Saltar al contenido

PC Memory 101: comprensión de la frecuencia y los tiempos

    1646835603

    Comprar una memoria puede ser un proceso fácil para aquellos que no quieren pensar mucho en ello. El proceso simplificado se reduce a decidir la capacidad que desea y aceptar lo que alguien más quiera venderle, ya sea a través de un configurador en línea o un vendedor en la tienda. Y si necesita ayuda para decidir cuánta RAM necesita, también podemos ayudarlo en ese frente. Pero la respuesta corta es que, para la mayoría de los usuarios y jugadores, 16 GB es el punto ideal.

    Pero Tom’s Hardware siempre ha buscado lo último en rendimiento sin dejar de considerar el valor, razón por la cual hacemos overclocking. En el frente de la memoria, también es por eso que a menudo recomendamos kits de revendedores de valor agregado (VARS) como Patriot, G.Skill, Adata y otros, que quieren que elija su producto por su mejor relación rendimiento-precio. Puede encontrar nuestros kits de RAM favoritos en nuestra página de Mejor memoria y leer nuestras reseñas detalladas para ver los resultados de nuestras pruebas y cómo decidimos qué dispositivos son los mejores.

    Pero para aquellos que no han comprado una memoria antes, o no lo han hecho desde que terminaron los aumentos sostenidos de precios de los últimos años, comprender los conceptos básicos de la memoria es clave para saber qué buscar en un kit. Estos términos clave también lo ayudarán a comprender por qué un modelo funciona mejor o peor que otro, incluso si ambos tienen la misma capacidad y velocidades de reloj anunciadas.

    De vuelta a lo basico

    Nos centraremos hoy en DDR4 porque ahí es donde la industria se ha estandarizado en los últimos cuatro o cinco años. La mayoría de los términos que usamos hoy también se aplican a generaciones anteriores de memoria. Pero a menos que esté trabajando con un sistema que tenga varios años en este momento, probablemente esté tratando con DDR4.

    DIMM significa módulo de memoria dual en línea: los DIMM actuales tienen dos interfaces de 64 bits, una en cada lado, y generalmente se venden como UDIMM (también conocidos como DIMM, DIMM largos, etc.) para computadoras de escritorio o SODIMM (DIMM de contorno pequeño) para computadoras portátiles. Algunas placas de escritorio compactas usan SODIMM, por lo general (pero no exclusivamente) para dejar espacio para cuatro módulos en un diseño de placa base que, de lo contrario, solo admitiría dos.
    SDRAM son las siglas de Synchronous Dynamic Random-Access Memory. Organizada en filas y columnas de celdas de manera similar a una hoja de cálculo (o una tabla muy grande), la memoria de acceso aleatorio puede acceder a cualquiera de esas celdas en cualquier orden que indique el controlador de memoria. Aleatorio simplemente significa que el controlador de memoria no necesita leer la fila completa para analizar los datos de la columna correspondiente. Dinámica significa que cada una de las celdas debe actualizarse continuamente para evitar la pérdida de datos, a diferencia de la memoria estática, que suele ser mucho más lenta. Toda la memoria del sistema está sincronizada por un generador de reloj externo.
    La velocidad de datos es el número de veces por segundo (frecuencia) que un módulo envía y recibe datos. Las señales de reloj se asemejan a una onda cuadrada, y Double Data Rate simplemente significa que los datos se transfieren tanto en el borde ascendente como en el descendente de la señal del reloj. Duplicar la velocidad de datos de esta manera permite (por ejemplo) que una onda de 1600 MHz transfiera datos 3200 veces por segundo. Debido a que la frecuencia de datos DDR es el doble de su frecuencia de reloj, a menudo se hace referencia a ella con el término MT/s (megatransferencias por segundo).
    DDR4 es la cuarta generación de memoria de doble velocidad de datos, donde cada generación ha agregado frecuencia, capacidad y algunas otras especificaciones al estándar básico.
    IC, o circuito integrado, es un término para las cosas que la mayoría de los usuarios finales llaman «chips». Un IC DRAM normalmente tiene una interfaz de ocho bits, aunque algunos tienen interfaces de 16 bits.
    Rango es el término que la industria de la memoria ha elegido para representar lo que la mayoría de nosotros considera como bancos o lados de un módulo de memoria. Del término «DIMM» anterior, un rango es la colección de circuitos integrados que se conecta a una de las dos interfaces de 64 bits del módulo.

    Velocidad de datos: más rápido es (generalmente) mejor

    No sorprende que velocidades de datos más altas permitan transferir más datos por unidad de tiempo, pero existen límites en lo que puede soportar un controlador de memoria. La mayoría de las CPU de escritorio de gama alta de hoy en día pueden manejar DDR4-3600, y algunos de los límites de velocidad se imponen artificialmente para imponer la segmentación del mercado, lo que significa que una empresa de chips como Intel quiere que gaste más en un procesador de la serie K desbloqueado (y un placa base de gama alta) si también desea una memoria más rápida.

