memoire de pc

 

Ce type de mémoire est par définition une mémoire ne pouvant être accessible qu'en lecture. En fait, certaines
variantes peuvent être lues et écrites mais souvent de manière non permanente. On les utilisera pour stocker des
informations devant être rarement mise à jour. De plus, ces données ne seront pas perdues si la mémoire n'est plus
alimentée électriquement. Une des utilisations classique de la ROM est le BIOS des PC. En fait, on peut affirmer
que presque toutes les "puces" présentes sur la carte−mère sont des mémoires ROM, qu'il s'agisse du chipset ou
encore du Bios clavier. Un des défauts de ce type de mémoire est sa lenteur d'accès.
Il existe plusieurs types de
mémoires ROM :
ROM Mémoire programmée de manière hardware en usine. Elle ne peut en aucun cas être
reprogrammé. Elle est souvent utilisée pour stocker des informations statiques (Bios clavier,
chipset, ...)
PROM
(Programmable
ROM)
Cette mémoire peut être programmé à l'aide d'un équipement spécifique, mais une seule fois
seulement.
EPROM (Erasable
Programmable
ROM)
Mémoire pouvant être reprogrammée autant de fois que nécessaire à l'aide d'un équipement
spécifique. Les chips de ce type comportent une ouverture vitrée sur la face supérieure. En
effet, ils sont effaçables à l'aide d'UV. Afin d'éviter toute altération involontaire des
données, cette face est recouverte d'un autocollant métallisé, ne laissant passer aucun UV.
Réfléchissez bien avant de le décoller...
EEPROM
(Electrically
Erasable PROM)
Mémoire réinscriptible à volonté. Contrairement à l'EPROM, aucun rayon UV n'est requis
pour l'effacer. En effet, cette opération peut se faire électriquement. Ce type de ROM est
utilisé pour les Bios pouvant être mis à jour par l'utilisateur (Bios Flash).
1.8.2. RAM (Random Access Memory)
Cette mémoire, à l'inverse de la mémoire ROM, peut être lue et écrite de manière standard, tout en étant nettement
plus rapide. Il s'agit d'une mémoire volatile ce qui sous−entend que son contenu est perdu lorsqu'elle n'est plus
alimentée électriquement. Lorsqu'il est sujet de mémoire vive, de mémoire cache, il s'agit toujours de mémoire
RAM. Ce type de mémoire se décline en deux grandes catégories :
SRAM (Static
RAM)
Mémoire statique. Cette mémoire a l'immense avantage de pouvoir stocker une valeur pendant une
longue période sans devoir être rafraîchie. Cela permet des temps d'accès très court (8−20ns). Les
deux inconvénients sont son coût très élevé et son encombrement.
DRAM
(Dynamic
RAM)
Mémoire dynamique. A l'inverse de la mémoire SRAM, elle doit être rafraichie plusieurs fois par
secondes, ce qui en augmente le temps d'accès (50−80ns). Par contre son coût est nettement
inférieur et son encombrement faible. Il est facile de placer 64 Mo sur une barrette DIMM
( 13/3cm).
La vitesse
Lors de l'achat de mémoire, il est important d'en spécifier la vitesse désirée. Celle−ci est exprimée
en nanoseconde et varie selon le type, l'age et la fonction de la mémoire désirée. Par exemple,
pour de la mémoire vive, on compte actuellement entre 70 et 50 ns, alors que par le passé, cette
valeur pouvait atteindre 120 ns. La vitesse est normalement inscrite sur les circuits DIP qui
composent la mémoire. Une barrette à 60 ns portera une inscription se terminant par −06 ou −60.
Emplacement de la mémoire
Dans un PC, le composant le plus rapide est le processeur. Il n'accède jamais à des mémoires de masse directement
(disque dur, CD, ... ), car celles−ci sont extrêmement lentes. Toute information traitée est ainsi préalablement
stockée dans la mémoire vive. Cette dernière présente aussi l'inconvénient d'être très lente, le processeur perd ainsi
beaucoup de temps à attendre que les données arrivent. La première étape pour résoudre ce problème a donc
consisté à accélérer cette mémoire vive. L'arrivée des barrettes EDO, SDRAM et Rambus permet d'en augmenter
nettement les possibilités, mais sans totalement résoudre ce problème.
