Les différents types de mémoire et de stockage informatique expliqués

Le premier apple iphone a été lancé en 2007 et disposait d’une capacité de stockage de 4 à 8 Go, où tous les documents, comme les images et les chansons, étaient conservés. Aujourd’hui, vous pouvez obtenir un téléphone portable Android avec 512 Go de stockage, soit 64 fois plus que le premier apple iphone.

En matière de technologie, 16 ans sont des siècles. Mais ce n’est pas tout. Par exemple, la mémoire et le stockage remplissent des fonctions similaires – abriter des bits et des octets – mais fonctionnent d’une manière différente.

Quelle est la différence entre la mémoire, le stockage et le cache ?

Les gens utilisent « mémoire » et « espace de stockage » comme des synonymes. C’est logique, mais c’est faux. La similitude est évidente ; les deux contiennent des données et sont également mesurés en octets, mais l’utilisation varie.

Le stockage est axé sur le long terme, bien .Le stockage. Les fichiers y sont conservés, sans interruption, jusqu’à ce qu’on en ait besoin. La mémoire (mémoire vive – RAM) est tout ce qui concerne les données dont les systèmes informatiques ont besoin pour accéder rapidement aux données. Par exemple, les documents utilisés, les informations associées aux applications ouvertes et les fichiers importants du système d’exploitation sont conservés dans la mémoire du système. En effet, la mémoire est plus rapide que l’espace de stockage. Malheureusement, elle est également beaucoup plus coûteuse, de sorte que les capacités de la mémoire vive sont inférieures à celles de l’espace de stockage.

Mais nous sommes en train de prospérer. Expliquons chacun d’entre eux en détail.

Mémoire cache de l’unité centrale

Crédit photo : Alexander_Safonov/ Shutterstock

RAM est l’abréviation de « random access memory » (mémoire vive). Comme nous l’avons vu plus haut, c’est là que les données sont stockées pour être facilement accessibles.

Cependant, la mémoire cache a été produite dans les années 1980, car la mémoire n’était pas assez rapide à l’époque. La mémoire cache fonctionne de la même manière que la mémoire vive, mais beaucoup plus rapidement. Elle se trouve au-dessus des tableaux de taux et est directement intégrée dans l’unité centrale de traitement (CPU) autour de laquelle votre système informatique est construit.

La mémoire cache est extrêmement rapide, mais elle coûte beaucoup plus cher que la mémoire vive. C’est ce que révèlent ses petites capacités. Par exemple, de nombreux systèmes informatiques disposent aujourd’hui d’une mémoire vive de 8 à 32 Go. En revanche, le cache le plus rapide, L1, dispose généralement d’un espace de stockage de quelques kilooctets, tandis que le cache L3 (le plus grand) atteint quelques dizaines de mégaoctets (bien que certains processeurs disposent actuellement de caches L3 mesurant plusieurs mégaoctets).

Mémoire vive (RAM)

Un fichier sauvegardé, lorsqu’il est ouvert, est dupliqué dans la RAM. Les applications en cours d’exécution et certaines parties du système d’exploitation y sont également conservées. La RAM a été développée vers la fin des années 1940, permettant de sauvegarder et d’obtenir des données dans n’importe quel ordre, d’où son nom « arbitraire ». La RAM est une mémoire volatile. Ses matériaux sont effacés lorsque l’outil est éteint et que le courant cesse de circuler.

Il existe également de nombreux types de RAM.

SDRAM

Depuis les années 1990, les ordinateurs utilisent la mémoire vive dynamique synchrone (SDRAM). C’est ce qu’une personne sous-entend lorsqu’elle affirme que « ce système informatique dispose de 16 Go de mémoire vive ».

De nombreux gadgets utilisent actuellement la RAM DDR5 (mémoire à double débit de 5ème génération – la variante la plus récente au moment de la rédaction de ce document) comme la SDRAM. Cependant, comme elle est encore coûteuse, la DDR4 reste conventionnelle. Vous trouverez même d’anciens composants DDR3 dans des ordinateurs et des téléphones plus anciens.

Les composants de mémoire sont disponibles en deux dimensions : DIMM pour les ordinateurs de bureau et SODIMM pour les ordinateurs portables et les petits systèmes informatiques. Récemment, un tout nouvel élément de forme, le CAMM, a été proposé pour les ordinateurs portables. Le CAMM présente des avantages par rapport au SODIMM, mais n’est pas encore un critère très répandu.

