à‰volution sur la mémoire vive

1.5. Présentation physique

La mémoire est structurée au minimum en deux niveaux. La mémoire qui est dite principale et la mémoire secondaire. La mémoire principale permet un accès rapide à un coût beaucoup plus élevé, c'est une mémoire volatile, qui a pour rôle d'emmagasiner de l'information de façon permanente.

La mémoire secondaire, plus lente d'accès et beaucoup moins coûteuse, permet de stocker de large quantité de données de manière permanente. La différence entre les deux mémoires réside par rapport coûts.

La mémoire secondaire sera donc utilisée pour conserver les programmes et les données, tandis que la mémoire primaire permettra de manipuler les données et les programmes présentement en utilisation. C'est donc une architecture à deux niveaux dont le contrôle de l'échange d'information entre les mémoires primaires et secondaires est primordial. La difficulté de ce contrôle réside dans deux aspects essentiels :

1. L'insuffisance de la mémoire disponible pour un programme et ses données.

Le programmeur devra alors utiliser la méthode «overlaying»⁹. Cela permet de dispenser les mêmes espaces mémoire pour divers modules du programme et des données. Un programme principal est alors en charge de la gestion du chargement/déchargement des modules. Cette méthode est une perte de temps pour le programmeur.

2. Dans un environnement multiprogrammé, le programmeur ne sait pas à l'avance, combien d'espace sera disponible et où la mémoire sera localisée.

C'est pour ces raisons que le système d'exploitation gère l'information et l'échange entre les deux niveaux de mémoire.

9 Overlaying : superposant

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1.5 Caractéristiques techniques d'une mémoire

Les principales caractéristiques d'une mémoire sont les suivantes :

- La capacité indique la quantité d'informations que la mémoire peut stocker.

Elle se mesure en bits, en octet et en multiples de l'octet. Ainsi on rencontrera des données de 256 Mo, 512, 1 Go ...

- Le format des données est le nombre de bits que mémoriser par case mémoire. Il peut-être aussi appelé la largeur du mot mémorisable

- Le temps d'accès temps de latence est le délai nécessaire pour accéder à l'information. La mémoire centrale est d'un accès rapide, mesuré en nanosecondes (ns milliardième de seconde soit 10^-9 s. Le rapport de temps entre une mémoire centrale rapide (RAM à 10 ns) et un disque dur rapide (10 ms) est de 1 000 000 soit, pour ramener cela à une échelle plus humaine équivalent à un accès à l'information en 1 s en mémoire centrale) contre un accès en à peu près 12 jours (en mémoire de masse).

- Le temps de cycle représente l'intervalle minimum qui doit séparer deux demandes successives de lecture ou d'écriture.

- Le débit : c'est le nombre maximum d'information lu écrites par seconde.

- Volatilité caractérise la performance des informations est volatile si elle dans la mémoire. L'information stockée si elle risque d'être altérée par un défaut d'alimentation électrique et non volatile dans le cas contraire.

- Une caractéristique, qui remplace maintenant le temps d'accès est la bande passante qui correspond au produit de la largeur du bus de données par la fréquence de ce dernier. Ainsi, avec un bus de données de 16 bits et une fréquence de bus mémoire de 800 Mhz on atteint une bande passante de 1.5 Go/s (800Mhz * 18/8/1024). Plus la bande passante est élevée, plus la mémoire est performante.

- Le type d'accès est la façon dont on accède à une information.

Une mémoire sur bande magnétique (disque dur) nécessitera, pour arriver à une information déterminée, de faire défiler tout ce qui précède (accès séquentiel) et alors que dans une mémoire électronique, on pourra accéder directement à l'information recherchée (accès direct).

- Le prix de revient de l'information mémorisée. En règle générale, les mémoires électroniques ont un coût de stockage aux bits relativement élevé ce qui explique leur fable capacité, alors les mémoires magnétique (disques durs) sont proportionnellement nettement moins onéreuses.

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Registre Mémoire cache

Mémoire vive Mémoire masse

Ainsi, la mémoire idéale possède une grande capacité avec des temps d'accès et temps de cycle très restreints, un débit élevé et non volatile.

Néanmoins les mémoires rapides sont également les plus onéreuses. C'est la raison pour laquelle des mémoires utilisant différentes technologiques sont utilisés dans un ordinateur, interfacées les unes avec les autres et organisées de façon hiérarchique.

Capacité

1ns

5 ns

10 ns

5 ms

Temps d'accès

Les mémoires les rapides sont situés en faible quantité proximité du processeur et les mémoires de masse, moins rapides servent à stocker les informations de manière permanente.

On peut donc classer les mémoires en deux types :

Mémoire centrale (Electronique)		Mémoire de masse (magnétique ou optique)
Avantages	Inconvénients	Avantage	Inconvénients
Très rapides	Généralement volatile	Peu chère	Assez volumineuses
Peu volumineuse	Chère	Non volatiles	Lentes
Directement adressable	De faible capacité	De grande capacité

Tableau 1 : Les deux grandes familles de mémoires.

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