Nom Type Emplacement Fonction
Mémoire
vive
DRAM Carte Mère Mémoire principale du PC. Sa taille varie généralement entre 32 et
264 Mo pour les PC courants, mais pourrait monter jusqu'à plusieurs
Go. Sa vitesse oscille entre 50 et 70 ns. C'est ici que sont stockées
toutes les informations
Cache
Level 2
(L2)
SRAM Carte Mère, carte SEC
ou encore inclus dans le
CPU
Cette mémoire a une vitesse située entre 8 et 20 ns pour une taille
comprise entre 256 ko et 2 Mo. Sa position varie selon le processeur
utilisé.
Cache
Level 1
(L1)
SRAM CPU D'une taille comprise entre 8 et 128 ko, cette mémoire est toujours
placée dans le processeur. Elle est souvent appelée cache interne ou
registres
1.8.3. La mémoire cache
Dans un ordinateur récent, le processeur est généralement le plus rapide. Il peut ainsi traiter une quantité
d'information extrêmement conséquente par seconde et donc répondre dans un délai très court à toute demande.
Cette situation serait idyllique s'il était approvisionné suffisamment rapidement en données, ce qui n'est
malheureusement pas le cas. En effet, les mémoires de masse, tel q'un disque dur, sont beaucoup trop lentes pour
garantir un débit suffisant. La mémoire vive permet d'améliorer les temps d'accès mais reste bien en deçà des
possibilités du processeur.
La mémoire cache permet de corriger grandement ce problème. Composée de mémoire SRAM donc très rapide, elle
diminue les temps d'attente du processeur. Malheureusement, son coût extrêmement élevé en empêche l'usage
comme mémoire vive. En effet, la quantité requise placerait un PC à un prix inabordable. Elle est donc utilisée en
petites quantités sur la carte−mère de manière à apporter des gains de vitesses seulement où cela est vraiment
nécessaire.
Il convient de ne pas confondre la mémoire cache physique (L1 ou L2) avec les autres sortes de caches. Une
mémoire de masse peut−être vendue avec une mémoire cache intégrée. Ainsi de plus en plus de disques durs sont
vendus avec de petites mémoires caches intégrées, qui ont pour effet d'en accélérer le débit. Dans certains cas, on
parle de cache disque, tels que smartdrive (fourni avec le Dos). Il ne s'agit ici que d'une fonction logicielle qui
permet d'augmenter le débit d'un disque (dur ou CD). Le procédé est simple, une partie de la mémoire vive est
utilisée comme tampon pour les écritures sur ledit disque. Si cela permet effectivement d'en augmenter un peu les
performances, c'est au détriment de la mémoire utilisable.
1.8.4. Fonctionnement
La mémoire vive fonctionne généralement à la fréquence de la carte mère, qui, depuis le 486DX2, est inférieure à
celle du processeur. Sa lenteur ainsi que la différence de fréquence oblige ce dernier à patienter sur la mémoire
vive. Ainsi de nombreux cycles sont perdus sans raison valable. La mémoire cache Level 2 vient donc se placer
entre ces deux éléments. Plus rapide que la mémoire vive, elle offre des temps de réponse acceptables pour le
processeur. Le but est que le processeur n'ait jamais à demander une donnée directement à la mémoire vive, il doit
pouvoir la trouver dans la mémoire cache.
Pour qu'un tel système fonctionne, il est évident que la mémoire cache doit être alimentée en données par la
mémoire vive avant que le processeur ne formule une demande. Le cache fonctionne donc par anticipation
technique jamais totalement parfaite. Grâce à un algorithme complexe, il va déposer dans le cache les données que
le CPU devrait demander aux prochains cycles. Et cela s'avère juste la plupart du temps, le pourcentage de réussite
tend à le prouver. Lorsque les valeurs résultantes sont retournées par le processeur, le circuit inverse est utilisé. Les
valeurs sont écrites dans la mémoire cache, puis lorsque les ressources sont faiblement occupées, dans la mémoire
vive.
