Qu'est-ce que la mémoire vive ? - Guide complet de la mémoire vive

L'entrée, le traitement et la sortie sont les trois principales fonctions assurées par tous les appareils numériques modernes, y compris les PC, les ordinateurs portables, les téléphones mobiles et autres. Chaque ordinateur a donc besoin de mémoire pour stocker les données et les informations avant et après le traitement. C'est là qu'intervient la mémoire vive (RAM).

Il existe une autre justification top secrète de l'utilisation de la mémoire vive. Le CPU fonctionne entre 3,2 et 5,5 GHz à une fréquence extrêmement élevée. tandis que les dispositifs de stockage tels que les disques durs (HDD) et les clés USB fonctionnent à une fréquence plus basse. Ces dispositifs s'épuisent si l'unité centrale essaie de communiquer avec eux. C'est pourquoi la mémoire vive est utilisée comme dispositif intermédiaire pour le transport des données et la communication.

1. Qu'est-ce que la mémoire vive ?

RAM signifie Random-Access Memory (mémoire vive) et constitue la mémoire principale des ordinateurs, des ordinateurs portables, des téléphones mobiles, etc. Il s'agit d'un dispositif de mémoire volatile qui sert à la fois de canal de communication entre l'unité centrale et d'autres dispositifs et de lieu de stockage des données et des instructions de programme avant et après les opérations de traitement et d'entrée/sortie.

Le terme " volatile " fait référence au fait que le contenu d'une mémoire vive est immédiatement perdu lorsque la batterie ou la source d'alimentation est éteinte. Vous vous demandez peut-être ce que signifie le terme " accès aléatoire ". Cela signifie simplement que, contrairement aux dispositifs de mémoire séquentielle, les dispositifs peuvent utiliser des adresses pour accéder à n'importe quel endroit de la mémoire vive où des données ou des instructions sont stockées, plutôt que de commencer au début. Les mémoires vives volatiles sont souvent appelées DRAMS (Dynamic Random-Access Memory).

2. Quel est l'objectif de la mémoire vive

La mémoire vive est un composant essentiel des ordinateurs pour un certain nombre de raisons. L'une des principales fonctions de la RAM est le stockage temporaire de fichiers nécessaire au fonctionnement de divers programmes et applications. Dans cette section, nous aborderons quelques-unes des principales utilisations de la mémoire vive.

Chargement du système d'exploitation

Votre ordinateur portable, votre PC, votre smartphone ou tout autre appareil que vous allumez charge d'abord le système d'exploitation dans la mémoire vive afin de pouvoir utiliser une interface utilisateur graphique. Les systèmes d'exploitation sont Windows, macOS, Android et iOS.

Par conséquent, la majorité des fonctions, services et programmes (apps) du système d'exploitation qui sont constamment nécessaires sont stockés dans la mémoire vive. Ce n'est que lorsque l'appareil est éteint que le système d'exploitation quitte la mémoire vive. Le système d'exploitation reste toutefois toujours dans la mémoire vive lorsque les appareils mobiles et les serveurs fonctionnent en permanence.

Canal de communication entre le processeur et les autres appareils

Au bout d'un certain temps, de nouveaux processeurs sont apparus et ont dominé l'industrie pendant des décennies. Au fur et à mesure que de nouvelles générations de CPU sont produites, leur fréquence augmente également. Par exemple, le processeur Core i9-12900KS le plus rapide de la 12e génération peut fonctionner à 5,5 GHz, voire plus lorsqu'il est turbocompressé.

Les dispositifs connectés du même appareil ayant des fréquences plus basses ne peuvent pas être autorisés à communiquer avec les processeurs ayant des fréquences plus élevées. Par conséquent, les appareils grillent. C'est là que la mémoire vive prend place et fonctionne comme un moyen de communication.

Une partie obligatoire du traitement des données

La plupart des appareils numériques et toutes sortes d'ordinateurs sont capables de traiter les données fournies par l'utilisateur afin d'obtenir un résultat ou une information. Le " traitement des données " est un autre nom pour ce processus. Outre le stockage des informations pour que l'unité centrale de traitement (CPU) puisse les traiter, la mémoire vive (RAM) stocke également les résultats pour que nous puissions les enregistrer.

