Qu’est-ce que la mémoire vive RAM ?
La RAM (en anglais : Random Access Memory) est un type de mémoire semi-conductrice qui peut être lue et écrite.
En revanche, la ROM (anglais : Read Only Memory), souvent confondue avec la RAM, désigne une mémoire qui ne peut être que lue. Il existe deux types principaux de RAM : la SRAM (RAM statique) et la DRAM (RAM dynamique).
La SRAM stocke les données en fonction de la valeur logique d’un circuit à bascule, tandis que la DRAM stocke les données en fonction de la présence ou de l’absence de charge dans un condensateur. Toutefois, il s’agit dans les deux cas de mémoires volatiles dont le contenu disparaît lorsque l’alimentation est coupée.
Récemment, la demande de RAM non volatile a augmenté avec le développement des appareils mobiles et de l’IdO. C’est pourquoi les mémoires RAM non volatiles telles que la RAM ferroélectrique (FeRAM), la RAM magnétorésistive (MRAM), la mémoire à changement de phase (en anglais : Phase Change Memory) et la RAM résistive (Resistive RAM) devraient devenir les mémoires RAM de la prochaine génération. Les RAM non volatiles telles que la MRAM, la mémoire à changement de phase (en anglais : Phase Change Memory) et la RAM résistive (Resistive RAM) devraient devenir les RAM de la prochaine génération.
Utilisations de la mémoire vive RAM
La mémoire vive est utilisée dans un large éventail d’appareils numériques tels que les PC, les smartphones, les appareils photo numériques et les consoles de jeux. Elle est un composant essentiel pour permettre à l’unité centrale de traitement (CPU) d’accéder rapidement et efficacement aux programmes et aux données lors de leur traitement.
1. Mémoire principale et mémoire cache dans les ordinateurs personnels
La mémoire vive est utilisée à des fins très diverses. L’utilisation la plus courante est l’exécution du système d’exploitation (OS) et des programmes d’application. Elle charge les programmes et les données et permet à l’unité centrale d’accéder rapidement aux informations dont elle a besoin.
Plus la taille de la RAM est importante, plus elle est capable d’exécuter plusieurs programmes simultanément et de traiter de grandes quantités de données.
La RAM est également utilisée comme mémoire cache dans les serveurs pour garantir un accès rapide et efficace aux données.
2. Cartes graphiques
La mémoire vive est également utilisée pour le traitement graphique et vidéo. Les cartes graphiques sont équipées de RAM pour permettre un traitement rapide des images et la lecture des vidéos.
3. Appareils de jeux vidéo
La mémoire vive est également un élément essentiel des jeux. Les jeux sont rendus par la puissance de traitement rapide et le traitement rapide des cartes graphiques ; plus la RAM est grande, plus le traitement graphique peut être précis et complexe.
Récemment, la demande de mémoire vive a augmenté rapidement, en particulier dans les domaines des jeux et de la réalité virtuelle (VR). Ces applications nécessitent une mémoire vive rapide et de grande capacité. On s’attend à ce que des mémoires vives plus puissantes soient développées à l’avenir, augmentant ainsi la vitesse de traitement des ordinateurs et la représentation graphique.
Principes de la mémoire vive RAM
1. La SRAM
La SRAM se compose généralement d’un circuit de bascule calibré avec six transistors comme cellule de mémoire de base, et un bit de données est enregistré dans chaque circuit de bascule. Lors de l’écriture de données, le circuit de bascule est activé en mettant le potentiel de la ligne de mot à l’état haut, et les données (H ou L) de la ligne de bit sont transmises au circuit.
Lorsque le potentiel de la ligne de mot est bas, les données écrites sont stockées et peuvent être conservées tant que la tension d’alimentation est appliquée. Lors de la lecture des données, après que les lignes de bits et les lignes de bits inversées ont été préchargées, la ligne de mot est mise à l’état haut pour activer le circuit de bascule, et le potentiel correspondant aux données stockées est transmis aux lignes de bits et aux lignes de bits inversées. Un amplificateur de détection installé à l’extrémité de la ligne de bits et de la ligne de bits inversée surveille la différence de potentiel et émet les données déterminées.
2. La DRAM
Une DRAM se compose généralement d’un transistor et d’un condensateur comme cellule de mémoire de base, avec un bit de données enregistré dans chaque condensateur. Lorsque des données sont écrites, le condensateur est chargé lorsque le potentiel de la ligne de mot est élevé et que le transistor est activé et que la ligne de bit est élevée.
Les données DRAM sont déterminées comme étant 1 lorsque le condensateur est chargé et 0 lorsqu’il n’y a pas de charge. Après une opération d’écriture, le transistor est désactivé lorsque la ligne de mot est basse, et la charge du condensateur est conservée. Lors de la lecture des données, la ligne de mot est mise à l’état haut et le transistor est activé, le potentiel de la ligne de bit change en fonction de la présence ou de l’absence de charge dans le condensateur, et l’amplificateur de détection installé à l’extrémité de la ligne de bit détecte la minuscule différence de potentiel et lit les données.
Les DRAM sont caractérisées par le fait que la charge stockée dans le condensateur fuit et diminue avec le temps. Par conséquent, une opération de rafraîchissement est nécessaire à intervalles réguliers pour lire les données et les réécrire.
Comment choisir une RAM
La SRAM (Static RAM) et la DRAM (Dynamic RAM) sont des technologies de mémoire à semi-conducteurs permettant de conserver temporairement des données. Ces technologies ayant des caractéristiques différentes, il est important de faire le bon choix en fonction de l’application et des besoins. Le choix de la SRAM ou de la DRAM se fait en fonction des aspects suivants :
1. La vitesse
La SRAM est plus rapide que la DRAM ; elle est utilisée dans les applications où la vitesse est importante, comme les caches de l’unité centrale. La DRAM, en revanche, est relativement lente, mais convient aux applications générales de mémoire principale.
2. La consommation d’énergie
La SRAM consomme moins d’énergie que la DRAM. La SRAM convient aux applications pour lesquelles une faible consommation d’énergie est importante (par exemple, les systèmes embarqués et les appareils IoT).
3. La capacité
La DRAM a une capacité plus élevée et est moins chère que la SRAM. Choisissez la DRAM si vous devez traiter de grandes quantités de données (par exemple, les PC et les serveurs).
4. La rétention des données
La SRAM peut conserver les données tant que l’appareil est sous tension, alors que la DRAM doit être rafraîchie à intervalles réguliers. Si la stabilité de la conservation des données est importante, la SRAM convient.
5. La fiabilité
La SRAM est plus fiable que la DRAM et résiste mieux aux conditions environnementales et aux variations du processus de fabrication. La SRAM convient aux applications où la fiabilité est essentielle (par exemple, les applications militaires, spatiales et industrielles).
6. Le prix
Les DRAM sont plus courantes que les SRAM et coûtent moins cher en raison des volumes de production plus élevés. Choisissez la DRAM lorsque les budgets sont limités ou lorsque de grandes quantités de mémoire sont nécessaires.
La SRAM est souvent choisie pour des applications où la vitesse élevée, la faible consommation d’énergie, la stabilité de la rétention des données et la fiabilité sont importantes. La DRAM, quant à elle, convient lorsque l’on a besoin d’une mémoire de grande capacité et à faible coût.