Mémoire vive
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La mémoire vive, aussi appelée RAM (acronyme anglais de Random Access Memory, soit mémoire à accès aléatoire), est un type de mémoire informatique à accès aléatoire (par opposition à séquentiel) et en lecture-écriture (par opposition à la lecture seule). On l'appelle aussi mémoire volatile pour signifier que toutes les données sont perdues à l'extinction de l'alimentation électrique. Il s'agit typiquement de la mémoire électronique qui contient les données volatiles en cours de traitement dans un ordinateur.
Sommaire |
[modifier] Désignation
La mémoire vive (RAM) est généralement opposée à la mémoire morte (ROM) : il est possible de lire les données contenues dans de la mémoire vive ainsi que d'y écrire des données alors qu'il est uniquement possible de lire les données contenues dans de la mémoire morte. En revanche, la mémoire morte conserve les données lorsque l'alimentation électrique est coupée. La mémoire morte n'est donc pas volatile et utile pour démarrer le système d'exploitation.
Il existe aussi un type intermédiaire de mémoire électronique à accès aléatoire, accessible en lecture et écriture comme la RAM, mais non volatile comme la ROM : la NVRAM.
Littéralement, le terme RAM implique la possibilité d'un accès aléatoire aux données, par opposition à un accès séquentiel, comme celui d'une bande magnétique. En ce sens, ROM et NVRAM sont aussi de la RAM, mais cette interprétation littérale porte à confusion avec l'usage courant qui oppose RAM et ROM. Rarement, on utilise le sigle RWM (pour Read Write Memory, soit mémoire en lecture écriture) pour désigner de la RAM en mettant l'accent sur la possibilité d'écriture plutôt que l'accès aléatoire.
[modifier] Technologie
La mémoire informatique est un composant qui fut d'abord magnétique (tores de ferrite), puis devint électronique dans les années 1970, qui permet de stocker et relire des informations binaires. Son rôle est notamment de stocker les données qui vont être traitées par l'unité centrale (ou le microprocesseur). Elle n'a rien de commun en temps d'accès (quelques dizaines ou centaines de nanosecondes) avec le disque dur (quelques millisecondes, soit dix mille à cent mille fois plus).
La RAM présente la particularité qu'on peut y accéder à la fois en lecture et en écriture. Une activation électronique appropriée permet si besoin de verrouiller temporairement en écriture des blocs physiques donnés. L'adressage d'une mémoire (traduction de tensions électriques sur des fils en adresse mémoire) se fait par un mécanisme nommé le chip select. Il est très facile de munir un microprocesseur d'une mémoire non contiguë (par exemple de 0 à 4095, puis un trou, puis de la mémoire entre 16384 et 32767), ce qui facilite beaucoup la détection d'erreurs d'adressage éventuelles.
Les informations peuvent être organisées en mots de 8, 16 ou 32 bits voire plus. Certaines machines anciennes avaient des mots de taille plus exotique, comme par exemple 60 bits pour le Control Data 6600, 36 bits pour l'IBM 7030 « Stretch » ou le DEC PDP-10 et 12 bits pour la plupart des premiers mini-ordinateurs de DEC, les appareils d'instrumentation travaillant au mieux sur 12 bits à l'époque. Mais :
- Dans les mémoires à parité, un neuvième bit (dit de contrôle de parité) existe de façon invisible,
- Dans les mémoires à correction automatique d'erreur sur 1 bit et détection sur plus d'un bit (ECC), ces bits invisibles sont parfois au nombre de six ou plus,
- Chaque mot des mémoires des serveurs modernes dits non-stop ou 24x365 dispose en plus des bits de correction de bits de remplacement qui prennent la relève du ou des bits défaillants à mesure du vieillissement de la mémoire : une défaillance de 10-11 chaque année se traduit en effet par plus d'un bit défaillant par an sur une mémoire de 128 Gio.
Les fabricants recommandent souvent d'utiliser de l'ECC à partir d'1 Gio de RAM.
Il existe également des mémoires associatives.
[modifier] Divers types de mémoire vive
[modifier] Mémoire vive statique
La mémoire vive statique SRAM (Static Random Access Memory), Static RAM est très rapide et ne nécessite pas de rafraîchissement, néanmoins, elle est très chère et volumineuse.
Elle est utilisée pour les mémoires cache L1 & L2.
La MRAM (Magnetic RAM). Technologie utilisant la charge magnétique de l'électron. Les performances possibles sont assez éloquentes, débit de l'ordre du gigabit par seconde, temps d'accès comparable à de la mémoire DRAM (~10 ns) et surtout non-volatilité des données. Étudiée par tous les grands acteurs de l'électronique, elle commence tout juste (juillet 2006) à être commercialisée et devrait prendre son essor à l'horizon 2010.
