Il existe de nombreux types de mémoire informatique, terme générique désignant les technologies de stockage de données intégrées à un appareil informatique ou à un serveur, ou qui y sont connectées en externe. Certaines sont conçues pour être rapides — l’unité centrale de traitement (CPU) peut accéder rapidement aux données qui y sont stockées — tandis que d’autres privilégient un faible coût, afin de permettre le stockage économique de grandes quantités de données.
Tous les types de mémoire informatique relèvent de l’une de deux catégories, primaire ou secondaire, selon leur fonction et leur cas d’utilisation. Connaître leurs différentes applications et leurs atouts est essentiel pour comprendre le fonctionnement du stockage et en tirer le meilleur parti.
Types de mémoire primaire
La mémoire primaire est la partie de la mémoire informatique à laquelle le système peut accéder directement pour accélérer le traitement et le démarrage. Elle est généralement placée à proximité immédiate du CPU afin de réduire les temps de communication. Parmi les types de mémoire primaire figurent la mémoire vive (RAM) et la mémoire morte (ROM).
La RAM et la ROM servent toutes deux à stocker des données auxquelles le CPU peut accéder directement. La RAM est volatile : ses données sont supprimées une fois le système éteint. La ROM est non volatile : elle conserve ses données après l’arrêt du système.
| RAM | ROM | |
|---|---|---|
| Signifie | Mémoire vive | Mémoire morte |
| Volatilité du stockage | Volatile | Non volatile |
| Capacité de stockage | Jusqu’à 256 Go par puce | Jusqu’à 8 Go par puce |
| Vitesse | Plus rapide | Plus lente |
| Utilisation | Dans les opérations informatiques standard | Lors du démarrage |
| Types | DRAM, SRAM | PROM, EPROM, EEPROM |
| Coût | Plus élevé | Plus faible |
| Taille de la puce | Plus grande | Plus petite |
Mémoire vive
Mémoire vive (RAM)tire son nom de la manière dont le CPU y accède et parcourt aléatoirement ses lignes pour trouver les informations appropriées, plutôt que de suivre des instructions strictes. Cela permet d’uniformiser le temps d’accès entre tous les bits de données stockés.
L’une des caractéristiques déterminantes de la mémoire RAM est sa vitesse exceptionnelle, à peine inférieure à celle du CPU lui-même. La RAM stocke les données dont le CPU a besoin lors de l’exécution d’un programme, ce qui lui évite d’accéder à chaque fois au stockage secondaire pour récupérer une donnée ou une instruction.
Cependant, la RAM est également l’un des composants les plus coûteux d’un appareil informatique, son prix étant généralement calculé au gigaoctet. Son coût élevé explique principalement pourquoi les ordinateurs doivent s’appuyer à la fois sur une mémoire primaire et une mémoire secondaire. Il existe deux grands types de RAM.
Mémoire vive dynamique (DRAM)
La variété de RAM la plus courante contient un transistor et un condensateur dans chacune de ses cellules. Tous les ordinateurs doivent intégrer à la fois de la RAM et de la DRAMpour fonctionner efficacement. La plus ancienne version de la DRAM est appelée DRAM à débit de données simple (SDR), mais les versions plus récentes comme DDR2, DDR3, DDR4 et DDR5 sont généralement plus économes en énergie et plus performantes. Ces différents types ne sont pas compatibles entre eux, et les ordinateurs ne peuvent utiliser qu’un seul type de DRAM.
Mémoire vive statique (SRAM)
La SRAM est plus rapide que la RAM ou la DRAM, mais elle est considérablement plus coûteuse. Elle est également plus volumineuse, avec six transistors dans chaque cellule. La SRAM n’est donc utilisée qu’en petites quantités, presque toujours comme mémoire cachepour faciliter la communication entre la RAM principale et le CPU de l’appareil, et combler l’écart entre leurs fréquences d’horloge. L’implémentation la plus rapide et la plus compacte de la SRAM est la mémoire cache intégrée au cœur du CPU, qui fonctionne à la même vitesse afin d’éliminer les délais.
Mémoire morte
La ROM tire son nom du fait que les données qui y sont stockées sont immuables : elles ne peuvent être supprimées ou modifiées par des méthodes ordinaires. Comme la RAM, il s’agit d’un type de mémoire informatique extrêmement rapide, situé à proximité du CPU de l’appareil. Mais contrairement à la RAM, la ROM est non volatile : elle ne perd pas ses données lorsque l’alimentation est coupée — une caractéristique qu’elle partage avec la mémoire secondaire.
Lorsqu’un appareil est mis sous tension ou démarre, la première chose que lit le CPU sont les instructions présentes sur la ROM, qui contient généralement un « code d’amorçage » permettant à l’ordinateur d’effectuer les étapes nécessaires au lancement du système d’exploitation stocké dans la mémoire secondaire.
On trouve trois grands types de ROM dans toutes sortes d’appareils électroniques, des consoles de jeux aux autoradios et aux systèmes de navigation.
