TecnologíaInformática: ¿Qué son las memorias DDR3?

La solución llegó con memorias DDR3, que una vez más se duplicaron la frecuencia efectiva de módulos, llevando a cabo a ahora 8 transferencias por ciclo de reloj, contra las 4 transferencias DDR2. El problema es que el aumento de la frecuencia (otra vez) se obtiene a través del acceso simultáneo a direcciones adyacentes y no a través de la mayor frecuencia de las células de memoria, que ha hecho posible ampliar el uso de células de 133 a 266 MHz para otra generación.

En un módulo DDR3-1066, por ejemplo, la celda de memoria opera a sólo 133 MHz, con búferes de datos funciona a 266 MHz y realizar a 4 transferencias por ciclo, resultando en una frecuencia efectiva de 1066 MHz y en los módulos con celdas de funcionamiento a 266 MHz, la frecuencia eficaz es impresionante 2133 MHz y con la maduración de la tecnología parece ser sólo una cuestión de tiempo hasta que tengamos módulos aún más rápidos en el mercado.

Inicialmente, los módulos DDR3 fueron lanzados en la versión DDR3-1066 (133 MHz x 8) y DDR3-1333 (166 MHz x 8), seguido por el estándar DDR3-1600 (200 MHz x 8). Los tres estándares también se llaman (respectivamente) PC3-8500, PC3-12800 y PC3-10667, en este caso dando énfasis en la velocidad de transferencia teórica:

DDR3-1066 (133 MHz) = PC3-8500

DDR3-1333 (166 MHz) = PC3-10667

DDR3-1666 (200 MHz) = PC3-12800

A pesar del aumento en el número de transferencias por ciclo, los búferes de datos siguen trabajando sólo dos veces la frecuencia de las células de memoria. Es decir, la frecuencia interna (celda de memoria) de un módulo DDR3-1600 es de 200 MHz y la frecuencia (de búferes de datos) es de 400 MHz. Las celdas de memoria son 8 transferencias por ciclo de reloj (en lugar de 4, al igual que en la DDR2) y los buffers de datos (que funcionan al doble de la frecuencia) 4 transferencias por ciclo de reloj, en vez de dos, como los módulos DDR2.

Si, los cambios no se detienen allí, los módulos DDR3 ofrecerían grandes ganancias en la práctica, porque el tiempo de latencia inicial seguiría siendo el mismo como módulos DDR2 (ya que no hubo cambios en la frecuencia de las células de memoria). Si un módulo DDR3 operado con tiempos de acceso 10-10-10-30, las ganancias serían pequeñas en relación con una DDR2 5-5-5-15, puesto que allí sólo se ganaría en accesos posteriores.

Para evitar esto, los módulos DDR3 incluyen una calibración de señal integrada, que mejora considerablemente la estabilidad de las señales, que permite el uso de los tiempos de latencia bajas, sin que la estabilidad se ve comprometida.

Los módulos DDR3 también utilizan 8 en lugar de 4 bancos, que ayuda a reducir el tiempo de retraso en módulos de gran capacidad. También trajeron una nueva reducción en el voltaje utilizado, que cayó a sólo 1.5 V, 1.8 V en vez de utiliza para DDR2. La reducción en la tensión provoca el consumo eléctrico de la caída de módulos proporcionalmente, que los hace más atractivo para los fabricantes de ordenadores portátiles.

Añadido todas estas mejoras, los tiempos de acceso "reales" de los módulos se redujeron sustancialmente. En lugar de trabajar con tiempos de acceso 10-10-10-30, la generación inicial de módulos DDR3 es capaz de trabajar con tiempo de 9-9-9-24, o incluso 7-7-7-15.

El primer chipset incluía soporte para las memorias DDR3 Intel P35, aparecido en 2007. En vez de cometer el mismo error hizo para el lanzamiento del Pentium 4, cuando trató de forzar el uso de memoria Rambus, Intel adoptó una postura conservadora, equipando el P35 con soporte concurrente DDR3 y DDR2 memorias y deja que los fabricantes de tableros eligieran cuál de las dos tecnologías utilizar.

Como te podrás imaginar, todas las tarjetas principales y de bajo costo ahora apoyan exclusivamente DDR2 (que eran mucho más barato), con las memorias DDR3 relegadas al mercado de alto rendimiento. Esto continuó a lo largo de 2008 y 2009, con la misma fórmula repetida de chipset P45 y en versiones posteriores.

Esto provocó que la demanda para los módulos DDR3 siguiera siendo débil y los precios se mantuvieron altos. Para complicar las cosas, los primeros módulos DDR3 no ofrecieron un aumento de rendimientos tangibles en comparación con los socket de plataforma 775 de la DDR2. Aunque la frecuencia efectiva fuera menor, los módulos DDR2 trabajaron con menores tiempos de acceso, que significó que la competencia era feroz, con el DDR2 esas mejor en muchas situaciones.

Esto llevó a fabricantes de memoria apostar en la producción de módulos de alto rendimiento, en una carrera armamentista que llevó a los módulos overclocados, capaces de operar a 2000 MHz o más (tasa efectiva), pero por otro lado que utilizan voltajes de hasta 2.0 V, muy por encima de la recomendada de 1.5 V. Aunque se vende en pequeñas cantidades, estos módulos encabezó los benchmarks y recibieron atención desproporcionada.

Un buen ejemplo de este tiempo loco de estos módulos son las DDR3-2000 (9-9-9-24) de g.skill, usando 1.9 V tensión y están equipados con un refrigerador activo (conectado al módulo a través de un tubo de calor) para mantener la temperatura de funcionamiento en niveles aceptables:

No sólo eran caros (el kit con dos módulos de 2 GB costaba no menos de $ 300 en el momento del registro), pero se redujo la tensión causada, con muchos módulos que mostraban defectos prematuros después de algunos meses de uso, un problema que afectó también a los módulos de otros fabricantes.

Intel decidió poner orden en el gallinero con el lanzamiento del Core i7, con un limitado apoyo oficial para los módulos DDR3-1066 y DDR3-1333 y advertencia que el uso de voltaje más 1.65 podría dañar el controlador de memoria integrado en el procesador.

Esto obligó a los fabricantes a concentrarse en la fabricación de módulos de baja frecuencia y baja latencia, en lugar de seguir invirtiendo en intervalos simples. Otro cambio positivo fue que los módulos que usaran voltajes "normales", que van desde 1,5 V valor módulos, 1,65 V de alto rendimiento, dentro de los valores recomendados por Intel para su uso en conjunción con los i7.

AMD adoptó una postura similar a la de Intel durante la fase de transición, con el lanzamiento de la plataforma AM3 (utilizando memorias DDR3) pero equipando los procesadores Phenom II con los controladores híbridos, con soporte simultáneo para DDR2 y DDR3. Esto permitió que los procesadores fueran compatibles con AM2 + tableros, permitiéndole decidir entre usar DDR2 o DDR3 al elegir la placa base.

La DDR2 tardó casi 3 años en popularizarse desde la introducción del chipset i915P, en 2004, superando las ventas de las viejas memorias DDR sólo desde 2007.

A pesar de las diferencias en la aplicación, las memorias DDR3 terminaron siguiendo un camino similar a los módulos al principio que cuesta mucho más caro y cayendo a un nivel cercano al precio de módulos DDR2 solamente desde el comienzo de 2010, otra vez casi tres años después del lanzamiento de las primeras tarjetas gráficas y chipsets.