Mémoire vive
Modèle:Redirect5 Modèle:Voir homonymes Modèle:Confusion Modèle:À sourcer Modèle:Infobox Matériel informatique
La mémoire vive, parfois abrégée avec l'acronyme anglais RAM (Random Access Memory), est la mémoire informatique dans laquelle peuvent être enregistrées les informations traitées par un appareil informatique. On écrit mémoire vive par opposition à la mémoire morte<ref group="alpha">La mémoire morte doit son nom au fait qu'elle est en lecture seule : ROM de l'anglais Modèle:Langue.</ref>.
L'acronyme RAM date de 1965.
Caractéristiques générales
Les caractéristiques actuelles de cette mémoire sont :
- Sa fabrication à base de circuits intégrés ;
- L'accès direct à l'information<ref group="alpha">L'expression « accès direct » s'oppose ici à « accès séquentiel » d'une bande magnétique, par exemple. Le mot anglais RAM ne peut être traduit par « aléatoire » comme c'est très souvent le cas, mais implique que l'on peut accéder à n'importe quelle donnée directement sans avoir besoin de lire toutes les données qui précèdent.</ref> par opposition à un accès séquentiel ;
- Sa rapidité d'accès, essentielle pour fournir rapidement les données au processeur ;
- Sa volatilité, qui entraîne une perte de toutes les données en mémoire dès qu'elle cesse d'être alimentée en électricité.
Désignations
Il y a deux types principaux de mémoire vive :
- La mémoire vive dynamique (DRAM) qui, même sous alimentation électrique normale, doit être réactualisée périodiquement pour éviter la perte d'information ;
- La mémoire vive statique (SRAM) qui n'a pas besoin d'un tel processus sous alimentation électrique normale ;
Technique
* circuit intégré DIP
* barrette SIP
* barrette SIMM 30 broches
* barrette SIMM 72 broches
* barrette DIMM
* barrette RIMM
La mémoire informatique est un composant d'abord réalisé par des tores magnétiques, puis par l'électronique dans les années 1970<ref>Modèle:Lien web</ref>, qui permet de stocker et relire rapidement des informations binaires. Son rôle est notamment de stocker les données qui vont être traitées par l'unité centrale de traitement (UCT), soit un microprocesseur dans la plupart des appareils modernes.
On peut accéder à la mémoire vive alternativement en lecture ou en écriture.
Il existe également des mémoires associatives, largement utilisées dans les techniques de mémoire virtuelle pour éviter des recherches séquentielles de pages et accélérer ainsi les accès.
Organisation
Les informations peuvent être organisées en mots de 8, 16, 32 ou Modèle:Unité.
Certaines machines anciennes avaient des mots de taille plus exotique. Par exemple,
- Modèle:Unité pour le Modèle:Lang 6600 ;
- Modèle:Unité pour l'IBM 7030 Modèle:Lang ou le DEC PDP-10 ;
- Modèle:Unité pour la plupart des premiers mini-ordinateurs de DEC, les appareils d'instrumentation travaillant au mieux sur Modèle:Unité à l'époque.
Détection et correction d'erreurs
Afin d'assurer la fiabilité de l'information enregistrée en mémoire, on ajoute des bits supplémentaires à chaque mot de mémoire. Par exemple,
- Dans les mémoires à parité, il y a un bit supplémentaire (dit de contrôle de parité), transparent à l'utilisateur (traitement matériel) ;
- Dans les mémoires à correction automatique d'erreur sur Modèle:Unité 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 24×365 dispose, en plus des bits de correction, de bits de remplacement qui prennent la relève des bits défaillants à mesure du vieillissement de la mémoire (une défaillance de 10-11 chaque année se traduit par Modèle:Unité bits défaillants par an sur une mémoire de Modèle:Unité).
Les fabricants recommandent d'utiliser de barrettes de mémoire avec l'ECC pour celles ayant une capacité d'Modèle:Unité ou plus, en particulier celles utilisées dans les serveurs, permettant de détecter les erreurs et de les corriger à la volée. Dans la pratique, les ordinateurs personnels les utilisent très rarement.
Temps d'accès
Le temps d'accès à un mot de la mémoire vive est de quelques dizaines ou centaines de nanosecondes tandis que celui d'un dispositif de disque dur est de quelques millisecondes (c'est-à-dire dix mille à cent mille fois plus lent) et celui d'un dispositif à semi-conducteur est intermédiaire. En revanche, il n'est possible avec ces derniers, de lire et écrire que par blocs de mots.
Adressage de la mémoire
Modèle:Section à sourcer Un circuit intégré de mémoire ne comporte que le nombre de bits d'adresse mémoire nécessaire pour accéder aux mots de mémoire qu'il contient. L'unité centrale de traitement comporte beaucoup plus de bits d'adresse mémoire qu'un simple circuit intégré de mémoire afin d'adresser davantage de mémoire. Ces bits supplémentaires sont décodés par un circuit spécialisé, nommé décodeur d'adresse ou sélecteur, pour sélectionner le circuit intégré de mémoire approprié grâce à une broche de celui-ci nommé Modèle:Lang.
Divers types de mémoire vive
Mémoire vive statique
Une mémoire vive statique est une mémoire vive qui n'a pas besoin de rafraîchissement.
Modèle:Langue (SRAM)
Cette mémoire utilise le principe des bascules électroniques pour enregistrer l'information. Elle est très rapide, mais est cependant chère et volumineuse. Elle consomme moins d'électricité que la mémoire dynamique. Elle est utilisée pour les caches mémoire, par exemple les caches mémoire L1, L2 et L3 des microprocesseurs.
Modèle:Langue (DPRAM)
Cette mémoire est une variante de la Static Random Access Memory (SRAM) où on utilise un port double qui permet des accès multiples quasi simultanés, en entrée et en sortie.
Modèle:Langue (MRAM)
Cette mémoire utilise la charge magnétique de l'électron pour enregistrer l'information. Elle possède un débit de l'ordre du gigabit par seconde, un temps d'accès comparable à de la mémoire DRAM (Modèle:Unité) et elle est non-volatile. Étudiée par tous les grands acteurs de l'électronique, elle a commencé à être commercialisée en 2006, mais reste en 2020 confinée à un marché de niche.
Modèle:Langue (PRAM)
Cette mémoire utilise le changement de phase du verre pour enregistrer l'information. Elle est non-volatile. Elle a commencé à être commercialisée en 2012.
Mémoire vive dynamique
Modèle:Article détaillé Une mémoire vive dynamique est une mémoire vive qui a besoin de rafraîchissement.
La simplicité structurelle d'une mémoire vive dynamique (DRAM) (un pico-condensateur et un transistor pour un bit) permet d'obtenir une mémoire dense à faible coût. Son inconvénient réside dans les courants de fuite des condensateurs : l'information disparaît à moins que la charge des condensateurs ne soit rafraîchie avec une période de quelques millisecondes, d'où le terme de dynamique. A contrario, les mémoires vives statiques (SRAM) n'ont pas besoin de rafraîchissement, mais utilisent plus d'espace et sont plus coûteuses.
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