Los últimos modelos de teléfonos inteligentes y tabletas presentados en la feria de la electrónica celebrada en Las Vegas (EE.UU.) el mes pasado destacaban que tenían procesadores más rápidos y eran compatibles con redes inalámbricas más rápidas. Pero investigaciones recientes demuestran que en realidad el mayor cuello de botella para el rendimiento de las aplicaciones más populares como Facebook o Google Maps en los aparatos móviles es la velocidad a la que son capaces de leer y escribir en la memoria del aparato. Los resultados de estos estudios sugieren que si no se cambia el sistema de almacenamiento de datos de los aparatos móviles, los beneficios que proporcionen las nuevas redes y procesadores serán limitados. 

“Pasamos mucho tiempo usando estas aplicaciones, pero gran parte de ese tiempo se pasa esperando. A que se cargue una página web o a que se refresque una interfaz de usuario”, afirmó Nitin Agrawal, investigador en los laboratorios del fabricante de electrónica NEC al presentar su ponencia en la conferencia de Tecnología de Archivo y Memoria organizada por la Asociación de Sistemas de Computación Avanzada, Usenix, en San Jose, California (EE.UU.) la semana pasada. “Hemos descubierto que la memoria es el principal cuello de botella para los aparatos móviles”, explicó Agrawal. “Hay que reprensar los sistemas de memoria en los aparatos móviles”.

Agrawal y sus compañeros Hyojun Kim y Cristian Ungureanu llegaron a esta conclusión después de comprobar cómo afectaba la tarjeta de memoria de los aparatos al rendimiento de una serie de aplicaciones populares en el sistema operativo Android de Google. Las aplicaciones incluían Facebook, Google Maps, Angry Birds y el navegador de Android.

Se pusieron a prueba las aplicaciones repetidamente mientras se cambiaban las tarjetas de memoria, usando tarjetas de ocho fabricantes distintos para comprobar si hacían que las aplicaciones respondieran mejor o peor. Normalmente, los aparatos que funcionan con el sistema operativo Android dependen de chips de memoria internos al ejecutar aplicaciones, pero para facilitar la experimentación los investigadores manipularon el sistema operativo para que dependieran casi exclusivamente de la tarjeta de memoria extraíble, que se suele usar para almacenar fotos y música. Agrawal afirma que los hallazgos deberían ser extrapolables a la memoria interna, que tiene propiedades similares.

Algunos de los resultados resultan sorprendentes. Arrancando en frío, la aplicación de Gmail se abría más de tres veces más deprisa en la tarjeta de memoria con mejor rendimiento que en la de peor rendimiento. La aplicación de Twitter se abría más del doble de rápido con la memoria más rápida. El navegador de Android se probó pidiéndole que cargara y navegara por 50 páginas web de las más importantes, una detrás de otra; lo hacía unas tres veces más rápido en el mejor caso que en el peor. Las pruebas se llevaron a cabo en un teléfono Nexus One con la versión “Gingerbread” de Android, que era la última disponible hasta hace muy poco y que ha sido sustituida recientemente  por la versión “Ice Cream Sandwich”.

Agrawal afirma que el hecho de que la memoria limite el rendimiento sugiere que mejoras en los procesadores y las velocidades de red, los aspectos a los que prestan más atención investigadores, ingenieros y vendedores, supondrán una diferencia muy pequeña en cuanto al funcionamiento de las aplicaciones para los usuarios.

Cuando se hicieron las pruebas usando un cable para simular una conexión diez veces más rápida que el wifi, las aplicaciones apenas mejoraron su capacidad de respuesta. “Esperábamos que el rendimiento mejorara bastante con la conexión más rápida, pero no fue así”, afirmó Agrawal.

El problema, según los investigadores, tiene que ver en parte con cómo funciona la memoria no volátil que se usa dentro de los teléfonos y las tarjetas de memoria. Las características del producto sugieren que estos chips deberían ser capaces de escribir y leer datos más rápidamente de lo que los procesadores o las redes inalámbricas son capaces de suministrarlos, pero en la práctica, no pueden. Y esto es así porque los puntos de referencia que se usan para clasificar la memoria se refieren a la lectura o escritura de trozos de datos en un disco de forma secuencial, pero muchas de las aplicaciones más populares en realidad acceden a los bits de forma mucho menos ordenada. Esa limitación se ve amplificada por que muchas de las aplicaciones estudiadas usan código de gestión de datos que depende mucho del acceso aleatorio.

“El rendimiento de la escritura aleatoria es muchísimo peor en el caso de la memoria para aparatos móviles” y más lento que una red 3G típica, según Agrawal. “Evidentemente el rendimiento de la memoria no se ha puesto al día con las mejoras en la red”.

Los investigadores de NEC probaron un puñado de estrategias que limitaran el cuello de botella impuesto por la memoria sobre el rendimiento de las aplicaciones. Facebook iba cuatro veces más rápido si lo obligaban a usar un sistema de almacenaje temporal de datos distinto, por ejemplo. Eso demuestra que las decisiones que toman los desarrolladores de aplicaciones pueden reducir el efecto de cuello de botella de la memoria, aunque para eliminarlo del todo harían falta cambios en los sistemas operativos móviles y el hardware.

Agrawal declaró a Technology Review que no sabía cómo se comportaría el iPhone de Apple en pruebas similares. Los aparatos de Apple solo usan memoria interna, y su tecnología es parecida a la que emplean los aparatos que operan con Android. Sin embargo, el sistema operativo iOS de Apple y las aplicaciones creadas para el mismo almacenan datos de distinta forma.

Tras la ponencia de Agrawal, Eno Thereska de Microsoft Research sugirió que habría que validar esos resultados con pruebas realizadas con usuarios reales, para ver si notan los límites de rendimiento descubiertos por los investigadores. Thereska cuestionó si estos límites importaban siquiera. “Yo leo una página web a una velocidad, pero no llego a más”, afirmó, “y debo admitir que estoy bastante satisfecho con las aplicaciones móviles. ¿Cuál es la percepción de los usuarios de estas experiencias?”

Agrawal afirma que su grupo aún no ha comprobado si los usuarios notan los cuellos de botella de la memoria, pero señala que la mayoría de sus pruebas replican el uso habitual que hace la gente de sus aplicaciones. En el caso de Google Maps, por ejemplo, cronometraron cuánto tardaban en conseguirse resultados tras darle al botón de “buscar dirección”. Agrawal afirma que está seguro de que la gente notaría la diferencia y que las limitaciones impuestas por la memoria les resultan frustrantes. “¿Por qué iba a querer nadie esperar veinte segundos pudiendo esperar solo cinco?”.