La mémoire de l’ordinateur, également appelée mémoire principale ou mémoire primaire, fournit un stockage temporaire pour les tâches de calcul, ce qui la rend essentielle au fonctionnement d’un ordinateur. Les données sont stockées dans la mémoire afin de pouvoir être envoyées à l’unité centrale de traitement (UC) pour les calculs, et une application peut récupérer les données si nécessaire.
Comment fonctionne la mémoire informatique ?
La mémoire informatique est une série de transistors et de condensateurs conçus comme des circuits. Chaque cellule d’un circuit contient un bit, c’est-à-dire une valeur binaire de 1 ou 0. Pour simplifier les choses, nous nous concentrerons sur le fonctionnement d’un ordinateur personnel classique avec le type de mémoire d’ordinateur le plus simple, la mémoire à accès aléatoire (RAM).
Le condensateur dans la cellule stocke le bit et le transistor actualise et recharge en permanence le condensateur afin de stocker les données jusqu’à ce que l’alimentation soit coupée. Les circuits sont soudés sur une carte et la carte représente la RAM avec une capacité de stockage de 8G, 16GB, 32GB ou 64GB. La carte se glisse dans une prise RAM sur la carte mère de l’ordinateur, généralement adjacente à la prise CPU.
Pour un calcul efficace, la mémoire primaire (RAM) et les supports de stockage non volatiles fonctionnent ensemble pour assurer les performances et la persistance des données. La mémoire primaire est volatile, mais elle est rapide et garantit qu’un ordinateur répond rapidement aux entrées et aux demandes des utilisateurs du système d’exploitation. Le stockage secondaire n’est pas aussi rapide que la mémoire primaire, mais il préserve les données même après la mise hors tension de l’ordinateur. Comme la mémoire primaire est plus rapide et dense avec les cellules de mémoire, elle est plus coûteuse que le stockage secondaire.
Pourquoi la RAM est-elle importante ?
Sans RAM, un ordinateur aurait besoin de récupérer les données d’un disque et de les envoyer au processeur. Alors que les disques sont devenus plus rapides au fil des ans, la RAM reste plus rapide et un périphérique de communication direct pour permettre au processeur de récupérer des données. Chaque ordinateur, y compris les postes de travail, les postes de travail, les ordinateurs centraux, les serveurs, les appareils mobiles, les smartphones et les ordinateurs portables, dispose d’un certain type de RAM.
Les différents types de mémoire informatique
Comprendre les différents types de mémoire informatique est essentiel pour comprendre les fonctionnalités et les performances des systèmes informatiques. Ici, nous nous intéressons aux différentes formes de mémoire, en mettant en lumière leurs caractéristiques et leurs objectifs distincts.
Mémoire à accès aléatoire (RAM)
La RAM est un type de mémoire volatile, ce qui signifie qu’elle perd ses données lorsque le système est éteint. Il est utilisé pour le stockage temporaire des données, ce qui permet à l’unité centrale de traitement (UC) d’accéder rapidement aux données et de les traiter.
Mémoire à accès aléatoire vidéo (VRAM)
La mémoire VRAM est une mémoire graphique dédiée utilisée pour stocker des données d’images et de vidéos, ce qui accélère le rendu et améliore les performances graphiques.
Mémoire statique à accès aléatoire (SRAM)
La SRAM est un type de mémoire volatile qui conserve les données tant que l’alimentation est fournie, offrant des vitesses d’accès plus rapides que la DRAM, mais à un coût plus élevé.
Mémoire dynamique à accès aléatoire (DRAM)
La DRAM est un type de mémoire volatile qui stocke chaque bit de données dans un condensateur séparé dans une cellule de mémoire, ce qui nécessite une actualisation périodique pour maintenir les données. Elle est plus lente que la SRAM, mais largement utilisée en raison de sa rentabilité et de sa densité supérieure, ce qui en fait un choix idéal pour la mémoire système principale nécessitant de grandes capacités.
Mémoire en lecture seule (ROM)
Contrairement à la RAM, la ROM n’est pas volatile et conserve ses données même lorsqu’elle est hors tension. Il stocke les informations critiques nécessaires au démarrage de l’ordinateur.
Mémoire cache
La mémoire cache est une mémoire volatile haute vitesse qui fournit un accès rapide aux données au processeur et améliore la vitesse et les performances de l’ordinateur.
Mémoire virtuelle
La mémoire virtuelle est une section de mémoire volatile créée temporairement sur le disque de stockage. Elle est utilisée lorsque la RAM est pleine.
