclo (2 de ida y 2 de vuelta) dentro de un mismo ciclo y bajo la misma frecuencia de una DDR convencional. Lamentablemente las DDR y las DDR2 no son compatibles, por lo que si tienes una PC cuya motherboard posee zócalos para DDR no podrás utilizar Memorias DDR2, ya que estás últimas tienen 240 pines, lo que permite reducir su voltaje a 1.8V, mientras que las DDR utilizan un voltaje de 2.5V. La reducción del voltaje en la segunda generación de memorias DDR han incorporado una gran mejora, debido a que de esta manera se reduce considerablemente el consumo de energía y por ende la generación de calor.
El avance en el desarrollo de la tecnología de este tipo de memorias RAM produjo los nuevos módulos DDR3, cuyo fabricante más importante hasta el momento ha sido la empresa Samsung Electronics. Debido a su nuevo diseño, la sucesora de la DDR2 incorpora importantes mejoras en el campo de las memorias DDR SDRAM, entre las que se destaca el hecho de que puede transferir datos a una tasa de reloj efectiva de 800-1600 Mhz, superando en gran medida a las DDR anteriores, ya que las DDR2 tienen una tasa de 533-800 MHz y las DDR de 200-400 MHz. Esto permite un mayor ancho de banda en los procesos, significativamente notable en el funcionamiento de la PC, además de haber duplicado su latencia a 8 bits, con el fin de aumentar su rendimiento, y duplicar su tasa de transferencia mínima a 6400Mbps, en comparación a las DDR2 que poseen una tasa de 3200Mbps. Por otra parte, las DDR3 han reducido de manera notable el consumo a 1.5V, gracias a la implementación de la tecnología de fabricación de 80 nanómetros. Este cambio reduce el consumo de energía y la generación de calor, por lo que aumenta la velocidad en los procesos. En cuanto al aspecto físico, si bien las DDR3 poseen 240 pines, es decir la misma cantidad que las DDR2, ambos tipos de memorias son incompatibles, ya que los pines han sido ubicados de manera diferente. Con el avance en la tecnología relacionada a la informática, y los requerimientos de los usuarios que cada vez son más exigentes, ya existen empresas que se encuentran trabajando para dar el siguiente paso. De acuerdo a recientes anuncios, la compañía Qimonda informó que se encuentra en pleno trabajo para desarrollar los nuevos módulos de Memoria DDR4, que incorporarán cambios notables en cuanto a velocidad y eficiencia. Según se anunció, en principio las DDR4 poseerán una velocidad de 2.133 y 2.667 Mhz, y posteriormente será lanzada una segunda línea que alcanzará velocidades de alrededor de 3.200 Mhz. Esta aparición en el mercado de consumo masivo se espera para el 2012 y cuando finalmente las DDR4 sean lanzadas acapararán la atención de los usuarios más exigentes.
Problemas y soluciones de la memoria ram Al igual que el resto de los componentes de hardware de la PC, los módulos de memoria RAM pueden presentar con el correr del tiempo algunos inconvenientes en su funcionamiento, provocando que el rendimiento de nuestra PC disminuya considerablemente. En otros casos, es posible que al instalar una nueva memoria RAM en el equipo, ésta no funcione de manera correcta, por lo que es recomendable examinar con detalle que el módulo de memoria se halle perfectamente colocado en el zócalo correspondiente que posee la placa para estos efectos. Si el error continúa, quizás la nueva memoria pueda estar dañada de fábrica, o bien puede presentar incompatibilidad con la motherboard, por cual es recomendable consultar a quien nos haya vendido el módulo. En el caso en que el error producido por la memoria RAM no esté ligado a problemas físicos de la misma, es recomendable realizar un test, que nos permitirá evaluar cuál es la avería que hace que la memoria falle. Existen en la actualidad una gran cantidad de herramientas de software, que nos permiten detectar errores de manera automática. Estas aplicaciones resultan de gran utilidad, no sólo para realizar un testeo de la memoria RAM, sino también de otros de los componentes del hardware de la PC. Algunos de los programas de testeo más utilizados por los usuarios, que brindan una completa evaluación de las averías, son el RAMTester Utility y MemTest versión 86 que se caracterizan por ser freeware, por otro lado contamos con DocMemory que es una aplicación shareware. En el caso en que los errores continúen, lo ideal es contactar algún servicio técnico que pueda
realizar un chequeo de los módulos de memoria RAM por intermedio de una serie de dispositivos especiales que testean los circuitos de la memoria. Independientemente de esta evaluación, cabe mencionar que existen dos tipos de errores que pueden provocar fallas en la memoria RAM: las averías del tipo Hard Fails, es decir que se trata de daños en el hardware, o los Soft Errors, que consisten en errores provocados por diversas causas de mal funcionamiento del software. Hard Fails Las fallas del tipo Hard Fails, es decir que tienen que ver con averías en el hardware, son fácilmente detectables a través de un chequeo de los componentes, mientras que los Soft Errors, al estar originados en causas aleatorias, se vuelven más complicados de detectar. Soft Errors Este tipo de fallas puede provocar pérdidas en los datos almacenados, por lo cual para detectar estos errores se utilizan comúnmente dos métodos de detección de los mismos. En principio, se utiliza la técnica del bit de paridad, lo cual consiste en guardar un bit adicional por cada byte de datos, para posteriormente comprobar durante la lectura si el número de unos es par o impar, detectando así el tipo de paridad con la que funciona la memoria, para hallar de esta manera el error. Otro método utilizado es el ECC, el cual ofrece la posibilidad de detectar errores de 1 a 4 bits, para luego lograr corregir la falla que afectan a un sólo bit. No obstante, para poder llevar a cabo cualquiera de estos dos tipos de técnicas, tanto la de paridad como de ECC, es necesario que el chipset de la motherboard y la memoria RAM posean el soporte adecuado para dichas tecnologías. Es por ello, que se recomienda a los usuarios comunes utilizar alguna herramienta de software, que permita detectar y solucionar los errores de manera automática.