Par exemple, si vous souhaitez additionner les chiffres 23 et 7 à l'aide d'une calculatrice, votre RAM sera d'abord utilisée pour stocker les valeurs. Ces valeurs seront ensuite additionnées par l'ALU (Arithmetic and Logic Unit) de l'unité centrale. Le résultat sera finalement sauvegardé dans la RAM, ce qui nous permettra de le visualiser sur notre écran, de le sauvegarder sur notre SSD et de l'imprimer à l'aide de notre imprimante.

Stockage des demandes d'E/S et des résultats

Les modules de mémoire, connus sous le nom de RAM, sont utilisés pour contenir les demandes d'entrée/sortie ainsi que les résultats de la sortie. Par exemple, vous saisissez continuellement des données lorsque vous jouez à un jeu vidéo à l'aide de votre manette, de la souris, du clavier, etc. Pour permettre à l'unité centrale de comprendre ces entrées et d'y répondre, elles sont stockées dans la mémoire vive. En outre, les réponses à ces entrées sont conservées dans la mémoire vive, de sorte que

Maintien des instructions de programme et des demandes d'interruption

Un ensemble d'instructions appelé " programme " se trouve dans un logiciel système ou un logiciel d'application ( appelé aussi application). Nos appareils informatiques peuvent ainsi traiter les demandes plus rapidement sans jamais mettre le processeur en pause.

Par exemple, une certaine quantité de mémoire vive est allouée à un programme de traitement de texte lorsque vous l'ouvrez. La mémoire vive contient également les instructions de l'ordinateur chargées de corriger les fautes d'orthographe et de grammaire. Il en va de même pour les interruptions de toute nature, comme le redémarrage d'un ordinateur portable ou d'un ordinateur, qui sont stockées dans la mémoire vive.

Exécution simultanée d'applications

Les ordinateurs modernes sont plus rapides que les anciens. Les RAM sont également à mettre au crédit des systèmes d'exploitation et de leurs stratégies de programmation. De nos jours, les ordinateurs peuvent installer de nombreux modules de mémoire vive de plus grande capacité, et chaque module de mémoire vive peut faire fonctionner de nombreuses applications simultanément. Afin de pouvoir exécuter tous les logiciels, l'exécution de ces applications est alors planifiée dans un ordre spécifique.

Par exemple, un monteur vidéo travaillant sur une vidéo de très haute qualité utilisera plusieurs programmes à la fois, notamment un monteur vidéo, une visionneuse d'images, un programme de contrôle de la carte graphique, etc. En outre, un navigateur web et une application de stockage et de synchronisation en ligne peuvent être actifs simultanément.

3. Comment fonctionne la mémoire vive ?

Il y a deux types de RAM : la DRAM (Dynamic Random-Access Memory) et la SRAM (Static Random-Access Memory). La plupart des RAM présentes dans nos ordinateurs personnels et portables sont des DRAM. Afin que vous puissiez mieux comprendre le fonctionnement de la DRAM, nous allons maintenant l'expliquer dans cette section en utilisant un langage élémentaire. Les RAM :

Pour comprendre le fonctionnement d'une RAM, il faut d'abord comprendre le fonctionnement d'un condensateur, un composant électronique essentiel. Le condensateur est le composant fondamental des DRAM. Le condensateur est en fait une pièce passive qui a la capacité de stocker la charge électrique sous la forme d'un champ électrique.

Le condensateur utilisé dans les circuits numériques RAM possède deux bornes, l'une positive et l'autre négative. Un condensateur peut être chargé ou déchargé à l'aide de ces bornes. Seul le langage binaire est compris à un niveau très élémentaire par les ordinateurs. Par conséquent, un condensateur chargé symbolise la logique 1, et un condensateur déchargé, la logique 0. C'est parce qu'ils stockent des données numériques que ces condensateurs sont appelés cellules de mémoire.

Aujourd'hui,Le circuit de chargement et de déchargement des millions de condensateurs qui composent les RAM. Vous avez peut-être actualisé votre ordinateur ou votre portable à de nombreuses reprises, mais avez-vous réalisé qu'à chaque fois, les condensateurs qui perdaient progressivement leurs champs électriques sont en fait rechargés ? Oui, c'est l'inconvénient des mémoires vives, mais ne vous inquiétez pas, votre ordinateur est équipé d'un circuit qui met constamment à jour les mémoires vives.

