La memoria unificada que se ha popularizado en los equipos Apple con procesadores M-Series parece un concepto diferente a la memoria RAM convencional. Pero, ¿realmente son diferentes? ¿qué ventajas y desventajas hay en cada uno de estos sistemas? Aquí te mostramos todos los secretos de ambos casos.
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Memoria principal
La memoria principal, también conocida como memoria RAM (Random Access Memory), es un tipo de memoria volátil que almacena procesos de software, es decir, programas (compuestos por instrucciones y datos como las variables, constantes, etc.) de forma temporal. De esta forma, se consigue una memoria intermedia más rápida, ya que los antiguos ordenadores usaban directamente la memoria secundaria, mucho más lenta. Por ejemplo, aquellas cintas de casete en la que estaban los programas y tardaban una eternidad en cargar…
Eso ahora ya no es así, la memoria principal se ha interpuesto entre el sistema E/S y la memoria secundaria para aumentar la velocidad. Como puedes ver en la pirámide de la jerarquía de memoria, mientras más arriba, más cara, por eso suelen ser de menor capacidad. Por ejemplo, los registros son los más rápidos, pero dado que son muy caros, solo se construyen con unos bits de capacidad. La memoria caché es es también muy cara, por eso solo se agregan unos KB o MB, mientras que la memoria principal es algo más barata, por lo que se pueden tener varios GB de capacidad, eso sí, es más lenta que la caché y que los registros. El siguiente paso es la memoria secundaria, es decir, los medios de almacenamiento masivo, que son bastante más baratos, permitiendo crear unidades asequibles de muchos GB o TB, pero más lentos que la principal. Así es como funciona la jerarquía de memoria de un ordenador…
Por otro lado, es importante destacar que la memoria principal es volátil, como todas las de los niveles superiores, por lo que no pueden almacenar datos de forma permanente. Mientras que los medios secundarios son no volátiles, por lo que cuando se apaga el equipo, la información almacenada seguirá guardada.
El sistema operativo es responsable de gestionar la memoria RAM de manera eficiente para garantizar que todos los programas tengan acceso a los recursos que necesitan. Para ello, el sistema operativo utiliza una serie de algoritmos en su planificador que permiten asignar y desasignar espacio en la memoria principal a los procesos que hay en marcha, según su prioridad. Cuando un proceso se va a ejecutar, se envía a la RAM y se aloja en un espacio. Este proceso ocupará una serie de direcciones de memoria, donde estarán las instrucciones y datos que componen al programa.
La CPU accede a la memoria RAM mediante un bus, sin tener que acceder (leer o escribir) a la memoria secundaria, lo que sería mucho más lento. Cuando la CPU necesita acceder a una celda de memoria, envía una señal de dirección y obtiene estas instrucciones y datos que luego procesará para ejecutar el programa. Así es como funciona a grandes rasgos… Esto te servirá para entender mejor la memoria unificada.
Para más información sobre la memoria principal, también deberías leer este tutorial sobre qué es la memoria principal
¿Qué es la memoria unificada de Apple?
La memoria unificada es un concepto «innovador» empleado en los procesadores M-Series de Apple, pero realmente no es nada innovador cuando se conoce más de cerca y se compara con arquitecturas heterogéneas.
En este caso, en lugar de contar con espacios de memoria separados para la CPU y el GPU, ambos comparten un único espacio de memoria. Esta arquitectura busca mejorar el rendimiento y eficiencia del sistema. ¡Wow! Esto es lo que se lleva haciendo en el PC desde hace mucho tiempo, ya que cuando se usa una APU o una CPU con iGPU, ambas acceden o comparten la memoria RAM (shared memory). No existe una RAM para la CPU y una VRAM para la GPU como cuando es dedicada…
Para entender cómo funciona la memoria unificada, es útil comparar con el sistema tradicional. En un ordenador típico, el CPU y el GPU tienen sus propias áreas de memoria. Ambos necesitan acceder a datos constantemente y cuanta más memoria disponible, más rápido pueden trabajar sin recurrir al almacenamiento más lento. En el caso de la memoria unificada agiliza este proceso. Al compartir un mismo espacio de memoria, el CPU y el GPU pueden acceder a los datos de forma más rápida y eficiente. Esto se traduce en un mejor rendimiento general del sistema.
Sin embargo, esta arquitectura también tiene sus problemas. Muchos juegos y aplicaciones están diseñados para funcionar con GPUs que tienen su propia memoria dedicada…
Dicho esto, y para agregar mayor confusión, resulta que cuando analizas los sistemas de Apple, resulta que eso a lo que llaman memoria unificada son realmente chips de memoria RAM tipo LPDDR5. ¿Entonces? Vamos a verlo en el siguiente apartado…
Deberías leer este artículo con los mejores módulos de memoria RAM
Memoria unificada vs RAM: ¿realmente existen diferencias?
Lo que quiero decir es que la shared memory o memoria compartida, cuando una parte de la RAM se reserva para la iGPU y otra parte para la CPU, no es exactamente lo mismo que la memoria unificada. Cuando tienes un equipo con memoria compartida, verás que cuando miras la cantidad de RAM reconocida por el sistema operativo, solo aparece la que está asignada a la CPU. Por ejemplo, si tienes una RAM de 8GB y tienes asignados 2GB a la iGPU, el sistema solo reconocerá 6GB.
Por otro lado, en caso de tener una GPU dedicada, con su propia VRAM, la GPU aprovecha toda esta memoria, mientras la CPU puede utilizar la totalidad de la RAM, por lo que el sistema operativo, en caso de tener instalados esos mismos 8GB, podrá reconocer todos y cada uno de ellos.
Por tanto, cuando hay una iGPU vs una GPU dedicada con su propia VRAM, en el primer caso el sistema operativo solo puede acceder a una parte, mientras que en el segundo caso puede acceder a la totalidad. Lo mismo ocurre con la GPU, que solo podrá acceder a su parte de la RAM en el primer caso o solo a la VRAM en el segundo caso.
En la memoria unificada tanto el sistema operativo (CPU) como el GPU pueden acceder a toda la memoria. Las consolas de videojuegos utilizan la misma estrategia, y es una de las razones por las que tienen un gran rendimiento pese a las limitaciones.
Además de todo eso, los módulos de RAM tipo DIMM o SO-DIMM se instalan relativamente lejos de la GPU, lo que no es lo mejor para aprovechar un mayor ancho de banda. Apple, al igual que Sony o Microsoft, ha eliminado la posibilidad de sustituir los módulos, pero a cambio ha acercado mucho los chips de memoria al SoC, para conseguir esos beneficios de mayor ancho de banda de la memoria unificada.
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