    Los procesadores de la serie Ryzen 3000 de AMD pueden ejecutar la memoria más rápido que DDR4-3600, pero la empresa ha codificado límites en el firmware base que hacen que el controlador de memoria funcione a la mitad de la velocidad y que otras partes de la E/S de la CPU funcionen a una proporción más baja cuando Se supera DDR4-3600. Nuestra revisión inicial de Trident Z RGB DDR4-3600 de G.Skill mostró que el rendimiento disminuyó al configurar DDR4-3733 como las limitaciones del controlador predeterminado de AMD redujeron esas proporciones, pero una nueva prueba mostró que el rendimiento mejoró en DDR4-3733 cuando esos límites estaban desactivados.
    Los procesadores de la serie Ryzen 2000 anteriores normalmente podían aceptar al menos DDR4-3467 sin fallar, pero las frecuencias más altas inducen ruido (a menudo en forma de señales cruzadas) y las rutas entre el zócalo de la CPU y los DIMM de algunas placas no funcionaban. a la tarea Si está utilizando un procesador de modelo inferior o algo inferior a una placa base X470, le recomendamos que lea los hallazgos de otros usuarios antes de comprar algo más rápido que DDR4-2933.
    Los procesadores LGA 1151 de Intel tienen controladores de memoria que son estables mucho más allá de DDR4-3600, pero la empresa descubrió una manera de obtener conjuntos de chips que no son de la serie Z para instruir a cualquier CPU (incluso una serie K) para bloquear proporciones más altas. También experimentamos relaciones de bloqueo de firmware superiores a DDR4-2400 cuando usamos un Core i3-8350K en el Z370 que usamos como referencia en nuestro resumen inicial de H370/B360. La forma más fácil de superar DDR4-2666 en cualquiera de este hardware es usar un conjunto de chips de la serie Z (Z390, Z370, Z270) con un procesador Core i5 de la serie K o superior.
    El controlador de memoria de Intel funciona a 100 o 133 MHz, produciendo múltiplos de 200 o 266,6 MHz en proporciones enteras. Los multiplicadores de memoria más bajos tienden a ser más estables, particularmente en diseños de plataforma más antiguos como Z270, por lo que DDR4-3467 (13x 266,6 MHz) puede ser más estable que DDR4-3400 (17x 200 MHz), mientras que también funciona mejor.

    En resumen, un procesador de la serie Ryzen 3000 debe ser totalmente compatible con DDR4-3600 siempre que no haya un problema relacionado con la placa base, un procesador Core i5 o Core i7 de la serie K debe admitir DDR4-3600 cuando se instala en un Z390 o La placa base Z370, y cualquier pregunta relacionada con la capacidad de una placa base específica debe abordarse en las reseñas o en los foros de usuarios. Las placas y conjuntos de chips menores pueden tener límites menores que también se abordan en las reseñas de placas base y en los foros de usuarios.

    ¿Pero tal vez estaría mejor con algo que tenga un poco menos de latencia? 

    Latencia: menor es mejor

    La latencia es la cantidad de tiempo que tarda en iniciarse cualquier operación de memoria, y puede sorprender a los no iniciados que esta métrica no haya cambiado en décadas: tanto un dispositivo ordinario de PC-100 como una ejecución de la -mill set de DDR4-3200 tiene una latencia CAS de 10ns. Pero, ¿cómo es esto posible? Entendiendo que las celdas de memoria se distribuyen en columnas y filas, consideremos cómo se definen los tiempos primarios:

    CAS (luz estroboscópica de dirección de columna): el número de ciclos de reloj necesarios para acceder a los datos en una nueva columna cuando la fila correcta ya está abierta.
    tRCD (retraso de RAS a CAS): el número mínimo de ciclos de reloj que el controlador de memoria debe esperar para que se abra una nueva fila.
    tRP (precarga de fila): el número mínimo de ciclos de reloj que el controlador de memoria debe esperar para que se cierre la fila actual.
    tRAS (tiempo activo de fila): el número mínimo de ciclos de reloj que el controlador de memoria debe esperar entre abrir y cerrar una fila.
    CMD (Velocidad de comando): el número de ciclos que se debe presentar una instrucción para garantizar que la memoria la lea. Los valores típicos son 1T y 2T.

    Suponiendo que la fila de memoria correcta ya está abierta, CAS es el tiempo que se tarda en acceder al siguiente bit de memoria. Si todas las filas están cerradas, acceder a una celda requiere primero abrir una fila y luego encontrar la columna correcta (tRCD+tCAS). Si la fila incorrecta está abierta, acceder a una celda de memoria requiere cerrar la fila actual actual, abrir la fila correcta y encontrar la columna correcta dentro de la nueva fila (tRAS+tRCD+tCAS). Finalmente, cuando la tasa de comando aumenta de 1T a 2T, se requiere un ciclo de reloj adicional para cada comando de memoria.

