DDR y su legado: DDR2, DDR3 y DDR4 (parte I)

No es ningún secreto que la sigla DDR corresponde a Double Data Rate (doble velocidad de datos), lo que significa que las memorias pertenecientes a esta categoría son capaces de duplicar la performance transfiriendo dos bloques de datos por cada ciclo de reloj. Lo que quizás no sea tan obvio son las diferencias entre las sucesivas generaciones de la tecnología DDR.

Comencemos aclarando que las memorias DDR se rotulan con el doble de la verdadera frecuencia de reloj con la que operan. Por ejemplo, las memorias DDR2-800 funcionan a 400 MHz, mientras que las memorias DDR2-1066 y DDR3-1066 funcionan a 533 MHz, y las DDR3-1333, a 666,6 MHz.

Es muy importante observar que las frecuencias de reloj indican el máximo que puede usar una determinada memoria; esto no significa que la memoria funcionará automáticamente a esa velocidad. Por ejemplo, si se instalan memorias DDR2-1066 en una computadora que sólo puede acceder al subsistema de memoria a 400 MHz (800 MHz DDR), las memorias serán accedidas a esa velocidad y no a 533 MHz (1.066 Mhz DDR). Esto ocurre debido a que la señal de reloj es provista por el controlador de memoria, el cual está ubicado por fuera de la memoria (en el chip north-bridge o dentro de la CPU).

La nomenclatura DDRx-yyyy, donde x es la generación tecnológica (2, 3 ó 4) e yyyy es la frecuencia de reloj, sólo se usa para los chips de memoria. Los módulos de memoria usan una diferente nomenclatura: PCx-zzzz, donde x es la generación tecnológica y zzzz es la máxima tasa de transferencia teórica (es decir, el máximo ancho de banda) entre el módulo y el controlador. El cálculo puede realizarse fácilmente, multiplicando la frecuencia de reloj de la DDR en MHZ por 8. Esto nos da la máxima tasa de transferencia en MB/seg. Por ejemplo, las memorias DDR2-800 poseen una tasa de transferencia máxima de 6.400 MB/seg. y los módulos que usan esta clase de memoria se denominan PC2-6400. En algunos casos, los números se redondean. Por ejemplo, las DDR3-1333 poseen una tasa de transferencia máxima de 10.666 MB/seg., pero los módulos que las usan pueden denominarse PC3-10666 ó PC3-10600, según el fabricante.

Tales valores son máximos teóricos, y nunca se logran alcanzar, debido a que, para la nomenclatura, se asume que la memoria estará enviando datos al controlador en cada ciclo de reloj, cosa que en la realidad no sucede. El controlador y la memoria necesitan intercambiar comandos, y mientras lo hacen, la memoria no envía datos.

Velocidades y voltajes

Una de las principales diferencias entre DDR, DDR2 y DDR3 es la máxima tasa de transferencia que cada generación puede alcanzar. En el cuadro de abajo se observan las velocidades más comunes para cada generación. Algunos fabricantes puede ofrecer chips de memoria capaces de alcanzar otras velocidades que las detalladas; por ejemplo, memorias especiales para overclockers.

Memoria	Frecuencia de reloj (MHz)	Tasa de transferencia máxima (MB/seg.)	Denominación de los módulos
DDR200	100	1.600	PC-1600
DDR266	133	2.133	PC-2100
DDR333	166	2.666	PC-2700
DDR400	200	3.200	PC-3200
DDR2-400	200	3.200	PC2-3200
DDR2-533	266	4.266	PC2-4200
DDR2-667	333	5.333	PC2-5300
DDR2-800	400	6.400	PC2-6400
DDR2-1066	533	8.533	PC2-8500
DDR3-800	400	6.400	PC3-6400
DDR3-1066	533	8.500	PC3-8500
DDR3-1333	666	10.666	PC3-10600
DDR3-1600	800	12.800	PC3-12800

Las memorias DDR3 operan a menor voltaje que las DDR2, las cuales a su vez operan a menor voltaje que las DDR. Esto significa que las DDR3 consumen menos energía que las DDR2, y éstas, menos que las DDR.

Comúnmente, las memorias DDR son alimentadas con 2,5V; las DDR2, con 1,8V, y las DDR3, con 1,5V. Algunos módulos pueden requerir mayor voltaje que el indicado. Esto ocurre especialmente con memorias que soportan operación a frecuencias de reloj mayores que las oficiales (por ejemplo, memorias especiales para overclocking).

Generación tecnológica	Voltaje habitual
DDR	2,5V
DDR2	1,8V
DDR3	1,5V

En la segunda entrega de este tutorial cubriremos los aspectos de latencia, prefetch y otras características que distinguen a las distintas generaciones de la memoria DDR.