Usar un SSD como RAM tiene sentido, pero solo a veces

Usar un SSD como RAM en un PC es una idea tentadora: y es que la memoria RAM tiene un precio por GB bastante elevado, y tiene sentido preguntarse qué pasaría si la sustituyésemos por las memorias de un SSD, que son mucho más rápidas, ¿no?

Obviamente, si fuese viable sustituir la RAM por un SSD ya se estaría haciendo, pero es una conclusión simplista: realmente la materia requiere algo más de análisis, y a eso vamos a dedicar el resto de este artículo. ¡Allá vamos!

¿Por qué no usar el SSD como RAM?

Vamos a comenzar viendo los motivos por los que no tendría sentido reemplazar la memoria RAM por un SSD, que son muchos, y más adelante en el artículo veremos algunos usos de l os SSD de forma auxiliar a la RAM, no reemplazándola.

Velocidad y localización en el equipo

Primero de todo, un SSD es considerablemente más lento que una memoria RAM. Una memoria DDR4 de velocidad normal puede superar los 25.000 MB/s de velocidad en pico, mientras que un SSD normal (SATA) rondará los 500MB/s, e incluso un SSD extremadamente rápido va a estar muy por debajo de los 10.000MB/s.

Esto supone una desventaja increíble a la hora de hacer funcionar un PC, por la inmensa cantidad de transferencias que se dan continuamente en una memoria RAM. Esta lentitud se notaría muchísimo en el rendimiento de los ordenadores.

Precisamente, hacen falta velocidades mucho mayores a las que tiene actualmente la RAM, debido al llamado agujero de rendimiento entre procesador y memoria, pues las CPU han aumentado de rendimiento con mucha más rapidez que las memorias RAM. ¡No se puede ir atrás!

Otra cuestión es la localización física de estas memorias en un ordenador. En una placa base, las memorias RAM siempre están justo al lado de la CPU, y esto no ocurre por casualidad. Para manejar la RAM se requiere una interconexión lo más fiable posible, para evitar problemas de estabilidad del PC. Recorrer unas pistas de datos más cortas ayuda mucho a conseguir esta estabilidad.

La jerarquía de memoria está ahí por algo

La gran clave que explica por qué no se puede sustituir la RAM por un SSD es que la memoria de un ordenador sigue una organización jerárquica, en la que tenemos una pirámide de tipos de memoria: según subimos en la pirámide, son memorias de menos capacidad y más caras, pero también más rápidas.

Así, todas las transferencias de memoria que se hacen pasarán desde un punto de la pirámide concreto hasta la cima, que son los registros de la CPU, un tipo de memoria increíblemente rápido y pequeño que pocos conocen (ya que su gestión depende de la CPU y no del programador).

¿Y por qué hacer esto? Pues porque así podemos dejar en cada tipo de memoria archivos que creemos que vamos a usar repetidas veces, de forma que no vamos a tener que estar accediendo constantemente al SSD o HDD, algo que es bastante lento de hacer.

Usar un SSD como RAM implica acabar con este concepto, que durante los años se ha demostrado como fundamental y efectivo.

Diferencia de planteamiento

Las memorias flash NAND y la DRAM están planteadas de una manera radicalmente distinta, siendo cada una adecuada para su propósito, y nada más.

Como sabrás, las RAM son memorias volátiles. Esto significa que, cuando se les corta la energía, borran por completo su información. En cambio, un SSD busca almacenarla de forma estable y más o menos permanente.

La cuestión aquí es que la RAM es volátil precisamente para permitir esas altas velocidades que son tan necesarias. Si se quisiese reducir esa volatilidad, se podría cambiar un poco el principio de funcionamiento de las memorias, pero implicaría aumentar lo que se tarda en cambiar un bit de un estado a otro, y reducir la velocidad.

Sin embargo, los SSD son cada vez más rápidos, y podrían a alcanzar las velocidades de la DRAM. Pero seguiría siendo un planteamiento inviable, y el motivo es el que viene a continuación: la durabilidad.

