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RAM, ou mémoire vive, est une sorte de mémoire d'ordinateur dans laquelle n'importe quel octet de mémoire peut être accédé sans avoir à accéder aux octets précédents. La RAM est un support volatile pour stocker des données numériques, ce qui signifie que le périphérique doit être sous tension pour que la RAM fonctionne. La DRAM, ou RAM dynamique, est la RAM la plus utilisée par les consommateurs. DDR3 est un exemple de DRAM.
SRAM, ou RAM statique, offre de meilleures performances que la DRAM, car celle-ci doit être actualisée périodiquement lors de son utilisation, contrairement à la mémoire SRAM. Cependant, la mémoire SRAM étant plus chère et moins dense que la mémoire DRAM, les tailles de mémoire SRAM sont bien plus petites que les mémoires DRAM..
Tableau de comparaison
| Mémoire vive dynamique | Mémoire statique à accès aléatoire | |
|---|---|---|
| Introduction (de Wikipedia) | La mémoire vive dynamique est un type de mémoire vive qui stocke chaque bit de données dans un condensateur distinct au sein d'un circuit intégré.. | La mémoire statique à accès aléatoire est un type de mémoire à semi-conducteur qui utilise un circuit à verrouillage bistable pour stocker chaque bit. Le terme statique le différencie de la RAM dynamique (DRAM) qui doit être rafraîchie périodiquement. |
| Applications typiques | Mémoire principale d’un ordinateur (par exemple, DDR3). Pas pour le stockage à long terme. | Cache L2 et L3 dans une CPU |
| Tailles typiques | 1 Go à 2 Go dans les smartphones et les tablettes; 4 Go à 16 Go dans les ordinateurs portables | 1 Mo à 16 Mo |
| Lieu où est présent | Présent sur la carte mère. | Présent sur les processeurs ou entre processeur et mémoire principale. |
Contenu: SRAM vs DRAM
- 1 différents types de mémoire expliqués
- 2 Structure et fonction
- 2.1 RAM dynamique (DRAM)
- 2.2 RAM statique (SRAM)
- 2.3 Vitesse
- 3 Capacité et densité
- 4 consommation d'énergie
- 5 prix
- 6 applications
- 7 références
Différents types de mémoire expliqués
La vidéo suivante explique les différents types de mémoire utilisés dans un ordinateur - DRAM, SRAM (comme celle utilisée dans le cache L2 d'un processeur) et la mémoire flash NAND (utilisée par exemple dans un SSD)..
La structure et la fonction
Les structures des deux types de RAM sont responsables de leurs caractéristiques principales ainsi que de leurs avantages et inconvénients respectifs. Pour une explication technique détaillée du fonctionnement des DRAM et SRAM, consultez ce cours d'ingénierie de l'Université de Virginie..
RAM dynamique (DRAM)
Chaque cellule de mémoire d'une puce DRAM contient un bit de données et est composée d'un transistor et d'un condensateur. Le transistor fonctionne comme un commutateur qui permet au circuit de commande de la puce de mémoire de lire le condensateur ou de changer d’état, tandis que le condensateur est chargé de conserver le bit de données sous forme de 1 ou de 0..
En termes de fonction, un condensateur est comme un conteneur qui stocke des électrons. Lorsque ce conteneur est plein, il désigne un 1, tandis qu'un conteneur vide d'électrons désigne un 0. Cependant, les condensateurs ont une fuite qui les amène à perdre cette charge et, par conséquent, le "conteneur" se vide après quelques instants. millisecondes.
Ainsi, pour qu'une puce DRAM fonctionne, le CPU ou le contrôleur de mémoire doit recharger les condensateurs remplis d'électrons (et indique donc un 1) avant de les décharger afin de conserver les données. Pour ce faire, le contrôleur de mémoire lit les données, puis les réécrit. Ceci est appelé rafraîchissement et se produit des milliers de fois par seconde dans une puce DRAM. C’est également à l’origine de la «dynamique» dans la RAM dynamique, car elle fait référence à l’actualisation nécessaire pour conserver les données..
En raison de la nécessité d'actualiser constamment les données, ce qui prend du temps, la DRAM est plus lente..
