Memòria ram - tot el que has de saber [informació tècnica]

La memòria RAM actual és de tipus DRAM o Dynamic RAM pel fet que necessita un senyal de tensió perquè les dades en ella emmagatzemades no es vagin. Quan apaguem el PC i no hi ha alimentació, tot el que en ella hi havia emmagatzemat s'esborrarà. Aquestes memòries són les més barates de fabricar emmagatzemant un bit d'informació per cada transistor i condensador (cel·la).

Hi ha un altre tipus de memòria, la SRAM o Static RAM que no necessita refresc, ja que el bit d'informació roman guardat encara sense alimentació. És més cara de fabricar i requereix més espai, de manera que són més petites, per exemple, la memòria cau de la CPU. Una altra variant estàtica són les memòries dels SSD, encara que usen portes NAND, més barates però molt més lentes que les SRAM de la memòria cau.

Breu repàs a la història

Donarem un molt breu repàs a l'evolució de la memòria RAM fins arribar a l'actual generació les de tipus DDR o Double Data Rate.

Memòria RAM de Nucli Magnètic

Tot comença al voltant de 1949, amb unes memòries que feien servir un nucli magnètic per emmagatzemar cada bit. Aquest nucli no era més que un toroide d'uns mil·límetres, però enorme comparat amb els circuits integrats, així que eren de molt poca capacitat. El 1969 es començant a usar els semiconductors (els transistors) basats en silici, així Intel va crear una memòria RAM de 1024 bytes que va ser la primera a comercialitzar-se. A partir de 1973 la tecnologia va avançar i així la capacitat de les memòries, fent necessari l'ús de ranures d'expansió per a la instal·lació modular de memòries de tipus SIPP i posteriorment SIMM.

Les següents memòries van ser les FPM-RAM (Fast Page Mode RAM) el 1990 i per als primers Intel 486 amb velocitats de 66 MHz a uns 60 ns. El seu disseny consistia en ser capaç d'enviar una sola direcció ia canvi rebre diverses d'aquestes consecutives.

BEDO RAM

Després d'elles, van aparèixer les EDO-RAM (Extended Data Output RAM) i les BEDO-RAM (Burst Extended…). Les primeres, eren capaços de rebre i enviar dades de dades, arribant així als 320 MB / s sent usades pels Pentium MMX i AMD K6. Les segones, eren capaços d'accedir a diverses posicions de memòria per enviar ràfegues de dades (Burt) en cada cicle de rellotge a l'processador, encara que no van arribar a ser comercialitzades.

Així vam arribar fins a l'era de les memòries SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) sent memòries sincronitzades amb un rellotge intern per llegir i escriure les dades. Van aconseguir els 1200 MHz amb les famoses Rambus (RD-RAM). Després d'elles, van aparèixer les SDR-SDRAM (Single Data Rate-SDRAM) sent les antecessores de les actuals DDR. Aquestes memòries es connectaven directament el rellotge de sistema perquè, en cada cicle de rellotge fossin capaços de llegir i escriure una dada alhora.

Evolució a les DDR

DDR o Double Data Rate és la tecnologia actual de les memòries RAM, succeint-se en 4 generacions en funció de la seva velocitat i encapsulat. Amb elles es va començar a utilitzar el encapsulat DIMM disposant de no una, sinó de dues operacions de dades simultànies en un mateix cicle de rellotge, duplicant així el rendiment.

DDR

Les primeres versions DDR van arribar a donar unes velocitats de transferència des de 200 MHz a 400 MHz. Usaven encapsulat DIMM de 182 contactes a 2, 5 V. És important diferenciar bé entre freqüència de bus i freqüència de transferència (I / S), ja que a l'treballar amb dues dades alhora la freqüència de transferència és el doble que la freqüència de l'autobús. Per exemple: una DDR-400 té un bus de 200 MHz i una transferència de 400 MHz.

DDR2, DDR3 i DDR4

Amb les DDR2 es van doblar els bits transferits a cada operació de 2 a 4 de forma simultània, de manera que la freqüència de transferència també es va duplicar. En encapsulat DIMM va passar a tenir 240 contactes a 1, 8V. Les DDR-1200 van ser les més ràpides, amb una freqüència de rellotge de 300 MHz, freqüència de bus a 600 MHz i velocitat de transferència de 1200 MHz.

La 3a i 4a generació, simplement han estat millores respecte a l'anterior, amb menys voltatge i major freqüència a l'disminuir la mida dels transistors. A l'pujar la freqüència, també es puja la latència, encara que ha estat memòries més ràpides. Les DDR3 mantenien un DIMM de 240 pins a 1, 5 V, encara que no compatible amb les DDR2, mentre que les DDR4 van pujar a 288 pins a 1, 35V arribant actualment fins als 4800 o 5000 MHz de transferència.