    Comenzamos con la palabra “tiempo”, pero hablamos exclusivamente de ciclos de reloj porque la latencia se mide en tiempo pero se especifica en ciclos de reloj. Y eso lleva a la pregunta de cómo PC-100 y DDR4-3200 pueden tener la misma latencia: un ciclo de reloj de 100 MHz tarda 10 ns (diez nanosegundos), por lo que PC-100 CAS 1 tardó un mínimo de 10 ns en acceder a los datos. Mientras tanto, DDR4-3200 funciona a un reloj de 1600 MHz y un ciclo de reloj de 1600 MHz tarda solo 0,625 ns. Esto significa que DDR4-3200 CAS 16 requiere un mínimo de dieciséis veces 0,625 ns para acceder a los datos, que sigue siendo 10 ns.

    Dado que el tiempo de un ciclo de reloj es inversamente proporcional a la frecuencia, cuanto más rápida sea la memoria, más ciclos de reloj se necesitan para alcanzar nuestro estándar medio, 10 ns. DDR4-3600 lo hace en 18 ciclos. DDR4-4000 lo hace en 20 ciclos. Reducir el tiempo de acceso por debajo de ese estándar requiere menos ciclos de latencia por frecuencia, por lo que DDR4-3200 C14 (8,75 ns) y DDR4-3600 C16 (8,89 ns) superan nuestro estándar medio.

    Rangos: reducción de la latencia a través de la redundancia

    Para una CPU, esperar a que finalice cada escritura o lectura antes de iniciar la siguiente ralentizaría significativamente el proceso. El intercalado es un método que permite iniciar un comando mientras el otro finaliza. Los usuarios pueden ayudar a la capacidad de su CPU para hacer esto aumentando el número de rangos por canal de uno a dos. Esto se puede lograr instalando dos DIMM de rango único o un DIMM de rango doble en cada canal.

    La mayoría de las memorias producidas desde 2017 hasta la actualidad utilizan circuitos integrados de 8 Gb (ocho gigabits).
    La mayoría de los circuitos integrados de memoria tienen una interfaz de ocho bits.
    Se pueden usar ocho circuitos integrados de 8 bits para llenar un solo rango de 64 bits.
    La capacidad total para ocho circuitos integrados de 8 Gb es de 8 GB (ocho gigabytes).
    Por lo tanto, la mayoría de los kits de memoria de 32 GB tienen cuatro rangos.

    Cuatro rangos cumplen la tarea de colocar dos rangos por canal en una placa base de dos canales, pero vemos varios «máximos» en las matemáticas anteriores. ¿Qué pasa con las excepciones?

    Actualmente, la demanda de circuitos integrados con capacidad de 16 Gb es demasiado alta para que las empresas los desperdicien produciendo módulos de 16 GB de rango único. En cambio, los módulos de 16 GB se fabrican utilizando dos rangos de circuitos integrados de 8 Gb, como se mencionó anteriormente.
    Los módulos de consumo de 32 GB utilizan dos filas de circuitos integrados de 16 Gb, de modo que dos DIMM de 32 GB forman un kit de doble canal de 64 GB que tiene cuatro filas.
    Los módulos actuales de 4 GB utilizan principalmente cuatro circuitos integrados de 8 Gb, cada uno con una interfaz de 16 bits. Se necesitarían cuatro de estos para crear cuatro filas.
     Los circuitos integrados de 4 Gb más antiguos apenas son un factor a menos que compre en revendedores de bajo volumen. Encontrarlos es una excelente manera para que los compradores que solo desean 16 GB obtengan cuatro rangos, pero identificarlos puede ser difícil.

    Por supuesto, uno podría mirar debajo del borde inferior de un disipador de calor para determinar si ciertos módulos tienen ocho circuitos integrados en ambos lados: cada vez que detectamos algo que se desvía de la norma, lo mencionamos en nuestras revisiones.

    Conclusión: sea más rápido, sea más rápido, sea más

    Las velocidades de datos más altas mejoran el rendimiento, dentro de los límites de una CPU y una placa base. Una latencia más baja aumenta el rendimiento sin aumentar la velocidad de datos. Cuatro rangos funcionan mejor que dos, hasta el punto de que 32 GB de DDR4-3200 a menudo superan a 16 GB de DDR4-3600. Los datos que respaldan estas conclusiones se detallan en nuestro reciente análisis de memoria Ryzen 3000.

    Ahora que lo hemos guiado a través de algunos de los puntos más finos de la memoria de la PC, debe saber mucho más sobre lo que está comprando exactamente. Por todos los medios, siéntase libre de seguir consultando a ese configurador en línea o al empleado de la tienda fuera de línea para obtener ayuda para elegir un kit. Pero no deje que le impongan un kit caro con una latencia inferior a la media, velocidades de reloj publicitadas que su conjunto de chips o CPU no pueden manejar y/o un kit de rango único que dejará su CPU esperando para abordar una tarea . Dada la gran cantidad de kits de memoria que hay en el mercado, es casi seguro que hay mejores opciones disponibles.

    Encontrar descuentos en RAM

    Ya sea que esté comprando módulos DIMM que figuran en nuestra lista de la mejor memoria RAM o no, puede encontrar ahorros consultando nuestras listas de códigos de promoción de Newegg y códigos de cupón de Corsair.

    0 0 votes
    Rating post
    Subscribe
    Notify of
    guest
    0 comments
    Inline Feedbacks
    View all comments
    0
    Would love your thoughts, please comment.x
    ()
    x