Barrette de mémoire

Mémoire vive

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Mémoire RAM
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Se connecte à la carte mère via :
Support DIMM Support SIMM
Classement des utilisations
Ordinateur fixe Ordinateur portable
Fabricants courants :
Corsair Kingston

La mémoire vive, mémoire système ou mémoire volatile, aussi appelée RAM de l'anglais Random Access Memory (que l'on traduit en français par 'mémoire à accès direct'), est la mémoire informatique dans laquelle un ordinateur place les données lors de leur traitement. Les caractéristiques de cette mémoire sont :

  • sa rapidité d'accès (cette rapidité est essentielle pour fournir rapidement les données au processeur) ;
  • sa volatilité (cette volatilité implique que les données sont perdues dès que l'ordinateur cesse d'être alimenté en électricité).

Sommaire

Désignation

La mémoire vive (RAM) est en opposition à la mémoire morte (ROM) : les données contenues dans la mémoire vive sont perdues lorsque l'alimentation électrique est coupée alors que la mémoire morte conserve ses données en absence d'alimentation électrique. La mémoire morte n'est donc pas volatile, ce qui la rend nécessaire au moment du démarrage d'un ordinateur. En effet, la mémoire vive est dans un état indéterminé et le disque dur est inaccessible lors du démarrage.

Rarement, on utilise le sigle RWM (pour Read Write Memory, soit mémoire en lecture écriture) pour désigner la RAM en mettant l'accent sur la possibilité d'écriture plutôt que l'accès arbitraire.

Les termes RAM et mémoire vive peuvent prêter à confusion car ils ne sont pas utilisés au sens littéral. Littéralement, le terme RAM implique la possibilité d'un accès arbitraire aux données, c'est-à-dire un accès à n'importe quelle donnée n'importe quand, par opposition à un accès séquentiel, comme l'accès à une bande magnétique, où les données sont nécessairement lues dans un ordre défini à l'avance. Or les ROM et les mémoires flash jouissent de la même caractéristique d'accès direct.

Technologie

Une carte mémoire RAM de Mio pour ordinateur VAX 8600 (circa 1986).
Différents types de RAM, de haut en bas : DIP, SIP, SIMM 30 broches, SIMM 72 broches, DIMM, RIMM

La mémoire informatique est un composant qui fut d'abord magnétique (tores de ferrite), puis devint électronique dans les années 1970, qui permet de stocker et relire des informations binaires. Son rôle est notamment de stocker les données qui vont être traitées par l'unité centrale (ou le microprocesseur). La mémoire vive a un temps d'accès de quelques dizaines ou centaines de nanosecondes tandis que celui du disque dur est de quelques millisecondes (dix mille à cent mille fois plus).

La RAM présente la particularité qu'on peut y accéder à la fois en lecture et en écriture. Une activation électronique appropriée permet si besoin de verrouiller temporairement en écriture des blocs physiques donnés. L'adressage d'une mémoire (traduction de tensions électriques sur des fils en adresse mémoire) se fait par un mécanisme nommé le chip select. Il est très facile de munir un microprocesseur d'une mémoire non contiguë (par exemple de 0 à 4 095, puis un trou, puis de la mémoire entre 16 384 et 32 767), ce qui facilite beaucoup la détection d'erreurs d'adressage éventuelles.

Les informations peuvent être organisées en mots de 8, 16 ou 32 bits voire plus. Certaines machines anciennes avaient des mots de taille plus exotique, comme par exemple 60 bits pour le Control Data 6600, 36 bits pour l'IBM 7030 « Stretch » ou le DEC PDP-10 et 12 bits pour la plupart des premiers mini-ordinateurs de DEC, les appareils d'instrumentation travaillant au mieux sur 12 bits à l'époque. Mais :

  • Dans les mémoires à parité, un neuvième bit (dit de contrôle de parité) existe de façon invisible,
  • Dans les mémoires à correction automatique d'erreur sur 1 bit 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 du ou des bits défaillants à mesure du vieillissement de la mémoire : une défaillance de 10-11 chaque année se traduit en effet par plus d'un bit défaillant par an sur une mémoire de 128 Gio.

Les fabricants recommandent souvent d'utiliser de l'ECC à partir d'Gio de RAM (généralement pour les barrettes utilisées dans les serveurs, permettent de détecter les erreurs et de les corriger).

Il existe également des mémoires associatives.