La RAM est connectée au CPU, au SSD, au clavier, à la souris et à tous les autres composants via des bus d'adresse, de données et de contrôle. Ces bus sont utilisés pour transférer des informations et des instructions de la mémoire vive vers ces dispositifs et vice versa. Les données et les instructions peuvent être stockées et récupérées directement en utilisant les adresses qui sont enregistrées dans les RAM pour chaque bloc utilisé pour stocker des données. C'est pourquoi les mémoires vives sont appelées mémoires à accès aléatoire.

Si nous devons additionner les chiffres 7 et 3 à l'aide d'une calculatrice sur notre ordinateur, nous tapons d'abord les nombres sur le clavier. Comme 7 et 3 ont respectivement les valeurs binaires 00000111 et 00000011, les condensateurs correspondants seront chargés et déchargés de cette manière. La réponse, qui est 10 ou 00001010, sera alors calculée par l'unité centrale et renvoyée à la mémoire vive pour que nous puissions l'afficher sur notre application de calculatrice.

4. Différents types de RAM : DRAM vs SRAM

Il existe deux types principaux de RAM qui sont décrits ci-dessous :

Qu'est-ce que la DRAM ?

La DRAM est un type de mémoire vive d'un prix raisonnable et largement utilisé. La mémoire vive dynamique est connue sous le nom de DRAM. Les condensateurs sont les éléments fondamentaux d'une DRAM. Ces condensateurs sont chargés et déchargés pour jouer le rôle de cellules de mémoire. Pour cette fonction, les transistors sont généralement couplés aux condensateurs.

Les DRAM sont volatiles, ce qui signifie que lorsqu'un appareil est éteint, son contenu est perdu. Les condensateurs sont en fait des pièces électroniques dotées de deux bornes qui ont la capacité de stocker le potentiel électrique sous la forme d'un champ électrique. La logique 1 est représentée par un condensateur chargé, tandis que la logique 0 est représentée par un condensateur déchargé. C'est ainsi que des instructions en langage binaire extrêmement basiques sont stockées dans une DRAM.

En raison d'un problème lié à l'utilisation de condensateurs comme cellules de mémoire, qui entraîne leur décharge au fil du temps, la DRAM est connue sous le nom de RAM dynamique. Ces condensateurs sont continuellement chargés afin de conserver le contenu d'une DRAM. En raison de ce comportement, cette forme de RAM est connue sous le nom de RAM dynamique ou active. Il existe des circuits de rafraîchissement qui peuvent automatiquement effectuer cette tâche pour vous si vous ne rafraîchissez pas votre ordinateur.

Avantages et inconvénients des DRAM

Qu'est-ce que le SRAM ?

La mémoire statique à accès aléatoire, ou SRAM, est un autre type de mémoire vive bien connu mais coûteux. Les verrous ou les bascules sont les composants fondamentaux d'une SRAM. Les portes logiques qui composent ces latches peuvent stocker des données binaires. Chaque verrou peut stocker un 0 ou un 1 logique.

La SRAM est également une mémoire volatile, car lorsque l'alimentation est coupée, son contenu est perdu. Étant donné que les cellules de mémoire fondamentales de la SRAM ne nécessitent pas de recharge constante comme celles de la DRAM, ces RAM sont connues sous le nom de RAM statiques. Les DRAM sont moins performantes que les DRAM et leur coût de fabrication est plus élevé.

5. De quelle quantité de mémoire vive ai-je besoin ?

La quantité de mémoire vive dont un ordinateur, un ordinateur portable ou un téléphone mobile a besoin varie en fonction de l'utilisateur. Une personne qui fait des choses simples comme lire, écrire, regarder des films, etc. n'a pas besoin de plus de 4 Go de RAM. Cependant, certains utilisateurs intensifs ont besoin d'une mémoire vive installée spécifiquement pour eux :

RAM pour les joueurs et les vapoteurs

En plus d'une connexion internet plus rapide, ceux qui diffusent des jeux vidéo en direct ont également besoin de plus de mémoire vive pour garantir la fluidité du jeu. Les joueurs de PUBG, GTA V et Minecraft devraient installer respectivement plus de 8 Go de RAM, au moins 16 Go de RAM et plus de 4 Go de RAM. Tous les jeux disponibles aujourd'hui peuvent être joués avec 10 à 12 Go de RAM en moyenne.