Mémoire Flash
La mémoire flash est un type de mémoire non volatile utilisé pour stocker et transférer des données entre des appareils numériques et des systèmes informatiques.
Mémoire de classe stockage (SCM)
La mémoire SCM est un type de mémoire non volatile qui offre une vitesse élevée, une faible latence et un stockage de données persistant, comblant ainsi l’écart entre la RAM et le stockage traditionnel.
Chacun de ces types de mémoire joue un rôle essentiel dans le fonctionnement et l’efficacité des systèmes informatiques, contribuant ainsi aux performances et aux fonctionnalités globales.
Les limites de la RAM
Bien que la RAM soit nécessaire au bon fonctionnement d’un ordinateur, elle n’est pas persistante. Les données ne sont plus disponibles après la mise hors tension de l’ordinateur. Les bits utilisés pour stocker les données rapidement et efficacement dans la RAM nécessitent une alimentation constante pour persister. La RAM représente la mémoire primaire, qui est rapide et hautement disponible pour le processeur afin de récupérer les données des applications et d’effectuer des calculs pour une sortie rapide. Mais pour le stockage à long terme, il faut des supports de stockage persistants.
Mémoire primaire vs stockage primaire vs stockage secondaire
La terminologie autour de la mémoire et du stockage peut souvent s’entrecroiser, entraînant une confusion. Il est essentiel de délimiter la mémoire primaire, le stockage primaire et le stockage secondaire pour comprendre leur rôle distinct dans l’architecture informatique.
Mémoire primaire :
- Également appelée mémoire principale
- Comprend une mémoire à accès aléatoire (RAM) et une mémoire en lecture seule (ROM)
- La RAM est volatile, ce qui signifie qu’elle perd des données lorsque l’alimentation est coupée.
- La mémoire en lecture seule (ROM) est non volatile et conserve les données, même en l’absence d’alimentation.
- La mémoire primaire est directement accessible par le processeur, ce qui facilite l’accès et la manipulation des données.
Stockage primaire :
- Est souvent associé à la mémoire primaire, mais il s’agit d’un terme plus large qui inclut également des pools de stockage d’entreprise tels que les baies de stockage flash (SSA), le stockage défini par logiciel (SDS) ou les baies de stockage hybrides
- Comprend la mémoire primaire et peut inclure d’autres formes de stockage directement accessibles par le processeur
- Fonctionne comme un pont entre le processeur et le stockage secondaire, assurant un transfert et un traitement des données en douceur
Stockage secondaire :
- Également appelé stockage externe ou auxiliaire
- Inclut des supports de stockage non volatiles tels que des disques durs (HDD), des disques de stockage flash (SSD) et des disques optiques
- Non directement accessible par le processeur ; les données doivent être transférées vers la mémoire primaire pour être traitées.
- Utilisé pour le stockage et la sauvegarde de données à long terme, avec des capacités de stockage supérieures à un coût inférieur à celui de la mémoire primaire
Les données stockées dans la mémoire primaire volatile sont effacées après la mise hors tension de l’ordinateur, ce qui permet aux utilisateurs de conserver leurs documents, images, notes, vidéos et toute autre donnée à l’aide d’un support de stockage non volatile. Si vous fermez un fichier sans l’enregistrer au préalable, vous perdez toute modification lorsque l’ordinateur supprime les données applicables de la RAM. Les utilisateurs disposent de plusieurs options de stockage secondaire, notamment des disques internes, des disques externes, des DVD inscriptibles, des clés USB ou un stockage cloud. Dans le datacenter, le stockage primaire fait référence à des pools de périphériques de stockage conçus pour prendre en charge des charges de travail haute performance qui nécessitent un temps de réponse rapide et des charges de travail de données structurées sensibles aux IOPS.
Conclusion
La mémoire informatique fait partie intégrante de tout système informatique, servant d’espace de stockage intermédiaire où les données sont conservées temporairement ou définitivement pour un accès ou une récupération rapide. Il comprend différents types, chacun conçu pour exécuter des fonctions spécifiques en conjonction avec le processeur central. Les types de mémoire vont de la mémoire volatile, comme la RAM, qui perd des données lorsque l’alimentation est coupée, à des mémoires non volatiles, comme la ROM et la mémoire de classe stockage, qui conservent les données même en l’absence d’alimentation. La gestion efficace et l’accessibilité de la mémoire sont essentielles pour le traitement et la récupération rapides des données, ce qui renforce les performances et les fonctionnalités du système informatique.
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