Durabilidad

Otro factor absolutamente fundamental está en la durabilidad de este tipo de memorias. Los SSD tienen un número de escrituras limitado, y si se supera simplemente entran en modo sólo lectura para evitar terminar de romper por completo las memorias.

Los usuarios normales tardamos años y años en llegar a este límite, pero si estuviésemos usando el SSD como una RAM os aseguro que llegaríamos muy rápido, quién sabe si cuestión de unos pocos meses o semanas.

Y es que en una memoria RAM hay escrituras constantes, estamos introduciendo y sacando datos sin parar durante todo el tiempo, algo que no le afecta a este tipo de memoria ya que su ventaja consiste en aguantar tantas escrituras como haga falta. Esto se consigue a cambio de una desventaja: ser volátil y no retenerlas una vez se corta la energía eléctrica.

La memoria DRAM funciona gracias a cargar (bit 1) y descargar (bit 0) pequeños condensadores, y mantener la alimentación mientras el equipo esté encendido. Si se corta la energía, todos se descargarán. La ventaja es que no hay ningún desgaste y se puede usar durante décadas.

En cambio, un SSD nos da exactamente lo contrario, nos impone un límite de escrituras pero no es volátil por lo que consigue que la información perdure en el tiempo.

Usar el SSD como RAM es una pregunta que tiene sentido, e Intel lo sabe

Que alguien piense en la posibilidad de reemplazar la RAM normal por SSDs es, como dijimos al principio del artículo, una idea totalmente razonable a priori. Y, de hecho, Intel ya ha trabajado en algo muy parecido.

Seguramente conozcas las memorias Optane, que eran SSDs usados como caché para los discos duros mecánicos tradicionales. Muerta esa idea, ahora Intel ha desarrollado Optane Persistent Memory (PMem), que básicamente consiste en memorias Optane en formato DIMM, es decir, en ranuras de RAM.

Optane PMem actúa como un puente entre memoria y SSD, situándose en medio de ambos en la jerarquía de memoria de la que hablábamos antes. Con una velocidad y durabilidad superiores a los SSD, y un coste por GB muy inferior a la RAM, permite aumentos importantes de rendimiento en servidores, sobre todo para aplicaciones de big data, inteligencia artificial, etc.

Vamos, que no están reemplazando la RAM tradicional por SSD, pero sí le están dando un uso muy parecido.

Cómo se usa un SSD como RAM en Windows 10

Mucho ojo, porque una cosa es que no tenga sentido reemplazar la RAM por un SSD, y otra muy distinta que no se pueda usar el SSD como memoria RAM en algún momento.

Básicamente, cuando el sistema operativo se queda sin memoria RAM que asignar, lo que hará será aprovechar el disco (en nuestro caso el SSD) para usar una porción de este como si fuese una RAM. Ahí, se guardarán todas las porciones de RAM que se han usado menos o se cree que se usarán menos, para centrar toda la memoria principal disponible en lo que estemos haciendo.

Esto se conoce de distintas formas según el sistema operativo, pero en Windows se denomina archivo de paginación, y es un componente fundamental del SO. Todo esto se conoce como memoria virtual y se usa prácticamente siempre.

Por ejemplo, aquí vemos en el administrador  de tareas de Windows cómo un equipo de 16GB de RAM tiene como «confirmada» 11.4GB de 19.7GB de memoria. Esos casi 4 GB que vemos de forma adicional provienen, ni más ni menos, del archivo de paginación, de forma que:

• 11.4GB se refieren a lo que estamos usando tanto en RAM como en archivo de paginación.
• 19.7GB se refiere a la capacidad completa que podemos llegar a asignar en el sistema, contando con la RAM física y el archivo de paginación.

Si nos fijamos, en este caso se ve que incluso sin la RAM llena se está aprovechando el archivo de paginación. Así que sí, usar SSD como RAM puede tener sentido, pero solo de forma auxiliar.

