La mémoire dynamique à accès aléatoire (DRAM) est un type de mémoire primaire utilisé pour stocker temporairement des informations à envoyer à une unité centrale de traitement (CPU) et à retourner à une application pour fournir une sortie aux utilisateurs. La mémoire d’ordinateur est un composant important des ordinateurs de bureau et des appareils mobiles, mais le type et la vitesse de la DRAM déterminent les performances d’un ordinateur.
La DRAM est une forme de stockage volatile qui conserve les informations aussi longtemps que l’ordinateur est sous tension. La DRAM est une série de circuits qui stockent les données pour les applications ou le processeur à utiliser pour les calculs. La différence entre les disques et la DRAM réside dans le fait que la DRAM est un stockage primaire qui ne persiste pas après une panne de courant, tandis que les disques de stockage sont un stockage secondaire qui persiste même après la mise hors tension.
Quelles sont les caractéristiques de la DRAM ?
En tant que support de mémoire volatile, la DRAM présente les caractéristiques suivantes :
- Mémoire volatile : La DRAM ne conserve les données que lorsqu’elle est sous tension. Une fois l’alimentation coupée, les informations stockées sont perdues.
- Cycles d’actualisation : Les cellules DRAM doivent être actualisées régulièrement pour préserver l’intégrité des données, car elles ont tendance à fuir au fil du temps.
- Rapidité : La DRAM est plus rapide que les supports de stockage secondaires non volatils tels que les disques durs et les SSD, mais plus lente que la RAM statique (SRAM), qui est le deuxième type de RAM majeur.
La DRAM n’a plus besoin d’actualiser les cycles pour préserver l’intégrité des données. Bien que la SRAM ne soit pas aussi rapide, le compromis se traduit par un coût et une consommation énergétique inférieurs.
À quoi sert la DRAM ?
Tous les ordinateurs ont besoin d’une forme de stockage temporaire, et la DRAM est souvent le choix principal des fabricants. Les serveurs, les ordinateurs de bureau et les fabricants d’appareils mobiles installent un type de DRAM sur leurs appareils. Il est probable que la DRAM soit installée sur n’importe quel ordinateur moderne dans le cadre de sa conception pour le stockage volatile nécessaire à n’importe quelle application.
Les cartes graphiques utilisent également la DRAM. Une carte graphique est équipée d’une unité de traitement graphique (GPU) utilisée pour faciliter le rendu et le traitement des images et des vidéos. La DRAM est utilisée dans la mémoire des cartes graphiques pour effectuer des calculs sans interrompre le processeur. Comme les processeurs graphiques effectuent des calculs parallèlement à un processeur, ils accélèrent le rendu graphique et les jeux.
Comment fonctionne la DRAM ?
Une cellule de mémoire dans la DRAM contient un transistor et un condensateur et stocke un peu. Chaque cellule de mémoire stocke un peu de données, et le transistor est responsable de la charge du condensateur lorsqu’un bit doit être stocké. Lorsque l’ordinateur est prêt à stocker des données, il envoie une charge au transistor. La charge initie le stockage de bits, et la cellule de mémoire est rechargée toutes les quelques millisecondes pour éviter la perte de données. Les condensateurs perdent lentement leur charge, de sorte qu’un circuit d’actualisation externe réécrit les données dans le condensateur et actualise sa charge. La DRAM a un nombre limité de bits qu’elle peut stocker, mais le nombre de circuits détermine le nombre de bits que la DRAM peut stocker. Une seule puce DRAM stocke généralement 8GB, 16GB, 32GB ou 64GB
Les ordinateurs fonctionnent avec le système de nombre binaire, qui est une série de zéros et de zéros. Cependant, lorsque vous travaillez sur la maintenance de la mémoire et l’affectation des données, les adresses DRAM sont présentées en notation hexadécimale, qui est un système de base à 16 chiffres. Une puce DRAM contient un ensemble de banques de mémoire disposées en lignes et en colonnes. À l’intersection d’une ligne et d’une colonne se trouve le condensateur contenant un bit. Lorsque le processeur a besoin de données issues de la DRAM, une unité de contrôle récupère les bits et les envoie au processeur. Le processeur renvoie la sortie à l’unité de contrôle, qui l’envoie ensuite à la DRAM pour la stocker pour l’utilisation de l’application.
