Expliquer les différents types de mémoire et de stockage sur un ordinateur

Le premier iPhone a été lancé en 2007 et avait entre 4 Go et 8 Go de stockage - où tous les fichiers comme les photos et la musique étaient conservés. De nos jours, vous pouvez acheter un smartphone Android avec 512 Go de stockage, soit 64 fois plus que le stockage du premier iPhone.

Dans le monde technologique en croissance rapide, 16 ans, c'est comme des siècles. Mais ce n'est pas toute l'histoire. Par exemple, la mémoire et le stockage remplissent des fonctions similaires - protéger les bits et les octets - mais ce sont des technologies qui fonctionnent différemment. Vérifier Quelle est la différence entre RAM et cache ?

Explication des différents types de mémoire et de stockage sur un ordinateur - Explications

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

De nombreuses personnes utilisent les termes "mémoire" et "stockage" comme synonymes. C'est normal mais faux, cependant. La similitude est claire. Ils contiennent tous deux des données et sont mesurés en octets, mais leur utilisation est différente.

Le stockage se concentre sur une bonne conservation des données à long terme. Les fichiers sont conservés, intacts, jusqu'à ce qu'ils soient nécessaires. Alors que la mémoire (Random Access Memory - RAM) concerne les données auxquelles les ordinateurs doivent accéder rapidement et fréquemment. Par exemple, les fichiers utilisés, les données sur les applications ouvertes et les fichiers importants du système d'exploitation sont conservés dans la mémoire système. C'est parce que la mémoire est plus rapide que le stockage. Malheureusement, c'est aussi plus cher, donc les capacités de RAM sont plus petites que le stockage.

Expliquons chacun en détail.

Cache du processeur

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La mémoire signifie Random Access Memory (RAM). Comme décrit ci-dessus, c'est là que les données sont stockées afin qu'elles soient facilement accessibles.

Cependant, le cache a été créé dans les années XNUMX car la mémoire n'était pas assez rapide à cette époque. Le cache fonctionne comme la RAM, mais plus rapidement. Il se trouve en haut des tableaux de vitesse et est intégré directement dans l'unité centrale de traitement (CPU) autour de laquelle votre ordinateur est construit.

Le cache est très rapide mais coûte plus cher que la RAM. Elle montre ses capacités malgré son jeune âge. Par exemple, la plupart des ordinateurs disposent aujourd'hui d'environ 8 à 32 Go de RAM. En revanche, le cache L1 (le plus petit) le plus rapide a généralement plusieurs kilo-octets de taille de stockage, tandis que le cache L3 (le plus grand) est d'environ des dizaines de mégaoctets (bien que certains processeurs aient maintenant des centaines de mégaoctets de cache L3).

Mémoire vive (RAM)

Le fichier stocké, lorsqu'il est ouvert, est copié dans la RAM. Les applications en cours d'exécution et certains composants du système d'exploitation sont également là. Créée à la fin des années XNUMX, la mémoire à accès aléatoire permet de stocker et de récupérer des données sans ordre, d'où le nom "aléatoire". RAM avec "stockage volatile". Son contenu est effacé lorsque l'appareil est éteint et le courant cesse de circuler.

Il existe également de nombreux types de RAM.

SDRAM

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Les ordinateurs depuis les années 16 utilisent la mémoire aléatoire dynamique synchrone (SDRAM). C'est ce que quelqu'un veut dire quand il dit : "Cet ordinateur a XNUMX Go de RAM".

La SDRAM repose sur un système de micro-synchronisation qui permet de synchroniser le transfert de données avec la vitesse d'horloge du processeur, ce qui augmente la vitesse de transfert de données entre la mémoire et le processeur. Il dispose également d'une capacité de stockage plus élevée et offre un temps de réponse du processeur plus rapide.

De nombreux appareils utilisent désormais la RAM DDR5 (Dual Data Rate 4th Generation - la dernière version au moment de la rédaction) comme SDRAM. Cependant, cela reste cher, donc la DDR3 reste la norme. Vous trouverez également des modules DDRXNUMX plus anciens dans les ordinateurs et les téléphones plus anciens.

Les SDRAM sont disponibles en deux tailles : DIMM pour les ordinateurs de bureau et SODIMM pour les ordinateurs portables et les mini PC. Récemment, un nouveau facteur de forme, CAMM, a été proposé pour les ordinateurs portables. CAMM a des avantages par rapport à SODIMM mais ce n'est pas encore une norme répandue.

