RAM Timming: todo lo que necesitas saber

Actualizado a: 22 de enero de 2024

A la hora de comprar una memoria RAM, son muchos los parámetros o especificaciones que hay que tener en cuenta para estas memorias de acceso aleatorio. Todos estos términos, especialmente lo que se denomina Timming, confunden bastante a los usuarios, pero aquí te mostraremos todo lo que deberías saber al respecto.

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Clasificaciones de la memoria RAM

La memoria RAM, una vez llegó la DDR, se ha venido clasificando según la velocidad máxima que admiten los chips de memoria del módulo. Por ejemplo, una DDR3-1333 podía funcionar a 1333 Mhz, mientras que una DDR4-2400 podía hacerlo a 2400 Mhz. Es así de fácil de entender esta primera clasificación. Sin embargo, ten en cuenta que realmente, al ser DDR (Dual Data Rate), realmente funciona a la mitad de la frecuencia señalada. Por ejemplo, la DDR3-1333 funcionaría a 666 Mhz y la DDR4-2400 funcionaría realmente con un reloj de 1200 Mhz.

La segunda clasificación se refiere a la tasa de transferencia máxima que puede alcanzar la memoria, generalmente medido en MB/s. Esto es el número que verás tras PCx-. Por ejemplo, una DDR2-800 que trabaja a 400 Mhz reales tiene una tasa de transferencia de 6400 MB/s, por lo que el módulo se marcaría como PC2-6400, mientras que una DDR3-1333 que trabaja a 666 Mhz podría llegar a transferir datos a velocidades de 10600 MB/s, por lo que se marcaría como PC3-10600. Los números 2, 3, etc., después de PC simplemente marca la generación de DDR.

Ahora bien, hay que decir que:

• La primera clasificación es estándar usado para clasificar los chips de memoria.
• La segunda clasificación es el estándar empleado para clasificar a los módulos de memoria.

Dicho de otro modo, un módulo DIMM de PC3-10600 usa chips DDR3-1333. Yo creo que hasta aquí está todo bastante fácil una vez se sabe qué significan estos números. O que un módulo DIMM o SO-DIMM PC4-19200 usa chips DDR4-2400, es decir, que trabaja a 2400 Mhz efectivos, con un reloj real de 1200 Mhz y que alcanza tasas de transferencia de 19200 MB/s. Hasta aquí creo que no hay dudas, ahora vamos a pasar a otras cuestiones que siguen generando confusión, como el método para calcular esta tasa de transferencia máxima…

Cálculo de la tasa de transferencia máxima para un módulo de memoria RAM

Puedes pensar que de dónde salen estas tasas de transferencia máxima para un módulo de memoria RAM, Pues bien, la fórmula que hay que aplicar para poder obtenerlos es la siguiente:

T = f · b / 8

Es decir, la tasa de transferencia T es igual a la frecuencia de reloj del bus de memoria, multiplicada por el número de bits transferidos por el bus o ancho en bits (b) y dividido entre 8. Por ejemplo, un módulo DIMM de 64-bit y que trabaja a 800 Mhz sería:

T = 400 Mhz · 64 / 8 = 3200 MB/s

Lo anterior valdría para una SDRAM convencional. Pero ojo, al ser una DDR, eso significa que habrá dos transferencias por cada ciclo de reloj. Por tanto, la fórmula cambiaría de esta forma:

T = f · 2 · b / 8

Por lo que en el caso anterior, si usamos los mismos datos, tenemos que la tasa de transferencia para la DDR sería de:

T = 400 Mhz · 2 · 64 / 8 = 6400 MB/s

Por tanto, esto quiere decir que si modificamos la frecuencia de reloj del módulo (real), ya que no se puede alterar el ancho del bus, se puede alterar también la tasa de transferencia. Esto lo vemos cuando se hace overclocking a la memoria RAM o en los módulos que tienen perfiles predefinidos para el OC, con tecnologías como Intel XMP o AMD EXPO.

Ahora bien, si te estás preguntando qué es eso de MT/s o GT/s que puedes ver en algunas descripciones, hay que decir que son Mega Transfers per second o Giga Transfers per second, es decir, los millones de transferencias por segundo o mil millones de transferencias por segundo que puede tener un bus. Por ejemplo, en caso de tener una DDR-200 con 100 Mhz, al transferir 2 datos por cada ciclo, tenemos que la velocidad de transferencia sería 200 MT/s.

