Les systèmes nécessitent des unités de stockage, que ce soit à court ou à long terme. Les systèmes informatiques tirent parti des systèmes de mémoire dont ils disposent, qu’il s’agisse de mémoire vive (RAM), de mémoire d’accès en lecture seule (ROM) et d’unités de stockage très denses comme les disques durs.
Vous vous demandez peut-être pourquoi nous ne pouvons pas avoir une unité de stockage pour tous. Pour faire simple, c’est parce que chaque système est spécialement conçu pour fonctionner efficacement pour sa fonction plutôt que pour exécuter toutes les fonctions que vous désirez.
Prenons cet article comme un exemple de la façon dont vous pouvez utiliser ces trois compartiments de stockage sur votre ordinateur dès maintenant.
Nous commencerons par le début avec la mémoire morte (ROM). Sans ROM, vous ne pourriez pas lancer votre système pour démarrer, c’est parce que la ROM est l’endroit où le micrologiciel est placé par le fabricant, c’est-à-dire que les instructions de votre système peuvent également être appelées BIOS.
Pour ouvrir cet article, vous deviez lancer une séquence de commandes, l’une d’entre elles étant l’ouverture d’un navigateur. Pour que cela se produise, le système informatique devra utiliser sa mémoire à court terme, c’est ce qu’on appelle la mémoire vive (RAM). Bien que cela dure quelques secondes, parfois même instantanément en fonction des spécifications de votre ordinateur, le temps de chargement entre le clic sur un programme et l’obtention d’une interface qu’un utilisateur peut voir et utiliser est le moment où votre système envoie et reçoit des informations de la RAM .
Enfin, une fois que vous aurez terminé de lire cet article, vous voudrez peut-être l’enregistrer. Lorsque vous appuyez sur le bouton Enregistrer, l’article est enregistré sur votre disque dur, qui est utilisé pour le stockage à long terme, de plus, c’est parce que s’il va dans la RAM et que vous éteignez votre ordinateur, vous ne le verrez pas lorsque vous redémarrez votre ordinateur. C’est pourquoi la RAM est considérée comme volatile, car elle n’est considérée que comme un stockage temporaire pour les tâches et les fonctions dont vous avez besoin et qui peuvent être modifiées, contrairement à la ROM.
Les architectes informatiques essaient toujours d’augmenter l’efficacité de nos systèmes informatiques et la façon dont nous stockons notre contenu. De nos jours, l’utilisation du cloud computing est en train d’émerger, où vous stockez physiquement votre contenu sur un serveur à différents endroits dans le monde, et ils sont accessibles depuis Internet.
Bien qu’il y ait des préoccupations concernant le cloud computing, telles que la sécurité des données, la longévité d’une entreprise (cela augmente les problèmes de faillite lorsque vous payez vos services pour le cloud computing) et l’accessibilité où les performances dépendent du montant qu’un client est prêt à payer pour la bande passante WAN .
Qu’est-ce que la RAM?
RAM = mémoire à accès aléatoire
La première forme de RAM remonte aux années 1940, époque à laquelle les premiers ordinateurs ont émergé. La mémoire magnétique reposait sur des anneaux magnétisés pour stocker les données dans chaque anneau. Cela incorporait de très grandes installations car chaque anneau était câblé séparé, et chacun de ces anneaux réussissait à stocker un «bit» de données, le sens de l’aimantation indiqué un ou zéro (forme binaire).
L’avant-dernière percée dans le domaine de la mémoire informatique a eu lieu dans les années 1970 avec l’innovation de la mémoire à semi-conducteurs dans les circuits intégrés.
Ces unités de mémoire utilisaient de très petits transistors, permettant aux architectes de construire des unités de mémoire qui peuvent retenir beaucoup d’informations dans un petit espace.
Essentiellement, la RAM est la mémoire à court terme du système informatique, qui est l’opposé de ce qu’est votre disque dur (SSD). La RAM est également considérée comme «volatile» car elle n’est utilisée que pour le stockage temporaire, ce qui signifie que le contenu ne sera pas disponible si le système est arrêté et redémarré.
La RAM stockera temporairement tout ce qui fonctionne sur le système, que vous utilisiez un éditeur de texte, un navigateur (mis en cache) ou un outil d’édition d’image.
