Tamaño de las memorias : Historia y como han evolucionado hasta ahora

El tamaño de las memorias ha sufrido variaciones a lo largo de la historia. Por ello, dentro hemos hecho un repaso para enseñártelo.

En la informática, el tamaño es una cuestión importante. De este modo, empezábamos a ver ordenadores gigantescos en los 70, mientras que hoy se lucha por conseguir el ordenador más fino posible. Inicialmente, las memorias no tenían un tamaño enorme, como tampoco gozaban de una gran capacidad. Hoy, podemos ver módulos con una capacidad enorme en unas dimensiones reducidas. A continuación, os contamos la historia de las memorias y su historia.

La historia del tamaño de las memorias RAM

Si nos basamos en la historia literal de la memoria RAM como tal, tendremos que remontarnos a 1947, cuando fue usada por primera vez en el Tubo de Williams. Hablaremos de la historia de las memorias RAM en la informática. Por ello, intentaremos ser lo más exactos posibles porque, ya sabéis, la veracidad de la información depende de quién la cuenta.

Como iréis viendo, el principio de las memorias RAM estaba marcado por empresas como IBM, NEC o Farichild, que eran fabricantes de semiconductores. Más tarde, se uniría Intel a «la fiesta».

La memoria RAM es uno de los pocos componentes en la historia de la informática que ha evolucionado aumentando de tamaño.

1968, el primer chip de memoria RAM

Empecemos en 1968 y la primera patente de Dynamic Random-Access Memory. Esta patente fue registrada por Robert Dennard, ingeniero de IBM. El chip original era una célula de memoria que consistía en un transistor y condensador que estaban emparejados. El condensador almacena un sólo bit de datos binarios y una carga eléctrica; el transistor lee y refresca la carga miles de veces por segundo.

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La idea estaba ya asentada, sólo hacía falta desarrollarla más y que los fabricantes de semiconductores «se pusieran las pilas».

1969, Intel lanza la SRAM o memoria RAM estática

La llegada de la memoria RAM estática llega justo con el primer lanzamiento de la empresa Intel: el 3101 Schottky TTL bipolar 64-bit. Se trataba de un chip SRAM (Static Random Access Memory). La memoria SRAM requiere energía constante para contener información. El consumo de energía varía dependiendo de las veces que accedamos a la memoria.

Es más rápida que la DRAM, pero mucho más cara y contiene menos información por unidad de volumen. Sin embargo, Intel ya estaba desarrollando la que sería «la memoria RAM».

Esta SRAM que lanza Intel tendría un tamaño de 256 bits, aunque IBM ya había sacado un chip con una capacidad de 512 bits. Este tipo de memoria RAM se comercializaría hasta 1995, obteniendo un máximo de 256 MB de capacidad.

1970, Intel lanza la primera DRAM

Esta la conocemos mucho más, ya que es la más común en la actualidad. La DRAM (Dynamic Random Access Memory) es dinámica, al contrario que la SRAM. Las células que guardan la información son refrescadas con nueva electricidad cada «X» milisegundos para que la memoria RAM mantenga su información.

Existen ciertas informaciones que apuntan a que el inicio de la DRAM vino de la mano de Toshiba en 1965. No obstante, parece que la DRAM «Intel 1103» tuvo más repercusión. Ahora os preguntaréis ¿Pero eso no era lo que había inventado Robert Dennard en el ’68?Exacto, es lo mismo, pero no se había comercializado mundialmente en ordenadores hasta que llegó Intel.

Dicho esto, la memoria «Intel 1103» tendría 1 kb de capacidad o tamaño.

1983, Wang Laboratories crea el módulo SIMM

Damos un salto de más de 10 años para ver un avance importante en el mundo de las memorias RAM: la creación del módulo SIMM (Single In-line Memory Module). Este módulo era una placa con circuito impreso en la PCB donde se montaban las memorias DRAM. El módulo se insertaba en un slot de la placa base. Los pines o contactos de ambas caras estaban interconectados, cosa que cambia en los módulos DIMM.

El motivo de la creación del módulo SIMM residía en la necesidad de proteger las placas base, ya que las memorias RAM iban soldadas. Por lo tanto, era muy difícil quitar una memoria RAM de la placa sin causar daños. De este modo, nacieron los módulos SIMM, los cuales permitían la extracción e instalación de manera sencilla.

1992, Samsung introduce la SDRAM y el SDR

Los 80 fueron una época experimental en toda regla, especialmente en la informática. Los resultados de esos experimentos se verían a principios de los 90, como es el caso de Samsung. Por otro lado, la informática tenía que avanzar para poder desarrollar y mejorar los distintos componentes de un PC. Por ello, veréis que en los 90 hubo un auge en la informática brutal:

• Tarjetas gráficas 3D (Voodoo, ATI, y Nvidia).
• Discos duros con más capacidad.
• Microprocesadores más potentes (primera familia Intel Pentium y AMD AM386).
• Etc.

