La memoria y el almacenamiento de la computadora vienen en muchas formas y tamaños: RAM, ROM, SSD, HDD, EFI, caché y copias de seguridad en cinta... Pero, ¿cuál es el más importante?
El primer iPhone se lanzó en 2007 y tenía de 4 GB a 8 GB de almacenamiento, donde se guardaban todos los archivos, como fotos y música. Hoy en día, puede elegir un teléfono inteligente Android con 512 GB de almacenamiento, 64 veces más que el iPhone original.
En tecnología, 16 años son siglos. Pero esa no es toda la historia. Por ejemplo, la memoria y el almacenamiento cumplen funciones similares (proteger bits y bytes), pero funcionan de manera diferente.
¿Cuál es la diferencia entre memoria, almacenamiento y caché?
La gente usa "memoria" y "almacenamiento" como sinónimos. Tiene sentido pero está mal, sin embargo. La similitud es clara; ambos contienen datos y se miden en bytes, pero el uso difiere.
El almacenamiento se centra en el largo plazo, bueno... Almacenamiento. Los archivos se guardan allí, sin tocarlos, hasta que se necesitan. Mientras que la memoria (memoria de acceso aleatorio, RAM) se trata de los datos que las computadoras necesitan para acceder rápidamente. Por ejemplo, los archivos que se utilizan, los datos relacionados con las aplicaciones abiertas y los archivos importantes del sistema operativo se guardan en la memoria del sistema. Eso es porque la memoria es más rápida que el almacenamiento. Desafortunadamente, también es más caro, por lo que las capacidades de RAM son más pequeñas que las de almacenamiento.
Pero nos estamos adelantando. Vamos a explicar cada uno en detalle.
Memoria caché de la CPU
RAM significa memoria de acceso aleatorio. Como se explicó anteriormente, aquí es donde se almacenan los datos para que sean fácilmente accesibles.
Sin embargo, la memoria caché se creó en la década de 1980 porque la memoria no era lo suficientemente rápida en ese entonces. La memoria caché funciona de manera similar a la RAM pero más rápido. Se encuentra en la parte superior de las tablas de velocidad y está directamente integrado en la unidad central de procesamiento (CPU) alrededor de la cual se construye su computadora.
El caché es ultrarrápido pero cuesta incluso más que la RAM. Sus diminutas capacidades lo demuestran. Por ejemplo, la mayoría de las computadoras hoy en día tienen alrededor de 8 a 32 GB de RAM. A diferencia de, el caché más rápido, L1, normalmente tiene kilobytes de almacenamiento, mientras que el caché L3 (el más grande) se recarga en una docena de megabytes (aunque algunas CPU ahora tienen cachés L3 que miden cientos de megabytes).
Memoria de acceso aleatorio (RAM)
Un archivo almacenado, cuando se abre, se copia a la RAM. Las aplicaciones actualmente en ejecución y algunas partes del sistema operativo también se encuentran allí. La memoria RAM se creó a fines de la década de 1940, lo que permite almacenar y recuperar datos en cualquier orden, de ahí el nombre "aleatorio". RAM es "almacenamiento volátil". Su contenido se borra cuando el dispositivo se apaga y la corriente deja de fluir.
También hay muchos tipos de RAM.
SDRAM
Las computadoras desde la década de 1990 han utilizado Synchronous Dynamic RAM (SDRAM). Eso es lo que alguien quiere decir cuando dice: "esta computadora tiene 16 GB de RAM".
Muchos los dispositivos ahora usan RAM DDR5 (Memoria de 5.ª generación de velocidad de datos doble, la última versión en el momento de escribir este artículo) como SDRAM. Sin embargo, sigue siendo caro, por lo que DDR4 sigue siendo la corriente principal. Incluso encontrará módulos DDR3 más antiguos en computadoras y teléfonos más antiguos.