L’avantage d’avoir de la RAM dans un ordinateur est que le processeur peut récupérer rapidement les informations dont il a besoin plutôt que de fouiller via le disque dur à semi-conducteurs (SSD). Malgré les SSD qui sont beaucoup plus rapides de nos jours, ils sont toujours beaucoup plus lents que la RAM.
Architecture de la RAM
En raison de l’architecture RAM, les cellules de mémoire peuvent être consultées pour obtenir des informations de n’importe où sur le système informatique.
Cette communication entre différents périphériques et la RAM est réalisée par des lignes d’entrée et de sortie de données, des lignes de contrôle qui spécifient le sens de transfert et des lignes de sélection d’adresse.
(Un «mot» est une unité qu’une machine utilise lorsqu’elle travaille avec la mémoire, c’est-à-dire une machine 32 bits, signifie que le mot a une longueur de 32 bits)
(Un «bit» est l’unité d’information de base en informatique)
Opérations de lecture et d’écriture
La RAM peut effectuer deux opérations, elles sont en lecture et en écriture.
Lire: Un signal transféré
Écriture: un signal transféré
Une fois que la RAM accepte l’une de ces unités de contrôle, les circuits internes, qui sont situés à l’intérieur de la mémoire, assurent la fonction attendue de l’utilisateur.
Le processus est:
- L’adresse binaire du mot requis est appliquée dans les lignes d’adresse
- Appliquer les «bits de données» qui seront stockés en mémoire dans les lignes d’entrée de données
- L’entrée d’écriture sera activée
- Une fois les étapes ci-dessus terminées, l’unité de mémoire prendra les bits dans les lignes de données d’entrée et les stockera, spécifiées par les lignes d’adresse.
Pour transférer un mot stocké hors de l’unité de mémoire, les opérations suivantes se produisent:
- L’adresse binaire du mot requis est appliquée dans les lignes d’adresse
- Activer l’entrée de lecture (le contenu du mot ne change pas après la lecture)
Enfin, l’unité de mémoire prendra les «bits» du «mot» qui a été sélectionné par l’adresse et les appliquera dans les lignes de données de sortie.
Types de RAM
Bien qu’il existe de nombreux types de RAM, nous nous concentrerons sur les trois principaux:
SRAM (mémoire statique à accès aléatoire)
La SRAM est un type de mémoire qui utilise plusieurs transistors, généralement entre quatre et six. Il n’y a pas de condensateur (ils agissent comme des batteries, ils stockent de l’énergie électrique) dans chaque cellule et la SRAM est utilisée pour la mise en cache.
Les avantages comprennent:
- Simplicité
- Performance
- Fiabilité
- Faible consommation d’énergie au ralenti
Les inconvénients comprennent:
- Densité
- Prix
- Consommation d’énergie opérationnelle élevée
DRAM (mémoire à accès aléatoire dynamique)
Les cellules mémoire de ce type de mémoire sont couplées à un transistor et à un condensateur nécessitant un rafraîchissement constant.
Bien qu’il soit plus compliqué que la SRAM en raison de ses circuits compliqués et de ses exigences de synchronisation. L’avantage d’utiliser la DRAM est en raison de la simplicité structurelle de sa cellule mémoire. Ces unités ne nécessitent qu’un condensateur et un transistor par bit, par rapport à la SRAM qui nécessite 4-6. Cela rend la DRAM moins coûteuse par bit.
VRAM (mémoire à accès aléatoire vidéo)
Ce type de mémoire, également connu sous le nom de «Multiport Dynamic Random Access Memory» (MPDRAM), est spécialement utilisé pour les accélérateurs 3D ou les adaptateurs vidéo.
La raison pour laquelle il est également appelé «multiport» est que la VRAM a deux ports d’accès indépendants au lieu d’un. Cela permet au processeur graphique et à la CPU d’accéder simultanément à l’unité de mémoire.
La résolution et la profondeur de couleur sont déterminées par les spécifications de la VRAM sur un appareil, en outre, la VRAM contient également des informations graphiques spécifiques telles que des données de cimetière en 3-D et des cartes de texture.
De nos jours, la plupart des systèmes utilisent SGRAM (RAM graphique synchrone), car c’est moins coûteux et les performances sont presque les mêmes.
Avantages d’avoir de la RAM
- Augmente la vitesse du système informatique, essentiellement, plus un système a de RAM, plus il fonctionnera rapidement.
- La RAM est un composant obligatoire dans un système pour permettre le stockage des données, qui seront traitées par le CPU.