Samsung fabricó el primer módulo de SDRAM (Syncrhonous DRAM o DRAM síncrona) de la historia, que era un tipo de memoria que se sincronizaba a ella misma con la frecuencia del sistema. Esta sincronización permitía a la memoria funcionar a velocidades más altas que los otros tipos de memoria. Esto suponía soportar una frecuencia de hasta 133 MHz.

Realmente, se empezó a vender y comercializar por medio mundo en 1996. Para ser exactos, se trataba del módulo KM48SL2000 (SDR), cuyo tamaño era de 16 MB de capacidad. Sustituiría a los demás tipos de memorias DRAM. Nadie lo sabía, pero se convertiría en el estándar que vemos hoy en día en las DDR4.

Mientras tanto, veíamos memorias DRAM que alcanzaban los 256 MB de capacidad, como el caso de Hitachi, Toshiba, NEC, Mitsubishi o Fujitsu. Sin embargo, este tipo tenía los días contados.

1996, nace el DDR

Aunque habría que esperar a 1998, Samsung fue la pionera con el SDR y volvería a serlo con el DDR (Double Data Rate). El DDR utiliza el límite máximo y mínimo del reloj del sistema, doblando la velocidad de la memoria. Fue una tecnología que se utilizaba en memoria RAM, como en tarjetas gráficas.

El primer módulo que tendría esta memoria RAM tendría un tamaño de 64 MB. Que no os sorprenda este tamaño porque en 1996 y 1997 veríamos como Mitsubhishi y Hyundai (SK Hynix hoy) traerían al mercado memorias RAM SDR con un tamaño de 1 GB, las cuales serían las memorias más grandes de la historia en aquella época.

Su tamaño máximo sería de 1 GB y fueron famosas por usarse con procesadores AMD Athlon en 1999. Por otro lado, Intel apostaría por las memorias Rambus (RDRAM) para su Pentium 4, un fallo de estrategia porque no eran mucho más potentes y eran terriblemente caras. Intel decidió cambiar el rumbo y apostar por el DDR.

En cuanto a los estándares relacionados con la velocidad, las frecuencias de estas memorias RAM fueron las siguientes:

• 133 MHz.
• 200 Mhz.
• 266 MHz.
• 333 MHz.
• 400 MHz.

Para dar una pincelada más sobre estas memorias, deciros que tenían un voltaje de 2.5V.

1999, Rambus lanza la RDRAM y el módulo RIMM

Entramos en una etapa de transición súper importante donde los avances informáticos fueron brutales. En primer lugar, destacamos el lanzamiento de esta memoria que ofrecía un ancho de banda de memoria (teórica) de 1.6 GB/s. Era una memoria mucho más cara que la SDRAM, pero Intel la vio con muy buenos ojos porque ese ancho de banda era muy atractivo.

No, no nos hemos equivocado de foto. Curiosamente, uno de los fabricantes principales de RDRAM fue Samsung, a pesar de que fuese una memoria creada por Rambus.

De este modo, surgieron los módulos RIMM de RDRAM. Básicamente, era una marca creada por Rambus que reensamblaba los módulos DIMM. Estos módulos fueron usados con los Pentium 4 de Intel. Concretamente, se utilizaron los módulos Direct RDRAM que incorporaban 72 MB.

Estos módulos tenían un problema: requerían señal contínua. Si había un slot de memoria vacío, el PC no funcionaba bien. Esto se solucionaba utilizando módulos C-RIMM.

Con todo esto, el contrato de Intel con Rambus expiró en 2001, tan sólo 2 años después de lanzar Pentium 4 al mercado. Hynix llegó a fabricarla en 2001, pero quedó patente el fracaso de esta memoria debido al nacimiento de una nueva era: el DDR2.

AMD decidió usar SDRAM con sus Athlon XP, una jugada que pondría el marcador 1:0 a favor de AMD.

2000, Sony y Toshiba lanzan la eDRAM

Sony y Toshiba se aliaron para producir una memoria RAM integrada en la misma die del MCM. El coste por bit era mucho mayor que los chips DRAM, pero ofrecía grandes beneficios de rendimiento. Integrar la memoria en el ASIC o procesador permitía unos buses más anchos y unas operaciones con más velocidad.

Sin embargo, los costes de producción eran elevados porque requerían más fases de producción que una simple DRAM. Este tipo de memoria tuvo un objetivo claro: las videoconsolas. La vimos en la PS2, Xbox 360, PSP, GameCube, Wii e, incluso, en el iPhone. También, fue usada en procesador Intel e IBM.

