La memoria de acceso aleatorio dinámico (DRAM) es un tipo de memoria primaria que se utiliza para almacenar temporalmente la información para enviarla a una unidad de procesamiento central (CPU) y volver a una aplicación para proporcionar salida a los usuarios. La memoria informática es un componente importante en los ordenadores de sobremesa y los dispositivos móviles, pero el tipo y la velocidad de la DRAM determinan el rendimiento de un ordenador.
La DRAM es una forma de almacenamiento volátil que conserva la información mientras el ordenador está encendido. La DRAM es una serie de circuitos que almacenan datos para las aplicaciones o la CPU para usar en los cálculos. La diferencia clara entre las unidades y la DRAM es que la DRAM es un almacenamiento primario que no persiste después de un corte de energía, mientras que las unidades de almacenamiento son un almacenamiento secundario que persiste incluso después de apagar la alimentación.
¿Cuáles son las características de la DRAM?
Como medio de memoria volátil, las características que definen la DRAM son:
- Memoria volátil: La DRAM solo conserva los datos cuando está encendida. Una vez que la alimentación está apagada, la información almacenada se pierde.
- Ciclos de renovación: Las celdas DRAM tienen que actualizarse periódicamente para mantener la integridad de los datos, ya que tienden a filtrar carga con el tiempo.
- Velocidad: La DRAM es más rápida que los medios de almacenamiento secundarios no volátiles, como los discos duros y las unidades de estado sólido, pero más lenta que la RAM estática (SRAM), que es el segundo tipo principal de RAM.
La DRAM toma su nombre de la necesidad de actualizar los ciclos para mantener la integridad de los datos. Si bien no es tan rápido como SRAM, el equilibrio es un menor coste y consumo de energía.
¿Para qué se utiliza la DRAM?
Todos los ordenadores necesitan una forma de almacenamiento temporal y la DRAM suele ser la opción principal de los fabricantes. Los servidores, los escritorios y los fabricantes de dispositivos móviles instalan un tipo de DRAM en sus dispositivos. Es probable que cualquier ordenador moderno tenga DRAM instalada como parte de su compilación para el almacenamiento volátil necesario en cualquier aplicación.
Las tarjetas gráficas también utilizan DRAM. Una tarjeta gráfica tiene una unidad de procesamiento de gráficos (GPU) que se utiliza para ayudar con la representación y el procesamiento de imágenes y vídeos. La DRAM se utiliza en la memoria de la tarjeta gráfica para proporcionar cálculos sin interrumpir la CPU. Debido a que las GPU realizan cálculos junto con una CPU, acelera la representación de gráficos y juegos.
¿Cómo funciona la DRAM?
Una celda de memoria en DRAM contiene un transistor y un condensador y almacena un poco. Cada celda de memoria almacena un poco de datos y el transistor es responsable de cargar el condensador cuando hay que almacenar un bit. Cuando el ordenador está listo para almacenar datos, envía una carga al transistor. La carga inicia el almacenamiento de bits y la celda de memoria se recarga cada pocos milisegundos para garantizar que no se pierdan los datos. Los condensadores pierden lentamente su carga, por lo que un circuito de renovación externo reescribe los datos en el condensador y actualiza su carga. La DRAM tiene un número finito de bits que puede almacenar, pero el número de circuitos determina la cantidad de bits que la DRAM puede almacenar. Un solo chip DRAM suele almacenar 8GB, 16GB, 32GB o 64GB
Los ordenadores funcionan con el sistema numérico binario, que es una serie de números y ceros. Sin embargo, cuando se trabaja con el mantenimiento de la memoria y la asignación de datos, las direcciones DRAM se presentan en notación hexadecimal, que es un sistema numérico de base 16. Un chip DRAM contiene una serie de bancos de memoria dispuestos en filas y columnas. En la intersección de una fila y una columna se encuentra el condensador que contiene un bit. Cuando la CPU necesita datos de la DRAM, una unidad de control recupera bits y los envía a la CPU. La CPU envía la salida de vuelta a la unidad de control, que luego la envía a la DRAM para almacenarla para su uso en la aplicación.