Maintenant, il existe généralement deux types de SDRAM : discrète ou soudée. Les facteurs de forme sont différents, mais ils fonctionnent de la même manière.

La RAM soudée est utilisée dans les smartphones, les tablettes et certains ordinateurs portables. Les ordinateurs Apple plus récents utilisent également de la RAM soudée car cela peut améliorer les performances. Les ordinateurs portables avec RAM soudée peuvent avoir un ou plusieurs emplacements de mémoire pour une extension dans le récepteur, mais ce n'est souvent pas le cas. Les ordinateurs uniquement soudés ne peuvent pas mettre à niveau la mémoire. Ils peuvent généralement être personnalisés lors de l'achat, mais vous ne pouvez pas les développer ultérieurement. Vérifier Comment trouver la RAM compatible avec ma carte mère ?

mémoire vidéo (VRAM)

Les données nécessitent parfois des vitesses plus rapides que la SDRAM, mais il y a plus que la capacité du cache. L'exemple le plus courant est celui des tâches gourmandes en ressources graphiques - jeux lourds, montage vidéo ou modélisation 3D.

Qui ont besoin de mémoire vidéo (VRAM). GDDR6X, actuellement le type le plus rapide, dépasse les vitesses DDR5 d'environ 20 fois. Il est également soudé à la carte graphique, ce qui garantit une latence plus faible pour stocker les données des images, des graphiques et des vidéos affichées à l'écran. Malheureusement, vous ne pouvez pas ajouter plus de VRAM car elle est soudée sur des cartes graphiques discrètes et n'est pas vendue sous forme d'unités modulaires.

Les cartes graphiques intégrées (iGPU) sont également courantes. Il est intégré au CPU et dispose d'une petite quantité de VRAM dédiée (mégaoctets contre gigaoctets pour le GPU dédié). Les cartes graphiques intégrées utilisent une mémoire unifiée, qui est une SDRAM partagée entre le CPU et l'iGPU. Le processeur limite la quantité de RAM disponible pour les graphiques, en récupérant une partie en cas de besoin. Les inconvénients de la mémoire unifiée sont sa faible bande passante et sa faible capacité.

La VRAM est utilisée dans les cartes graphiques modernes qui nécessitent un traitement graphique haute résolution tels que les jeux, les applications de conception et graphiques, et peut également être utilisée dans les écrans et les téléviseurs qui nécessitent une vidéo et des graphiques de haute qualité. Vérifier Comment augmenter la VRAM dans Windows 10.

NVRAM

Nous avons dit que la RAM est volatile, n'est-ce pas ? Mais il existe une technologie supplémentaire : la NVRAM. Créée dans les années XNUMX, elle présente des inconvénients par rapport à la RAM volatile, c'est pourquoi cette dernière est plus populaire.

Le dernier type de NVRAM à succès était Optane d'Intel et Micron. Ressemblant à un SSD PCIe plus rapide - et agissant parfois comme ça - Optane agit comme RAM avec certains processeurs Intel. Ce n'était pas aussi rapide que la SDRAM, avec des prix et des capacités différents également. Les fabricants arrêteront Optane en 2021.

Il existe deux (peut-être un et demi) types très spécifiques de NVRAM largement utilisés. Le premier est utilisé avec UEFI sur les cartes mères modernes (UEFI remplace l'ancien BIOS). Les paramètres UEFI sont conservés dans la NVRAM car ils sont chargés avant qu'un espace de stockage ne soit disponible. L'UEFI lui-même est stocké dans la ROM - nous en reparlerons bientôt.

Le type "demi" est une RAM durable qui utilise des piles pour rester alimentée avec l'appareil éteint. Qui sont utilisés pour contenir de petites quantités de données nécessaires à des tâches plus simples. Vous constaterez que les cartes mères qui utilisent encore un BIOS plus ancien utilisent ce type. Les consoles de jeu plus anciennes qui utilisent des cartouches et/ou des cartes mémoire stockent les fichiers en utilisant une RAM durable et la batterie.

Mémoire en lecture seule (ROM)

Ces cartouches de jeu sont stockées sur des puces ROM, telles que UEFI et BIOS. Tout disque optique non réinscriptible, tel qu'un Blu-ray, est également un type de ROM.

Mais, ici et là, les fabricants publient des mises à jour UEFI. Comment est-il "en lecture seule" s'il peut être écrit?

