Mémoire vive et mémoire morte: fonctionnement

Sujet 4.3: Mémoire

Contenu:

1. Mémoire
2. Caractéristiques techniques
3. Types de mémoire
   1. Mémoire vive
   2. Caractéristiques technologiques
      1. RAM statique
      2. RAM dynamique
         1. Types de RAM dynamique
         2. Classification des RAM dynamiques
   3. Performance de la mémoire vive
4. Read Only Memory

Mémoire

Le terme «mémoire» s'applique à tout composant électronique capable de stocker temporairement des données. Il y a deux grandes catégories de mémoires:

• La mémoire interne qui stocke temporairement les données tandis que les programmes sont en cours d'exécution. La mémoire interne utilise des micro-conducteurs, c'est-à-dire des circuits électroniques spécialisés rapides. La mémoire interne correspond à ce que nous appelons la mémoire vive (RAM).
• La mémoire auxiliaire (également appelée mémoire physique ou mémoire externe) qui stocke les informations sur le long terme, même après l'arrêt de l'ordinateur. La mémoire auxiliaire correspond aux périphériques de stockage magnétiques tels que les disques durs, les périphériques de stockage optiques comme les CD-ROM et DVD-ROM et les mémoires mortes.

Caractéristiques techniques

Les principales caractéristiques d'une mémoire sont:

• La capacité, qui représente le volume global d'informations (en bits) que la mémoire peut stocker. Une autre façon de l'exprimer est d'indiquer le nombre de cellules et le nombre de bits dans chaque cellule. Par exemple, 16Kx8 signifie qu'il y a 16k cellules adressables, chacune avec 8 bits, soit 16 kilo-octets.
• La latence est le délai entre le moment où la mémoire reçoit une adresse et le moment où le premier bit de données est disponible à partir du périphérique mémoire. Ce délai est également connu comme le temps d'accès, qui correspond à l'intervalle de temps entre la demande de lecture/écriture et la disponibilité des données. La latence est mesurée habituellement en nanosecondes (ns) (une nanoseconde est un milliardième de seconde (10^-9 sec)). La latence mesure la vitesse de la RAM.
• Le temps de cycle, qui représente l'intervalle de temps minimum entre deux requêtes successives.

Par conséquent, le temps nécessaire pour accéder à l'information en mémoire est égal à la durée du cycle, plus la latence.

• La performance, qui définit le volume des informations échangées par unité de temps, exprimée en bits par seconde.
• La non-volatilité, qui caractérise l'aptitude d'une mémoire à stocker des données lorsqu'elle ne reçoit plus de puissance.

La mémoire idéale possède une grande capacité avec des temps d'accès et des temps de cycle très courts, une haute performance et n'est pas volatile. Par conséquent, le temps nécessaire pour accéder à l'information en mémoire est égal à la durée du cycle, plus la latence.

Toutefois, les mémoires rapides sont également les plus coûteuses. C'est pourquoi un ordinateur utilise des mémoires de technologies différentes, reliées entre elles et organisées de façon hiérarchique.

Les mémoires les plus rapides sont situées en petites quantités près du processeur. La mémoire auxiliaire, qui n'est pas aussi rapide, est utilisée pour stocker des informations de façon permanente.

La mission de toute mémoire, quelle que soit sa nature, est de stocker l'information. En général, le système de mémoire est chargé de stocker les données du CPU (ou processeur).

Types de mémoire

Mémoire vive

Toutes les RAM (Random Access Memory) ont un certain nombre de caractéristiques technologiques communes. Par exemple, toutes permettent les opérations de lecture et d'écriture, ce qui les distingue de la mémoire de type ROM, qui sont plus lentes. Par ailleurs, elles sont toutes d'adresse aléatoire, c'est-à-dire que toutes les cellules mémoire ont le même temps d'accès, ce qui les distingue de la mémoire à accès séquentiel et à accès direct. Enfin, ce sont toutes des mémoires volatiles, qui, comme nous l'avons vu, signifie qu'elles retiennent l'information jusqu'à ce que le courant soit interrompu.

La mémoire à accès aléatoire, la RAM, est généralement appelée mémoire principale du système, c'est-à-dire un espace pour stocker temporairement les données pendant qu'un programme est en marche.

La taille de la RAM se mesure en gigaoctets (Go). La RAM se compose d'un ensemble d'emplacements de mémoire ou de cellules capables de stocker des données ou une instruction. Chaque case contient 8 bits, soit un octet, de sorte que si la RAM fait 1 Mo, elle peut stocker 1 048 576 caractères et possède 1 048 576 cellules mémoire. Chacune des cases qui forment la mémoire est identifiée par un numéro, c'est ce qu'on appelle une adresse mémoire. L'objectif est que l'unité de contrôle puisse différencier les cellules.

La capacité de la mémoire principale est donnée par le nombre de positions multiplié par leur longueur exprimée en bits ou en octets.