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Ram, Rom, Cache y Memoria virtual La memoria caché es una memoria en la que se almacenas una serie de datos para su rápido acceso. En la actualidad esta memoria está integrada en el procesador, y su cometido es almacenar una serie de instrucciones y datos a los que el procesador accede continuamente, con la finalidad de que estos accesos sean instantáneos. Estas instrucciones y datos son aquellas a las que el procesador necesita estar accediendo de forma continua, por lo que para el rendimiento del procesador es imprescindible que este acceso sea lo más rápido y fluido posible. Hay tres tipos diferentes de memoria caché para procesadores: Caché de 1er nivel (L1): Esta caché está integrada en el núcleo del procesador, trabajando a la misma velocidad Caché de 2º nivel (L2): Integrada en el procesador, aunque no directamente en el núcleo de este, tiene las mismas ventajas que la caché L1, aunque es algo más lenta. Caché de 3er nivel (L3): En un principio esta caché estaba incorporada a la placa base, no al procesador, y su velocidad de acceso era bastante más lenta que una caché de nivel 2 o 1, ya que si bien sigue siendo una memoria de una gran rapidez, depende de la comunicación entre el procesador y la placa base. La memoria virtual es una técnica que permite ejecutar procesos que no caben totalmente en memoria RAM (memoria física). Esto propicia la creación de programas que sean más grandes que la memoria física. Además, la memoria virtual ayuda a crear un esquema de abstracción de la memoria que la separa de la zona lógica que el usuario ve, esto facilita enormemente la tarea a los programadores puesto que no se han de preocupar por limitaciones de memoria. Los procedimientos de implementación de la memoria virtual se basan en que
cuando se ejecuta un programa, éste está parcialmente en memoria, es decir, sólo hay cargada aquella zona de código y datos que se necesitan en ese instante de tiempo, y no el programa completo. La memoria RAM (Random Access Memory) es una memoria de acceso aleatorio y temporal. Las utiliza el sistema para almacenar aquellos datos a los que tiene que hacer unos accesos continuos, es decir, del disco duro los copia a la RAM y utiliza los datos copiados en vez de los existentes en el disco duro. Una vez terminado el proceso, estos datos se copian de nuevo en el disco duro si se trata de datos editables o reemplazables. Es mucho más rápida que un disco duro, pero se trata de una memoria volátil, es decir, que los datos se pierden cuando se apaga el ordenador o cuando cerramos el programa que los utiliza. La memoria ROM, también conocida como firmware, es un circuito integrado programado con unos datos específicos cuando es fabricado. Los chips de características ROM no solo se usan en ordenadores, sino en muchos otros componentes electrónicos también. Hay 5 tipos básicos de ROM, los cuales se pueden identificar como: ROM, PROM, EPROM, EEPROM, Memoria Flash. Cada tipo tiene unas características especiales, aunque todas tienen algo en común: • Los datos que se almacenan en estos chips son no volátiles, lo cual significa que no se pierden cuando se apaga el equipo. • Los datos almacenados no pueden ser cambiados o en su defecto necesitan alguna operación especial para modificarse. Recordemos que la memoria RAM puede ser cambiada en al momento. • Todo esto significa que quitando la fuente de energía que alimenta el chip no supondrá que los datos se pierdan irremediablemente.