Les types de mémoires vives

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La mémoire vive est la mémoire informatique dans laquelle peuvent être stockées, puis effacées, les informations traitées par un appareil informatique.
La mémoire, est une composante fondamentale des ordinateurs, joue un rôle important dans leur fonctionnement interne. En tant qu’utilisateur, il est essentiel de comprendre les principes de son fonctionnement et ses principales caractéristiques pour en tirer le meilleur parti.
C’est l’endroit où le microprocesseur enregistre temporairement les instructions et les données des programmes qu’il exécute.

Pour construire un ordinateur, un concepteur de systèmes a le choix entre plusieurs types de mémoire électronique, dont la DRAM.
Les autres options sont la mémoire vive statique (SRAM, Static Random Access Memory), la mémoire morte effaçable et programmable électriquement (EEPROM, Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) et la mémoire Flash NAND.
La mémoire vive est une mémoire volatile qui s’efface lorsqu’elle n’est plus alimentée en courant électrique.
Il existe différents types de mémoires dans un système PC. Chacune d’elles est utilisée pour un travail bien déterminé et à des moments précis.
On distingue généralement deux grandes catégories de mémoires vives :

Les mémoires dynamiques (DRAM, Dynamic Random Access Memory), peu coûteuses. Elles sont principalement utilisées pour la mémoire centrale de l’ordinateur ;
Les mémoires statiques (SRAM, Static Random Access Memory), rapides et onéreuses. Les SRAM sont notamment utilisées pour les mémoires cache du processeur ;

La mémoire vive dynamique ou RAM dynamique (DRAM) se compose d’une grande quantité de condensateurs qui se chargent ou se déchargent pour atteindre respectivement une valeur élevée (1) ou une valeur basse (0).
Ces condensateurs sont particulièrement petits et sont donc de faible capacité.
Le courant de fuite du condensateur étant relativement élevé par rapport à la valeur de ce condensateur, il faut rafraîchir le contenu de la mémoire toutes les millisecondes. C’est pourquoi on l’appelle mémoire dynamique. C’est ce qui explique aussi la lenteur relative de la RAM dynamique.
Une cellule de mémoire DRAM est dynamique dans le sens où elle doit être actualisée ou recevoir une nouvelle charge électronique à intervalles de quelques millisecondes, afin de compenser les pertes de charge du condensateur.
Le coût de production de ces mémoires, bien qu’il soit aussi variable que le cours de la Bourse, est relativement bas comparé à d’autres types de mémoire.
Les principaux avantages de la DRAM résident dans sa conception simple, sa vitesse et son coût réduit par rapport aux autres types de mémoire. Ses principaux inconvénients sont sa volatilité et sa forte consommation énergétique.
Plusieurs types de mémoire vive dynamique existent:

DRAM EDO (Extended Data Out) : Ce type de mémoire est apparu en 1995.
SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) : Ce type de mémoire est apparu en 1997 pour remplacer la mémoire EDO.
DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM) :Ce type de mémoire est basé sur la technologie de la mémoire SDRAM, qui permet de doubler le taux de transfert de la SDRAM à fréquence égale.
RDRAM (Rambus Dynamic RAM) :Elle est utilisée pour les machines de génération Pentium III et Pentium 4.
DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM) :
DDR2-SDRAM (Double Data Rate two) : Seconde génération de la mémoire DDR-SDRAM.
DDR3-SDRAM (Double Data Rate 3rd generation) :La DDR3 fournit un débit deux fois plus important que la DDR2. Début 2014 c’est la technologie la plus communément utilisée dans les ordinateurs grand public pour la mémoire principale.
DDR4 SDRAM (Double Data Rate fourth SDRAM.) :Les premiers micro-ordinateurs pouvant utiliser la DDR4 sont arrivés sur le marché pour la fin de 2014. La DDR4 fournit un débit deux fois plus important que la DDR3.

Contrairement à la DRAM, la mémoire vive de type SRAM n’a pas besoin d’être continuellement rafraîchie pour retenir ses données.
La mémoire vive statique ou SRAM (static RAM) n’a, comme son nom l’indique et contrairement à la DRAM, pas besoin d’être rafraîchie.
La mémoire vive statique (ou SRAM pour l’anglais Static Random Access Memory) est un type de mémoire vive utilisant des bascules pour mémoriser les données. Mais contrairement à la mémoire dynamique, elle n’a pas besoin de rafraîchir périodiquement son contenu.
Comme la mémoire dynamique, elle est volatile : elle ne peut se passer d’alimentation sous peine de voir les informations effacées irrémédiablement.
Chaque bit d’une SRAM est formé par une bascule (latch) constituée par 4 à 6 transistors. L’information stockée peut être maintenue sans dégradation pendant une centaine d’heures. L’intéret de ce type de mémoire est sa vitesse (quelques ns) mais son cout est prohibitif.

Les types de mémoires vives

La SRAM est donc intégrée dans le microprocesseur, permettant ainsi d’augmenter encore plus la vitesse de la manipulation des données. Un ordinateur contient entre 256 Ko et 1 Mo de mémoire vive de type SRAM.
Plusieurs types de mémoire statique existent:

Etant donné les caractéristiques des SRAM et DRAM, on peut en déduire les propriétés suivantes :
Les DRAM sont plus lentes que les SRAM car durant le rafraîchissement on ne peut accèder aux données
cependant, les DRAM ont une densité d’intégration plus grande que les SRAM : en effet le coupe transistor + condensateur occupe moins de place que les 4 à 6 transistors des SRAM
En résumé :

Architecture des ordinateurs