Comment ça marche?
Afin de bien comprendre le fonctionnement de la mémoire vive, il est impératif de se plonger au cœur du fonctionnement des puces mémoires.
Similaire à un microprocesseur, une puce de mémoire est composée de millions de transistors et de condensateurs.
Le condensateur détient le bit d'information (un 0 ou un 1). Le transistor agit comme un interrupteur qui permet de lire le condensateur ou changer son état.
Les cellules mémoire sont gravées sur une plaquette de silicium, qui est ordonnée par des colonnes et rangées. L'intersection d'une colonne et d'une rangée constitue l'adresse d'une cellule mémoire.
image: J. Chafer
La rapidité
Mais concrètement comment définir si un module de SDRAM DDR est rapide ou non?
Il y a d'abord la fréquence exprimée en Mhz (MegaHertz) qui représente le nombre de cycles (ou opérations) par secondes. 1 Mhz = 1'000'000 Hz.
Par exemple, une RAM à 3000 Mhz = 3'000'000'000 (3 milliards) d'opérations par secondes
Afin de connaître le temps que cette RAM à 3000 Mhz prend pour un cycle, il faut faire le calcul suivant:
1/3000 Mhz = 0.33 ns
Etant donné que l'on parle de DDR (Double Data Rate) la fréquence réelle de l'horloge de la RAM est la moitié, soit 1500 Mhz. La fréquence effective de la RAM est au total de 3000 Mhz car elle traite deux données en même temps (Double Data=donnée Rate=ratio).
Un élément essentiel est à prendre en considération: la latence. Nous avons parlé des colonnes et des rangées, un peu plus haut. La latence ou CAS Latency en anglais, exprimée par CL suivi d'un nombre, représente le nombre de cycles nécessaires entre l'ordre donné par le CPU (processeur) et le traitement par la RAM.
Admettons que notre RAM dispose d'un CL de 5, cela signifie qu'il faut 5 cycles à la RAM avant de pouvoir renvoyer la donnée au processeur.
Comparer les RAM
Afin d'avoir une idée plus précise sur les performances de notre RAM, il faut combiner la fréquence ainsi que la latence.
Comparons une RAM à 1000 Mhz avec un CL de 10 avec une RAM à 2000 Mhz avec un CL de 20.
La RAM à 1000 Mhz effectue chaque cycle en 1 nanoseconde ( 1/1000 Mhz ), afin de traiter une donnée, il lui faut 10 cycles à 1 nanoseconde, donc au total 10 nanosecondes.
Prenons maintenant notre RAM à 2000 Mhz. Elle effectue chaque cycle en 0,5 nanosecondes (2/2000 Mhz). Toutefois, il lui faut 20 cycles afin de traiter une information, donc 20 cycles à 0,5 nanosecondes font... 10 nanosecondes.
Nos deux RAM en exemple sont identiques du point de vue performance. Voilà pourquoi il ne faut pas seulement regarder la fréquence!
NB: Il est possible de modifier les CL ainsi que les fréquences, on parle d'overclocking. Le risque qu'il y ait plus d'erreurs est possible! Overclocker la RAM la rendrait plus rapide mais moins fiable et nécessiterait plus de cylces. Attention à l'overclocking, à vos risques et périls.
Lire et écrire
La DRAM fonctionne en envoyant une charge électrique à travers la colonne appropriée (CAS). Elle fait cela en restant sur la ligne contenant le bit demandé et en se déplaçant rapidement à travers les colonnes, lisant à chaque fois les bits.
Plusieurs circuits spécialisés sont présents sur la RAM. Elles ont plusieurs fonctions, notamment :
- Identifier chaque ligne et colonne (adresse de ligne et sélectionner l'adresse de la colonne)
- Garder la trace de la séquence de rafraîchissement (compteur)
- La lecture et la restauration du signal provenant d'une cellule (amplificateur de lecture)
- Indiquer à une cellule si elle doit prendre une charge ou non (validation d'écriture)
Les fonctions du contrôleur mémoire comprennent une série de tâches comme l'identification du type de mémoire, de sa vitesse et de sa quantité, mais aussi la vérification d'erreurs.
Le but précis de la SDRAM est que les données requises par le processeur soient disponibles.
Combien j'en ai besoin?
Tout dépend du type d'utilisation de l'ordinateur. En effet, un ordinateur qui sert simplement à afficher un texte sur un écran, n'a pas le même besoin en RAM qu'un ordinateur qui va faire beaucoup de traitement de données volumineuses.
En 2015, nous pouvons exiger un minimum de 8 GB. Si vous allez faire du traitement photo et vidéo, au minimum 16 GB voire 32. Pour ce qui est des jeux-vidéos, 16 GB sont amplement suffisants.
sources: HowDoesStuffWork, YouTube
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