- C’est efficace. Il est extrêmement rapide par rapport au stockage sur disque dur pour un processeur à partir duquel lire des données.
- Il peut écrire et lire des opérations.
- La RAM est économe en énergie.
- Coûte moins que les SSD et fonctionne plus vite qu’eux.
Inconvénients de la RAM:
- Si le CPU veut lire les données uniquement à partir de la RAM, alors l’accès aux données depuis le cache et les registres est lent par rapport à la ROM.
- La RAM est volatile, ce qui signifie qu’il est difficile de stocker des données pendant une longue période de temps. Des circonstances imprévues comme une panne de courant peuvent entraîner une perte de données.
- Il est coûteux.
Qu’est-ce que la ROM?
ROM = « Read Only Memory »
La ROM est une unité de stockage non volatile en lecture seule dans les systèmes électroniques, mais avec la ROM, les données stockées à l’intérieur des unités de mémoire ne peuvent pas être modifiées électriquement après la fabrication de l’appareil, car elles sont câblées.
La ROM est un type de mémoire, qui est utile pour stocker des informations, qui ne changent pas pendant sa durée de vie dans le système, c’est ce qu’on appelle le micrologiciel.
La mémoire en lecture seule est la mémoire, qui est câblée, cela peut inclure une matrice de diodes par exemple, un système qui ne peut pas être modifié électroniquement.
Architecture de ROM:
Les informations sous forme de binaire sont stockées en permanence à l’intérieur de la ROM par le fabricant, les informations sont injectées sous forme de bits. La ROM se compose uniquement de portes logiques, disposées de manière à stocker les bits spécifiés.
Structure du bloc:
- L’unité se compose de k lignes d’entrée et de n lignes de sortie.
- Les k lignes d’entrée prennent l’adresse d’entrée à partir de laquelle nous voulons accéder au contenu de la ROM.
- Puisque les lignes d’entrée sont 0 ou 1 (forme binaire). Les lignes d’entrée peuvent être appelées 2 k adresses au total et chacune de ces adresses contient n bits d’informations, qui seront données comme sortie de la ROM. Ceci est spécifié comme 2 k xn ROM
Structure interne:
La structure interne se compose de deux composants: le décodeur et les portes OU (logiques).
- Le décodeur est un circuit combinatoire. Il est utilisé pour décoder toute forme codée comme le binaire en formes compréhensibles comme la forme décimale. Dans la structure ROM, l’entrée dans un décodeur sera binaire et la sortie sera représentée sous forme décimale.
- Toutes les portes logiques OU auront des sorties du décodeur comme entrée.
Types de ROM
La ROM peut être classée comme suit:
MROM (mémoire morte masquée)
- MROM est le type original de ROM, il est en lecture seule. Par conséquent, cette unité de mémoire ne peut pas être modifiée.
PROM (mémoire morte programmable):
- Ce type de ROM en est une, qui peut être programmée une fois la puce créée. Cependant une fois la puce programmée, les informations écrites sont permanentes et ne peuvent être ni effacées ni supprimées.
EPROM (mémoire morte programmable effaçable):
- Ce type de mémoire, qui a été développé en 1971 par Dov Frohman, ne peut être reprogrammé que lorsqu’il est exposé à la lumière ultraviolette, sinon il ne peut pas être modifié et donc aucune nouvelle donnée ne peut être sauvegardée. Ces types de puces ne sont plus couramment utilisés dans les systèmes informatiques et leur utilisation a été remplacée par des puces EEPROM.
EEPROM (mémoire morte programmable effaçable électriquement):
- Ce type de mémoire ne peut être effacé et reprogrammé qu’en utilisant une charge électrique. EEPROM a été développé en 1970 par George Perlegos lorsqu’il était chez Intel. L’avantage de l’EEPROM est qu’il peut se souvenir des données lorsque le système est éteint. L’EEPROM est considérée comme plus supérieure à la PROM et à l’EPROM. Il est utilisé pour le BIOS (système d’entrée / sortie de base qui traite de l’initialisation matérielle pendant le processus de démarrage) des ordinateurs conçus après 1994.
- L’utilisation de l’EEPROM permet au système informatique de mettre à jour le BIOS sans avoir besoin d’ouvrir le système informatique ou de retirer des puces.
Avantages de la ROM
- Il est non volatile, ce qui signifie que les données définies par le fabricant fonctionneront comme prévu lorsque l’appareil est allumé.
