Que signifie la RAM ?
La RAM est l’acronyme de random-access memory, ou mémoire à accès aléatoire. Concrètement, elle se compose d’une série de puces montées ou soudées directement sur la carte mère via des modules distincts (des "barrettes"). Ces puces contiennent la mémoire temporaire, ou mémoire vive. Leur vitesse et leur capacité (exprimée en giga-octets) déterminent dans une large mesure la rapidité de l’ordinateur. Par "temporaire", il faut comprendre que cette mémoire est effacée lorsque l’ordinateur est éteint. La RAM a en effet besoin de courant pour pouvoir stocker les données. Elle est "vive" parce qu’elle est sollicitée pour permettre l’exécution fluide de tâches sur votre ordinateur.
Prenons un exemple concret. Lorsque vous ouvrez Excel sur votre ordinateur, le logiciel est chargé dans la RAM. Même chose si vous ouvrez ensuite votre navigateur. Les deux applications restent dans la RAM jusqu’à ce que vous les fermiez. Si vous voulez conserver le fichier Excel dans lequel vous avez travaillé, celui-ci est copié sur votre disque dur ou disque SSD (voir "Mémoire interne" ci-dessous).
La mémoire vive aide aussi à ouvrir plus rapidement les programmes utilisés précédemment. Par exemple, si vous venez d’utiliser PowerPoint et que vous rouvrez le logiciel peu de temps après, l’opération prendra moins de temps que la première fois. En effet, PowerPoint sera lancé à partir de la RAM et non du disque dur.
Que signifie la ROM ?
L’acronyme ROM renvoie à read-only memory, ou mémoire à lecture exclusivement. On parle aussi de mémoire morte en français. Elle contient les données nécessaires au lancement et au fonctionnement de l’ordinateur (comme les paramètres de l’UEFI, l’ancien "BIOS" de votre ordinateur) et ne peut dès lors pas être effacée par l’utilisateur.
Contrairement à la RAM, la ROM n’est pas temporaire mais permanente. Lorsque vous éteignez votre ordinateur, cette mémoire ne disparaît pas. À l’inverse de la RAM, la ROM ne doit pas rester sous tension pour conserver des données.
Que faut-il comprendre par mémoire interne ?
C’est la capacité de mémoire du disque dur ou du disque SSD de votre ordinateur. Il s’agit d’une mémoire "exploitable" que l’on peut lire et où l’on peut écrire et conserver pour une longue période des données telles que des photos, des séquences vidéo, des fichiers de musique, des documents… C’est la mémoire à long terme, autrement dit.
Alors qu’autrefois, le disque dur était la norme pour le stockage de données, il est de nos jours remplacé progressivement par le disque SSD, beaucoup plus rapide et fiable parce qu’il ne comprend pas d’éléments mobiles. Mais en raison de son coût de production, le disque SSD est plus cher qu’un disque dur, même si le prix au giga-octet est de plus en plus avantageux.
De quelle quantité de mémoire avez-vous besoin ?
La quantité exacte de mémoire vive ou de stockage interne dont vous avez besoin dépend de l'usage que vous faites de l'ordinateur. Vous pouvez en savoir plus à ce sujet dans notre guide d'achat d'ordinateurs fixes et portables.
Vous ne devez pas tenir compte de la mémoire ROM lorsque vous achetez un ordinateur, il y a toujours suffisamment de mémoire ROM fournie par le fabricant et cela n'a aucune incidence sur votre utilisation.
Vers le guide d'achat des ordinateurs
La m�moire
R�le de la m�moire
Le but de l'informatique est de traiter des donn�es. Il faut pour cela pouvoir les ranger ainsi que les programmes qui les manipulent dans une m�moire ou plus exactement dans une vari�t� de composants m�moire. Ceux-ci se caract�risent par leur vitesse, leur capacit�, leur volatilit�, leur prix et leurs dimensions physiques.
On distingue :
- la m�moire de masse, dont le r�le est d'�tre une zone de stockage permanent. Ce r�le est assur� par les disques (disques durs, SSD, disquettes, CD-ROM ou DVD) ou encore par des bandes magn�tiques. Les donn�es y sont enregistr�es par des proc�d�s magn�tiques, �lectroniques ou optiques, elles subsistent m�me quand ces �quipements sont hors tension. Ce sont par contre des syst�mes relativement lents.
- la m�moire centrale dont le r�le est d'�tre une zone de travail et de stockage temporaire. Les programmes que l'on veut ex�cuter et les donn�es que l'on veut traiter doivent d'abord �tre charg�s en m�moire centrale pour y �tre � la disposition du processeur.
La m�moire centrale est un organe passif qui re�oit des ordres de lecture/�criture du CPU.
· Les ordres de lecture/�criture lui sont envoy�s par le
bus de commande "Control Bus".
· Les emplacements � lire ou �crire sont signifi�s par le bus d'adressage "Address Bus".
