En cualquier sistema informático actual basado en microprocesador, la forma de trabajar es esencialmente la misma y está basada en el modelo de John von Neumann, donde tanto los datos como los programas se almacenan en la misma memoria.
El procesador tiene que tomar los datos y las instrucciones de ella para poder funcionar. Ahora bien, a las velocidades a las que trabaja éste, la memoria de la cual toma los datos y las instrucciones tiene que ser ultrarrápida. O, lo que es lo mismo, ultracara. Por este motivo, se han creado distintos niveles jerárquicos de memoria.
La más rápida y cercana al procesador es la caché, con niveles 1, 2 y hasta 3. La L1 es ultrarrápida y muy cara, y por eso no pasa de unas decenas de Kbytes. En Sandy Bridge es de 64 Kbytes dividida en 32 Kbytes para datos y 32 para instrucciones. La caché de nivel dos, L2, ya pasa a ser de más de 100 Kbytes, con hasta 256 o 512 Kbytes. La de nivel 3 o L3 se desenvuelve con varios «megas», de hasta 16 Mbytes. Estos tres niveles están integrados en el procesador, mientras que el siguiente, la RAM, está fuera, en forma de módulos de memoria.
Y, por último, la memoria más barata, pero la más lenta también, se corresponde con los discos duros, unidades ópticas y memoria Flash. Estos sistemas son solo un soporte para cargar datos en la RAM. Y es que desde un disco duro no se puede ejecutar nada directamente; solo cargar en RAM.
El procesador busca primero en sus registros, luego en la caché L1, luego en la L2, la L3 y, por último, en la RAM. Todo lo que sea tener que ir a por un dato en la memoria supone ralentizar la operación, tanto más cuanto más arriba esté el dato en la jerarquía de memoria.
Predicción y arquitectura
Por suerte, los sistemas implementados en la CPU permiten adivinar con bastante precisión qué instrucciones se irán ejecutando en un programa, de modo que se pueden precargar en la caché, y solo cuando se equivoca, se necesita invertir más ciclos de reloj en la lectura de la memoria RAM. La eficacia de la arquitectura define en gran medida como funciona este sistema, tanto en Intel como AMD o ARM.
Lo que sí hay que tener en cuenta es que la velocidad de la RAM no es tan crucial como se podría pensar en un principio para caracterizar el rendimiento de un sistema. Al menos en general. Los accesos a la RAM serán programados con antelación y no supondrán, en general, un cuello de botella.
Lo que importa cada vez más es la cantidad de RAM instalada. La mayor penalización proviene de tener que cargar datos desde el disco duro hasta la memoria RAM. Y cuanta menos memoria, más intercambios tendremos que hacer. Pongamos por caso que hay solo 2 Gbytes de RAM en el sistema y 10 aplicaciones abiertas, y cada una consume 1 Gbyte de memoria entre datos y programas. En algún momento habrá que acudir al disco en busca de los «gigas» restantes. Sin embargo, si el sistema tuviese 16 Gbytes, no habría necesidad de cargar y descargar datos desde y hacia los discos duros.
El estado de la memoria
A día de hoy, la memoria por antonomasia es la DDR3. Tras una transición larga, propiciada también por la integración de controladores de memoria en los procesadores, DDR2 se ha quedado solo para equipos antiguos, mientras que DDR3 ha ido extendiéndose tanto en portátiles como en equipos de sobremesa y netbooks. La bajada de los precios ha sido notable también, con gangas de hasta 10 euros por Gbyte, o menos.
Para velocidades extremas de memoria se pueden alcanzar hasta 60 euros por Gbyte, paramemorias DDR3-2.300. Éstas se sitúan como soluciones en el extremo del rendimiento para profesionales del overclocking. Lo habitual será trabajar en velocidades entre DDR3-1.333 yDDR3-2.000. Lo que está claro es que hoy en día tener 8 Gbytes de RAM no es un lujo, ni siquiera en portátiles, donde 4 Gbytes en un módulo SODIMM 1.333 cuestan en torno a los 30 euros.
Pero estas diferencias en precios no se ven justificadas por las pruebas de rendimiento, al menos para la inmensa mayoría de los usuarios. De hecho, es posible encontrar precios de menos de 7 euros por gigabyte. Como curiosidad, para discos SSD el precio por Gbyte está en torno a los 2 euros.
Los módulos ultrarrápidos
La mayor y más evidente utilidad de los módulos de memoria con velocidades por encima deDDR3-2.000 es, sobre todo, que los overclockers puedan jugar con mayores velocidades de reloj sin miedo a que un aumento por encima de los valores nominales para el bus del sistema suponga llevar al reloj de la memoria por encima de los valores estándar.
De este modo, la estabilidad del equipo estará asegurada hasta valores de 2.300 MHz. Es cierto que el ancho de banda disponible desde un punto de vista teórico aumenta con cada incremento de frecuencia, pero en la práctica este incremento no se corresponde con la magnitud del aumento de rendimiento en aplicaciones.
Y teniendo en cuenta que el precio de los módulos se multiplica hasta por más de tres para los de alta velocidad, es preciso plantearse con cuidado la inversión a la ligera en los módulos más veloces. En este informe os mostramos algunos resultados de rendimiento con diferentes velocidades para los módulos, de modo que podáis ponderar si merece la pena o no pagar más.
