Cómo entender los ciclos de actualización

Bien, la RAM de tu computadora se compone de diferentes tipos, pero aquí está el quid de la cuestión: cuando la gente dice RAM, generalmente se refiere a la memoria del sistema, que técnicamente se llama DRAM (RAM dinámica).Esta clase incluye no solo la RAM principal que instalas en tu placa base, sino también algunos SSD que tienen un poco de caché DRAM, e incluso la VRAM de las tarjetas gráficas cuenta. La cuestión es que también está la SRAM (RAM estática), que se usa para cachés diminutos y superrápidos en CPU y GPU. Pero es un poco extraño, porque la SRAM es cara y no tan densa, por lo que se encuentra principalmente en cachés internas, no en gigabytes, obviamente. Por otro lado, la DRAM es más lenta, pero almacena muchos más datos en un espacio más pequeño y cuesta menos, por eso está en todas partes: en la memoria del sistema, la RAM de video, etc.

La diferencia estructural es lo que distingue a la SRAM de la DRAM. La SRAM utiliza entre cuatro y seis transistores por celda, lo que la hace más rápida pero más compleja. La DRAM, por su parte, solo necesita un transistor y un condensador por celda. No sé por qué funciona, pero al tener menos componentes en la DRAM, se puede almacenar más en menos espacio, de ahí su mayor densidad. Y estas matemáticas también explican por qué la SRAM es estática (mantiene su información indefinidamente, hasta que se apaga) y la DRAM es dinámica (necesita una recarga o actualización periódica).Porque, claro, a los ordenadores les encanta complicar las cosas, ¿no?

¿Qué es una actualización de memoria?

Ahora, aquí es donde se pone un poco frustrante. El diseño de la DRAM hace que la carga en cada celda de memoria se pierda con el tiempo: el condensador pierde su carga debido a factores como la temperatura, el ruido eléctrico y la física simple. Entonces, para mantener los datos vivos, el controlador de memoria tiene que revisar y «refrescar» periódicamente todas las filas de memoria; piense en ello como darle a cada una una recarga rápida. Este ciclo de actualización suele ocurrir cada 64 milisegundos, pero puede acelerarse si hace calor o su sistema está bajo carga. Cuando se produce la actualización, es como leer la fila y luego reescribirla inmediatamente, para que los datos no se pierdan.¿El truco? Durante estas actualizaciones, la memoria no se puede leer ni escribir, lo que puede causar pequeñas caídas de rendimiento, especialmente si su sistema está haciendo muchas cosas que consumen mucha memoria.

En algunas configuraciones, el proceso de actualización parece sencillo, pero como el ciclo de actualización tarda entre 75 y 120 nanosegundos, en general es bastante rápido. Aun así, si la RAM o el sistema se calientan demasiado, es posible que sea necesario acortar el intervalo de actualización, lo que puede afectar el rendimiento y el consumo de energía. Por lo tanto, a veces, si el sistema se siente lento, puede deberse a que estos ciclos de actualización se activan con más frecuencia de lo habitual. Es extraño, pero así es como la DRAM nos hace creer que es rápida, hasta que nos damos cuenta de que, en realidad, está trabajando *constantemente* en segundo plano.

Cómo actualizar la DRAM

Esta parte es un poco extraña: leer desde la DRAM es realmente destructivo, lo que significa que el proceso de lectura borra los datos de la celda. Naturalmente, el sistema gestiona esto automáticamente, por lo que los datos se leen en los amplificadores de detección y se reescriben inmediatamente en la celda de memoria, lo que se denomina ciclo de precarga. Debido a esto, el sistema nunca depende de una sola lectura para mantener los datos seguros; en su lugar, ejecuta estos ciclos de actualización en segundo plano, generalmente sincronizados por el controlador de memoria. En la práctica, todo esto sucede con tanta fluidez que la mayoría de los usuarios no se dan cuenta, a menos que estés haciendo overclocking o utilizando hardware bajo presión, en cuyo caso quizás notes un parpadeo extraño o un ligero retraso al sincronizar los ciclos de actualización.

Si se realizan ajustes manuales, como con overclocking o la configuración de la BIOS, algunos entusiastas han intentado ajustar las frecuencias de actualización. Los usuarios más avanzados pueden incluso modificar los tiempos mediante la BIOS o usar herramientas especializadas como MemTest86 o Intel XTU para comprobar si los tiempos de la memoria son lo suficientemente precisos, pero modificar las frecuencias de actualización puede ser contraproducente; la estabilidad es clave. Normalmente, es mejor dejar que la configuración predeterminada de la placa base se encargue de esto; está optimizada para la mayoría de las configuraciones.

Valores atípicos y excepciones

Aquí está la parte extraña: si bien la mayoría de las celdas DRAM necesitan refrescarse cada 64 milisegundos, algunas atípicas pueden mantener su carga por mucho más tiempo, hasta 50 segundos en raros días buenos. La mayoría de las celdas están bien durante unos 10 segundos sin refrescarse, pero una pequeña fracción podría necesitar refrescarse cada segundo o incluso menos, especialmente si son de peor calidad o si la temperatura aumenta bruscamente. Es por eso que los tiempos de refresco de la DRAM se mantienen bajos, para evitar la pérdida de datos en el peor de los casos. Algunos investigadores han intentado analizar y categorizar las celdas RAM por tiempos de decaimiento, lo que lleva a la idea de rebinning o binning de celdas más confiables, lo que podría mejorar la vida útil y el rendimiento de la batería en dispositivos de bajo consumo. Pero aún no es exactamente común, y es complicado porque los cambios de temperatura y el envejecimiento pueden hacer que las celdas pierdan carga inesperadamente, haciendo que todo el sistema sea un poco impredecible.

Conclusión

El ciclo de actualización de la DRAM es básicamente un mal necesario: sin él, los datos se pierden porque la carga se pierde de forma natural. La SRAM, en cambio, no necesita esta recarga constante gracias a su diseño diferente, que la hace más rápida y estable, pero también mucho más cara y de tamaño limitado. Así que, la próxima vez que el sistema se sienta lento después de un tiempo, especialmente bajo mucha carga o calor, podría deberse a que esos ciclos de actualización se activan con más frecuencia de lo habitual. En definitiva, comprender esto ayuda a explicar por qué la RAM a veces se comporta de forma extraña o por qué ciertos ajustes requieren un enfoque cauteloso. Recuerda que estas actualizaciones se realizan automáticamente y, en la mayoría de las configuraciones, sin problemas. Aun así, es bueno saber qué sucede entre bastidores, porque, seamos sinceros, las computadoras son mucho más complejas de lo que parecen.