Mémoire morte programmable (PROM)
La PROM se distingue d’une véritable ROM, car elle est fabriquée vide au lieu d’être vendue et distribuée avec des instructions déjà programmées. Elle peut être programmée ultérieurement à l’aide d’un programmateur ou graveur de PROM.
Mémoire morte programmable effaçable (EPROM)
Les informations stockées sur une EPROM peuvent être effacées puis reprogrammées. Pour cela, il faut retirer la puce de l’appareil et l’exposer à des rayons ultraviolets afin de l’effacer, avant d’y graver de nouvelles données.
Mémoire morte programmable effaçable électroniquement (EEPROM)
L’EEPROM se distingue de la PROM et de l’EPROM en ce qu’il n’est pas nécessaire de la retirer pour l’effacer et la reprogrammer. Bien que le processus de reformatage puisse être lent, il est peu fréquent et sert généralement uniquement à mettre à jour du code critique, comme un firmware ou un BIOS.
Types de mémoire secondaire
La mémoire secondaire est la partie persistante et non volatile de la mémoire informatique à laquelle le CPU n’accède pas directement. Elle est conçue pour assurer à moindre coût le stockage à long terme de grandes quantités de données. Elle comprend notamment les disques durs (HDD), les disques SSD, le stockage cloud et les lecteurs de bandes.
La mémoire secondaire est généralement plus abordable que la mémoire primaire et offre des capacités bien plus élevées. Les différents types de mémoire secondaire permettent de stocker des données et informations personnelles, ainsi que des logiciels, applications et services auxquels le CPU de l’ordinateur peut accéder indirectement par l’intermédiaire de sa RAM.
Disques durs (HDD)
Les disques durs sont des dispositifs de stockage électromécaniques capables de conserver et de restaurer des données sur une longue période. Ils sont constitués d’un empilement de disques rotatifs maintenus en place par des axes. Les HDD sont l’option la moins chère par gigaoctet par rapport aux autres solutions de stockage secondaire à long terme, mais ils sont moins durables.
Les HDD comportent de nombreuses pièces mobiles, chacune constituant un point de défaillance potentiel. Ils sont également bruyants, consomment beaucoup d’énergie et peuvent être plus lents à accéder aux données et à les écrire que la RAM moyenne. Cela dit, les HDD sont parfaitement adaptés au stockage et à l’archivage à long terme. On les trouve souvent dans les ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables plus anciens et plus abordables.
Disques SSD
Les disques SSD sont un type de stockage à long terme, non volatile et reposant sur des semi-conducteurs. Ils utilisent la mémoire flash NAND pour le stockage persistant des données et servent généralement de stockage secondaire dans un ordinateur pour conserver les fichiers personnels. Les SSD utilisent la mémoire flash pour conserver les données dans un circuit intégré. Les données d’un SSD peuvent être écrites, lues, dupliquées et transférées électroniquement, sans bruit ni mouvement mécanique.
Dépourvus des pièces mécaniques de leurs équivalents HDD, les SSD peuvent fonctionner silencieusement et efficacement, avec un risque minimal de dommages physiques. Bien qu’ils soient moins durables, ils peuvent durer jusqu’à cinq ans, ce qui les rend moins adaptés à l’archivage et au stockage à long terme. Ils sont plus rapides et plus compacts que les HDD, mais nettement plus coûteux et généralement dotés d’une capacité moindre.
Lecteurs optiques (CD ou DVD)
Le stockage optique est un terme générique désignant les solutions qui utilisent un laser pour stocker et récupérer des données sur des supports optiques tels que les CD, les DVD et les disques Blu-ray. La plupart des disques optiques sont réinscriptibles, ce qui permet d’effacer et de graver à nouveau des informations à plusieurs reprises sur leur surface, mais ils nécessitent un lecteur spécialisé.
Un lecteur optique fonctionne en projetant un faisceau laser de faible puissance pour balayer la surface du support optique en rotation. La vitesse d’écriture et de lecture dépend de la vitesse de rotation du disque. À l’échelle microscopique, les disques optiques présentent des rainures et des reliefs que le lecteur peut détecter en analysant la manière dont le laser se réfléchit sur leur surface.
Lecteurs de bandes
Les lecteurs de bandes sont des dispositifs de stockage de données persistants et non volatils à long terme, qui utilisent des bandes magnétiques pour stocker, lire et écrire des bits de données. Ils se composent d’une enveloppe extérieure protégeant une boucle de matériau souple qui contient les données. Comme le stockage optique, le stockage sur bande ne peut être consulté sans équipement spécialisé. Les lecteurs de bandes utilisent une technologie de bande linéaire ou une numérisation hélicoïdale pour lire les marquages magnétiques de la bande.
Les lecteurs de bandes sont idéaux pour le stockage à long terme et l’archivage, car une unité moyenne peut durer jusqu’à 30 ans. Ils sont également économiques et faciles à entretenir, ce qui les rend adaptés à la conservation de gros volumes de données. En revanche, ils sont encombrants et extrêmement lents : le lecteur doit rembobiner la bande et en parcourir toute la longueur pour atteindre un point précis et en extraire les données, contrairement aux HDD et aux SSD, auxquels on peut accéder plus efficacement.
