Les types de RAM qui exécutent les ordinateurs d'aujourd'hui

Presque tous les périphériques informatiques ont besoin de RAM. Examinez votre appareil préféré (smartphones, tablettes, ordinateurs de bureau, ordinateurs portables, calculatrices graphiques, téléviseurs haute définition, systèmes de jeu portables, etc.) et retrouvez des informations sur la mémoire vive. Bien que toutes les RAM servent fondamentalement le même objectif, il existe quelques types différents couramment utilisés aujourd'hui:

• RAM statique (SRAM)
• RAM dynamique (DRAM)
• RAM dynamique synchrone (SDRAM)
• RAM dynamique synchrone à débit de données unique (SDR SDRAM)
• RAM dynamique synchrone à double débit de données (SDRAM DDR, DDR2, DDR3, DDR4)
• RAM dynamique synchrone à double débit de données graphiques (SDRAM GDDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
• Mémoire flash

Qu'est-ce que la RAM?

RAM signifie Random Access Memory (Mémoire à accès aléatoire) et donne aux ordinateurs l'espace virtuel nécessaire pour gérer les informations et résoudre les problèmes immédiatement. Vous pouvez penser à cela comme du papier brouillon réutilisable sur lequel vous écrivez des notes, des chiffres ou des dessins avec un crayon. Si vous manquez de place sur le papier, vous gagnez plus en effaçant ce dont vous n’avez plus besoin; La RAM se comporte de la même manière quand elle a besoin de plus d’espace pour traiter des informations temporaires (c’est-à-dire des logiciels / programmes en cours d’exécution). De plus grands morceaux de papier vous permettent de gribouiller plus d'idées (et plus grandes) à la fois avant d'avoir à effacer; plus de RAM à l'intérieur des ordinateurs partage un effet similaire.

La RAM prend diverses formes (c'est-à-dire la manière dont elle est connectée physiquement aux systèmes informatiques ou s'interface avec celles-ci), les capacités (mesurées en Mo ou Go), les vitesses (mesurées en MHz ou GHz) et les architectures. Ces aspects, ainsi que d’autres, sont importants à prendre en compte lors de la mise à niveau de systèmes avec de la RAM, car les systèmes informatiques (matériel, cartes mères, par exemple) doivent se conformer à des directives de compatibilité strictes. Par exemple:

• Les ordinateurs de la génération précédente ont peu de chances de prendre en charge les types les plus récents de technologie RAM
• La mémoire de l'ordinateur portable ne rentre pas dans les ordinateurs de bureau (et vice versa)
• La RAM n'est pas toujours compatible avec les versions antérieures
• Un système ne peut généralement pas combiner différents types / générations de RAM ensemble

RAM statique (SRAM)

• Temps sur le marché: Des années 1990 au présent
• Produits populaires utilisant SRAM: Appareils photo numériques, routeurs, imprimantes, écrans LCD

L'un des deux types de mémoire de base (l'autre étant la mémoire DRAM), la mémoire SRAM nécessite un flux de puissance constant afin de fonctionner. En raison de la puissance continue, la mémoire SRAM n’a pas besoin d’être rafraîchie pour se souvenir des données stockées. C’est pourquoi la SRAM est appelée «statique» - aucune modification ni action (par exemple, rafraîchissement) n’est nécessaire pour conserver les données intactes. Toutefois, la mémoire SRAM est une mémoire volatile, ce qui signifie que toutes les données stockées sont perdues une fois l’alimentation coupée.

L'utilisation de SRAM (par rapport à DRAM) présente les avantages suivants: une consommation d'énergie réduite et des vitesses d'accès plus rapides. Les inconvénients de l’utilisation de la mémoire SRAM (par rapport à la mémoire DRAM) sont des capacités de mémoire moindres et des coûts de fabrication plus élevés. En raison de ces caractéristiques, la mémoire SRAM est généralement utilisée dans:

• Cache de la CPU (par exemple, L1, L2, L3)
• Mémoire tampon / cache du disque dur
• Convertisseurs numérique-analogique (CNA) sur cartes vidéo

RAM dynamique (DRAM)