Le cache Level 1 est situé dans le processeur. A l'instar du cache Level 2, il sert aussi de mémoire tampon entre un
élément lent et un plus rapide. Le plus lent est évidemment la mémoire cache L2, alors que le rapide est le
processeur.
Le graphique précédent illustre bien les différences de vitesse entre les différents composants. Une configuration
équipée d'un Pentium 200Mhz est représentée dans cet exemple.
N° Elément Fréquence (Mhz) Vitesse Type de mémoire
1 Disque dur − 12ms Masse
2 Mémoire vive 66Mhz 60ns DRAM
3 Cache L2 66Mhz 10ns SRAM
4 Cache L1 200Mhz 8ns SRAM
5 Processeur 200Mhz −
1.8.5. La mémoire vive
La mémoire vive est la mémoire principale du PC. Toutes les instructions
devant être traitées par le processeur y transitent. Sans cette mémoire, le
fonctionnement même de l'ordinateur est impossible, le PC refusant de
démarrer. La taille de mémoire vive a une grande importance sur le
fonctionnement efficace de l'ordinateur. Un PC ne disposant pas d'au moins 32
mégaoctets (32Mo) sera incapable de faire fonctionner correctement Windows. 64 Mo permettent un usage correct
d'un ordinateur destiné à la bureautique sous Win 98.
La quantité de mémoire peut généralement être augmentée facilement. Pour cela, il convient de tenir compte du type
de mémoire utilisée, de la carte mère et des disponibilités des fournisseurs.
Augmentation de la mémoire
La façon dont est disposé la mémoire dans votre PC dépend beaucoup la génération de ce dernier. Il est rare que la
mémoire soir composée de barrettes SIMM ou DIMM indépendantes les unes des autres. En effet, le bus d'adressage
du CPU fixe le nombre de barrettes devant être utilisées simultanément. Par exemple, un Pentium possèdent un bus
d'adressage de 64 bits. Ainsi, 2 barrettes de 32 bits devront être utilisées simultanément.
L'ensemble des supports devant être adressés simultanément s'appelle une BANK. Un PC actuel propose
généralement entre 2 et 4 Bank, numérotées à partir de 0. L'usage de celle−ci est régi par un certain nombre de
règles.
Tous les supports d'une Bank doivent être remplis sous peine de ne voir aucun des supports reconnus.
Ne jamais placer des barrettes de mémoires de différentes capacités au sein d'une même Bank.
Toutes les barrettes d'une Bank devront avoir la même vitesse.
De plus veillez à toujours vérifier dans le manuel de la carte−mère quelles sont les combinaisons de mémoires
possibles.
Prenez garde a ne jamais tenir une barrette de mémoire par les contacts (dorés ou argentés), cela pourrait en
altérer la qualité.
Attention à l'électricité statique, la mémoire est bien l'élément le plus sensible à ce genre de contrainte. Le port d'un
bracelet anti−statique n'est pas requis, il suffit de vous mettre à la terre en touchant un élément métallique.
Lors de l'insertion d'une barrette, commencez par en repérer le bon sens. Un de ses côtés possède une encoche qui
sert de détrompeur. La barrette doit pouvoir s'insérer quasiment tout seul dans le support.
La mémoire FPM (Fast Page Mode)
Désormais dépassée, elle équipait la plupart des 386 et des 486. Disposant d'un temps d'accès de 70 ns ou 60 ns,
cette dernière offre des performances inacceptables pour toute machine dont la vitesse du bus est supérieure à 66
Mhz ( Pentium, Pentium Pro,...).
La mémoire EDO (Extended Data Out)
Ce type de mémoire, qui se présente généralement sous la forme d'une barrette SIMM de 72 pins, est utilisable par
tous les PC de la gamme Pentium dotés d'un chipset Triton ou plus récent. Le principe utilisé par la mémoire FPM
perd toute efficacité si le processeur travaille trop vite (vitesses supérieures à 33 Mhz ). C'est là qu'intervient la
mémoire EDO. En effet, elle intègre un jeu de cellules mémoire à la sortie qui contient les données qui vont être
demandées par le processeur. Il s'agit, en quelque sorte, d'une mémoire cache intégrée à la mémoire vive. Ce type de
mémoire a généralement un temps d'accès de 60 ou 50 ns. Pour des raisons de performances et stabilité, la mémoire
EDO et FPM ne doivent pas être utilisées simultanément.