Aujourd’hui, il existe généralement deux types de SDRAM : les modules et les modules soudés. Les aspects de genre diffèrent, mais ils fonctionnent de la même manière.

La RAM soudée est utilisée dans les appareils intelligents, les tablettes et certains ordinateurs portables. Les systèmes informatiques modernes d’Apple utilisent également la RAM soudée car elle peut améliorer les performances. Les ordinateurs portables dotés de RAM soudée peuvent disposer de plusieurs emplacements de mémoire pour une extension future, mais ce n’est souvent pas le cas. Les systèmes informatiques qui n’utilisent que de la RAM soudée ne peuvent pas être mis à jour. Ils peuvent généralement être personnalisés lors de leur acquisition, mais il n’est pas possible de les étendre par la suite.

RAM vidéo (VRAM)

Parfois, les données requièrent des vitesses supérieures à celles de la SDRAM, mais il ne s’agit pas seulement de la capacité de cache. L’exemple le plus typique est celui des travaux à forte intensité graphique : jeux vidéo lourds, modification de clips vidéo ou modélisation en 3D.

Ces tâches requièrent de la RAM vidéo (VRAM), qui porte bien son nom. La GDDR6X, la plus rapide actuellement, dépasse de 20 fois les taux de la DDR5. Elle est également soudée directement dans le GPU, ce qui garantit une latence réduite. Malheureusement, il n’est pas possible d’acheter plus de VRAM, car elle est soudée sur les cartes graphiques discrètes et non vendue en tant que composants.

Les GPU intégrés (iGPU) sont également courants. Ils sont intégrés directement dans le processeur et disposent d’une quantité minime de VRAM (mégaoctets contre gigaoctets pour un GPU dédié). Les GPU intégrés utilisent la mémoire fusionnée, qui est une SDRAM partagée entre le CPU et l’iGPU. L’unité centrale spécifie la quantité de mémoire vive offerte pour les graphiques, et en reprend une partie si nécessaire. Les inconvénients de la mémoire combinée sont une bande passante et une capacité réduites.

Mémoire vive non volatile (NVRAM)

Nous avons dit que la RAM est imprévisible, n’est-ce pas ? Mais il y a une erreur d’appellation : La mémoire vive non volatile (NVRAM). Produite dans les années 1960, elle présente des inconvénients par rapport à la RAM volatile.

La NVRAM Optane d’Intel et de Micron est une réussite actuelle. Ressemblant – et dans certains cas fonctionnant comme – un SSD PCIe beaucoup plus rapide, Optane a fonctionné comme de la RAM avec certains CPU Intel. Il n’était pas aussi rapide que la SDRAM, avec des taux et des capacités intermédiaires. Les fabricants ont abandonné l’Optane en 2021.

Il existe deux types de NVRAM – peut-être un et cinquante pour cent – très détaillés et largement utilisés. La première est utilisée avec l’UEFI dans les cartes mères contemporaines (l’UEFI remplace l’ancien BIOS). Les configurations UEFI sont conservées dans la NVRAM parce qu’elles sont nombreuses avant qu’un stockage ne soit disponible. L’UEFI lui-même est conservé dans une puce ROM – nous y reviendrons bientôt.

Le type « cinquante pour cent » est une RAM imprévisible qui utilise des piles pour continuer à être alimentée lorsque l’appareil est éteint. Elle est utilisée pour conserver de petites quantités d’informations nécessaires à des tâches plus faciles. Les cartes mères qui utilisent encore l’ancien BIOS y ont recours. Les anciennes consoles de jeux vidéo qui utilisaient des cartouches et/ou des cartes de mémoire flash stockent les documents sauvegardés à l’aide d’une RAM imprévisible et d’une batterie.

Mémoire morte (ROM)

Ces cartouches de jeux vidéo sont sauvegardées sur des puces ROM, tout comme l’UEFI et le BIOS. Tout disque optique non réinscriptible, tel qu’un Blu-ray, est également une sorte de ROM.

Mais, occasionnellement, les producteurs publient des mises à jour de l’UEFI. Alors comment peuvent-elles être « en lecture seule » si elles peuvent être composées ?