- En raison de leur statique, ils n’ont pas besoin d’un moment de rafraîchissement.
- Par rapport à la RAM, le circuit est plus simple.
- Les données peuvent être stockées en permanence.
Inconvénients de la ROM: (avec la plupart des cas d’utilisation de la ROM)
- La ROM est une unité de mémoire en lecture seule, elle ne peut donc pas être modifiée.
- Si des modifications sont nécessaires, ce n’est pas possible.
Résumé et faits
Qu’est-ce que la RAM?
La mémoire vive (RAM) est l’un des composants les plus vitaux d’un système informatisé, qu’il s’agisse de téléphones mobiles, de consoles de jeux, de téléphones intelligents, etc. Sans RAM, ces appareils ne pourront pas fonctionner du tout, et s’ils le peuvent fonction ce sera à un rythme beaucoup plus lent, que ce que l’utilisateur visualise sera un diaporama plutôt qu’un flux constant.
Types de RAM
- SRAM: mémoire statique à accès aléatoire
- DRAM: mémoire à accès aléatoire dynamique
- VRAM: mémoire à accès aléatoire vidéo
Qu’est-ce que la ROM?
La ROM est une unité de stockage non volatile en lecture seule dans les systèmes électroniques, avec ROM, les données stockées à l’intérieur des unités de mémoire ne peuvent pas être modifiées électriquement après la fabrication de l’appareil, car il est câblé, un exemple de ROM est le micrologiciel.
De nos jours, la ROM est essentielle pour les appareils que nous utilisons dans notre vie quotidienne. Alors que la ROM a été conçue comme une unité de mémoire en lecture seule, certaines d’entre elles ont été modifiées pour permettre aux utilisateurs de faire des ajustements en fonction de leurs propres préférences.
La ROM est utilisée dans de nombreux appareils, tels que les micro-ondes, les lave-vaisselle, les grils électriques et les smartphones, essentiellement tout appareil qui doit savoir comment fonctionner lorsqu’il est allumé, après avoir été éteint.
Types de ROM
- MROM (mémoire morte masquée)
- PROM (mémoire morte programmable)
- EPROM (mémoire morte programmable effaçable)
- EEPROM (mémoire morte programmable effaçable électriquement)
Avantages de la RAM
L’avantage de la RAM dans un système est essentiellement sa vitesse, plus le système a de RAM, plus le système fonctionnera rapidement, cela augmente l’efficacité du système. Bien que les disques durs SSD soient assez rapides de nos jours, ils sont encore beaucoup plus lents que la RAM.
Inconvénients de la RAM
Bien que la RAM soit moins coûteuse que les disques durs SSD, ils restent relativement chers. Le plus gros inconvénient de la RAM est considéré comme le fait qu’ils sont volatils, ce qui signifie qu’ils ne peuvent pas stocker de données après l’arrêt du système.
Avantages de la ROM
Les avantages de la ROM est qu’elle est non volatile, ce qui signifie que les données peuvent être stockées de manière permanente et qu’elles ne nécessitent pas de temps de rafraîchissement car elles sont statiques. Cela permet au circuit de l’élément d’être simple par rapport à la RAM.
Inconvénients de la ROM: (avec la plupart des cas d’utilisation de la ROM)
Un inconvénient majeur de la ROM est qu’il s’agit d’une unité en lecture seule, ce qui signifie que les programmeurs ne peuvent pas la modifier, si des modifications étaient nécessaires.
RAM contre ROM
| RAM | ROM |
| Mémoire vive | Mémoire en lecture seule |
| Mémoire volatile | Une mémoire non volatile |
| Si le système est éteint, les informations seront supprimées | Si le système est éteint, les informations qu’il transporte seront toujours dans la mémoire, ce qui signifie que le système peut les récupérer à nouveau lorsque le système est allumé. |
| Nécessite de l’énergie pour stocker les données | Ne nécessite pas d’alimentation pour stocker les données |
| La RAM est une unité de stockage temporaire pour stocker des fichiers | La ROM est utilisée pour stocker le BIOS / micrologiciel / logiciel, les programmes et les instructions qui ne changent pas |
| Les puces vont souvent de 1 à 256 Go | Les puces vont souvent de 4 à 8 Mo |
| Disponible en deux tailles principales | Ils peuvent varier en taille |
| Mémoire temporaire | Mémoire permanente |