• Temps sur le marché: Des années 1970 au milieu des années 1990
• Produits populaires utilisant DRAM: Consoles de jeux vidéo, matériel réseau

L'un des deux types de mémoire de base (l'autre étant la mémoire SRAM), la mémoire DRAM nécessite un «rafraîchissement» périodique du pouvoir afin de fonctionner. Les condensateurs qui stockent des données dans la mémoire DRAM déchargent progressivement de l’énergie; pas d'énergie signifie que les données sont perdues. C’est pourquoi la DRAM est appelée «dynamique» - un changement constant ou une action (par exemple, un rafraîchissement) est nécessaire pour conserver les données intactes. La DRAM est également une mémoire volatile, ce qui signifie que toutes les données stockées sont perdues une fois l’alimentation coupée.

L'utilisation de DRAM (par rapport à la mémoire SRAM) présente l'avantage de réduire les coûts de fabrication et d'accroître les capacités de mémoire. Les inconvénients de l’utilisation de DRAM (par rapport à SRAM) sont des vitesses d’accès plus lentes et une consommation d’énergie plus élevée. En raison de ces caractéristiques, la mémoire DRAM est généralement utilisée dans:

• Mémoire système
• Mémoire graphique vidéo

Dans les années 1990, Extended Data Out RAM dynamique (EDO DRAM) a été développé, suivi de son évolution, Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Ces types de mémoire ont séduit en raison de l’amélioration des performances / de l’efficacité à moindre coût. Cependant, le développement de SDRAM a rendu la technologie obsolète.

RAM dynamique synchrone (SDRAM)

• Temps sur le marché: 1993 au présent
• Produits populaires utilisant SDRAM: Mémoire d'ordinateur, consoles de jeux vidéo

La SDRAM est une classification de la mémoire DRAM qui fonctionne en synchronisation avec l'horloge de la CPU, ce qui signifie qu'elle attend le signal d'horloge avant de répondre à une entrée de données (par exemple, une interface utilisateur). En revanche, la mémoire DRAM est asynchrone, ce qui signifie qu’elle répond immédiatement aux données saisies. Mais l’avantage du fonctionnement synchrone est qu’un processeur peut traiter en parallèle des instructions qui se chevauchent, également appelé «traitement en pipeline» - possibilité de recevoir (lire) une nouvelle instruction avant que l’instruction précédente n’ait été entièrement résolue (écriture).

Bien que le traitement en pipeline n’affecte pas le temps nécessaire au traitement des instructions, il permet de compléter plusieurs instructions simultanément. Traitement d'une lecture et une instruction d'écriture par cycle d'horloge se traduit par des taux de transfert / performances globaux du processeur plus élevés. La SDRAM prend en charge le traitement en pipeline en raison de la manière dont sa mémoire est divisée en banques séparées, ce qui a conduit à sa préférence généralisée par rapport à la mémoire DRAM de base.

RAM dynamique synchrone à débit de données unique (SDR SDRAM)

• Temps sur le marché: 1993 au présent
• Produits populaires utilisant SDR SDRAM: Mémoire d'ordinateur, consoles de jeux vidéo

SDR SDRAM est le terme développé pour SDRAM - les deux types sont identiques, mais le plus souvent appelé simplement SDRAM. Le «débit de données unique» indique comment la mémoire traite une instruction de lecture et une instruction d’écriture par cycle d’horloge. Cet étiquetage aide à clarifier les comparaisons entre SDR SDRAM et DDR SDRAM:

• DDR SDRAM est essentiellement la deuxième génération de développement de SDR SDRAM

RAM dynamique synchrone à double débit de données (SDRAM DDR)

• Temps sur le marché: 2000 au présent
• Produits populaires utilisant la SDRAM DDR: Mémoire d'ordinateur

La DDR SDRAM fonctionne comme la SDR SDRAM, seulement deux fois plus vite. DDR SDRAM est capable de traiter deux instructions de lecture et deux d'écriture par cycle d'horloge (d'où le «double»). Bien que la fonction soit similaire, la SDRAM DDR présente des différences physiques (184 broches et une seule encoche sur le connecteur) par rapport à la SDRAM SDR (168 broches et deux encoches sur le connecteur). La DDR SDRAM fonctionne également à une tension standard inférieure (2,5 V à partir de 3,3 V), empêchant ainsi la rétrocompatibilité avec la SDRAM SDR.