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Comparaciones de velocidad de DRAM
Entonces, ¿dónde encaja la DRAM en el mundo más amplio del almacenamiento? En esta sección, veremos con más detalle algunas comparaciones de velocidad comunes para tener una idea general de cómo la DRAM se apila en otros tipos de medios de almacenamiento.
DRAM frente a HDD y SSD
Como medio de almacenamiento no volátil, la DRAM es intrínsecamente más rápida que los medios de almacenamiento persistentes, como las HDD y las SSD. Actualmente hay dos grandes cuellos de botella que impiden que el almacenamiento persistente alcance las velocidades de los medios de almacenamiento volátiles, como la DRAM:
- Físico: Las escrituras de almacenamiento DRAM se producen cuando el estado puramente eléctrico cambia usando una combinación de transistores y condensadores. La capacidad de almacenar los datos en ausencia de energía (es decir, sin volatilidad) se consigue a costa de confiar en otros mecanismos.
- Interfaz: Las SSD y las HDD deben hablar con una CPU a través de un controlador y una interfaz. El almacenamiento persistente no suele tener una línea directa con la CPU.
Dicho esto, los ingenieros están encontrando nuevas maneras de cerrar la brecha de velocidad entre el almacenamiento secundario y el primario. Descubra cómo funciona un nuevo tipo de memoria llamado memoria de clase de almacenamiento (SCM) para cerrar esa brecha.
DRAM frente a SRAM
La memoria estática de acceso aleatorio (SRAM) es la otra forma más importante de RAM disponible para los sistemas informáticos. SRAM es más rápida que la DRAM, por lo que se utiliza para almacenar en caché los datos. Los datos almacenados en caché son información rápida y fácilmente disponible para que una CPU los procese para mejorar el rendimiento de un ordenador. SRAM también utiliza transistores y no contiene condensadores.
SRAM es más volátil que la DRAM, pero también es más rápida y suele estar presente en la CPU. Los fabricantes de ordenadores no tienen que instalar SRAM, ya que está integrado en la CPU, mientras que la DRAM debe instalarse cuando se construye el ordenador. SRAM tiene seis transistores y su proximidad a la CPU y su acceso rápido hacen que sea más rápida y necesaria para el almacenamiento en caché.
DRAM frente a SDRAM
La DRAM síncrona (SDRAM) es una generación de memoria de ordenador que puede sincronizarse con la velocidad del reloj de la CPU. El hecho de igualar la velocidad del reloj mejora el rendimiento del intercambio de datos entre la CPU y la memoria del ordenador. Debido a que la SDRAM es síncrona, los bloques de bancos de memoria pueden realizar el intercambio de datos simultáneamente, lo que permite procesar más datos a velocidades más rápidas que la DRAM estándar.
DRAM frente a DDR
La siguiente generación de memoria de ordenador es DDR o SDRAM de velocidad de datos doble. La DDR es más rápida gracias al intercambio de datos enviados durante el aumento y la caída del reloj interno de la CPU, que envía el doble de datos que la SDRAM. La DDR tiene un multiplicador de velocidad de reloj. Por ejemplo, DDR2 multiplica la velocidad del reloj por 2. La DDR4 tiene cuatro veces la velocidad del reloj. Unas velocidades de reloj más altas significan que se pueden intercambiar más datos a velocidades más rápidas.
Conclusión
Cada ordenador de sobremesa y dispositivo móvil utiliza una generación de DRAM para alimentar el almacenamiento primario volátil. La generación de la DRAM utilizada en un dispositivo determinará la velocidad de las aplicaciones y la salida de cualquier actividad. Incluso cuando aprovisiona servidores para su entorno de red, a menudo elige la memoria. Es esta memoria la que tiene en cuenta la velocidad del servidor y el rendimiento de sus aplicaciones.
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