· Les donn�es transitent par le bus des donn�es "Data Bus".
La ROM
La ROM "Read Only Memory" ( m�moire � lecture seule) est parfois appel�e m�moire morte. Il est impossible d'y �crire. Les ROM sont programm�es par leurs fabriquants pour contenir des informations immuables telles que les fonctions du BIOS.
Il existe d'autres variantes:
- La PROM "Programmable ROM"est une ROM qui peut �tre programm�es � l'aide d'un graveur de PROM. Une fois �crite, il est impossible d 'en modifier le contenu.
- L'EPROM "Erasable PROM"�tait la premi�re m�moire morte � pouvoir �tre reprogramm�e. On l?effa�ait en la laissant 10 � 20 minutes sous des rayons ultra violet. La puce du composant �tait visible sous une petite fen�tre qui permettait le passage de cette lumi�re. Pour les programmer il fallait les placer dans un programmateur d?EPROM. La lenteur de ces op�ration fait que les EPROM sont maintenant avantageusement remplac�es par les m�moires Flash.
- L'EEPROM "Electricaly Erasable PROM"est une EPROM qui s'efface par des impulsions �lectriques. Elle peut donc �tre effac�e sans �tre retir�e de son support.
- La FEPROM "Flash EPROM"plus souvent appel�e m�moire Flash est un mod�le de m�moire effa�able �lectriquement. Les op�rations d'effacement et d'�criture sont plus rapides qu'avec les anciennes EEPROM. C'est ce qui justifie l'appellation "Flash". Cette m�moire, comme les autres ROM, conserve les donn�es m�me quand elle n'est plus sous tension. Ce qui en fait le composant m�moire amovible id�al pour les appareils photos num�riques.
La RAM
La m�moire vive est g�n�ralement appel�e RAM pour Random Access Memory ce qu'on traduit habituellement par "m�moire � acc�s al�atoire" car on peut arbitrairement acc�der � n'importe laquelle de ses adresses. La traduction "m�moires � acc�s direct " est sans doute plus appropri�e.
Ces m�moires ont �t� d�nomm�es ainsi pour des raisons historiques. Les premi�res m�moires telles que les cartes perfor�es et les bandes magn�tiques, �taient des m�moires � acc�s s�quentiel car il fallait faire d�filer une kyrielle de donn�es avant d?atteindre celle qui �tait recherch�e.
La RAM du PC contient l?ensemble des programmes en cours d'ex�cution ainsi que leurs donn�es. Les performances de l'ordinateur d�pendent donc de la quantit� de m�moire disponible. Quand l?espace m�moire ne suffit plus, le syst�me d'exploitation a recours � la m�moire virtuelle, il mobilise pour ce faire une partie du disque et y entrepose les donn�es utilis�es le moins souvent.
RAM statiques / RAM dynamiques
Nous distinguons deux technologies de fabrication des RAM
La SRAM ou RAM Statique est la plus ancienne. Les bits y sont m�moris�s par des bascules �lectroniques dont la r�alisation n�cessite six transistors par bit. Les donn�es y restent enregistr�es tant que le composant est sous tension. Certaines cartes m�res utilisent une SRAM munie d'une pile pour former une m�moire non volatile destin�e � conserver les donn�es du setup. Cette technique
tend � �tre remplac�e par l'utilisation de m�moire flash.
La SRAM est tr�s rapide et est pour cette raison le type de m�moire qui sert aux m�moires cache.
La DRAM pour RAM dynamique est de r�alisation beaucoup plus simple que la SRAM. Cela permet de faire des composants de plus haute densit� et dont le coût est plus faible.
Chaque bit y est m�moris� par une charge �lectrique stock�e dans un minuscule condensateur. Ce dispositif
pr�sente l'avantage d'�tre tr�s peu encombrant mais n'est pas capable de garder l'information longtemps. Le condensateur se d�charge au bout de quelques millisecondes. Il faut, pour ne pas perdre cette information, un dispositif qui lit la m�moire et la r��crit aussi t�t en rechargeant les condensateurs avant que leur contenu ne se dissipe. On appelle ces RAM des RAM dynamiques car cette op�ration de rafra�chissement doit �tre r�p�t�e r�guli�rement.
Les diff�rents types de barrettes m�moire et leurs technologies sont d�crites dans le chapitre Hardware et maintenance de ce site.
Les temps d'acc�s
Les commandes de lectures ou d'�critures ne se font jamais instantan�ment.
Le temps d'acc�s est le d�lai minimum entre l'instant o� la commande est envoy�e et celui de l'acc�s r�el � la donn�e (lecture ou �criture). Mais il faut parfois aussi tenir compte d'un temps de cycle sup�rieur au temps
d'acc�s. Il s'agit dans ce cas du cycle m�moire, c'est � dire de l'intervalle minimum de temps entre deux acc�s successifs.