La mémoire BEDORam (Burst EDO)
Au−dessus de 66 Mhz, il sera préférable d'utiliser de la Burst EDORAM (mode rafale). Ce type de mémoire
sous−entend que le processeur va demander les données stockées aux prochaines adresses. Elle en charge alors
quatre automatiquement en un cycle d'horloge.
La mémoire SDRAM (Synchronous Dram)
Depuis l'apparition des processeurs DX2, il existe une différence de vitesse entre le processeur et la carte mère. La
mémoire étant placée sur cette dernière, il n'est pas rare qu'elle soit jusqu'à 3 fois plus lente que le CPU. La
SDRAM présente l'avantage de fonctionner à la même fréquence que le processeur. Ainsi, elle est à même
d'anticiper ses demandes et d'offrir un temps de réponse minimum.
La mémoire MDRAM (Multibank DRAM)
Proposée par la société MoSys, il s'agit d'une mémoire SDRAM améliorée de manière à permettre un accès rapide
avec une large bande passante. La mémoire MDRAM est synchronisée à 333 Mhz et peut fournir un débit de 666
Mbytes/s. On peut imaginer celle−ci comme un ensemble de blocs de mémoire de 32 ko indépendants. Chacun
disposant d'une interface propre de 32 bits. Ils sont reliés ensemble à l'aide d'un bus commun.
La mémoire DDR−SRAM
Afin d'augmenter le débit de la mémoire, la mémoire DDR−SRAM est capable de transférer des données sur les
courbes montantes et descendantes du signal. Cette technologie est appelée Double Data Rate (DDR) permet des
transferts de l'ordre de 1,03 Go/s. La mémoire de type DDR−SRAM ou SRAM II a été acceptée comme standard
par huit grands fabricants (Samsung, Nec, Toshiba,...)
La mémoire SLDRAM
Le standard SLDRAM est un nouveau standard ouvert, libre de royalties proposé par SyncLink, un consortium
regroupant les principaux constructeurs de DRAM. Ce standard est très proche des mémoires de type RDRAM
proposées par Rambus. La SLDRAM propose un double bus de données à 200 Mhz, 16 bits et orienté paquets. Il
permettrait des débits de l'ordre de 800 Mo par secondes.
La mémoire Rambus
Rambus propose une toute nouvelle approche de la mémoire actuelle. Pour eux, la
mémoire n'est pas seulement une barrette ou une puce, mais un système complet. C'est
effectivement le seul moyen d'obtenir une mémoire efficace et cohérente. La
technologie Rambus est proche des réseaux à topologie bus ou des chaînes SCSI. A la
base se trouve un contrôleur chargé de piloter l'ensemble. Il alimente un bus à haute
vitesse, où la mémoire est connectée en série. Le tout étant terminé par une résistance le
terminateur. Tout cela permet d'atteindre une fréquence de 800 Mhz et des débits
calculés de l'ordre de 1,6 Go par secondes. Les informations de contrôles sont
transmises via des lignes dédiées, séparées des lignes de données. Les données sont
émises sur les crêtes ascendantes et descendantes du signal d'horloge.
1.8.6. Les supports mémoires
La forme sous laquelle se présente la mémoire est un élément aussi important que la technologie utilisée. En effet,
chaque carte mère propose un certain nombre de support à un format donné. C'est donc cet élément qui définit les
possibilités d'extension de la mémoire. Généralement, les supports présents permettent d'accéder aux formats les
plus courants du moment. Mais si vous voulez absolument acquérir le dernier cri en matière de mémoire, il est
souvent nécessaire d'envisager aussi un changement de carte mère.
Les barrettes SIP
Les barrettes SIP (Single In−Line Package) sont tombées en désuétude depuis
un certain temps déjà. Elles se présentaient sous forme d'une barrette avec des
broches à insérer dans un compartiment récepteur. Ces barrettes avaient soit
une valeur de 256 ko, soit de 1 Mo. Leur seule utilisation actuelle est celle de
mémoire pour certaines carte graphique. Leur fragilité est l'une des raisons de
son faible succès, en effet, une patte pouvait être trop facilement pliée ou
cassée.