Divers types de mémoire vive

Mémoire vive statique

  • La MRAM (Magnetic RAM). Technologie utilisant la charge magnétique de l'électron. Les performances possibles sont assez éloquentes, débit de l'ordre du gigabit par seconde, temps d'accès comparable à de la mémoire DRAM (~10 ns) et surtout non-volatilité des données. Étudiée par tous les grands acteurs de l'électronique, elle commence tout juste (juillet 2006) à être commercialisée et devrait prendre son essor à l'horizon 2010.
  • La DPRAM (Dual Ported RAM). Technologie utilisant un port double qui permet des accès multiples quasi simultanés, en entrée et en sortie.

Mémoire vive dynamique

La mémoire dynamique (DRAM, Dynamic RAM) utilise la capacité parasite drain/substrat d'un transistor à effet de champ. Elle ne conserve les informations écrites que pendant quelques millisecondes : le contrôleur mémoire est obligé de relire régulièrement chaque cellule puis y réécrire l'information stockée afin d'en garantir la fiabilité, cette opération récurrente porte naturellement le nom de « rafraîchissement ».

Malgré ces contraintes de rafraîchissement, ce type de mémoire est très utilisée car elle est bien meilleur marché que la mémoire statique. En effet, la cellule mémoire élémentaire de la DRAM est très simple (un transistor accompagné de son nano-condensateur) et ne nécessite que peu de silicium.

Les puces mémoires sont regroupées sur des supports SIMM (contacts électriques identiques sur les 2 faces du connecteur de la carte de barrette) ou DIMM (contacts électriques séparés sur les 2 faces du connecteur).

On distingue les types de mémoire vive dynamique suivants :

  • SDRAM (Synchronous Dynamic RAM). Elle est utilisée comme mémoire principale et vidéo. Elle tend à être remplacée par la DDR SDRAM. Pour les machines de la génération Pentium II, Pentium III. On distingue la SDRAM 66, 100 et 133 (fréquence d'accès en MHz). Elle comporte normalement 168 broches.
  • VRAM (Video RAM). Présente dans les cartes graphiques. Elle sert à construire l'image vidéo qui sera envoyée à l'écran d'ordinateur via le convertisseur RAMDAC.
  • RDRAM (Rambus Dynamic RAM). Développée par la société Rambus, elle souffre notamment d'un prix beaucoup plus élevé que les autres types de mémoires et de brevets trop restrictifs de la part de la société créatrice. Elle est utilisée pour les machines de génération Pentium III et Pentium 4.
  • DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM). Utilisée comme mémoire principale et comme mémoire vidéo, elle est synchrone avec l'horloge système mais elle double également la largeur de bande passante en transférant des données deux fois par cycles au lieu d'une seule pour la SDRAM simple. Elle est aussi plus chère. On distingue les DDR PC1600, PC2100, PC2700, PC3200, etc. Le numéro représente la quantité théorique maximale de transfert d'information en Mégaoctets par seconde (il faut multiplier par 8 pour obtenir cette vitesse en Mégabits par seconde, un octet étant composé de 8 bits). Pour les machines de génération Pentium III et Pentium 4. Elle comporte normalement 184 broches.
  • DDR2 SDRAM (Double Data Rate two SDRAM). On distingue les DDR2-400, DDR2-533, DDR2-667, DDR2-800 et DDR2-1066. Le numéro (400, 533, …) représente la fréquence de fonctionnement. Certains constructeurs privilégient la technique d'appellation basée sur la quantité de données théoriquement transportables (PC2-4200, PC2-5300, etc.), mais certains semblent retourner à la vitesse réelle de fonctionnement afin de distinguer plus clairement la DDR2 de la génération précédente. Pour les machines de génération Pentium 4 et plus. Elle comporte normalement 240 broches.
  • DDR3 SDRAM (Double Data Rate three SDRAM). Il s'agit de la 3e génération de la technologie DDR. Les spécifications de cette nouvelle version ne sont pas encore finalisées par JEDEC (Septembre 2006). Les premiers micro-ordinateurs pouvant utiliser la DDR3 sont arrivés sur le marché pour la fin de 2007.
  • XDR DRAM (XDimm Rambus RAM). Technologie basée sur la technologie Flexio développée par Rambus. Elle permet d'envisager des débits théoriques de 6,4 Go/s à 12,8 Go/s en rafale.

Fabricants de mémoire

Puces mémoire

Barrettes de mémoire

Voir aussi

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