Il s’agit de ROM effaçable électriquement (EEPROM). Les mises à jour sur EEPROM sont effectuées avec des procédures extrêmement lentes et prudentes. En effet, une mise à jour de l’UEFI ou du BIOS mal effectuée peut endommager votre carte mère.

La ROM habituelle doit également être écrite. Là encore, les détails dépendent du support. Par exemple, les ROM optiques peuvent être contactées quand, alors que les puces ROM ont besoin de machines industrielles, puis finissent par être en lecture seule. Les ROM programmables (PROM) peuvent être écrites à l’aide de dispositifs moins coûteux, qui prévalent parmi les amateurs.

Stockage informatique : Du carton au nuage

Comme nous l’avons vu précédemment, le stockage permet de conserver les informations. Les tout premiers ordinateurs utilisaient pour cela du carton perforé. Ils contenaient des programmes informatiques et devaient être soigneusement perforés avec un code binaire compréhensible par l’appareil – ce qui n’était certainement pas facile à utiliser.

Stockage magnétique

Le premier développement massif dans le domaine du stockage informatique a eu lieu dans les années 1950, lorsque les bandes magnétiques ont été utilisées pour conserver de plus grandes quantités de données.

L’espace de stockage magnétique étant une excellente idée, les disques durs s’en sont inspirés. Les disques durs ont été le principal type de stockage informatique depuis les années 1960 jusqu’à aujourd’hui. Cependant, les meilleurs disques durs comportent des composants mobiles qui les exposent à des risques d’endommagement et influent sur leur vitesse.

La mémoire flash, telle que les disques durs à état solide (SSD), répond à ces deux problèmes. Fabriqué à partir de puces de silicium, comme la RAM, ce type de stockage lit et crée des données électriquement.

Stockage externe : Les données en déplacement

Tous ces supports sont appelés espace de stockage interne : ils sont conservés à l’intérieur du système informatique et ne sont utilisés qu’à cet endroit. Cependant, tout le monde a besoin d’emporter des informations quelque part de temps en temps.

L’espace de stockage externe est en fait aussi ancien que les ordinateurs eux-mêmes. Les cartes perforées étaient placées dans une fente, ce qui constituait techniquement un espace de stockage amovible. Les bandes magnétiques permettaient de sauvegarder des données irréversibles, mais les disques durs sont arrivés peu de temps après et étaient bien meilleurs. La bande était moins coûteuse à fabriquer et de plus petite taille, ce qui lui a valu d’être préférée comme support extérieur.

Elle a d’abord été remplacée par les disquettes. Les lecteurs optiques ont dû être l’étape suivante, mais les versions réinscriptibles étaient trop chères.

Les clients se sont donc rapidement tournés vers le stockage flash. Les clés USB et les disques durs externes ou les disques SSD – les mêmes que leurs équivalents internes, mais avec l’USB.

Le stockage en nuage est en train de remplacer la mémoire flash comme support externe. Néanmoins, comme il nécessite une connexion Internet constante, il ne remplacera pas complètement le stockage extérieur mobile.

Stockage de sauvegarde

Enfin, il y a le stockage de sauvegarde. Il fonctionne comme n’importe quel autre type de stockage : les supports coïncident. La distinction se fait au niveau de l’intention : la sauvegarde est une sécurité intégrée.

La sauvegarde interne – lorsque l’espace de stockage interne est constitué de 2 disques ou plus qui sont copiés en temps réel – n’est pas très utilisée par la plupart des gens, mais elle est essentielle pour les entreprises. Les sauvegardes externes, telles que les disques durs USB ou les disques SSD, le stockage en réseau (NAS), ainsi que les options en nuage, sont beaucoup plus courantes.

Les entreprises qui ont besoin d’une redondance importante des sauvegardes ont généralement recours à la « sauvegarde froide ». Cette méthode est beaucoup moins répandue et le stockage est déconnecté des systèmes informatiques lorsqu’il n’est pas utilisé. Curieusement, la bande magnétique, utilisée pour la « récupération en cas de catastrophe », est encore très répandue aujourd’hui.

Le cache, le stockage et la mémoire jouent tous des rôles différents

Le cache, la mémoire et l’espace de stockage jouent tous des rôles différents mais cruciaux dans le fonctionnement de votre système informatique. À l’avenir, nous verrons probablement la capacité de tous ces types de mémoire augmenter, et l’étude de cette question est abordable.

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