Comprendre les types de mémoire RAM et son utilisation

RAM ou Mémoire vive est une partie incroyablement importante de tout ordinateur moderne. L’UC (unité centrale de traitement) d’un ordinateur a besoin de données et d’instructions pour effectuer le travail. Cette information doit être stockée quelque part. Le «quelque part» est appelé mémoire de l’ordinateur.

Il existe différents types de mémoire RAM, chacun avec ses propres avantages et inconvénients. Les processeurs ont une très petite quantité de mémoire intégrée, connue sous le nom de «cache» du processeur. Cette mémoire est incroyablement rapide et fait essentiellement partie du processeur lui-même. Cependant, elle est très chère et ne peut donc pas être utilisée comme mémoire principale de l’ordinateur.

C’est là que la RAM entre en jeu. La RAM se présente sous la forme de puces informatiques en silicium, attachées à un bus mémoire. La mémoire cache sur le processeur lui-même est en fait également une forme de RAM, mais lorsque le terme est généralement utilisé, il fait référence à ces puces de mémoire qui se trouvent à l’extérieur du processeur.

Comprendre les types de memoire RAM et son utilisation

Un bus mémoire est simplement un ensemble dédié de circuits qui déplacent des informations entre le CPU et la RAM elle-même. Le système d’exploitation transfère les informations du système mécanique ou disque dur à semi-conducteurs du système, en préparation aux besoins du CPU. Par exemple, lorsqu’un jeu vidéo est en cours de «chargement», les données sont déplacées du disque dur vers la RAM.

Par analogie, pensez à la RAM comme au dessus d’un bureau et aux tiroirs comme au disque dur, avec vous-même le processeur. Il est rapide et facile de travailler avec des éléments qui se trouvent sur le bureau, mais il n’y a pas beaucoup de place. Ce qui signifie que vous devez déplacer des objets entre la surface du bureau et les tiroirs selon vos besoins.

Les ordinateurs, les smartphones, les consoles de jeux et tous les autres types d’appareils informatiques utilisés aujourd’hui ont un certain type de RAM. Nous allons passer en revue chacun d’eux, en expliquant comment cela fonctionne et à quoi cela sert. Plus précisément, nous couvrirons les types de RAM suivants:

  • SRAM
  • DRACHME
  • SDRAM
  • RAM SDR
  • DDR SDRAM
  • GDDR
  • HMB

Ne vous inquiétez pas si cela ressemble à du charabia intimidant. Tout deviendra très clair sous peu.

SRAM – Mémoire statique à accès aléatoire

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L’un des deux principaux types de RAM, la SRAM est spéciale car elle n’a pas besoin d’être «rafraîchie» pour conserver les informations qu’elle stocke actuellement. Tant que l’énergie circule dans les circuits, les informations restent là où elles se trouvent.

SRAM est construit à partir d’un certain nombre de transistors (4-6) et est incroyablement rapide grâce à sa nature. Elle est cependant relativement complexe et coûteuse, c’est pourquoi vous la retrouverez dans des processeurs mis en service en tant que mémoire cache hyper-rapide.

Il existe également de petites quantités de cache SRAM partout où les données doivent se déplacer rapidement, mais peuvent être goulotées. Les tampons de disque dur sont un bon exemple de ce cas d’utilisation. Partout où un appareil doit disposer de plus de données, il y a de fortes chances que la SRAM aide à faciliter ce transfert.

DRAM – Mémoire à accès aléatoire dynamique

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DRAM est le autre type courant de conception de RAM. La mémoire DRAM est construite à l’aide de transistors et de condensateurs. À moins que vous n’actualisiez chaque cellule mémoire, elle perdra son contenu. C’est pourquoi on l’appelle «dynamique» plutôt que «statique».

La DRAM est beaucoup plus lente que la SRAM, mais toujours beaucoup plus rapide que les périphériques de stockage secondaires comme les disques durs. C’est également beaucoup moins cher que la SRAM et il est typique pour les ordinateurs d’avoir plusieurs gigaoctets de DRAM à bord comme solution de RAM principale.

SDRAM – Mémoire à accès aléatoire dynamique synchrone

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Certaines personnes semblent penser que la SDRAM est un mélange de SRAM et de DRAM, mais ce n’est pas le cas! Il s’agit de la DRAM qui a été synchronisée avec l’horloge du processeur.