Les barrettes SIMM 8bits / 30 pins
La mémoire SIMM (Single In−Line Memory Module) de 8 bits se présente
sous la forme d'une barrette d'environ 8.5 cm de long, sur laquelle sont fixés
des composants électroniques. Elle est aussi souvent appelée barrette SIMM
30 pins. On les place dans des connecteurs groupés par deux (386SX) ou
quatre (dès le 386DX), généralement les cartes mères comportent deux bank
(bank 0 et bank 1). Une bank doit impérativement être utilisée dans son intégralité. Ces barrettes peuvent avoir une
valeur de 256 ko, 1 Mo ou 4 Mo. Chaque barrette a une encoche dans l'angle inférieur gauche qui sert de
détrompeur, évitant ainsi de la monter à l'envers.
Les barrettes SIMM 32bits / 72 pins
La mémoire SIMM de 32 bits (appelée aussi SIMM 72 pins) se présente aussi
sous la forme d'une barrette, mais plus longue que les 8 bits (environ 10.5 cm).
Au niveau des valeurs, les SIMM 32 bits disponibles sont de 1 Mo, 2 Mo, 4
Mo, 8 Mo, 16 Mo, 32 Mo et 64 Mo. Ces barrettes sont surtout utilisées les
Pentium, ainsi que sur les carte−mères 486. Les barrettes SIMM 32 ont deux
détrompeurs, une encoche dans le coin inférieur gauche (comme les SIMM 8 bits) et une encoche arrondie au centre
de la barrette. Il n'est pas rare de trouver ces barrettes avec des composants sur les deux faces. Les barrettes
SIMM32 ont 72 connecteurs sur chaque face, mais ils sont liés entre eux. Ainsi, le connecteur 1 de la première face
est équivalent au premier de l'autre face.
Les barrettes DIMM
Les barrettes DIMM (Dual In−Line Memory Module) sont désormais
supportées par la plupart des PC récents.
Actuellement utilisées uniquement pour la mémoire SDRAM, elles se présentent sous la forme d'une barrette
longue de 13,3 cm. Adaptée aux Pentiums, elles sont composées de 64 bits (72 avec contrôle de parité), on les
appelle communément DIMM 168 pins. Une barrette DIMM a 84 connecteurs sur chaque face, mais chacun est
indépendant. Ces barrettes sont disponibles en 5 et en 3,3 V.
Les barrettes RIMM
Les barrettes RIMM (Rambus In−Line Memory Module) sont nées de la
spécification Rambus, crée par la société du même nom. Si elles sont
mécaniquement compatibles avec les barrettes DIMM , elles ne le sont pas
électriquement. Inutile donc d'essayer de les placer dans un support DIMM et d'en
espérer le bon fonctionnement. Ces barrettes présentes la particularité d'être lue en
ligne. En effet, les données entrant sur un côté de la barrette, traverses les
composants mémoires et ressortent de l'autre côté. La notion de Bank chère aux
DIMM, n'est pas applicables aux RIMM. Les barrettes sont toujours groupées par
trois mais des "continuity modules" peuvent être utilisées. Peu coûteuses, ces barrettes sans mémoire ont pour
unique fonction d'assurer la continuité du bus de données.
Les circuits DIP
Les Circuits DIP (Dual In−Line Package) ne sont actuellement plus utilisés comme
mémoire vive, mais plutôt comme mémoire cache. Ils sont facilement reconnaissables
à leur double lignée de broches. Lorsqu'ils faisaient office de mémoire vive, une carte
mémoire insérée dans un slot propriétaire ou une carte−mère particulière était
nécessaire. En effet, leur faible capacité (64 ko ou 256 ko) obligeait à en disposer un
nombre considérable pour atteindre un minimum de 640 ko de mémoire vive. Ce type de circuit est aussi utilisé
pour les BIOS. Ils existent sous forme de PROM , EPROM, EEPROM.Une encoche arrondie sur la face supérieure
permet d'insérer le circuit dans le bon sens. En effet, une marque identique est présente sur le support.