En el caso de que llegásemos a necesitar ese archivo de paginación para programas en uso (porque ahora mismo está ahí para cosas que no usamos) notaríamos un bajón de rendimiento increíble, de hecho es algo que puede ocurrir si jugamos, por ejemplo: llenamos la RAM, se empieza a usar el archivo de paginación y el desplome en rendimiento es preocupante.

Modificando el tamaño del archivo de paginación

El archivo de paginación es algo totalmente modificable: podemos definir si es el propio sistema el que le asigna un tamaño, si queremos darle nosotros un tamaño exacto, o si simplemente queremos que no haya archivo de paginación. Vamos a enseñarte cómo modificar esto, aunque te recomendamos dejarlo ahí.

Lo primero que debemos hacer es acceder a las propiedades del equipo. Para ello, ve al explorador de archivos, y haz click derecho sobre Este equipo, y luego en Propiedades. Aquí también puedes acceder si buscas «Acerca De» en el menú inicio.

Una vez ahí, navega hacia abajo y ve a Configuración avanzada del sistema. Se abrirá una ventana en la que nos interesa la pestaña de Opciones avanzadas, y dentro de ella la parte que pone Rendimiento.

Cuando la localices, entra en Configuración, luego en Opciones Avanzadas, y finalmente tendrás la sección de Memoria virtual. Ahí, haz click en cambiar.

Muchos pasos, ¿no? Pues afortunadamente ya estás en la ventana que más nos interesa. Aquí podemos hacer varias cosas:

• Consultar los valores de archivo de paginación recomendado y asignado. Se nos da un mínimo de 16MB, una recomendación de 2.9GB, y tenemos actualmente asignados 3.9GB de archivo de paginación.
• Modificar todo lo relacionado con el archivo de paginación.

Para lo segundo, debes desmarcar la opción de Administrar automáticamente el tamaño del archivo de paginación para todas las unidades, y ya podrás cambiar los valores. Lo que puedes hacer es:

• Definir separadamente cómo será el archivo de paginación en cada unidad de almacenamiento que tengas conectada al sistema.
• Indicar cómo será el archivo de paginación para cada una de esas unidades:
  • Si tendrá un tamaño personalizado con un mínimo y máximo definidos.
  • Si será el propio sistema el que decida libremente el tamaño, como hemos visto no se ha llevado una gran parte del disco.
  • O, naturalmente, si no queremos un archivo de paginación.

Una vez hayas decidido cómo será el archivo de paginación, clica en Establecer y luego ya puedes darle a Aceptar en todo.

En general, este proceso es más una curiosidad que una necesidad. No tienes por qué cambiar tu archivo de paginación.

Palabras finales y conclusión sobre el uso de SSD como RAM

Las memorias RAM tienen un precio por GB muy superior al de los SSD, que son las unidades de almacenamiento más rápidas que existen. Entonces, con la creciente necesidad de RAM, tiene sentido preguntarse: ¿se podría usar un SSD como RAM? ¿Podríamos reemplazar estas caras memorias por chips flash de un SSD? La respuesta es que no, y se debe a varios motivos que hemos analizado en el artículo:

Precisamente, un ejemplo que puede servir para explicar por qué no tiene sentido usar un SSD reemplazando a la RAM es el hecho de que en los SSD buenos hay una RAM en su interior, pues es necesaria para incrementar el rendimiento.

Sin embargo, como hemos indicado en el artículo hay un uso que se les da a los SSD como RAM: el de ser una memoria virtual. El sistema operativo puede guardar en una región del SSD (archivo de paginación en Windows) datos que provienen de la RAM, ya sea porque considera que no van a hacer falta pronto, o porque el espacio de la RAM se ha llenado, y en este último caso sí estaría usando el SSD como si fuese una RAM. Precisamente cuando eso pasa se nota un bajón inmenso en el rendimiento del equipo.

También hemos analizado el caso de Intel Optane PMem, que son SSDs especiales que se usan como una capa de memoria intermedia entre la RAM y el SSD, que proporcionan una mayor rapidez y durabilidad que los SSD, a un precio por GB inferior a la RAM, y se usan para acelerar servidores.