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DDR5: Diferencias con DDR4 y todo lo que debes saber de la nueva generación de memoria RAM para PC

Memoria DDR5

19/09/2021 - 11:00

La memoria RAM DDR5 será la más utilizada durante los próximos años. Vamos a ver en qué se diferencia de la actual DDR4, y cómo puedes instalarla en tu PC.

Como la memoria de nuestro propio cerebro, la RAM del ordenador es un elemento vital para que funcione correctamente. Después del procesador y la tarjeta gráfica, es el componente del PC que más influye en su rendimiento.

Si la memoria RAM tiene poca capacidad o es lenta, retrasará las funciones de la CPU y el chip gráfico. Por eso es tan importante.

En los últimos años la memoria más utilizada, tanto en los PCs como en los móviles, ha sido la memoria DDR4. Pronto comenzará a ser sustituida por la memoria DDR5, el doble de rápida, y con nuevas funciones adicionales.

Vamos a ver qué es la memoria DDR5, qué novedades aporta, y cómo podemos incorporarla a nuestros dispositivos.

Se estima que podremos usarla en nuestros PCs a final de año, o principio del que viene, si la crisis de los semiconductores lo permite.

La evolución de la RAM y las nuevas DDR5:

La memoria SDRAM

La memoria que se usa en los ordenadores, móviles, tablets, etc. para procesar los datos que necesitan las apps se conoce con el nombre de memoria RAM (Random Access Memory), Memoria de Acceso Aleatorio.

Su principal característica es que es una memoria volátil, es decir, solo almacena datos de forma temporal, mientras el dispositivo está encendido y la memoria tenga corriente. Cuando lo apagas, los datos se borran y la memoria RAM se vacía.

Memoria de PC

Es una Memoria de Acceso Aleatorio porque es posible acceder a cualquier dato contenido en la memoria a la misma velocidad, sin importar el lugar físico del chip en el que esté.

Existen muchos tipos diferentes de memoria RAM: SRAM, NVRAM, MRAM, RDRAM, etc.

En los ordenadores y móviles modernos se emplea la memoria SDRAM, o Synchronous Dynamic RAM, memoria RAM de acceso dinámico y síncrono.

Es síncrona porque se sincroniza con el bus de datos de la placa base para mejorar el rendimiento. Y es dinámica porque el procesador puede asignar diferente cantidad de memoria a las apps o los procesos, según se necesite.

La memoria SDRAM DDR4

La memoria SDRAM moderna es del tipo DDR, o Doble Tasa se Datos. Se caracteriza porque la memoria puede transmitir datos por dos canales distintos al mismo tiempo, en un único ciclo de reloj. Con este sistema se duplica el rendimiento. Por eso se instalan bloques de memoria en múltiplos de dos.

No es algo nuevo, ya que se empezó a usar hace casi 20 años, por eso la memoria DDR-SDRAM ha ido evolucionando: DDR, DDR2, DDR3, etc. Algunas marcas en lugar de DDR2, DDR3, etc, lo llaman PC2 o PC3, pero se refieren a lo mismo.

Se conectan a la placa base del ordenador a través de un conector DIMM, que tiene una muesta asimétrica, para que sepamos en qué posición hay que insertar la RAM en la placa.

Memoria de PC

La velocidad de la memoria RAM se mide en Megatransferencias por segundo (MT/sg), aunque comercialmente se suele usar los Megaherzios o MHz.

  • DDR: Alcanzaba una velocidad de 266 MT/sg, y un consumo de 2,5V. Conector DIMM de 184 pines
  • DDR2: Velocidad de 400 MT/sg, y un consumo de 1,8V. Conector DIMM de 240 pines
  • DDR3: Velocidad de 1.066 MT/sg, y un consumo de 1,5V. Conector DIMM de 240 pines
  • DDR4: Velocidad de 3.200 MT/sg, y un consumo de 1,2V. Conector DIMM de 288 pines

Como vemos, a mayor DDR la memoria es más rápida y el consumo menor, así que se calienta menos.

En la actualidad la que más se utiliza, tanto en móviles como en PC, es la memoria DDR4. Las anteriores se consideran anticuadas, pero aún se venden para los viejos ordenadores.

Velocidad y latencia DDR4

Dentro de un mismo tipo de memoria DDR3, DDR4, etc, existen diferentes velocidades y latencias. Es importante conocer estos términos, porque van a servirnos para comparar con la nueva memoria DDR5.

Hemos visto cómo la velocidad de la memoria se mide en Megatransferencias por segundo (MT/sg), pero en la práctica en los catálogos de las tiendas se usan los Megaherzios (MHz).