Il s'agit d'une mémoire morte effaçable électriquement (EEPROM). Les mises à jour de l'EEPROM sont effectuées par des processus très lents et précis. En effet, la mise à jour de l'UEFI ou du BIOS peut endommager la carte mère.

La ROM habituelle doit également être écrite. Encore une fois, les détails dépendent du support utilisé. Par exemple, la ROM optique ne peut être écrite qu'une seule fois, tandis que les ROM à puce nécessitent des machines industrielles et deviennent ensuite en lecture seule. La ROM programmable (PROM) est inscriptible par du matériel moins coûteux et est populaire parmi les amateurs.

Stockage informatique : des boîtes de stockage papier au cloud

Comme expliqué précédemment, le stockage consiste à préserver les données sur le long terme. Les premiers ordinateurs utilisaient du papier perforé à cet effet. Ils contenaient des applications informatiques et devaient être soigneusement perforés avec du code binaire que le matériel pouvait lire - certainement pas convivial.

stockage magnétique

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Le premier développement massif du stockage informatique s'est produit dans les années XNUMX lorsque les bandes magnétiques ont été utilisées pour stocker de plus grandes quantités de données.

Le stockage magnétique était une excellente idée, donc les disques durs ont été construits dessus. Les disques durs (HDD) ont été le principal type de stockage informatique des années XNUMX à nos jours. Mais même les meilleurs disques durs ont besoin de pièces mobiles qui rendent le matériel vulnérable à l'usure et à la vitesse.

La mémoire flash, comme les disques SSD, résout les deux problèmes. Constitué de puces en silicium, comme la RAM, ce type de stockage lit et écrit les données électriquement. Vérifier Avantages et inconvénients de l'utilisation du stockage cloud pour le travail à distance.

Stockage externe : données en déplacement

Tous ces supports sont appelés stockage interne : les éléments sont conservés à l'intérieur de l'ordinateur et utilisés uniquement là-bas. Mais tout le monde a besoin de prendre des données quelque part de temps en temps.

Le stockage externe est en fait aussi vieux que les ordinateurs eux-mêmes. Les cartes perforées étaient insérées dans une fente, de sorte qu'elles pouvaient techniquement être retirées. Les bandes peuvent stocker des données permanentes, mais les disques durs sont arrivés peu de temps après et étaient bien meilleurs. La bande était moins chère à fabriquer et est devenue plus petite et plus populaire en tant que support externe.

Tout d'abord, il a été remplacé par des disquettes. Les lecteurs optiques auraient dû être la prochaine étape, mais les versions réinscriptibles étaient chères.

Par conséquent, les clients sont rapidement passés au stockage flash. Clés USB et disques durs externes ou SSD externes, identiques à leurs homologues internes, mais avec prise en charge de l'USB.

Le stockage en nuage remplace les clés USB en tant que supports externes. Cependant, comme il a besoin d'une connexion Internet permanente, il ne remplacera pas complètement le stockage externe portable. Vérifier Oubliez le stockage cloud: pourquoi passer à la sauvegarde locale.

Stockage de sauvegarde

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Enfin, il y a un stockage pour les sauvegardes. Il fonctionne comme n'importe quel autre type de stockage : le support est le même. La différence réside dans ce à quoi elles sont destinées : maintenir les sauvegardes à l'épreuve des pannes.

La sauvegarde interne, lorsque le stockage interne est constitué de deux disques ou plus copiés en temps réel, n'est pas largement utilisée par la plupart des gens, mais elle est essentielle pour les entreprises. Les sauvegardes externes, telles que les clés USB ou les SSD externes, le stockage en réseau (NAS) et même les solutions cloud, sont plus populaires.

Les entreprises qui ont besoin de quantités massives de sauvegarde ont souvent recours à la "sauvegarde à froid". Cela se produit assez souvent et le volume est déconnecté des ordinateurs lorsqu'il n'est pas utilisé. Curieusement, la bande magnétique utilisée dans la "récupération après sinistre" est encore courante aujourd'hui. Vérifier La bonne façon de sauvegarder des disques externes sur WD NAS.

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

Le cache, la mémoire et le stockage jouent des rôles différents mais essentiels pour assurer le bon fonctionnement de votre ordinateur. À l'avenir, nous verrons probablement des augmentations de capacité pour tous ces types de mémoire, et la recherche et le développement dans ce domaine sont très compétitifs. Vous pouvez voir maintenant Des espaces numériques qui doivent être organisés pour se débarrasser de l'encombrement pour augmenter votre productivité.

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