Desmintiendo mitos de los modos Gear de Intel

Es posible que te hayas topado con el término «modos Gear» de Intel en debates sobre la RAM, ¿pero qué son exactamente y cómo influyen en el rendimiento del sistema?

Los modos Gear de Intel hacen referencia a las relaciones de velocidad del reloj del controlador de memoria dentro de la CPU con respecto a la velocidad del reloj de los módulos de memoria. En esencia, determinan la rapidez con la que el controlador de memoria de la CPU se comunica con la RAM, lo que facilita una mayor flexibilidad para lograr mayores velocidades de memoria y compatibilidad con varios kits de memoria.

Los modos Gear se introdujeron porque, a medida que aumentaban las velocidades de memoria DDR4, el controlador de memoria integrado (IMC) en la CPU comenzaba a tener dificultades para mantener la estabilidad y la eficiencia energética a frecuencias más altas, sobre todo durante el overclocking. Para abordar este problema, Intel presentó los modos Gear con sus procesadores «Rocket Lake» de 11.ª generación en 2021. Dichos modos permitían a la memoria y al IMC operar a diferentes velocidades de reloj, lo que facilitaba el uso de una RAM más rápida, al mismo tiempo que se conservaba la fiabilidad del sistema.

Por defecto, la BIOS selecciona automáticamente el modo Gear, pero los usuarios pueden ajustarlo de forma manual en caso de que sea necesario. Cabe mencionar que forzar el overclocking para alcanzar altas velocidades —como 3600 MT/s en Gear 1 o 9000 MT/s en Gear 2— requiere una CPU y una placa base de alta calidad para garantizar la estabilidad de la señal entre el procesador y la memoria.

Cómo funcionan los modos Gear

Los modos Gear de Intel separan las velocidades de reloj del controlador de memoria (IMC) y la memoria del sistema, lo que permite una mayor flexibilidad y estabilidad a frecuencias de RAM más altas:

• Gear 1: el IMC y la memoria funcionan a la misma frecuencia
  Ejemplo: DDR4-3200 (1600 MHz) → El IMC funciona a 1600 MHz
• Gear 2: el IMC funciona a la mitad de la frecuencia de la memoria
  Ejemplo: DDR5-9000 (4500 MHz) → El IMC funciona a 2250 MHz
• Gear 4: el IMC funciona a una cuarta parte de la frecuencia de la memoria
  Ejemplo: DDR5-9600 (4800 MHz) → El IMC funciona a 1200 MHz

Esta separación reduce la carga eléctrica y térmica en el IMC, lo que permite aumentar la velocidad de las memorias con requisitos de voltaje más bajos. Sin embargo, también puede introducir una latencia de memoria adicional que puede afectar al rendimiento general del sistema, en función de la carga.

Gear 1 Frecuencia de memoria: 3200MT/s (1600MHz) Frecuencia del IMC: 1600MHz
Gear 2 Frecuencia de memoria: 9000MT/s (4500MHz) Frecuencia del IMC: 2250MHz
Gear 4 Frecuencia de memoria: 9600MT/s (4800MHz) Frecuencia del IMC: 1200MHz

DDR (Double Data Rate) memory transfers data on both the rising and falling edges of each clock cycle, the data transfer rate in MT/s (Megatransfers per second) is effectively twice the clock rate in MHz (Megahertz).

¿Cómo influyen los modos Gear en el rendimiento del sistema?

• Ancho de banda de memoria: la velocidad máxima a la que la CPU puede leer o escribir datos.
  
  • Ancho de banda de memoria = Frecuencia de memoria × Ancho de bus
  • Ejemplo: 2 módulos DDR5-6400 instaladas en una placa base de doble canal
    
    • 6400 MT/s × 8 bytes (64 bits) = 51,2 GB/s por canal
    • Como tienes dos módulos y dos canales de memoria, multiplicarías 51,2 GB/s × 2 = 102,4 GB/s como máximo de ancho de banda de memoria
• Latencia: en relación con la memoria, la latencia es el retraso que existe entre el momento en el que una CPU solicita datos de la RAM y el momento en el que ya los tiene disponibles.