RAM statique (SRAM)
La RAM statique, d’autre part, utilise des bascules, qui peuvent se trouver dans l’un des deux états stables que le circuit de support peut lire soit comme un 1, soit comme un 0. Une bascule, qui nécessite six transistors, présente l’avantage de pas besoin d'être rafraîchi. L'absence d'actualisation constante rend la SRAM plus rapide que la DRAM. Toutefois, comme la mémoire SRAM nécessite davantage de pièces et de câblage, une cellule SRAM occupe plus de place sur une puce qu'une cellule DRAM. Ainsi, la mémoire SRAM est plus chère, non seulement parce qu'il y a moins de mémoire par puce (moins dense), mais aussi parce que leur fabrication est plus difficile..
La vitesse
Comme la mémoire SRAM n’a pas besoin d’être actualisée, elle est généralement plus rapide. Le temps d'accès moyen d'une mémoire DRAM est d'environ 60 nanosecondes, tandis que la mémoire SRAM peut donner des temps d'accès aussi bas que 10 nanosecondes..
Capacité et densité
En raison de sa structure, la mémoire SRAM a besoin de plus de transistors que la mémoire DRAM pour stocker une certaine quantité de données. Alors qu'un module DRAM n'a besoin que d'un transistor et d'un condensateur pour stocker chaque bit de données, la mémoire SRAM nécessite 6 transistors. Etant donné que le nombre de transistors dans un module de mémoire détermine sa capacité, pour un nombre similaire de transistors, un module DRAM peut avoir jusqu'à 6 fois plus de capacité qu'un module SRAM..
Consommation d'énergie
En règle générale, un module SRAM consomme moins d'énergie qu'un module DRAM. En effet, la mémoire SRAM ne nécessite qu'un faible courant constant, tandis que la mémoire DRAM nécessite des rafales d'énergie toutes les quelques millisecondes. Ce courant de rafraîchissement est supérieur de plusieurs ordres de grandeur au courant de veille SRAM faible. Ainsi, la mémoire SRAM est utilisée dans la plupart des équipements portables et à piles.
Cependant, la consommation d'énergie de la mémoire SRAM dépend de la fréquence à laquelle elle est utilisée. Lorsque la mémoire SRAM est utilisée à un rythme plus lent, elle consomme une puissance presque négligeable au ralenti. Par contre, à des fréquences plus élevées, la mémoire SRAM peut consommer autant d’énergie que la mémoire DRAM..
Prix
La SRAM est beaucoup plus chère que la DRAM. Un gigaoctet de cache SRAM coûte environ 5 000 dollars, tandis qu'un gigaoctet de mémoire DRAM coûte entre 20 et 75 dollars. Étant donné que la mémoire SRAM utilise des bascules pouvant contenir jusqu'à 6 transistors, la mémoire SRAM a besoin de davantage de transistors pour stocker 1 bit que la mémoire DRAM, qui n'utilise qu'un seul transistor et un seul condensateur. Ainsi, pour une même quantité de mémoire, la mémoire SRAM nécessite un nombre plus élevé de transistors, ce qui augmente le coût de production..
Applications
Types de mémoire informatique Comme toutes les mémoires RAM, les mémoires DRAM et SRAM sont volatiles et ne peuvent donc pas être utilisées pour stocker des données "permanentes" telles que des systèmes d'exploitation ou des fichiers de données telles que des images et des feuilles de calcul..
L'application la plus courante de la mémoire SRAM consiste à servir de cache au processeur (CPU). Dans les spécifications du processeur, cela est répertorié comme cache L2 ou cache L3. Les performances de la mémoire SRAM sont très rapides, mais la mémoire SRAM est chère. Par conséquent, les valeurs de cache L2 et L3 sont généralement comprises entre 1 et 8 Mo..
L'application la plus courante de la mémoire DRAM, telle que la DDR3, est le stockage volatile pour ordinateurs. Bien qu’elle ne soit pas aussi rapide que la mémoire SRAM, la mémoire DRAM est toujours très rapide et peut se connecter directement au bus de la CPU. Les tailles typiques de DRAM sont d’environ 1 à 2 Go dans les smartphones et les tablettes et de 4 à 16 Go dans les ordinateurs portables..
Références
- Lecture 21: Stockage - Informatique à l'Université du Texas à Austin
- Interface mémoire SRAM avec le microcontrôleur dans les systèmes intégrés - EE Herald
- Wikipedia: mémoire vive dynamique
- Wikipedia: mémoire statique à accès aléatoire
- Wikipedia: rafraîchissement de la mémoire