Timming de la RAM o tiempos

Una vez entendidos los conceptos anteriores que afectan al rendimiento de los módulos de memoria RAM, también hay que comprender el timming o tiempos de latencia que también son importantes a la hora de elegir los módulos de memoria RAM, y que muchos los desprecian totalmente al no considerarlos importantes.

Debes de saber, que dos módulos de la misma generación, frecuencia y tasas de transferencia pueden no ser igual de rápidos, y esto se debe precisamente al timming del que te comentaré en este apartado. ¿Por qué? Pues porque no es lo mismo que tengan una latencia más alta o más baja, siendo siempre los números más bajos los preferibles, ya que significará menos tiempos de reloj de la CPU para obtener el acceso por parte de la CPU.

Una de las latencias o número de timming más importantes es el CL, que verás que acompaña a muchas descripciones de módulos de memoria RAM. Por tanto, si ves un módulo CL9 y un módulo CL7, por poner un ejemplo, debes saber que el CL7 será más rápido que el CL9, si tenemos en cuenta que el resto de parámetros es igual (frecuencia, tasa de transferencia, generación). ¿Por qué? Pues muy sencillo, el CL7 te está indicando que el acceso se demorará 7 ciclos de reloj para conseguir la información, mientras que el CL9 se demora 9 ciclos de reloj.

¿Esto es mucho o poco? Bueno, teniendo en cuenta que una frecuencia que trabaje a 3.2 Ghz o 3200 Mhz, eso significa que los ciclos dura cada uno aproximadamente 0.0003125 s (T=1/f), por lo que se entiende bien por qué sería mejor…

Sin embargo, no todo es tan sencillo como esto, ya que en los módulos de memoria RAM, aunque el más representativo sea el CL, resulta que existen una serie de números como pueden ser 7-7-7-18, 9-9-9-24, etc. Pero, si el primero es el CL, qué son el resto de latencias… pues bien, se corresponden a CL-tRCD-tRP-tRAS-CMD. No te preocupes, ahora vamos a analizar uno a uno para que sepas de qué se trata…

Valores de timming

Entre los tiempos o timming de un módulo de memoria RAM, tenemos los siguientes conceptos que deberías asimilar:

• CL (CAS latency): es el tiempo que transcurre desde que se envía un comando de acceso a la memoria hasta que comienza a responder. Es decir, el tiempo que transcurre desde que la CPU solicita un acceso (escritura o lectura) y luego se devuelve.
• tRCD (Time RAS to CAS Delay): es el tiempo de retardo entre RAS y CAS, es decir, el tiempo entre la activación de la línea RAS y la columna CAS donde se almacenan la información en los chips RAM.
• tRP (Row Pre-charge): el tiempo de precarga RAS es el tiempo que transcurre entre la inhabilitación del acceso a una línea de datos y el inicio del acceso a otra línea de datos.
• tRAS (Row Active Time): es el tiempo que tiene que esperar la memoria hasta que se puede iniciar el próximo acceso.
• CMD (Command): la tasa de comando es el tiempo que transcurre entre la activación del chip de memoria y el envío del primer comando a la memoria. A veces este valor no suele mostrarse por parte del fabricante del módulo RAM, pero suele ser de 1 ciclo de reloj o 2…

Estos tiempos pueden variar si, por ejemplo, se instala otro módulo de memoria RAM con un timming diferente, lo que significará que el sistema se adaptará a los tiempos del módulo más lento y no al contrario. Por eso, tener un módulo más rápido no te asegura que el sistema rinda mejor si tienes otro con un timming peor…

Impacto de la latencia CAS (CL) en la velocidad de RAM

Como he mencionado anteriormente, la latencia CAS o CL es la más representativa, la que más afecta al rendimiento de la memoria RAM instalada, por lo que será la más importante en la que deberás fijarte. Ahora que ya sabes cómo se expresa y qué significa esta latencia, lo siguiente es ver un ejemplo directo para que te hagas una idea de cómo puede afectar a la velocidad de un módulo RAM.