Les m�moires statiques ont des temps d'acc�s tr�s courts qui leur permettent de s'adapter aux fr�quences des processeurs et en font les candidates id�ales pour les m�moires cache.
Les m�moires dynamiques (DRAM) ont des temps d'acc�s sup�rieurs. Elles sont organis�es en matrices et l'adressage qui y s�lectionne successivement les lignes et les colonnes n�cessite un temps de latence qui vaut plusieurs cycles du processeur.
La dur�e d'un cycle du processeur est �gale � l'inverse de la fr�quence d'horloge. Si par exemple le CPU tourne � 1 GHz (109 Hz) son cycle dure 1/109 s = 1 ns ( 1 nano seconde)
Pour gagner du temps, on profite du fait que le plus souvent les acc�s m�moire se font sur des donn�es cons�cutives. On les traite en mode rafale (burst mode)
Si par exemple on acc�de � quatre donn�es cons�cutives, seul l'adressage de la premi�re donn�e sera vraiment long, car pendant ce temps l'adressage des donn�es suivantes s'organisent d�j�. Prenons l'exemple d'une m�moire SDRAM cadenc�e � 133 MHz. Elle a besoin de 5 cycles de 7,5 ns pour obtenir le transfert de la premi�re donn�e mais chacun des trois acc�s suivants ne prend qu'un seul cycle. Ce qui fait un total de 8 cycles pour quatre acc�s ( 5+1+1+1) soit une moyenne de deux cycles par transfert.
Hi�rarchie des m�moires
Il en existe de plusieurs types de m�moires qui se distinguent par leur mode d'enregistrement (�lectronique, magn�tique, optique), leur capacit�, leur rapidit�, le fait qu'elles soient volatiles ou non, leur prix, le type de support, la densit� d'information, la mani�re d'y acc�der, la fiabilit� etc.
Il est d'usage pour classifier les m�moires de les hi�rarchiser en les situant dans une repr�sentation appel�e pyramide des m�moires.
Au sommet de la pyramide, se trouvent les registres qui font partie du processeur. Ils sont extr�mement rapides et fonctionnent � la vitesse du CPU mais ils ne peuvent contenir que quelques mots, les instructions et les donn�es, qui y sont trait�s en quelques milliardi�mes de secondes.
Les donn�es que le processeur traite doivent �tre facilement accessibles � proximit� imm�diate du CPU dans les m�moires cache dispos�es sur la m�me puce que le processeur. Ce sont des m�moires tr�s rapides. Elles mettent � la disposition du processeur les copies de quelques ensembles de donn�es et d'instructions prises dans la m�moire centrale trop lente par rapport au processeur. Il y a g�n�ralement deux niveaux de cache. La cache de niveau 1 �tant plus rapide mais de taille plus restreinte que la cache de niveau 2.
La m�moire centrale se pr�sente sous forme de barrettes dispos�es � proximit� du processeur et reli�es � lui par ce qu'on appelle le bus syst�me. Les informations y sont stock�es sous forme �lectronique comme pour les m�moires caches et les registres mais avec une technologie diff�rente qui permet d'avoir pour une quantit� plus importante de donn�es pour un co�t moindre. Elle est en contrepartie plus lente. La vitesse de r�action des barrettes RAM et la celle du bus syst�me sont insuffisantes pour pouvoir r�pondre rapidement aux commandes du processeur. C'est la raison pour laquelle les donn�es y sont lues non pas une par une mais par blocs mis � port�e de main du processeur par l'entremise de la m�moire cache.
Sous la m�moire centrale, dans cette repr�sentation hi�rarchis�e, se trouvent les m�moires de masse. Les disques durs conservent les donn�es sous forme magn�tique. Les temps d'acc�s sont plus lents que pour la m�moire de masse mais le co�t du byte m�moris� ainsi que le volume physique pour le m�moriser sont bien moindre. Les m�moires de type flash (disques SSD) remplacent parfois avantageusement les disques magn�tiques mais co�tent plus cher.
A la base de cette pyramide se trouvent les disques optiques CD-ROM ou DVD qui offrent des volumes de donn�es plus importants encore pour un prix moindre. Leurs faibles co�ts en font des supports id�aux pour l'archivage d'informations auxquelles il n'est pas n�cessaire d'acc�der souvent. Les bandes magn�tiques ont les temps d'acc�s encore plus longs puisqu'elles sont � acc�s s�quentiel. On les utilise toujours actuellement pour les backups.
A voir aussi, dans la partie "Hardware et maintenance" de ce site :
Le principe de fonctionnement d'une m�moire ROM
Structure interne de la
RAM
Types de RAM dynamiques
Caract�ristiques des m�moires
Le timing des RAM dynamiques
Le " Dual channel "
Et pour en savoir plus ...
// en.wikipedia.org / wiki / Memory_hierarchy
// fr.wikipedia.org / wiki / Hi�rarchie_m�moire