La memoria de acceso aleatorio dinámico (DRAM) es un tipo de memoria primaria que se usa para almacenar temporalmente información para enviar a una unidad de procesamiento central (CPU) y volver a una aplicación para proporcionar resultados a los usuarios. La memoria de la computadora es un componente importante en los escritorios y dispositivos móviles, pero el tipo y la velocidad de DRAM determinan el rendimiento de una computadora.
La DRAM es una forma de almacenamiento volátil que mantiene la información mientras la computadora esté encendida. La DRAM es una serie de circuitos que almacenan datos para aplicaciones o la CPU para usar en cálculos. La diferencia distintiva 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 que se apaga la alimentación.
¿Cuáles son las características de DRAM?
Como medio de memoria volátil, las características distintivas de DRAM incluyen:
- Memoria volátil: DRAM retiene datos solo cuando está encendido. Una vez que la alimentación está apagada, se pierde la información almacenada.
- Actualizar ciclos: Las celdas DRAM deben 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 secundario no volátiles, como HDD y SSD, pero más lenta que la RAM estática (SRAM), que es el segundo tipo de RAM principal.
DRAM obtiene su nombre por la necesidad de actualizar los ciclos para mantener la integridad de los datos. Si bien no es tan rápido como la sarta sartén, la compensación es un menor costo y consumo de energía.
¿Para qué se usa DRAM?
Todas las computadoras necesitan una forma de almacenamiento temporal, y la DRAM suele ser la opción principal para los fabricantes. Los fabricantes de servidores, escritorios y dispositivos móviles instalan un tipo de DRAM en sus dispositivos. Cualquier computadora moderna probablemente tenga DRAM instalado como parte de su construcción para el almacenamiento volátil necesario en cualquier aplicación.
Las tarjetas gráficas también usan DRAM. Una tarjeta gráfica tiene una unidad de procesamiento de gráficos (GPU) que se utiliza para ayudar con la renderización y el procesamiento de imágenes y videos. La DRAM se utiliza en la memoria de tarjetas gráficas para proporcionar cálculos sin interrumpir la CPU. Debido a que las GPU realizan cálculos junto con una CPU, acelera la renderización de gráficos y juegos.
¿Cómo funciona DRAM?
Una celda de memoria en DRAM contiene un transistor y un capacitor, y almacena un poco. Cada celda de memoria almacena un poco de datos, y el transistor es responsable de cargar el capacitor cuando se debe almacenar un bit. Cuando la computadora está lista 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 datos. Los capacitores pierden lentamente su carga, por lo que un circuito de actualización externo vuelve a escribir los datos en el capacitor y actualiza su carga. La DRAM tiene una cantidad finita de bits que puede almacenar, pero la cantidad de circuitos determina la cantidad de bits que puede almacenar la DRAM. Un solo chip DRAM generalmente almacena 8GB, 16GB, 32GB o 64GB.
Las computadoras trabajan con el sistema numérico binario, que es una serie de unidades y ceros. Sin embargo, al trabajar con el mantenimiento de la memoria y la asignación de datos, las direcciones DRAM se presentan en notación hexadecimal, que es un sistema numérico base 16. Un chip DRAM contiene una matriz de bancos de memoria ordenados en filas y columnas. En la intersección de una fila y una columna se encuentra el capacitor que contiene un bit. Cuando la CPU necesita datos de 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 DRAM para almacenarla para su uso en aplicaciones.
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Comparaciones de velocidad de DRAM
Entonces, ¿dónde encaja DRAM en el mundo más grande del almacenamiento? En esta sección, analizaremos más de cerca algunas comparaciones de velocidad comunes para obtener una idea general de cómo la DRAM se compara con otros tipos de medios de almacenamiento.
DRAM frente a HDD y SSD
Como medio de almacenamiento no volátil, la DRAM es inherentemente más rápida que los medios de almacenamiento persistentes, como HDD y SSD. Existen dos cuellos de botella principales que actualmente impiden que el almacenamiento persistente alcance las velocidades de los medios de almacenamiento volátiles, como DRAM:
- Físico: Las escrituras de almacenamiento de DRAM se producen a medida que el estado puramente eléctrico cambia usando una combinación de transistores y capacitores. La capacidad de almacenar datos en ausencia de potencia (es decir, sin volatilidad) corre por el costo de depender de otros mecanismos.
- Interfaz: Los SSD y HDD deben hablar con una CPU a través de un controlador y una interfaz. El almacenamiento persistente generalmente no tiene una línea directa a la CPU.
Dicho esto, los ingenieros están encontrando nuevas formas de cerrar la brecha de velocidad entre el almacenamiento secundario y primario. Descubra cómo funciona un nuevo tipo de memoria llamada memoria de clase de almacenamiento (SCM) para cerrar esa brecha.
DRAM frente a SRAM
La memoria de acceso aleatorio estático (SRAM) es la otra forma principal de RAM disponible para los sistemas informáticos. SRAM es más rápido que DRAM, por lo que se utiliza en el almacenamiento en caché de datos. Los datos almacenados en caché son información rápida y fácilmente disponible para que una CPU pueda procesarse para mejorar el rendimiento de una computadora. SRAM también utiliza transistores y no contiene capacitores.
SRAM es más volátil que DRAM, pero también es más rápido y suele estar presente en la CPU. No es necesario que los fabricantes de computadoras instalen SRAM, ya que está integrado en la CPU, mientras que DRAM debe instalarse al construir la computadora. SRAM tiene seis transistores, y su proximidad a la CPU y su rápido acceso la hacen más rápida y necesaria para el almacenamiento en caché.
DRAM frente a SDRAM
La DRAM sincrónica (SDRAM) es una generación de memoria de computadora que puede sincronizarse con la velocidad de reloj de la CPU. La coincidencia de la velocidad del reloj mejora el rendimiento del intercambio de datos entre la CPU y la memoria de la computadora. Debido a que la SDRAM es sincrónica, los bloques de bancos de memoria pueden realizar el intercambio de datos simultáneamente, lo que permite que se procesen más datos a velocidades más rápidas que la DRAM estándar.
DRAM frente a DDR
La próxima generación de memoria de computadora es DDR, o SDRAM de doble tasa de datos. La DDR es más rápida en función del intercambio de datos enviados durante el aumento y la caída del reloj de CPU interno, que envía el doble de datos de SDRAM. DDR tiene un multiplicador de velocidad de reloj. Por ejemplo, DDR2 multiplica la velocidad del reloj por 2. DDR4 tiene cuatro veces la velocidad del reloj. Las velocidades de reloj más altas significan que se pueden intercambiar más datos a velocidades más rápidas.
Conclusiones
Cada computadora de escritorio y dispositivo móvil utiliza una generación de DRAM para impulsar el almacenamiento primario volátil. La generación de 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 influye en la velocidad del servidor y el rendimiento de sus aplicaciones.
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