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Comparaisons de la vitesse de la DRAM
Alors, où se situe la DRAM dans le monde du stockage ? Dans cette section, nous allons examiner de plus près quelques comparaisons de vitesse courantes pour avoir une idée générale de la manière dont la DRAM s’empile sur d’autres types de supports de stockage.
DRAM et disques durs et SSD
En tant que support de stockage non volatile, la DRAM est intrinsèquement plus rapide que les supports de stockage persistants tels que les disques durs et les SSD. Il existe actuellement deux goulets d’étranglement majeurs qui empêchent le stockage persistant d’atteindre la vitesse des supports de stockage volatils tels que la DRAM :
- Physique : Les écritures de stockage DRAM se produisent lorsque l’état purement électrique change à l’aide d’une combinaison de transistors et de condensateurs. La possibilité de stocker des données en l’absence d’énergie (c.-à-d., sans volatilité) se fait au détriment de l’utilisation d’autres mécanismes.
- Interface : Les SSD et les disques durs doivent communiquer avec un processeur via un contrôleur et une interface. Le stockage persistant n’a généralement pas de ligne directe vers le processeur.
Cela dit, les ingénieurs trouvent de nouveaux moyens de combler l’écart de vitesse entre le stockage secondaire et le stockage primaire. Découvrez comment un nouveau type de mémoire appelé mémoire de classe stockage (SCM) s’efforce de combler cette lacune.
DRAM et SRAM
La mémoire statique à accès aléatoire (SRAM) est l’autre forme majeure de RAM disponible pour les systèmes informatiques. La SRAM est plus rapide que la DRAM, elle est donc utilisée dans la mise en cache des données. Les données mises en cache sont des informations rapides et facilement accessibles qu’un processeur peut traiter pour améliorer les performances d’un ordinateur. La SRAM utilise également uniquement des transistors et ne contient aucun condensateur.
La SRAM est plus volatile que la DRAM, mais elle est également plus rapide et généralement présente sur le processeur. Les fabricants d’ordinateurs n’ont pas besoin d’installer la SRAM, car elle est intégrée au processeur, tandis que la DRAM doit être installée lors de la construction de l’ordinateur. La SRAM possède six transistors, et sa proximité avec le processeur et son accès rapide le rendent plus rapide et nécessaire à la mise en cache.
DRAM et SDRAM
La DRAM synchrone (SDRAM) est une génération de mémoire d’ordinateur qui peut se synchroniser avec la vitesse d’horloge du processeur. L’adaptation de la vitesse d’horloge améliore les performances de l’échange de données entre le processeur et la mémoire de l’ordinateur. Comme la SDRAM est synchrone, les blocs de mémoire peuvent échanger des données simultanément, ce qui permet de traiter davantage de données à des vitesses supérieures à celles de la DRAM standard.
DRAM et DDR
La mémoire d’ordinateur nouvelle génération est DDR, ou SDRAM à double débit de données. La DDR est plus rapide en fonction de l’échange de données envoyées pendant la montée et la descente de l’horloge interne du processeur, qui envoie deux fois plus de données que la SDRAM. La DDR est équipée d’un multiplicateur de vitesse d’horloge. Par exemple, la DDR2 multiplie la vitesse d’horloge par 2. La DDR4 offre une vitesse d’horloge quatre fois supérieure. Des vitesses d’horloge plus élevées signifient que davantage de données peuvent être échangées à des vitesses plus rapides.
Conclusion
Chaque ordinateur de bureau et appareil mobile utilise une génération de DRAM pour alimenter le stockage primaire volatile. La génération de DRAM utilisée dans un périphérique détermine la vitesse des applications et la sortie de n’importe quelle activité. Même lorsque vous provisionnez des serveurs pour votre environnement réseau, vous choisissez souvent la mémoire. C’est cette mémoire qui tient compte de la vitesse et des performances des serveurs de vos applications.
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