Baies de stockage
Les baies de stockage, également appelées baies de disques, sont constituées d’un ensemble de HDD et de SSD à rotation rapide, ou d’une combinaison des deux, et servent principalement à stocker des données objet, fichier ou bloc. Elles constituent l’alternative la plus courante au stockage sur serveur, car elles combinent plusieurs disques en un système de stockage de données unique et de grande envergure, doté d’une gestion centralisée.
Capables de stocker et de conserver de manière fiable plusieurs pétaoctets de données à la fois, les baies de stockage rendent les données accessibles aux nœuds clients locaux comme aux ordinateurs distants, par l’intermédiaire d’une interface de programmation d’application (API) ou d’un panneau de contrôle graphique dédié (GUI). Les baies de stockage sont utilisées par les organisations, les entreprises et les grands groupes qui disposent d’un volume important de données à gérer de manière centralisée, tout en devant permettre à plusieurs utilisateurs d’y accéder à distance.
Stockage en réseau
Le stockage en réseau, ou NAS, est un stockage de fichiers connecté à un réseau informatique étendu afin de permettre l’accès à un large éventail d’utilisateurs. Bien que le NAS soit principalement utilisé par les grandes entreprises et les grands groupes, il peut être adapté aux besoins d’une petite équipe de professionnels. Il est idéal lorsqu’il faut permettre à plusieurs appareils d’accéder simultanément aux mêmes données. Il convient également au travail collaboratif, car il ne propose que la dernière version d’un fichier.
Stockage cloud
Dans le stockage cloud, les données sont conservées à distance sur des serveurs accessibles via une connexion Internet, depuis n’importe où et avec n’importe quel appareil. Il est largement utilisé par les entreprises comme par les particuliers pour stocker les données et fichiers auxquels ils doivent accéder régulièrement, sans avoir à les transporter localement ou sur un support externe.
Quelle est la différence entre la mémoire primaire et la mémoire secondaire ?
Lorsque le CPU de l’ordinateur communique directement avec un type de stockage de données, celui-ci est considéré comme un stockage primaire, essentiel au fonctionnement de l’appareil. La mémoire secondaire, en revanche, regroupe différents types de dispositifs de stockage auxquels le CPU n’accède pas directement, mais par l’intermédiaire du stockage primaire. Voici quelques autres différences importantes :
- Volatilité —La RAM est considérée comme un stockage volatile : toutes les données sont effacées si le matériel n’est plus alimenté, tandis que la mémoire secondaire conserve ses données même après une coupure de courant.
- Vitesse —Le stockage primaire doit être rapide pour suivre la cadence du cœur du CPU, tandis que la mémoire secondaire est relativement plus lente et ne convient pas à un accès direct par le CPU.
- Coût —Comme la mémoire primaire est conçue pour être extrêmement rapide, elle est également coûteuse et vendue avec des capacités de stockage plus faibles, tandis qu’un seul dispositif de stockage secondaire peut atteindre plusieurs téraoctets tout en restant proposé à un prix raisonnable.
Différences entre mémoire volatile et mémoire non volatile
La mémoire volatile a besoin d’être alimentée pour conserver les informations stockées. Lorsqu’un ordinateur est éteint ou en cas de panne de courant, toutes les données stockées dans la mémoire volatile sont perdues. Elle est généralement plus rapide que la mémoire non volatile et sert à stocker les données qui doivent être rapidement accessibles, comme le système d’exploitation, les applications en cours d’exécution et les données qu’elles utilisent.
La principale caractéristique de la mémoire volatile est sa nature temporaire. Elle est utilisée pour les données auxquelles il faut accéder instantanément, mais qui n’ont pas besoin d’être conservées. Elle offre également un accès aux données à grande vitesse, ce qui la rend idéale pour les tâches nécessitant un traitement rapide des données.
La mémoire non volatile peut conserver les informations stockées même lorsqu’elle n’est pas alimentée. Le disque dur d’un ordinateur est un exemple courant de mémoire non volatile : il stocke les données qui n’ont pas besoin d’être accessibles rapidement, comme les fichiers, le système d’exploitation, les applications et les logiciels. La mémoire non volatile se caractérise par sa capacité à conserver les données même en l’absence d’alimentation. Elle est toutefois généralement plus lente que la mémoire volatile, car elle n’est pas conçue pour un accès rapide aux données.
En résumé : comprendre les types de mémoire informatique
La technologie s’appuie sur de nombreux types de mémoire informatique pour le stockage à court et à long terme. Certaines sont conçues pour un accès rapide, tandis que d’autres permettent de conserver plus économiquement de grandes quantités de données sur de plus longues périodes. Comprendre les différences entre ces divers types, ainsi que leurs applications et leurs cas d’utilisation, peut vous aider à optimiser vos activités de stockage et de gestion des données.
Lisez cinq types de stockage des données d’entreprise pour en savoir plus sur les différentes façons dont les entreprises stockent et gèrent leurs informations.