RAM pour les artistes 3D et les rendus

La plupart des artistes 3D réalisent leurs œuvres d'art à l'aide de Blender et Maya 3D. Ces programmes nécessitent au moins 8 Go de RAM, mais il est conseillé d'installer 2 à 4 Go supplémentaires car le système d'exploitation et les résultats temporaires sont également sauvegardés dans la RAM. Les VRAM des cartes graphiques avec GPU se chargent du reste.

RAM pour les monteurs vidéo et les restituteurs

Les monteurs de films ont besoin de 16 à 32 Go de mémoire vive, en particulier ceux qui combinent des personnages et des scènes en 3D avec des vidéos. Le logiciel et la carte graphique qu'ils utilisent sont des facteurs clés. En outre, tout dépend s'ils disposent de plusieurs écrans avec de nombreuses applications ouvertes. Pour les petites entreprises, 32 Go de RAM suffisent.

RAM pour les développeurs de jeux vidéo

Bien qu'il existe de nombreuses autres options, les principaux moteurs de développement de jeux 3D sont Unity et Unreal. 8 Go de RAM sont suffisants pour les créateurs de jeux 2D, mais pour la création de jeux 3D, cela dépend du jeu. 8 Go de RAM suffisent si le nombre de polygones du jeu est faible. 12 Go de RAM suffisent pour un jeu de qualité moyenne avec un mélange de textures de haute et de basse qualité. Il est nécessaire d'avoir au moins 16 Go de RAM pour créer des jeux vidéo réalistes.

6. Quelle est la différence entre la RAM, la ROM et le stockage général ?

Dans la plupart des ordinateurs, ordinateurs portables, téléphones mobiles et autres appareils intelligents, ces trois éléments sont installés :

RAM

La mémoire vive (RAM) est une mémoire volatile dont les données sont immédiatement effacées lorsque le système dans lequel elle est installée tombe en panne. La RAM stocke des informations et des codes logiciels que l'unité centrale de traitement (CPU) peut utiliser pour traiter les données. En outre, elle conserve les résultats de ces actions, bien que ces données ne soient que temporaires et soient supprimées une fois l'activité terminée.

Avantages et inconvénients de la mémoire vive

ROM

Un type de mémoire connu sous le nom de ROM (Read just Memory), dont fait partie le CD-ROM (Compact Disc ROM), ne permet que la visualisation ou la lecture de ses données. Toutefois, certaines ROM, comme l'EEPROM, permettent d'effacer leur ancien contenu et d'en écrire un nouveau. Les ROM sont des mémoires non volatiles, ce qui signifie que les données et les programmes y sont conservés en permanence, même en l'absence de source d'énergie. En savoir plus sur ce qu'est la ROM.

Stockage général

Presque tous les appareils modernes intègrent un système de stockage afin de conserver les données de manière permanente. Le terme " non-volatilité " s'applique également à cet aspect du stockage. Les disques durs (HDD), les disques SSD (Solid State Drive), les modules M2, les clés USB et d'autres dispositifs de stockage courants en sont des exemples marquants.

Marché et tendances de la mémoire vive

La majorité des entreprises, qu'il s'agisse de fabricants d'ordinateurs ou d'appareils mobiles, fabriquent leurs propres puces RAM afin de réduire les coûts externes. Pour offrir leurs services aux utilisateurs finaux, ces entreprises sont dispersées dans le monde entier. Il existe une liste d'entreprises qui fabriquent des RAM. Nous ne vous proposons que des produits provenant des meilleurs fabricants :

Toutefois, c'est la quantité de RAM placée dans votre ordinateur dans son ensemble, et non le fabricant, qui détermine la vitesse à laquelle il fonctionnera. Moins de RAM signifie un matériel plus lent, tandis que plus de RAM signifie un matériel plus rapide.

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Conclusion

Ces lignes directrices sur la mémoire vive de nos ordinateurs, appareils mobiles, ordinateurs portables et autres appareils sont assez simples et descriptives. Nous vous avons fourni plusieurs définitions essentielles de la mémoire vive. Cette recommandation couvre également les composants fondamentaux et le fonctionnement des RAM.

Vous découvrirez les deux types de RAM, la DRAM et la SRAM, ainsi que les objectifs et l'importance de la RAM. Outre les avantages et les inconvénients de la mémoire vive et de ses différents types, vous découvrirez la quantité de mémoire vive dont votre ordinateur portable ou votre ordinateur de bureau a besoin. La FAQ sur la mémoire vive comprend une liste des principaux fabricants de RAM.