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MÉMOIRES NUMÉRIQUES

Critères de classification des mémoires

Le terme « mémoire numérique » reste par essence très générique, s'appliquant à de nombreux dispositifs de mémorisation. Aussi, pour pouvoir les distinguer, il est important de connaître la terminologie associée et les critères reconnus de classification. Les plus utilisés pour qualifier les mémoires sont le format des données, les différents types de technologie ou principes physiques utilisés pour représenter et stocker un bit, le type d'accès, la volatilité, le temps d'accès et de cycle, le débit, la granularité, la capacité de stockage, la consommation et le coût par bit.

Tout stockage numérique fait appel à une technologie particulière pour conserver le bit, l'information binaire élémentaire. Dans une mémoire, à l'échelle microscopique, les valeurs 0 ou 1 d'un bit sont conservées dans une structure matérielle caractérisée par l'absence ou la présence d'une grandeur physiquement mesurable : tension électrique, champ magnétique, altération optique. Cette structure est généralement appelée point mémoire. La juxtaposition de ces points mémoires forme des mots mémoires qui sont eux-mêmes entreposés dans des emplacements mémoires.

Format des données

Le format des données correspond à la taille des tiroirs, au nombre de bits que l'on peut stocker par tiroir (emplacement mémoire). On parle aussi de largeur de mot mémorisable.

Technologie

Technologie à semi-conducteurs

Parce qu'un ordinateur est avant tout un assemblage de composants électroniques, il est logique que la technologie à semi-conducteurs soit la plus fréquemment employée pour représenter un point mémoire. Schématiquement, il existe trois types de points mémoires électriques : le point mémoire statique (static RAM, ou SRAM), le point mémoire dynamique (dynamic RAM, ou DRAM), et le point mémoire Flash. Seul ce dernier conserve l'information binaire en absence d'alimentation électrique.

Point mémoire statique (SRAM)
Mémoires numériques : point mémoire statique - crédits : Encyclopædia Universalis France

Mémoires numériques : point mémoire statique

Encyclopædia Universalis France

La technique de mémorisation dans un point mémoire statique SRAM repose sur l'utilisation d'un amplificateur en boucle fermée, qui forme un système électriquement stable. En l'absence de stimulation électrique externe, cette boucle électrique conserve ou mémorise l'information binaire. L'amplificateur est généralement réalisé par deux portes logiques inverseuses rebouclées (fig. 2), contenant chacune deux transistors MOS (metal oxide semiconductor). La commande C permet d'activer les deux transistors latéraux et de propager le contenu du point mémoire sur les sorties D et /D, ou d'en modifier le contenu. Un point mémoire statique utilise six transistors au total (deux transistors par inverseur et les deux transistors latéraux). Son principal intérêt est sa rapidité d'accès, et son principal défaut le nombre de transistors nécessaires à sa réalisation, ce qui réduit la densité de points mémoires sur un même support en silicium.

Point mémoire dynamique (DRAM)
Mémoires numériques : point mémoire dynamique - crédits : Encyclopædia Universalis France

Mémoires numériques : point mémoire dynamique

Encyclopædia Universalis France

Cette technologie s'appuie sur la capacité d'un condensateur C à stocker l'énergie électrique pour conserver un bit (fig. 3). La représentation d'un bit par une charge électrique permet de réduire à deux le nombre de transistors utiles et donc de diviser par trois la surface de silicium nécessaire pour représenter un point mémoire dynamique DRAM par rapport au point mémoire statique SRAM. Cette technologie permet ainsi d'obtenir une très grande densité d'intégration. Son principal défaut est lié aux courants de fuite électriques qui, même très faibles, déchargent progressivement le condensateur au cours du temps. Pour pallier ce phénomène indésirable, il est indispensable d'entretenir périodiquement (toutes les 1 à 20 millisecondes, soit 500 à 1 000 fois par seconde) la charge électrique en rechargeant le condensateur C. Cette opération est appelée le rafraîchissement[...]

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Médias

Microprocesseur : le Pentium. 4 - crédits : Intel .

Microprocesseur : le Pentium. 4

Intel .

Mémoire numérique : fonctionnement - crédits : Encyclopædia Universalis France

Mémoire numérique : fonctionnement

Encyclopædia Universalis France

Mémoires numériques : point mémoire statique - crédits : Encyclopædia Universalis France

Mémoires numériques : point mémoire statique

Encyclopædia Universalis France

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Autres références

  • AUTOMATISATION

    • Écrit par Jean VAN DEN BROEK D'OBRENAN
    • 11 882 mots
    • 12 médias
    ...croître avec les progrès des moyens de production de la microélectronique. On peut ainsi disposer, sur une seule pastille de silicium, de registres de mémoire d'une capacité considérable, de sorte que des variables numériques codées en mots de 8 ou 16 bits et même 32 bits (c'est-à-dire avec précision)...

  • CIRCUITS INTÉGRÉS

    • Écrit par Frédéric PÉTROT, Franck WAJSBÜRT
    • 8 993 mots
    • 20 médias
    ...suivi de très près par A.T.T. (American Telephone and Telegraph Company), fabrique les premiers circuits intégrés dépassant le million de transistors. Il s'agit de mémoires dynamiques de 1 mégabit dont l'usage massif a nécessité le développement de procédés spécifiques de fabrication. Ces mémoires possèdent,...

  • GRENATS

    • Écrit par Gérard GUITARD, Ramanathan KRISHNAN
    • 4 264 mots
    • 11 médias
    ...soient utilisés le plus souvent, les monocristaux de YIG sous forme d'une sphère (grâce à sa faible perte) permettent de réaliser les dispositifs spécifiques comme les filtres accordables. Mais l'application la plus intéressante des grenats est dans la réalisation des mémoires magnétiques à bulles.

  • INFORMATIQUE - Ordres de grandeur

    • Écrit par Jean-Paul DELAHAYE
    • 2 645 mots
    • 2 médias
    ...entre maintenant en concurrence avec celle des êtres vivants. La difficulté des comparaisons n'oblige pas au renoncement. Commençons par le plus facile : la mémoire. Si vous avez acheté en 2007 un ordinateur de bureau, il vous a été livré avec un disque dur dont la capacité est d'environ 100 gigaoctets....
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Voir aussi

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