Así, por ejemplo, podemos encontrar módulos de memoria RAM DDR4 a 2.400, 2.600, 3.000, 3.200, hasta 3.600 Mhz. Como más rápida mejor, pero lógicamente también es más cara. Y la placa base debe soportar esas velocidades.

Memoria SDRAM en placa

Otro dato muy importante de la memoria RAM del PC, es la latencia.

Los módulos de memoria RAM tienen asociados unos números, llamados timings. Por ejemplo, 9-8-9-17. Estos datos indican el rendimiento de estos chips en concreto, medido en nanosegundos.

El valor más importante se llama latencia CAS o CL. El CL mide el número de ciclos de reloj que tarda la RAM en ofrecer un dato al controlador de memoria, cuando se requiere. Como más bajo sea el CL, mejor.

Dentro de la memoria DDR4 y dentro de la misma velocidad, por ejemplo 3.600 Mhz, verás que se venden módulos con CL 16 o CL 18, por ejemplo. 

Como más bajo sea el valor más rápida es la memoria, pero también más cara.

Ten en cuenta que no puedes comparar entre distintas generaciones de DDR.

Por ejemplo la memoria DDR3 tiene CL más bajos que la DDR4, lo que en teoría es mejor, pero es mucho más lenta en otros apartados, así que sigue ofreciendo peor rendimiento que la DDR4.

¿DDR5? ¿Pero no existe ya la GDDR6?

Las memorias GDDR son memorias para tarjetas gráficas (de ahí la letra G), y tienen una arquitectura y funcionamiento diferente a la memoria RAM principal.

Tienen también otra numeración. De hecho las tarjetas gráficas de última generación llevan memoria gráfica o de vídeo GDDR6. Pero como decimos, es una tecnología con objetivos diferentes, y no se pueden equiparar.

Datos de la memoria DDR4 para comparar

A modo de resumen, estos son los datos relevantes de la memoria DDR4 para comparar con la nueva DDR5:

  • Velocidad de hasta 3.200 Mhz (estándar), y un consumo de 1,2V.
  • Conector DIMM de 288 pines
  • Comercialmente, con velocidades de hasta 3.600 Mhz
  • Latencia CAS o CL 14 o superior

La nueva DDR5

Ya tenemos la base necesaria para poder entender la memoria DDR de Quinta Generación, o DDR5.

El nuevo estándar comenzó a desarrollarse en 2018 por el concilio JEDEC, pero no se presentó oficialmente hasta el 14 de julio de 2020.

DDR5 se desarrolló con el objetivo de doblar el ancho de banda de la memoria DDR4, con un menor consumo. Todo ello, manteniendo la latencia.

Un objetivo ambicioso, que se ha convertido en realidad.

Este aumento notable de la velocidad es necesario porque las CPUs cada vez tienen más núcleos e hilos.

Hemos pasado de procesadores de 4 núcleos que se han usado durante años, a CPUs que ya tienen 8, 12, incluso 32 núcleos y 64 hilos, y cada uno de ellos reclama su propio ancho de banda de memoria.

Densidad de los módulos

Los módulos DDR5 mantienen los 288 pines (conectores) de la generación anterior.

Los chips están fabricados con litografía de 10 nanómetros (nm), y están formados por 4 bancos de memoria que a su vez se pueden agrupar de 8 en 8.

Dos de las mejoras que permiten aumentar el rendimiento están en la ráfaga de datos y en los canales de memoria.

DDR5 dobla el tamaño de las ráfaga de datos de 8 a 16. Además ahora hay dos canales independientes de 40 bits por cada módulo DIMM de memoria, mientras que DDR4 solo tenía un canal, de 72 bits.

Aquí podemos ver el esquema de los módulos de memoria DDR5, cortesía de Electricafundablog:

DDR5

Electricafundablog

Podemos ver los dos canales independientes, a izquierda y derecha del controlador de memoria (el chip RCD azul).

Cada canal tendrá asociado 10 chips o grupos de bancos de memoria.

Otro truco para mejorar el rendimiento, es que la memoria DDR5 ha conseguido multiplicar por 4 el número de chips de memoria por módulo. Por eso solo se van a vender en módulos a partir de 16 GB, dejando atrás los populares módulos de 8 GB que se usan ahora.

Recordemos que esta memoria usa dos canales en un ciclo de reloj y por tanto deben instalarse dos módulos o bancos de memoria en paralelo. Así que la memoria de los PCs a partir de 2022 alcanzará los 32 o 64 GB de RAM, como valores estándar.

Memoria DDR5 Samsung

Sim embargo ya están en desarrollo módulos de 64 y 128 GB. Así que en unos años tendremos PCs con hasta 512 GB de RAM.

Parece una locura, teniendo en cuenta que actualmente la mayoría de los PCs funcionan con 8 o 16 GB de RAM.