• DDR2 SDRAM est la mise à niveau évolutive de la DDR SDRAM. Bien que le débit de données soit toujours le double (traitement de deux instructions de lecture et de deux instructions d'écriture par cycle d'horloge), la mémoire SDRAM DDR2 est plus rapide car elle peut fonctionner à des vitesses d'horloge plus élevées. Les modules de mémoire DDR standard (non overclockés) atteignent 200 MHz, alors que les modules de mémoire DDR2 standard atteignent 533 MHz. La SDRAM DDR2 fonctionne à une tension inférieure (1,8 V) avec plus de broches (240), ce qui évite la compatibilité avec les versions antérieures.
• La mémoire SDRAM DDR3 améliore les performances par rapport à la mémoire SDRAM DDR2 grâce à un traitement du signal avancé (fiabilité), une capacité de mémoire accrue, une consommation d'énergie réduite (1,5 V) et des vitesses d'horloge standard plus élevées (jusqu'à 800 Mhz). Bien que la SDRAM DDR3 partage le même nombre de broches que la SDRAM DDR2 (240), tous les autres aspects empêchent la compatibilité avec les versions antérieures.
• La mémoire SDRAM DDR4 améliore les performances par rapport à la mémoire SDRAM DDR3 grâce à un traitement du signal plus avancé (fiabilité), une capacité de mémoire encore plus grande, une consommation d'énergie encore plus basse (1,2 V) et des vitesses d'horloge standard plus élevées (jusqu'à 1600 MHz). La mémoire SDRAM DDR4 utilise une configuration à 288 broches, ce qui empêche également la compatibilité avec les versions antérieures.

RAM dynamique synchrone à double débit de données graphiques (SDRAM GDDR)

• Temps sur le marché: 2003 au présent
• Produits populaires utilisant la SDRAM GDDR: Cartes graphiques vidéo, des tablettes

La SDRAM GDDR est un type de SDRAM DDR spécialement conçu pour le rendu des graphiques vidéo, généralement associé à un processeur graphique dédié (GPU) sur une carte vidéo. Les jeux PC modernes sont connus pour repousser les limites dans des environnements haute définition incroyablement réalistes, nécessitant souvent des spécifications système lourdes et le meilleur matériel de carte vidéo pour pouvoir jouer (en particulier lors de l'utilisation d'écrans haute résolution 720p ou 1080p).

• Semblable à la SDRAM DDR, la SDRAM GDDR a sa propre ligne évolutive (amélioration des performances et réduction de la consommation d'énergie): SDRAM GDDR2, SDRAM GDDR3, SDRAM GDDR4 et SDRAM GDDR5.

Malgré le partage de caractéristiques très similaires avec la SDRAM DDR, la SDRAM GDDR n’est pas exactement la même. Il existe des différences notables dans le mode de fonctionnement de la SDRAM GDDR, notamment en ce qui concerne les avantages de la bande passante par rapport à la latence. La SDRAM GDDR devrait traiter d’énormes quantités de données (bande passante), mais pas nécessairement aux vitesses les plus rapides (latence) - pensez à une autoroute à 16 voies définie à 55 MPH. Comparativement, la DDR SDRAM devrait avoir une faible latence pour répondre immédiatement au processeur - imaginez une autoroute à deux voies définie à 85 mi / h.

Mémoire flash

• Temps sur le marché: 1984 au présent
• Produits populaires utilisant la mémoire flash: Appareils photo numériques, smartphones / tablettes, systèmes de jeux portables / jouets

La mémoire flash est un type de non volatile support de stockage qui conserve toutes les données après la mise hors tension. Malgré son nom, la forme et le fonctionnement de la mémoire flash (c’est-à-dire le stockage et le transfert de données) sont plus proches des lecteurs à semi-conducteurs que les types de RAM susmentionnés. La mémoire flash est le plus couramment utilisée dans:

• Clés USB
• Des imprimantes
• Lecteurs multimédia portables
• Cartes mémoire
• Petits appareils électroniques / jouets
• PDA