Le module DRAM attendra le CPU avant de répondre aux demandes d’entrée de données. Grâce à sa nature synchrone et à la façon dont la mémoire SDRAM est configurée en banques, le processeur peut remplir plusieurs instructions en même temps, augmentant considérablement ses performances globales.

La SDRAM est la forme de base du type de RAM principal utilisé dans la plupart des ordinateurs aujourd’hui. Il est également connu sous le nom de SDR SDRAM ou Mémoire à accès aléatoire dynamique synchrone à débit de données unique. Bien qu’il s’agisse fondamentalement du même type de mémoire utilisé dans les ordinateurs aujourd’hui, sa forme SDR vanille est à peu près obsolète, remplacée par le type de RAM suivant sur notre liste.

Mémoire à accès aléatoire dynamique synchrone à double débit de données

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La première chose à savoir est qu’il existe plusieurs générations de mémoire DDR. La première génération, que nous appelons la DDR 1 rétrospectivement, a doublé la vitesse de la SDRAM en permettant aux opérations de lecture et d’écriture de se produire à la fois au sommet et au creux du cycle d’horloge.

La DDR2, la DDR3 et aujourd’hui la DDR4 se sont améliorées de façon exponentielle par rapport à cette première génération de DDR. Les performances de ces modules de mémoire sont mesurées en Méga transferts par seconde ou «MT / S». Un méga transfert équivaut essentiellement à un million de cycles d’horloge. Les puces DDR de première génération les plus rapides pouvaient atteindre 400 MT / s. La DDR4 peut être aussi rapide que 3200MT / s!

GDDR SDRAM – Mémoire à accès aléatoire à double débit de données graphiques

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GDDR est actuellement assis à la sixième génération et se trouve presque exclusivement connecté à un GPU (unité de traitement graphique) sur une carte vidéo ou console de jeux. GDDR est lié au DDR ordinaire, mais est conçu pour des cas d’utilisation graphique. Mettre l’accent sur des quantités massives de bande passante, tout en étant moins préoccupé par la faible latence.

En d’autres termes, cette mémoire ne répond pas aussi rapidement que la SDRAM ordinaire, mais elle peut déplacer plus d’informations à la fois lorsqu’elle répond. C’est parfait pour les applications graphiques où de nombreux gigaoctets de données de texture doivent être diffusés pour rendre une scène, et la faible latence n’a aucune conséquence réelle.

Malgré son nom, GDDR peut être utilisé comme RAM système normale. Par exemple, la PlayStation 4 dispose d’un seul pool de mémoire GDDR que les développeurs peuvent diviser comme ils le souhaitent, en allouant des portions au CPU et au GPU selon les besoins.

HBM – Mémoire à bande passante élevée

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GDDR a un concurrent sous la forme de Mémoire HBM, qui a figuré sur un nombre limité de cartes graphiques fabriquées par AMD. Actuellement, la dernière version est HBM 2, mais on ne sait pas si elle supplantera GDDR ou deviendra caduque.

La partie la plus importante des performances de la mémoire est la quantité totale de données qui peuvent être déplacées dans un laps de temps donné. Une façon de faire est de créer une mémoire très rapide. L’autre façon d’améliorer la bande passante totale consiste à élargir le flux de données «pipe».

La mémoire HBM fonctionne à des fréquences d’horloge brutes inférieures à celles du GDDR, mais utilise une conception de puce empilée 3D unique qui fournit un chemin physique très large pour les données ainsi que des distances beaucoup plus courtes pour les signaux à parcourir. Le résultat final est une solution de mémoire qui a une bande passante totale similaire à celle du GDDR, mais avec moins de latence.

Le problème avec HBM est qu’il est compliqué à faire et grâce à sa conception physique, il n’est pas encore possible d’atteindre les types de capacités qui sont triviaux avec GDDR. Si ces problèmes sont finalement résolus, il pourrait remplacer GDDR, mais rien ne garantit que cela se produira.

Merci pour les souvenirs!

Il devrait être évident que la RAM est un composant essentiel de tout ordinateur et, en cas de problème, il peut être difficile de déterminer quel est réellement le problème.

Après tout, un peu de voyous ici ou là peut rendre votre système subtilement instable ou être à l’origine de plantages apparemment aléatoires. C’est pourquoi vous devriez toujours test de la mauvaise mémoire RAM chaque fois que vous avez un problème de stabilité inexplicable.

Un jour, nous pourrions aller au-delà de la RAM, mais dans un avenir prévisible, ce sera une partie essentielle du casse-tête des performances informatiques, alors nous pourrions aussi bien le connaître.