En els següents apartats ens centrarem molt millor en les DDR4, les que actualment utilitzant els equips de consum domèstic i servidors.

Tipus d'interfície més utilitzats i on trobar

Ja tenim una bona idea de les memòries RAM que han circulat pels ordinadors al llarg de la història, així que ens centrarem en les memòries actuals i veure quins tipus d'encapsulat podem trobar en els diferents equips.

L'encapsulat tipus DIMM (Dual In-line Memory Module) és l'usat actualment, compost per una doble línia de pins de contacte de coure directament enganxats a la doble cara d'el tall de la PCB de la memòria.

Memòria RAM DIMM (equips d'escriptori)

Aquest tipus d'encapsulat s'utilitza sempre en les plaques base orientades a equips d'escriptori. L'encapsulat compta amb 288 contactes per a les DDR4 i 240 per a les DDR3. A la zona central, escorat a una banda, tenim un encuny per assegurar la correcta col·locació de la memòria a la ranura vertical disponible a la placa. Els voltatges de funcionament van des dels 1, 2 V fins als 1, 45 V dóna les màximes freqüències.

Memòria RAM SO-DIMM (equips portàtils)

Aquesta és la versió compacta de l'contacte dual anterior. En les versions actuals de DDR4 trobem 260 contactes en ranures que estan col·locades de forma horitzontal en lloc de vertical. Per això, aquest tipus de ranures es utilitzant sobretot en ordinadors portàtils i també en servidors, amb memòries DDR4L i DDR4U. Aquestes memòries solen treballar a 1, 2V per millorar el consum respecte als equips d'escriptori.

Memòria RAM soldades en placa

Directindustry

D'altra banda, tenim els xips de memòria que directament està soldats en placa, un mètode similar als sockets BGA dels processadors per a portàtils. Aquest mètode s'utilitza en equips especialment petits com HTPC o Smartphones amb memòries de tipus LPDDR4 amb consums de només 1, 1 V i freqüències de 2133 MHz

Això també passa en el cas de les memòries RAM, les quals s'utilitzen actualment xip GDDR5 i GDDR6, superiors en velocitat als DDR4 i que van directament soldats a la PCB.

Tipus de memòria RAM i encapsulats que hi ha actualment

Característiques tècniques que hem de conèixer de la memòria RAM

Després de veure com i on va connectada, vegem les principals característiques a tenir en compte de la memòria RAM. Tots aquests factors vindran a la fitxa tècnica de la lliçó que comprem i influirà en el rendiment de la mateixa.

arquitectura

L'arquitectura podem dir que és la forma en la qual les memòries es comuniquen amb els diferents elements als quals estan connectades, evidentment la CPU. Actualment tenim l'arquitectura DDR en la seva versió 4, la qual és capaç d'escriure i llegir quatre cel d'informació en dues operacions simultànies en cada cicle de rellotge.

El fet de tenir transistors i condensadors més petits facilita el poder treballar a menors voltatges i majors velocitats, amb un estalvi d'energia de fins al 40% respecte a les DDR3. També s'ha millorat l'ample de banda en un 50%, aconseguit velocitats de fins a 5000 MHz. En aquest sentit no tindrem dubtes, la memòria a comprar serà sempre DDR4.

capacitat

Aquesta és la pinta que té 1 TB de RAM

Aquestes memòries DDR4 compten amb transistors més petits a l'interior dels bancs de memòria, i, en conseqüència, major densitat de cel·les. En un mateix mòdul serem capaços de tenir fins a 32 GB actualment. Mentre més capacitat, més programes podran estar carregats a la memòria, havent de accedir menys a el disc dur.

Tant els processadors AMD com Intel actuals suporten un màxim de 128 GB limitats per la capacitat de la placa base i els seus ranures. De fet fabricants com G-Skill estan començant a comercialitzar kits de 256 GB connectats a 8 slots d'expansió per a les plaques de servidors i gamma entusiasta de nova generació. En tot cas, 16 o 32 GB és la tònica avui dia per equips domèstics i gaming.

velocitat

Quan parlem de velocitat a les memòries actuals hem de diferenciar tres mides diferents.

• Freqüència de rellotge: que serà a la velocitat de refresc dels bancs de memòria. Freqüència de bus: actualment és el quàdruple de la freqüència de rellotge, ja que les DDR4 treballen amb 4 bits en cada cicle de rellotge. Aquesta velocitat és la que es reflecteix en programes com CPU-Z en "DRAM Frequency". Velocitat de transferència: és la velocitat efectiva que aconsegueix les dades i transaccions, que en les DDR serà el doble per tenir un doble bus. Aquesta mesura li dóna el nom als mòduls, per exemple PC4-2400 o PC4600.

