Desde análisis de datos hasta juegos en línea, un aumento en la demanda de capacidad de memoria ha allanado el camino para una nueva generación de memoria de acceso aleatorio (RAM).
En este articulo, aprenderá cómo la RAM DDR5 enfrenta estos desafíos y proporciona una alternativa muy necesaria a las iteraciones anteriores.
La velocidad de datos doble (DDR) es una forma de memoria de acceso aleatorio (RAM) utilizada en computadoras fabricadas después de 2002. Antes de 2002, la mayoría de las computadoras tenían memoria de velocidad de datos única (SDR).
La memoria de acceso aleatorio es un chip de computadora que almacena el sistema operativo (SO), los programas de aplicación y los datos actualmente en uso de una computadora robusta, para que la unidad central de procesamiento (CPU) pueda recuperarlos fácilmente .
La memoria de acceso aleatorio es de corto plazo, ya que los datos se retienen mientras la computadora esté encendida, pero abandonan el chip RAM una vez que la computadora se apaga.
Cuando se reinicia la computadora, el sistema operativo y otros archivos se recargan en el chip desde una unidad de disco duro (HDD) o una unidad de estado sólido (SSD).
Los chips de RAM se encuentran en chips de módulos de memoria, módulos de memoria únicos en línea (SIMM) o módulos de memoria duales en línea (DIMM). Estos módulos se instalan en las ranuras de memoria de la placa base y almacenan datos en celdas de memoria separadas.
Los SIMM son de 32 bits, mientras que los DIMM son de 64 bits. Para tener la velocidad de transferencia de datos de un DIMM, se deben instalar dos SIMM en pares coincidentes.
También existen variaciones dentro de la RAM: memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM) y memoria dinámica de acceso aleatorio síncrona (SDRAM).
La DRAM no está sincronizada con la sincronización del reloj de la CPU y envía instrucciones solo cuando se reciben desde la interfaz de usuario; utiliza un condensador para almacenar datos, pero ese condensador perderá datos a medida que pierde carga a menos que se recargue periódicamente.
Cuando el condensador pierde carga, pierde los datos por completo. La necesidad de recargar es la razón por la que este tipo de memoria de acceso aleatorio se denomina "dinámica".
Dado que la DRAM no está sincronizada con ninguna influencia externa, plantea un problema a la hora de organizar los datos a medida que llegan, especialmente con la velocidad cada vez mayor de los procesadores.
Por el contrario, la SDRAM se sincroniza con la sincronización del reloj de la CPU y envía instrucciones de manera más eficiente al unirse a otras instrucciones que la computadora está procesando, lo que permite que la computadora reciba otro comando antes de que haya terminado de procesar el comando anterior.
La SDRAM, entonces, puede funcionar a velocidades mucho más altas que la DRAM, lo que la convierte en la forma más popular de RAM que se ofrece en las computadoras.
SDR SDRAM lee una sola palabra de datos en el flanco ascendente (inicio) del ciclo de reloj de la CPU o en el flanco descendente (final) del ciclo de reloj, pero no en ambos, de ahí la "velocidad de datos única " . El controlador de memoria determina el momento exacto en que los datos estarán listos para su procesamiento, sin dejar lugar a retrasos.
DDR SDRAM lee dos palabras de datos por ciclo de reloj tanto en el flanco ascendente como descendente del ciclo de reloj, lo que le otorga el doble de potencia para transferir datos que la SDR SDRAM.
Actualmente existen cinco generaciones de DDR: DDR, DDR2, DDR3, DDR4 y DDR5.
Cada generación tiene una mayor densidad de memoria, un menor voltaje operativo y un acceso más rápido, lo que mejora las tasas de transferencia de datos y las velocidades de procesamiento.
Hasta entonces, la versión más reciente de DDR era DDR4. DDR4 tiene hasta 16 GB de capacidad de memoria por chip RAM, velocidades de transferencia de datos de 3,2 Gb/s y requisitos de energía de 1,2 V, una mejora significativa con respecto a DDR3.
Sin embargo, con el aumento de la transmisión intensiva de datos, las videoconferencias, los juegos en línea, el análisis de datos y las aplicaciones de IA/ML, DDR4 no puede seguir el ritmo de las demandas de la tecnología moderna.
Además, el mundo empresarial ha trasladado las cargas de trabajo de las instalaciones a la nube, lo que ha provocado un aumento espectacular de los centros de datos a hiperescala.
En respuesta a estos crecientes desafíos, la RAM DDR5 ofrece mejoras espectaculares en el rendimiento del servidor. Sin embargo, tanto DDR4 como DDR5 son SDRAM.
Las ventajas importantes que tiene la RAM DDR5 sobre las generaciones anteriores:
Mayor capacidad de memoria: DDR4 tiene de 2 GB a 16 GB de capacidad de memoria por chip RAM, mientras que DDR5 tiene de 8 GB a 64 GB de capacidad de memoria.
Mayor ancho de banda: DDR5 ofrece un aumento del 50%+ en el ancho de banda sobre DDR4 (3,2 Gb/s), con una velocidad mínima de transferencia de datos de 4,8 Gb/s.
Requisitos de bajo voltaje: DDR5 tiene un voltaje de funcionamiento de 1,1 V, en comparación con los 1,2 V de DDR4. Esto aumenta el rendimiento del servidor, ya que usar menos energía significa que se desprende menos calor. Cuanto más calor se desprende y no se elimina, más se ve afectado negativamente el rendimiento del servidor.
Nueva arquitectura de energía: los DIMM DDR5 trasladan la administración de energía de la placa base al propio DIMM. Estos DIMM tienen un circuito integrado de administración de energía (PMIC) de 12 V que facilita la integridad de la señal y los desafíos de ruido, ofreciendo un mejor control del suministro de energía en DIMM y mitigando el margen de pérdida debido a un voltaje operativo más bajo.
Arquitectura de canal actualizada: los DIMM DDR4 tienen un canal de 72 bits que contiene 64 bits de datos y ocho bits ECC. (ECC significa código de corrección de errores, utilizado para detectar y corregir la corrupción de datos en la memoria). Los DIMM DDR5 tienen dos canales, cada uno de 40 bits de ancho: 32 bits de datos con ocho bits ECC. Esto mejora la eficiencia del acceso a la memoria.
Mayor longitud de ráfaga: DDR4 tiene una ráfaga de 4 bits y una longitud de ráfaga de 8 bits, mientras que DDR5 tiene una ráfaga de 8 bits y una longitud de ráfaga de 16 bits. (El corte en ráfaga significa que solo se transfiere una determinada porción de datos y la longitud de la ráfaga es la cantidad de datos transferidos). Esto mejora la simultaneidad y la eficiencia de la memoria.