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Memoire vive

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Memoire vive
Description de cette image, également commentée ci-après
Deux barrettes de memoire DDR de 512  Mio chacune
Caracteristiques
Se connecte via
  • Support DIMM
  • Support SIMM
Classement des utilisations
  • Ordinateur fixe
  • Ordinateur portable
Fabricants courants

La memoire vive , parfois abregee avec l'acronyme anglais RAM ( random-access memory ), est la memoire informatique dans laquelle peuvent etre enregistrees les informations traitees par un appareil informatique . On ecrit memoire vive par opposition a la memoire morte [ a ] .

L'acronyme RAM date de 1965.

Caracteristiques generales [ modifier | modifier le code ]

Les caracteristiques actuelles de cette memoire sont :

  • Sa fabrication a base de circuits integres  ;
  • L' acces direct a l'information [ b ] par opposition a un acces sequentiel  ;
  • Sa rapidite d'acces, essentielle pour fournir rapidement les donnees au processeur  ;
  • Sa volatilite, qui entraine une perte de toutes les donnees en memoire des qu'elle cesse d'etre alimentee en electricite.

Designations [ modifier | modifier le code ]

Il y a deux types principaux de memoire vive :

  • La memoire vive dynamique (DRAM) qui, meme sous alimentation electrique normale, doit etre reactualisee periodiquement pour eviter la perte d'information ;
  • La memoire vive statique (SRAM) qui n'a pas besoin d'un tel processus sous alimentation electrique normale ;
Cellule DRAM (1 transistor et un condensateur).
Cellule SRAM (6 transistors)

Technique [ modifier | modifier le code ]

Une carte memoire RAM de 4  Mio pour ordinateur VAX 8600 ( c. 1986).
Differentes presentation de memoire vive, de haut en bas :
* circuit integre DIP
* barrette SIP
* barrette SIMM 30 broches
* barrette SIMM 72 broches
* barrette DIMM
* barrette RIMM

La memoire informatique est un composant d'abord realise par des tores magnetiques , puis par l' electronique dans les annees 1970 [ 1 ] , qui permet de stocker et relire rapidement des informations binaires . Son role est notamment de stocker les donnees qui vont etre traitees par l' unite centrale de traitement (UCT), soit un microprocesseur dans la plupart des appareils modernes.

On peut acceder a la memoire vive alternativement en lecture ou en ecriture.

Il existe egalement des memoires associatives , largement utilisees dans les techniques de memoire virtuelle pour eviter des recherches sequentielles de pages et accelerer ainsi les acces.

Organisation [ modifier | modifier le code ]

Les informations peuvent etre organisees en mots de 8, 16, 32 ou 64  bits .

Certaines machines anciennes avaient des mots de taille plus exotique. Par exemple,

Detection et correction d'erreurs [ modifier | modifier le code ]

Afin d'assurer la fiabilite de l'information enregistree en memoire, on ajoute des bits supplementaires a chaque mot de memoire. Par exemple,

  • Dans les memoires a parite , il y a un bit supplementaire (dit de controle de parite ), transparent a l'utilisateur (traitement materiel) ;
  • Dans les memoires a correction automatique d'erreur sur 1 bit et detection sur plus d'un bit ( ECC ), ces bits invisibles sont parfois au nombre de six ou plus ;
  • Chaque mot des memoires des serveurs modernes dits non-stop ou 24×365 dispose, en plus des bits de correction , de bits de remplacement qui prennent la releve des bits defaillants a mesure du vieillissement de la memoire (une defaillance de 10 -11 chaque annee se traduit par 10,0 bits defaillants par an sur une memoire de 128  Gio ).

Les fabricants recommandent d'utiliser de barrettes de memoire avec l'ECC pour celles ayant une capacite d'1  Gio ou plus, en particulier celles utilisees dans les serveurs, permettant de detecter les erreurs et de les corriger a la volee. Dans la pratique, les ordinateurs personnels les utilisent tres rarement.

Temps d'acces [ modifier | modifier le code ]

Le temps d'acces a un mot de la memoire vive est de quelques dizaines ou centaines de nanosecondes tandis que celui d'un dispositif a disque dur est de quelques millisecondes (c'est-a-dire dix mille a cent mille fois plus lent) et celui d'un dispositif a semi-conducteur est intermediaire. En revanche, il n'est possible avec ces derniers, de lire et ecrire que par blocs de mots.