Los módulos de memoria están disponibles en dos tamaños: DIMM para computadoras de escritorio y SODIMM para computadoras portátiles y computadoras pequeñas. Recientemente, se ha propuesto un nuevo factor de forma, CAMM, para portátiles. CAMM tiene ventajas sobre SODIMM pero aún no es un estándar generalizado.
Ahora, normalmente hay dos tipos de SDRAM: módulos o soldados. Los factores de forma difieren, pero funcionan igual.
La RAM soldada se usa en teléfonos inteligentes, tabletas y algunas computadoras portátiles. Las computadoras Apple modernas también usan RAM soldada porque puede mejorar el rendimiento. Las computadoras portátiles con RAM soldada pueden tener una o más ranuras de memoria para futuras expansiones, pero ese no suele ser el caso. Las computadoras que solo usan RAM soldada no se pueden actualizar. Por lo general, se pueden personalizar durante la compra, pero no se pueden ampliar más adelante.
RAM de vídeo (VRAM)
A veces, los datos requieren velocidades más rápidas que SDRAM, pero hay más que la capacidad de caché. El ejemplo más común son las tareas con uso intensivo de gráficos: juegos pesados, edición de video o modelado 3D.
Estos necesitan la bien llamada video RAM (VRAM). GDDR6X, el tipo más rápido actualmente, supera las velocidades de DDR5 20 veces. También está soldado a la GPU, lo que garantiza una latencia más baja. Desafortunadamente, no puede simplemente comprar más VRAM ya que está soldado tarjetas gráficas discretas, no se vende como módulos.
Las GPU integradas (iGPU) también son comunes. Están integrados en la CPU y tienen una pequeña cantidad de VRAM dedicada (megabytes frente a gigabytes para una GPU dedicada). Las GPU integradas usan memoria unificada, que es SDRAM compartida entre la CPU y la iGPU. La CPU define la cantidad de RAM disponible para los gráficos y recupera algo cuando es necesario. Los inconvenientes de la memoria unificada son un menor ancho de banda y capacidad.
RAM no volátil (NVRAM)
Dijimos que la RAM es volátil, ¿verdad? Pero hay un nombre inapropiado: RAM no volátil (NVRAM). Creado en la década de 1960, tiene desventajas en comparación con la memoria RAM volátil, por lo que esta última es más popular.
Una NVRAM "exitosa" reciente fue Optane de Intel y Micron. Pareciendo, y a veces funcionando como, un SSD PCIe más rápido, Optane funcionó como RAM con CPU Intel específicas. No era tan rápido como SDRAM, con precios y capacidad también intermedios. Los fabricantes descontinuaron Optane en 2021.
Hay dos, quizás uno y medio, tipos muy específicos de NVRAM ampliamente utilizados. El primero se usa con UEFI en placas base modernas (UEFI reemplaza al BIOS anterior). La configuración de UEFI se mantiene en la NVRAM, ya que se carga antes de que haya almacenamiento disponible. El propio UEFI se almacena en un chip ROM; más sobre eso en breve.
El tipo "medio" es RAM volátil que usa baterías para permanecer encendido con el dispositivo apagado. Esto se utiliza para mantener pequeñas cantidades de datos necesarios para tareas más simples. Las placas base que aún usan el BIOS anterior usan esto. Las consolas de juegos más antiguas que usaban cartuchos y/o tarjetas de memoria almacenan archivos guardados usando RAM volátil y una batería.
Memoria de solo lectura (ROM)
Esos cartuchos de juegos se almacenan en chips ROM, al igual que UEFI y BIOS. Cualquier disco óptico no regrabable, como un Blu-ray, también es un tipo de ROM.
Pero, aquí y allá, los fabricantes lanzan actualizaciones de UEFI. Entonces, ¿cómo son "solo lectura" si se pueden escribir?
Estas son ROM borrables eléctricamente (EEPROM). Las actualizaciones en EEPROM se realizan a través de procesos muy lentos y cuidadosos. Esto se debe a que una actualización de UEFI o BIOS que salió mal puede dañar su placa base.