I aquí un exemple: una memòria PC4-3600 té una velocitat de rellotge de 450 MHz, mentre que el seu bus treballa a 1800 MHz donant com a resultat una velocitat de 3600 MHz.

Quan en les prestacions d'una placa base o RAM es parla de velocitat, sempre ens referim a la velocitat de transferència.

latència

La latència és el temps que triga la memòria RAM en atendre una petició feta per la CPU. Com més freqüència, més latència hi haurà, encara que la velocitat sempre farà que siguin mòduls més ràpids tot i tenir major latència. Els valors es mesuren en cicles de rellotge o clocks.

Les latències es representen de la forma XXX-XX. Vegem el que significa cada nombre amb un exemple típic, un DDR4 a 3600 MHz amb CL 17-17-17-36:

Aquests registres es poden tocar a la BIOS, encara que no és gens recomanable modificar els valors de fàbrica perquè la integritat de la lliçó i els xips es veurà afectada. En el cas dels Ryzen, hi ha un programa bastant útil anomenat RAM Calculator que ens diu la millor configuració en funció de la lliçó que tinguem.

voltatge

El voltatge simplement és el valor de tensió a la qual el mòdul de memòria RAM treballa. Com passa en els altres components electrònics, com més alta sigui la velocitat, més voltatge es necessitarà per assolir la freqüència.

Un mòdul DDR4 a freqüència base (2133 MHz) treballa a 1, 2V, però si overclockeamos amb perfils JEDEC, haurem de pujar aquest voltatge fins als 1, 35-1, 36 V aproximadament.

ECC i Non-ECC

Aquests termes apareixen amb freqüència en les especificacions de la memòria RAM i també a la placa base. ECC (Error Correcting Code) o Codi de Correcció d'Errors en espanyol, és un sistema pel qual la RAM té un bit extra d'informació en les transferències per detectar errors entre les dades transferides de memòria i processador.

Mentre més gran sigui la velocitat, més susceptible serà un sistema de tenir errors, i per això existeixen les memòries ECC i Non-ECC. No obstant això, nosaltres farem servir sempre en els nostres PC domèstics les de tipus Non-ECC, és a dir, sense correcció d'errors. Les altres, estan destinades a equips com servidors i àmbit professional on es puguin corregir els bits alterats sense perdre dades en el funcionament. Només els processadors de la gamma Pro d'Intel i AMD i els de servidors admeten memòries ECC.

Bus de dades: Dual i Quad Channel

Per aquesta característica millor fem un apartat independent, ja que és una funció molt important en les memòries actuals i que influeix moltíssim en el rendiment d'una memòria. Abans de res, anem a veure quins són els diferents busos que una memòria RAM té per comunicaste amb la CPU.

• Bus de dades: línia per la qual circula el contingut de les instruccions que es processaran en la CPU. És de 64 bits en l'actualitat. Bus d'adreces: la petició d'una dada es realitza a través d'una adreça de memòria. Hi ha un bus específic per a realitzar aquestes peticions i identificar on està emmagatzemat la dada. Bus de control: bus específic usat per senyals de lectura, escriptura, rellotge i reset de la RAM.

La tecnologia Dual Channel o Doble Canal el que permet és l'accés simultani a dos mòduls de memòria diferents. En lloc de tenir un bus de dades de 64 bits, aquest es duplica a 128 bits perquè a la CPU arribin major quantitat d'instruccions. Els controladors de memòries integrats en la CPU (pont nord) disposen d'aquesta capacitat mentre que els mòduls estiguin connectats a l'DIMM de el mateix color a la placa. Altrament treballaran de forma independent.

En les plaques amb chipset X399 d'AMD i X299 d'Intel es permet treballar amb fins a quatre mòduls en paral·lel, és a dir, Quad Channel, generant un bus de 256 bits. Per a això, aquestes memòries han de de tenir a les especificacions aquesta capacitat.

El rendiment és tan superior que, si triem tenir 16 GB de RAM en el nostre PC, és millor fer-ho amb dos mòduls de 8 GB a tenir un sol mòdul de 16 GB.

Overclocking i perfils JEDEC

La memòria RAM com qualsevol altre component electrònic, és susceptible de ser overclock. Això significa augmentar la seva freqüència per sobre dels límits a priori establerts pel mateix fabricant. Si bé és cert que sta pràctica està molt més controlada i limitada de cara a l'usuari que per exemple targetes gràfiques o processadors.