Adressage de la memoire [ modifier | modifier le code ]

Un circuit integre de memoire ne comporte que le nombre de bits d' adresse memoire necessaire pour acceder aux mots de memoire qu'il contient. L'unite centrale de traitement comporte beaucoup plus de bits d' adresse memoire qu'un simple circuit integre de memoire afin d'adresser davantage de memoire. Ces bits supplementaires sont decodes par un circuit specialise, nomme decodeur d'adresse ou selecteur, pour selectionner le circuit integre de memoire approprie grace a une broche de celui-ci nomme chip select .

Il est tres facile de munir un microprocesseur d'une memoire non contigue (par exemple de 0 a 4 095, puis un trou, puis de la memoire entre 16 384 et 32 767), ce qui facilite beaucoup la detection d'erreurs d'adressage eventuelles [ref. necessaire] .

Divers types de memoire vive [ modifier | modifier le code ]

Memoire vive statique [ modifier | modifier le code ]

Une memoire vive statique est une memoire vive qui n'a pas besoin de rafraichissement .

Static Random Access Memory (SRAM) [ modifier | modifier le code ]

Cette memoire utilise le principe des bascules electroniques pour enregistrer l'information. Elle est tres rapide, mais est cependant chere et volumineuse. Elle consomme moins d'electricite que la memoire dynamique. Elle est utilisee pour les caches memoire , par exemple les caches memoire L1, L2 et L3 des microprocesseurs.

Dual Ported Random Access Memory (DPRAM) [ modifier | modifier le code ]

Cette memoire est une variante de la Static Random Access Memory ( SRAM ) ou on utilise un port double qui permet des acces multiples quasi simultanes, en entree et en sortie.

Magnetic Random Access Memory (MRAM) [ modifier | modifier le code ]

Cette memoire utilise la charge magnetique de l' electron pour enregistrer l'information. Elle possede un debit de l'ordre du gigabit par seconde, un temps d'acces comparable a de la memoire DRAM (~10  ns ) et elle est non-volatile. Etudiee par tous les grands acteurs de l'electronique, elle a commence a etre commercialisee en 2006, mais reste en 2020 confinee a un marche de niche.

Phase-Change Random Access Memory (PRAM) [ modifier | modifier le code ]

Cette memoire utilise le changement de phase du verre pour enregistrer l'information. Elle est non-volatile. Elle a commence a etre commercialisee en 2012.

Memoire vive dynamique [ modifier | modifier le code ]

Une memoire vive dynamique est une memoire vive qui a besoin de rafraichissement .

La simplicite structurelle d'une memoire vive dynamique (DRAM) (un pico-condensateur et un transistor pour un bit) permet d'obtenir une memoire dense a faible cout. Son inconvenient reside dans les courants de fuite des condensateurs  : l'information disparait a moins que la charge des condensateurs ne soit rafraichie avec une periode de quelques millisecondes, d'ou le terme de dynamique . A contrario, les memoires vives statiques (SRAM) n'ont pas besoin de rafraichissement, mais utilisent plus d'espace et sont plus couteuses.

Fabricants de memoire [ modifier | modifier le code ]

Puces memoire [ modifier | modifier le code ]

  • Cypress
  • Elpida
  • Hynix
  • Integrated Device Technology
  • Qimonda [ c ]
  • Micron
  • Nanya
  • Powerchip Semiconductor Corporation (PSC)
  • Samsung
  • Winbond
  • Take MS

Barrettes de memoire [ modifier | modifier le code ]

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

Notes [ modifier | modifier le code ]

  1. La memoire morte doit son nom au fait qu'elle est en lecture seule : ROM de l'anglais Read Only Memory .
  2. L'expression ≪ acces direct ≫ s'oppose ici a ≪  acces sequentiel  ≫ d'une bande magnetique , par exemple. Le mot anglais RAM ne peut etre traduit par ≪ aleatoire ≫ comme c'est tres souvent le cas, mais implique que l'on peut acceder a n'importe quelle donnee directement sans avoir besoin de lire toutes les donnees qui precedent.
  3. Ancienne division memoire d' Infineon Technologies.

References [ modifier | modifier le code ]

  1. (en) ≪  1970: Semiconductors compete with magnetic cores  ≫, sur Computer History Museum , (consulte le )

Voir aussi [ modifier | modifier le code ]

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Articles connexes [ modifier | modifier le code ]