A medida que pasas al modo Gear 2 o 4, el IMC se convierte en un cuello de botella porque solo puede procesar datos a una fracción de la velocidad de la memoria. Este cuello de botella provoca una latencia más alta (más larga), por lo que, en algunos casos, permanecer en un modo Gear inferior con una menor latencia puede ser mejor. Para juegos de disparos en primera persona, lo más importante son los fotogramas por segundo y la mínima latencia posible, por lo que es preferible optar por menor latencia en lugar de un mayor ancho de banda. En cambio, si tus cargas de trabajo se centran más en la IA, la edición de vídeo, renderizado 3D o cualquier aplicación en la que el rendimiento sea más importante que la capacidad de respuesta, entonces priorizar el ancho de banda de la memoria sobre la latencia podría ser beneficioso.

DDR5-8800 en Gear 2 vs. DDR5-9600 en Gear 4

Ahora que ya conoces los aspectos fundamentales de los modos Gear, vamos a analizar algunas comparativas de AIDA64 acerca de cómo influyen estos modos sobre dos frecuencias de memoria distintas.

Sistema de la comparativa
Placa base: ASUS ROG Maximus Z890 APEX (BIOS v1801)
Procesador: Intel Core Ultra 7 265K
Memoria: DDR5-8800 CUDIMM de 48 GB (2 de 24 GB)
vs. DDR5-9600 CUDIMM de 48 GB (2 de 24 GB)

Para esta comparativa, hemos usado el mismo kit de memoria DDR5-8800 en ambas pruebas. Con el objetivo de garantizar la coherencia, forzamos el overclocking hasta 9600 MT/s en la segunda prueba, lo que nos permitió aislar el impacto de los modos Gear, mientras manteníamos constante la DRAM. Como puedes observar a partir de los resultados, el kit de 8800 MT/s supera al de 9600 MT/s en rendimiento en la mayoría de los casos:

A pesar de la mayor frecuencia, la configuración DDR5-9600 que se ejecuta en Gear 4 demostró un rendimiento inferior en la mayoría de las áreas en comparación con la configuración DDR5-8800 en Gear 2. A continuación, explicamos por qué:

• Cuello de botella del IMC: en Gear 4, el controlador de memoria funciona a solo una cuarta parte de la velocidad de la memoria, lo que limita su capacidad para utilizar por completo el ancho de banda disponible.
• Impacto de la latencia: la configuración DDR5-8800 tenía una latencia aproximadamente un 14 % inferior, lo que resulta esencial para la capacidad de respuesta en aplicaciones como los videojuegos.
• Ancho de banda vs. eficiencia: si bien la DDR5-9600 ofrecía velocidades de copia ligeramente más altas, el rendimiento general se veía obstaculizado por la mayor latencia y los cuellos de botella del IMC.

En resumen, la velocidad bruta no lo es todo: una latencia más baja y una mayor eficiencia del IMC a menudo suponen ventajas de rendimiento más tangibles, especialmente en tareas que dependen de la latencia.

Conclusión

Los modos Gear de Intel ofrecen una forma de equilibrar la velocidad de la memoria y la estabilidad del sistema a medida que la tecnología de memoria continúa evolucionando. Al separar el controlador de memoria de la frecuencia de memoria, los modos Gear permiten a las CPU admitir velocidades de RAM más altas sin comprometer la fiabilidad. Sin embargo, esto conlleva otros problemas —especialmente el de la latencia— que pueden afectar de manera significativa al rendimiento en el mundo real, en función de la carga de trabajo. Tal como se ha demostrado en la comparativa entre la DDR5-8800 y la DDR5-9600, una mayor velocidad de memoria en Gear 4 no siempre se traduce en un mayor rendimiento debido al aumento de latencia y a los cuellos de botella del IMC. Para los jugadores y los usuarios que necesitan la mínima latencia posible, usar Gear 1 o Gear 2 con frecuencias ligeramente más bajas puede permitirles disfrutar de una mayor capacidad de respuesta. En cambio, los profesionales que trabajan con aplicaciones que consumen mucho ancho de banda pueden verse beneficiados de una mayor velocidad de memoria en Gear 2 o Gear 4. Comprender cómo influyen los modos Gear en el rendimiento puede ayudarte a elegir la configuración de memoria adecuada para sacar el máximo partido a tu sistema.

DDR5-8800 CL46 en Gear 2

DDR5-8800 CL46 en Gear 4