Su ciclo de vida parte del 2000 hasta el 2005. Inicialmente, se comercializaba en 32 MB, pero NEC llegó a fabricar eDRAM con 80 MB.

2001, Samsung crea la memoria DDR2

Aunque fue diseñada y creada en 2001, Samsung no la comercializó hasta 2003, momento en que JEDEC otorgó a Samsung el premio al reconocimiento técnico por su estandarización y desarrollo. El DDR2 era una memoria SDRAM que venía en módulos DIMM cuya evolución tenía que ver con la frecuencia y el voltaje: menos energía y una velocidad más alta.

Se introdujo al mercado en el segundo trimestre de 2003 a 2 velocidades: 200 MHz y 266 MHz. Inicialmente, eran peores que las DDR porque tenían más latencia. Las primeras memorias fueron fabricadas por Samsung, Hynix y Elpida. En 2003, vimos memorias DDR2 de hasta 1 GB de capacidad.

Por tanto, demostraba ser una tecnología algo verde para aquel momento, pero todo cambiaría con el paso de los años. En 2004, Samsung sacaría al mercado una memoria DDR2 de 2 GB de capacidad por módulo, lo que encaminaba una era donde este componente tendría un gran impacto.

Para terminar, decir que la DDR2 ofrecía un voltaje de 1.8V, lo que era una gran mejora, como una latencia máxima de CL7 y las siguientes frecuencias:

• 400 Mhz.
• 533 MHz.
• 666 MHz.
• 800 MHz.
• 1066 MHz.

2005, los videojuegos descubren el problema

El tamaño de las memorias iba a sufrir una evolución enorme con la llegada de la RAM DDR3 de Samsung. Hasta su llegada al mercado, la industria de los videojuegos para PC empezaba a alarmar de las necesidades de una mejora en las memorias RAM.

Nos situamos en un contexto en el que los ordenadores de escritorio reciben el impulso que necesitan para ofrecer experiencias gaming más que potentes. En 2005, tener 512 MB de RAM suponía abarcar muchos propósitos; así lo pedía el Doom 3.

Pronto llegaban las malas noticias para los usuarios: las especificaciones recomendadas de algunos juegos ya pedían 1 GB de RAM y un Pentium 4 a 3.0 GHz. Ahora, nos parece irrisorio, pero entonces eran unos requisitos bastante altos. Luego, llegaba The Witcher 3 pidiendo un mínimo de 6 GB de memoria RAM, pero recomendaban 8 GB para jugarlo.

Al mismo tiempo, los desarrolladores tenían que diseñar videojuegos preparados para 32-bits, ya que Windows XP era el sistema operativo por excelencia ¿Por qué destacamos esto? Porque en los S.O de 32 bits es imposible aprovechar más de 4 GB de memoria RAM. Por tanto, hay un problema en cadena:

• Windows XP se empieza a quedar corto.
• Los videojuegos demandan más de 4 GB de memoria RAM.
• Había que comprar módulos de 2 GB y tener varios slots en la placa base.

2007, Samsung comercializa el DDR3

El fabricante surcoreano la estuvo desarrollando desde 2005, pero no llegaría nuestros hogares hasta 2007. La capacidad de estas memorias partiría de los 512 MB. Aunque muchos no lo sepan, Samsung es uno de los «héroes anónimos» de la historia gaming en PC. Lanzaría la memoria RAM DDR3 la cual sustituía a DDR2 mejorándola en todos los aspectos.

Conforme se iban sucediendo las distintas SDRAM, la latencia aumentaba al mismo ritmo que las frecuencias. La RAM DDR3 trajo una evolución importantísima: módulos de 4 GB, 8 GB y 16 GB por unidad. No sólo eso, se reducía el voltaje hasta 1.35V y se aumentaba la frecuencia hasta llegar a los 2113 MHz.

Los principales fabricantes de esta memoria fueron Hynix y Samsung, manufacturando este tipo hasta 2011. Este año fue clave para los ordenadores personales: salió Windows Vista con versión 64 bits y los primeros Core 2 Quad de Intel. De este modo, los desarrolladores de videojuegos tenían carta blanca para crear videojuegos potentes.

Como veis, es clave la conjunta evolución de los diversos componentes del PC para que se produzca esa innovación en procesadores, memorias RAM, placas base o discos duros. En mi opinión, fue la pieza clave para aumentar el tamaño de las memorias lo suficiente como para responder a las necesidades del momento.