Anteriormente ya dije que mientras más bajo sea el número que acompaña al CL mucho mejor. No obstante, esto no siempre va mejorando con respecto al lanzamiento de nuevas generaciones de memoria RAM. Por ejemplo, mientras que en DD4 podíamos tener CL de 14 o 16, en el caso de la DDR5 podemos ver latencias de 32, 40, etc. ¿Entonces una DDR5 es peor que una DDR4? No necesariamente.

Te explico. El CL o CAS Latency está expresada en ciclos de reloj. Por tanto, conforme aumenta la frecuencia de estos módulos también lo hace esta latencia, pero no significa una desventaja muy grande. Te pongo algunos ejemplos reales:

• CL16 con una transferencia de 3200 MT/s se traduce en 10ns de latencia.
• CL38 con una transferencia de 5200 MT/s se traduce en 14,6ns de latencia.
• CL40 con una transferencia de 6000 MT/s se traduce en 13,3ns de latencia.

Como ves, aunque la DDR5 tenga un CAS superior a una DDR4, pero no significa que la DDR5 sea peor, todo lo contrario. Y es que el rendimiento no solo dependerá solo de la latencia, también del ancho de banda, y en el caso de la DDR5 ha crecido respecto a la DDR4. Por ejemplo, imagina una DDR4 CL16 con una latencia de 10ns y una DDR5 CL40 de 13,3ns. Esto significa que la latencia ha crecido un 33%, pero será más rápida, ya que al trabajar a 6000 MT/s significa que trabajará un 87% más rápida que la 3200 MT/s una vez la trasferencia se inicia.

Es importante decir que para las latencias se usa el reloj real, es decir, que será la mitad del reloj especificado.

Vuelvo a repetir, en igualdad de condiciones, un CL más bajo siempre es mejor. Por ejemplo, en vez de comparar dos generaciones diferentes, imagina una generación DDR3 CL7 y DDR3 CL9 como dije antes. Si hacemos cálculos, la CL7 sería un 22,2% más rápida en cuanto a latencia. Como T=1/f, tenemos entonces que la DDR3-1333 que funciona a 666,66 Mhz tendría un periodo de cada ciclo de reloj de 1.5 ns, y si es CL7 eso sería 10.5 ns de latencia total y si es CL9 sería 13.5 ns en total.

Modo ráfaga

Las nuevas memorias RAM DDR implementan un modo ráfaga, donde la información almacenada en los módulos de las siguientes direcciones a las que se accede se pueden conseguir en un solo ciclo de reloj adicional. Es decir, mientras que el acceso al primer dato tardaría los ciclos de reloj indicados por el CL, los datos adyacentes se podrían acceder de forma mucho más rápida, lo que es una gran ventaja, sin tener que esperar un CL completo cada vez.

Impacto de otros retrasos en el rendimiento

Además del CAS, también existen otros valores que por supuesto tendrán también un impacto para la velocidad de la memoria RAM, ya que también son latencias o tiempos de «espera» que suponen retrasos. Para saber más acerca de ello, vamos a verlos aquí uno a uno:

tRCD

El retraso de RAS a CAS también tiene un impacto importante en la memoria RAM. Y es que cada chip de memoria SDRAM está organizado internamente como una tabla, con sus filas y columnas, y cada una de las intersecciones de esas filas y columnas tendremos una celda de memoria, básicamente un condensador que puede almacenar un valor 0 o un valor 1, es decir, información binaria. Para acceder, primero se activa la fila y luego la columna donde se encuentra.

Dicho esto, tienes que tener en cuenta que la activación de la celda se realiza mediante dos señales de control denominada RAS (Row Address Strobe) para las filas y CAS (Column Address Strobe) para las columnas. Cuanto menos tiempo haya entre estas dos señales, mucho mejor. Es decir, los accesos se realizarán antes. Por tanto, un valor más bajos de ciclos de latencia significará mejor rendimiento de escritura y lectura.

tRP

El impacto en el rendimiento de la memoria RAM de la latencia de precarga de RAS también hay que tenerlo en cuenta. Debes saber que una vez que se recopilan los datos de la memoria, se debe emitir un comando llamado Precharge que cierra la fila de la memoria que se estaba utilizando y que permite que se active una nueva fila. El tiempo que transcurre entre el cierre de una línea y la activación de la siguiente es este tRP.