La ROM habitual también debe escribirse. Una vez más, los detalles dependen de los medios. Por ejemplo, las ROM ópticas se pueden escribir una vez, mientras que los chips ROM necesitan maquinaria industrial y luego se vuelven de solo lectura. Las ROM programables (PROM) se pueden escribir con dispositivos menos costosos, siendo comunes entre los aficionados.
Almacenamiento informático: del cartón a la nube
Como se explicó anteriormente, el almacenamiento mantiene los datos a largo plazo. Las primeras computadoras usaban cartón perforado para esto. Contenían programas de computadora y tenían que ser perforados cuidadosamente con un código binario legible por la máquina, definitivamente no fácil de usar.
Almacenamiento magnético
La primera evolución masiva en el almacenamiento informático ocurrió en la década de 1950 cuando se utilizaron cintas magnéticas para almacenar grandes cantidades de datos.
El almacenamiento magnético fue una gran idea, así que los discos duros se basaron en eso. Las unidades de disco duro (HDD) han sido el principal tipo de almacenamiento informático desde la década de 1960 hasta la actualidad. Pero incluso el mejores discos duros necesitan piezas móviles que hagan que los dispositivos sean vulnerables a los daños y la velocidad del impacto.
Memoria flash, como unidades de estado sólido (SSD), resuelve ambos problemas. Hecho de chips de silicio, como la memoria RAM, este tipo de almacenamiento lee y escribe datos eléctricamente.
Almacenamiento externo: datos sobre la marcha
Todos esos medios se denominan almacenamiento interno: cosas que se guardan dentro de la computadora y se usan solo allí. Pero todos necesitan llevar datos a algún lugar de vez en cuando.
El almacenamiento externo es en realidad tan antiguo como las propias computadoras. Las tarjetas perforadas se insertaron en una ranura, por lo que técnicamente es un almacenamiento extraíble. Las cintas podían almacenar datos permanentes, pero los HDD llegaron poco después y eran considerablemente mejores. La cinta era más barata de fabricar y más pequeña y se hizo popular como medio externo.
Primero, fue reemplazado por disquetes. Las unidades ópticas deberían haber sido el siguiente paso, pero las versiones regrabables eran demasiado caras.
Por lo tanto, los clientes se trasladaron rápidamente al almacenamiento flash. Memorias USB y HDD o SSD externos: lo mismo que sus contrapartes internas, pero con USB.
El almacenamiento en la nube está reemplazando al flash como medio externo. Sin embargo, dado que necesita una conexión a Internet constante, no reemplazará por completo el almacenamiento externo portátil.
Almacenamiento de respaldo
Por último, hay almacenamiento de respaldo. Funciona como cualquier otro tipo de almacenamiento: los medios son los mismos. La diferencia es la intención: la copia de seguridad es a prueba de fallas.
La copia de seguridad interna, cuando el almacenamiento interno consiste en dos o más discos que se copian en tiempo real, no es muy utilizada por la mayoría de las personas, pero es fundamental para las empresas. Las copias de seguridad externas, como USB HDD o SSD, almacenamiento conectado a la red (NAS) e incluso soluciones en la nube, son más comunes.
Las empresas que necesitan grandes cantidades de redundancia de copia de seguridad a menudo recurren a la "copia de seguridad en frío". Esto sucede con menos frecuencia y el almacenamiento se desconecta de las computadoras cuando no está en uso. Curiosamente, la cinta magnética, utilizada en la "recuperación de desastres", sigue siendo común hoy en día.
La memoria caché, el almacenamiento y la memoria desempeñan funciones diferentes
El caché, la memoria y el almacenamiento juegan papeles diferentes pero vitales para mantener su computadora en funcionamiento. En el futuro, es probable que veamos aumentar la capacidad de todos estos tipos de memoria, y la investigación en esta es un área competitiva.