De fet, l'overclocking de la memòria RAM es realitza de forma controlada ja des de la seva creació directament pel fabricant a través de perfils de freqüència que podrem seleccionar des de la BIOS del nostre ordinador. A això li anomenats perfils JEDEC personalitzats. JEDEC és un organisme que va establir les especificacions bàsiques que han de complir els fabricants de memòries RAM, tant en freqüències com en latències.

Llavors a nivell d'usuari el que tenim és una funcionalitat implementada a la BIOS de la placa base que ens permet seleccionar el perfil de funcionament màxim que admet la placa i les memòries. Mentre major freqüència tingui el perfil, majors seran les latències i tot això s'emmagatzema en el perfil perquè a l'seleccionar-nosaltres, ens d'un perfecte funcionament sense necessitat de tocar manualment freqüència o temps. En cas que una placa no els admeti perfils, configurarà la freqüència bàsica de la RAM, és a dir, 2133 MHz a DDR4 o 1600 MHz a DDR3.

Per part d'Intel tenim la tecnologia anomenada XMP (Extreme Memory Profiles), que és el sistema que hem comentat d'agafar sempre el perfil de majors prestacions de la RAM que hàgim instal·lat. El d'AMD es denomina DOCP, i la seva funció és exactament la mateixa.

Saber quin, quanta i quin tipus de memòria RAM necessito

Després de veure les característiques i conceptes més rellevants de la memòria RAM, podria ser de molta utilitat és saber identificar quanta memòria RAM suporta el nostre ia quina velocitat pot arribar aquesta. A més, ens serà útil per comprar el conèixer quina memòria RAM tenim actualment instal·lada en el nostre equip.

Si tenim un HTPC la tasca no va a donar molts fruits, ja que en general són equips que admeten poca actualització dels mòduls per estar soldats en placa. Això ho hauríem de mirar les especificacions de l'equip en qüestió o directament obrir-lo i fer una inspecció ocular, cosa que no recomanem per que perdrem la garantia.

En el cas de portàtils, hi ha una constant en gairebé tots els equips: tenim dues ranures SO-DIMM que s'admetran com a màxim 32 o 64 GB de memòria RAM a 2666 MHz. La qüestió serà saber si tenim un o dos mòduls instal·lats en ella. Per part dels equips d'escriptori, serà una mica més variable, encara que gairebé sempre tindrem 4 mòduls DIMM que depenent de la placa admetrà més o menys velocitat. La calve per saber el que suporta el nostre PC serà veure les especificacions de la placa, mentre que conèixer les característiques de la RAM que tenim instal·lades es redueix a instal·lar el programari gratuït CPU-Z.

Aquí hi ha els articles que us interessen que tot luxe de detalls:

La compatibilitat: sempre un factor important en la Memòria RAM

De vegades es torna un veritable maldecap trobar la memòria RAM amb millor compatibilitat per al nostre ordinador. Això més aviat passava en les anteriors generacions de processadors, i més concretament en els AMD Ryzen de 1a generació, els quals presentaven bastants incompatibilitats.

En l'actualitat, encara hi ha memòries més adequades que altres per a certes CPU, i això es deu a el tipus d xip utilitzat. Per exemple, si parlem de Quad Channel per als Ryzen, memòries ECC per als processadors de la gamma Pro, etc. En el cas dels processadors Intel, pràcticament es van a menjar la memòria que li posem, la qual cosa és una cosa molt bona ja que marques com Corsair, HyperX, T-Force o G.Skill asseguraran una compatibilitat òptima.

Per al cas dels AMD Ryzen de 2a i 3a generació tampoc tindrem més problemes, tot i que és cert que els mòduls de Corsair o de G.Skill solen ser la major aposta per a ells, especialment amb els xips de Samsung. Concretament la Sèrie Dominator de el primer i la gamma Trident de el segon. Sempre és bo mirar les especificiones a la pàgina oficial per saber aquesta informació per endavant.

Tenim un complet article a on ensenyem pas a pas com identificar la compatibilitat entre tots els components d'un PC.

Conclusió i guia de les millors memòria RAM de l'mercat

Finalment us deixem amb la nostra guia de memòries RAM, on recollim els models més interessants de l'mercat per Intel i AMD amb les seves especificacions i altres. Si voleu comprar una memòria, això és el millor que tenim perquè no us compliquéis la vida massa.

Què memòria RAM fas servir tu ia quina velocitat? Si trobes a faltar alguna informació important sobre la memòria RAM, deixa un comentari per anar actualitzant l'article.