Como ocurre con el resto de latencias, mientras menor sea el número de ciclos, mucho mejor, ya que menos demora habrá para acceder a la siguiente fila. Ten en cuenta que el tiempo que se transcurre entre la emisión del comando Precharge y la obtención real de los datos en una memoria RAM actual será tRP + tRCD + CL.

Otros parámetros

Anteriormente hemos visto otros valores adicionales de latencias o timming para la memoria RAM. Estos otros parámetros también son importantes. Por ejemplo, como estos dos:

• Active to Precharge Delay (tRAS): después de que se emita un comando activo, no se puede emitir otro comando de precarga hasta que haya transcurrido el tiempo tRAS. Es decir, esto limita cuándo la memoria está lista para poder comenzar a leer (o escribir) una fila diferente.
• Command Rate (CMD): es el tiempo que tarda el chip de memoria desde que se activa (a través de su CS – Chip Select – pin) y cuando se puede emitir cualquier comando a la memoria. Este parámetro lleva consigo la letra “T”. Los valores posibles son 1T o 2T, lo que significa un ciclo de reloj o dos ciclos de reloj, respectivamente.

Preguntas frecuentes

Para finalizar, veamos algunas dudas frecuentes que suelen surgir a la hora de elegir una buena memoria RAM:

¿Cómo de rápida debe ser una memoria RAM para gaming?

Si estás buscando un módulo de memoria RAM apropiado para videojuegos, lo ideal es que cuentes con al menos 16 GB de capacidad, que es el requisito apropiado para la mayoría de títulos actuales. Y puede ser tanto DDR4 como DDR5, ambas funcionan bastante bien para gaming. La DDR5 es más cara, pero su ventaja no es tan elevada como para que merezca la pena cambiar la placa base para usarla.

Por otro lado, en cuanto a la frecuencia de reloj que debería tener, si cuentas con Dual Channel, con una frecuencia efectiva de 3200 Mhz podría estar bastante bien. Es decir, 1600 Mhz de reloj real. Tampoco te debes obsesionar demasiado con esto, ya que con eso debería ser suficiente para no generar cuellos de botella importantes.

¿Importa el timming de la RAM para gaming?

Por supuesto, como ya he venido diciendo en los apartados anteriores, el timming, especialmente el CAS, afectan al rendimiento de la memoria, ya que es una latencia, un tiempo de espera. Sin embargo, si profundizas y ves comparativas entre resultados de bechmarks para videojuegos y aplicaciones, las diferencias no son tales como para tenerlo como una prioridad. Por tanto, toma mejor los valores de las latencias como una forma de poder elegir entre dos módulos de RAM entre los que estés dudando…

¿Si altero algún valor se pierde la garantía?

Cuando instalas dos módulos con diferentes parámetros, se adaptarán para que el sistema haga trabajar a ambos módulos a la misma velocidad, que será tan rápida como el módulo más lento de los dos. En estos casos, no se anulará la garantía para nada.

Tampoco debe anularse cuando se usan perfiles Intel XMP o AMD EXPO, ya que los fabricantes los venden precisamente para esto. Sin embargo, si se manipula el módulo RAM a nivel físico o si lo has dañado realizando overclocking, entonces la garantía quedará anulada.

¿La CPU limita la velocidad de la RAM?

Bien es cierto que una CPU, al integrar el controlador de memoria, puede trabajar con unas generaciones y frecuencias de memoria RAM establecidos. Pero también la placa base, el chipset o el propio firmware podría limitar los módulos de memoria compatibles. Incluso con algunas actualizaciones del firmware podría cambiar.

No obstante, se podría dar el caso que una CPU admita hasta 1600 Mhz para la RAM y la placa base admita hasta 2400 Mhz. En este caso, ocurriría lo mismo que expliqué antes, el sistema se adaptará al componente más débil por seguridad, lo que haría que la placa base también tenga que trabajar con módulos de 1600 Mhz. En definitiva, no solo depende de la CPU, también de la propia placa base…