Velocidad de DDR5

Mientras que la memoria DDR4 alcanza velocidades de hasta 3.200 MT/sg, la memoria DDR5 parte de una velocidad de 4.800 MT/sg, lo que significa que es 1,87 veces más rápida.

Y puede llegar hasta los 6.400 MT/sg, aunque tardará unos años en alcanzar esta velocidad máxima. Y se espera que incluso sea superada.

El voltaje DDR5

La memoria DDR4 funciona a 1,2V, pero DDR5 lo hace a 1,1V. Es decir, consume un poco menos.

No parece mucha diferencia, pero es una gran logro teniendo en cuenta que casi dobla la velocidad.

Latencia DDR5

Aunque aún no se han confirmado latencias finales en las memorias DDR5 comerciales, el estándar dicta que la latencia será igual o muy similar a la de las memorias DDR4.

Así que podemos esperar latencias CAS en torno a CL-14 o un poco superior.

Nuevas funciones

La memoria DDR5 no solo es más rápida con un menor consumo. También estrena nuevas características que no estaban en DDR4.

Una de ellas es la Ecualización por Retroalimentación de Decisiones (DFE), que permite escalar la velocidad de E/S de la memoria, es decir, no es fija, para mejorar el ancho de banda y el rendimiento.

Otra mejora es que los módulos de memoria pueden integrar reguladores de voltaje en la propia placa de memoria, para aumenta la velocidad y reducir el ruido. Pero esto aumenta bastante el precio, y posiblemente solo se use en servidores, o en PC gaming de gama premium.

También tendrán un PMIC (Power Management IC) integrado en el módulo, en lugar de en la placa base, así que se podrá overclockear con mayor facilidad.

Tabla DDR4 vs DDR5

Para fijar un poco estos datos, comparamos las características técnicas de las dos generaciones.

En esta tabla tienes la información más relevante.

CaracterísticasDDR4DDR5
Velocidad1.600 a 3.200 Mhz (estándar)4.800 a 6.400 Mhz
Voltaje1,2V1,1V
Tamaño de los módulos de memoria8 ó 16 GB16 hasta 64 GB
Canales por módulo DIMM12
Tamaño de ráfaga de datosBC4, BL8BC8, BL16
Gestión de energíaEn la placa baseEn el módulo DIMM (PMIC)

Hemos visto cómo es esta nueva memoria desde un punto de vista técnico, pero a muchas personas todos estos datos no les dicen nada, así que vamos a interpretarlos.

Qué ventajas tendrá la memoria DDR5... en cristiano

La memoria DDR5 nos va traer módulos más grandes, a partir de 16 GB. Esto significa que los PCs van a tener más memoria RAM.

En 1 o 2 años el valor mínimo se situará en 32 GB, y va a subir rápidamente a 64, 128, e incluso 512 GB de RAM.

La mayor velocidad de DDR5 va a hacer que los juegos y las aplicaciones se ejecuten más rápido, especialmente ordenadores con un procesador con muchos núcleos.

Finalmente, se va a calentar menos y va a consumir menos que DDR4, una ventaja en el diseño de los futuros PCs.

LPDDR5 para portátiles y tablets

Los dispositivos móviles dotados de batería, utilizan una variante de memoria DDR5 llamada LPDDR5.

El prefijo LP significa Low Power o Bajo Consumo. Es una memoria más ligera, algo más lenta, pero también con menor consumo y calentamiento.

Son estándares diferentes que, al igual que la memoria gráfica GDDR6 que hemos comentado, siguen otra numeración. La memoria LPDDR5 y su variante LPDDR5X ya llevan casi un año a la venta, por ejemplo en los móviles Samsung Galaxy S21.

LPDDR5 alcanza velocidades de hasta 6.400 Mbps, y la variante LPDDR5X llega a los 8.533 Mbps.

¿Cuándo estarán a la venta?

La compañía SK Hynix ya tenía chips DDR5 experimentales funcionando a 6400 MT/sg, lo máximo que permite el estándar, en 2019.

El primer chip SDRAM DDR5 a la venta lo comercializó la propia SK Hynix, el pasado mes de octubre. Desde entonces otras marcas, como Samsung, PNY o Micron han anunciado que tendrás módulos de memoria DDR5 comerciales a final de año.

PNY

PNY, por ejemplo, pondrá a la venta sus módulos de memoria PNY XLR8 con un tamaño de 16 GB, a 4.800 Mhz, y un voltaje de 1,1 V.

Presumiblemente serán soportados por la próxima generación de procesadores Intel Alder Lake (12 Generación) y AMD Zen3+ y Zen4, que se pondrán a la venta a principios del año que viene.

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