[modifier] Mémoire vive dynamique
Une mémoire dynamique (DRAM, Dynamic RAM) ne conserve ses informations que si elle est « rafraîchie » régulièrement, c'est-à-dire si un signal lui est transmis de manière régulière (toutes les x millisecondes) afin de remettre au bon niveau les charges électriques représentant l'information, et qui sinon s'affaibliraient progressivement jusqu'à disparaître.
Malgré ces contraintes de rafraîchissement et de consommation, ce type de mémoire est utilisée parce qu'elle est meilleur marché que la mémoire statique et rapide. En effet, la cellule mémoire élémentaire de la DRAM est très simple et ne nécessite que peu de silicium.
Les puces mémoires sont regroupées sur des supports SIMM (barrettes par paire identique) ou DIMM (simple barrette).
On distingue les types de mémoire vive dynamique suivants :
- SDRAM (Synchronous Dynamic RAM). Elle est utilisée comme mémoire principale et vidéo. Elle tend à être remplacée par la DDR SDRAM. Pour les machines de la génération Pentium II, Pentium III. On distingue la SDRAM 66, 100 et 133 (fréquence d'accès en MHz).
- VRAM (Video RAM). Présente dans les cartes graphiques. Elle sert à construire l'image vidéo qui sera envoyée à l'écran d'ordinateur via le convertisseur RamDac.
- RDRAM (Rambus Dynamic RAM). Développée par la société Rambus, elle souffre notamment d'un prix beaucoup plus élevé que les autres types de mémoires et de brevets trop restrictifs de la part de la société créatrice. Elle est utilisée pour les machines de génération Pentium III et Pentium 4.
- DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM). Utilisée comme mémoire principale et comme mémoire vidéo, elle est synchrone avec l'horloge système mais elle double également la largeur de bande passante en transférant des données deux fois par cycles au lieu d'une seule pour la SDRAM simple. Elle est aussi plus chère. On distingue les DDR PC1600, PC2100, PC2700, PC3200, etc. Le numéro représente la quantité théorique maximale de transfert d'information en Mégaoctets par seconde (il faut multiplier par 8 pour obtenir cette vitesse en Mégabits par seconde, un octet étant composé de 8 bits). Pour les machines de génération Pentium III et Pentium 4.
- DDR2-SDRAM (Double Data Rate two SDRAM). On distingue les DDR2-400, DDR2-533, DDR2-667 et DDR2-800. Le numéro (400, 533, ...) représente la fréquence de fonctionnement. Certains constructeurs privilégient la technique d'appellation basée sur la quantité de données théoriquement transportables (PC2-4200, PC2-5300, etc), mais certains semblent retourner à la vitesse réelle de fonctionnement afin de distinguer plus clairement la DDR2 de la génération précédente. Pour les machines de génération Pentium 4 et plus.
- DDR3 SDRAM (Double Data Rate three SDRAM). Il s'agit de la 3e génération de la technologie DDR. Les spécifications de cette nouvelle version ne sont pas encore finalisées par JEDEC (Septembre 2006). Les premiers micro-ordinateurs pouvant utiliser la DDR3 sont attendus sur le marché pour la fin de 2007.
- XDR DRAM (XDimm Rambus RAM). Technologie basée sur la technologie Flexio développée par Rambus. Elle permet d'envisager des débits théoriques de 6,4 Go/s à 12,8 Go/s en rafale.
Il existe aussi des mémoires Flash. Ce sont des mémoires NVRAM effaçables électriquement (EEPROM), qui, par conséquent, gardent la mémoire sans être alimentée. On les utilise dans les appareils mobiles (appareils photo, téléphones portables, etc.). Les utilisateurs de PDA auront déjà remarqué que leur temps d'accès, même en lecture seule, est pour le moment bien plus lent que celui de la mémoire dynamique.
[modifier] Constructeurs de mémoire
Constructeurs de puces mémoire :
- Cypress
- Elpida
- Hynix
- IDT
- Qimonda (ancienne division mémoire d'Infineon Technologies)
- Micron, 2e plus grand fabricant (mars 2002), elle fournit notamment la mémoire pour les consoles de jeux Xbox
- Nanya
- Powerchip Semiconductor Corporation (PSC)
- Samsung
- Winbond
Constructeurs de barrettes de mémoire :
- Corsair
- Crucial
- DaneElec
- Geil
- Kingston
- OCZ
- ProMos
- Samsung
- Shikatronics
- Twinmos
[modifier] Voir aussi
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