En cuanto a las frecuencias, tamaño, voltaje y latencia de estas memorias, las resumimos de esta manera:

• Frecuencias: desde 1066 MHz hasta 2133 MHz en escritorio. Se llegaron a ver memorias DDR3 con una frecuencia de hasta 3300 MHz.
• Voltaje: entre 1.35V y 1.5V.
• Latencia: como mínimo, CL9; como máximo, CL16.
• Tamaño máximo por módulo: 16 GB.

Supone el primer avance importante en el tamaño de las memorias RAM.

2014, Samsung lanza DDR4

Llegamos al final de esta bonita historia de las memorias RAM con el DDR4. Fue desarrollado por Hynix desde 2011, pero Samsung fue quien las lanzó al mercado en 2014. De hecho, Samsung lanza un módulo de 2 GB DDR4 con una frecuencia de 2.133 MHz para testarlo. Los avances que trajo este tipo de memoria hablan por sí solos:

• Desde 2133 MHz hasta 4.800 MHz de frecuencia.
• Un voltaje desde 1.15V hasta 1.35V.

Los primeros procesadores que aprovecharon y soportaron esta memoria fueron los Intel Haswell-EP, es decir, Intel Xeon e i7 Extreme Edition que usaban el socket LGA 2011-v3. En AMD, habría que esperar hasta los Ryzen en 2017 para ver su socket AM4, el cual soporta dicha memoria RAM.

Esta memoria supuso una auténtica revolución en aquel momento, aunque tuviese un precio prohibitivo. Hasta 2016-2017, era una memoria RAM que sólo se veía en servidores, workstations y configuraciones entusiastas. No era para menos, ya que cualquier configuración de LGA 2011-v3 era verdaderamente cara.

Sólo el i7 de escritorio compatible rondaba los 600€, a lo que había que añadir una placa base LGA 2011-v3, que superaba fácilmente los 200€, y la memoria DDR4, que era carísima. Igualmente, supuso un hito en la historia del tamaño de las memorias RAM

Cuando se empezaron a comercializar las DDR4 con mayor frecuencia (+3000 MHz), vimos como la latencia aumentaba bastante, así como el precio. Para que os hagáis una idea, la latencia mínima es de CL14 en 2133 MHz, cosa que se dispara cuando se sube de esa frecuencia.

Aún tenemos más latencia cuando subimos de 3.200 MHz, teniendo como mínimo un CL16. Por no hablar de las frecuencias mayores a 3.866 MHz que llegan a CL19 sobradamente. Como veis, conforme se sube la frecuencia, también aumenta la latencia.

2019-2021, Samsung y Micron empiezan a fabricar DDR5

El último paso en las memorias RAM se llama DDR5, una tecnología que ya ha empezado a fabricarse por parte de Samsung, Micron y SK Hynix. Como no podía ser de otra forma, JEDEC ha cooperado en esta labor.

En el caso de Samsung, empezó a fabricar módulos de prueba en 2019, pero será en 2021 cuando empiece a fabricar módulos DDR5 en masa. Por otro lado, Micron tiene varios frentes abiertos, pero ya os informamos de que en 2019 suministró a sus socios (empresas de servidores) algunos módulos DDR5 de prueba.

Aquí entramos en el primer conflicto: un socket que soporte DDR5. Se ha especulado mucho sobre la noticia de Micron y sus socios porque, para que éstos puedan usar DDR5, debe haber una plataforma que ya lo soporte. Aunque todo el mundo apuntaba a que AMD sería la elegida, desmentíamos este rumor: ni Zen 3, ni Zen 4 soportarán DDR5.

Respecto a cuáles serán sus especificaciones técnicas, ciertas fuentes afirman que las frecuencias partirán desde los 3200 MHz. Según SK Hynix, la velocidad máxima de las memorias DDR5 serán 8400 MHz. Este fabricante anunció que la capacidad por módulo será de 8 GB como mínimo, hasta 64 GB. También, mejoró el voltaje: 1.1V.

Con todo esto, el problema de la latencia será mayor porque ya hemos dicho que a más de 3.800 MHz se dispara a CL19, imaginad a 8400 MHz.

En resumen, SK Hynix empezará a fabricar DDR5 en masa este año en colaboración con Micron, mientras que Samsung lo hará en 2021. Por el momento, Samsung ya está fabricando en masa LPDDR5, una memoria de alto rendimiento para dispositivos móviles.

Como veis, la evolución del tamaño de las memorias ha sido espectacular. Empezamos con bits y con memorias soldadas en la placa base, para luego acabar con 16 GB por módulo y 4.400 MHz de frecuencia.

Esperamos que os haya sido de ayuda esta información. Si tenéis alguna duda al respecto, comentad abajo para que os echemos un cable.

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