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Dossier : Les mémoires
(Article écrit par Jean-Marie Landa et David Brunet - mis à jour en juin 2008)


"A nos chers chips et chipsets..."

La mémoire est sûrement l'un des éléments le plus important dans l'industrie électronique et informatique. C'est pourquoi nous allons nous pencher sur ces circuits en détaillant les types, le fonctionnement, comment les reconnaître, un oeil sur les constructeurs et quelques autres informations utiles. Nous ne parlerons pas des mémoires de masse (disque dur, lecteur de CD...) qui sont un sujet légèrement différent, qui fera le sujet d'un prochain article.

1. Présentation

La mémoire est un support physique formé de circuits électroniques, elle sert à retenir et stocker pendant un certain temps une information ou un signal. On peut la retrouver sous différentes formes : circuit soudé sur une carte mère ou carte fille, barrette que l'on insère sur les bancs mémoire d'une carte mère, carte PCMCIA, etc.

Bancs mémoire
Un exemple de bancs mémoire

A25000
Un exemple de mémoires sur une carte fille : la A25000 (ou A2052) avec 2 Mo

Ferrite
Une mémoire vive à tores de ferrite, l'une des toutes premières mémoires

1.1 Classification structurelle des mémoires

Les mémoires à structure linéaire, ce sont des mémoires à accès séquentiel (du type registre à décalage). L'accès à l'information n'est pas direct, on décale le contenu des cases mémoire jusqu'à trouver le bon emplacement.

Les piles, ce sont des éléments de mémorisation largement utilisés dans les systèmes numériques et, plus particulièrement, dans les architectures à base de processeurs. Elles permettent, de façon relativement souple, d'échanger des données entre processeurs et périphériques intelligents ou entre les processeurs mêmes. L'ordre de lecture des données sur une pile est dit LIFO (Last In, First Out). Ce qui signifie que le dernier mot écrit dans la mémoire sera le premier lu.

Les files, contrairement aux piles, dans les files les données mémorisées sont consommées dans l'ordre de leur mémorisation (première donnée mémorisée, première donnée consommée). Cet ordre de lecture des données est dit FIFO (First In First Out).

Les mémoires à structure matricielle, elles sont accessibles d'une manière aléatoire, elles sont constituées de plusieurs cellules élémentaires qui forment une matrice (lignes et colonnes). Une cellule correspond à l'intersection d'une ligne et une colonne.

1.2 Classification fonctionnelle des mémoires

Selon le type d'opération que l'on peut effectuer sur les mémoires (lecture, écriture) on peut distinguer deux grands types de mémoire (les RAM et les ROM) et un troisième, hybride des deux autres (les NVRAM).

La RAM (Random Access Memory) ou mémoire vive est une mémoire qui perd ses données si elles ne sont pas rafraîchies régulièrement. Contrairement aux mémoires mortes, les mémoires vives sont des mémoires volatiles dans lesquelles l'information mémorisée s'efface en absence d'alimentation. Une mémoire vive permet d'enregistrer et de restituer à la commande des informations. Le terme RAM implique la possibilité d'un accès aléatoire aux données, par opposition à un séquentiel, comme celui d'une bande magnétique. Les temps d'accès des RAM sont très faibles (10 ns pour la SDRAM par exemple).

La ROM (Read Only Memory) ou mémoire morte est une mémoire qui ne perd pas ses données (sauf par des techniques de réécriture, comme le flashage pour les mémoires flash), même si elle n'est pas rafraîchie. Elle est utilisée pour le stockage pour des informations essentielles d'un ordinateur (par exemple dans un BIOS non réinscriptible ou des jeux vidéo pour certaines consoles de jeux). Les temps d'accès de ce type de mémoire sont relativement lent : de l'ordre de 150 ns.

La NVRAM (Non Volatile Random Access Memory) est une sorte hybride de mémoire, qui puise ses fonctions dans les caractéristiques à la fois des RAM et des ROM. C'est une mémoire réinscriptible qui conserve ses informations en l'absence d'alimentation en courant.

1.3 Les principales caractéristiques d'une mémoire sont les suivantes :
  • La capacité : représentant le volume global d'informations (en bits) que la mémoire peut stocker.
  • Le temps d'accès : correspondant à l'intervalle de temps entre la demande de lecture/écriture et la disponibilité de la donnée.
  • Le temps de cycle : représentant l'intervalle de temps minimum entre deux accès successifs.
  • Le débit : définissant le volume d'informations échangées par unité de temps, exprimé en bits par seconde.
  • La non volatilité : caractérisant l'aptitude d'une mémoire à conserver les données lorsqu'elle n'est plus alimentée électriquement.
2. Rôle et fonctionnement dans un ordinateur

2.1 Présentation physique

La mémoire se présente sous forme de composants électroniques appelés communément "chips" (circuits électroniques noyés dans une plaque de silicium) qui ont pour fonction de retenir de l'information. L'information est codé en "bit", de type binaire, c'est-à-dire avec des 0 ou des 1. Chaque "bit" mémoire est composé d'un transistor couplé à un condensateur, ce qui permet de retenir l'état binaire : "1" quand il est chargé et "0" quand il est déchargé. Ces condensateurs se déchargeant, il est nécessaire de les recharger pour éviter les pertes d'informations : on appelle cela le rafraîchissement. La mémoire est organisée sous la forme matricielle (grille avec lignes et colonnes) et un bit de mémoire est représenté par chacune des intersections entre une ligne et une colonne.

Matrice

2.2 Synchronisation (source : Wikipédia)

La synchronisation de la mémoire (en anglais "timing") est une succession de cycles d'horloge nécessaires pour accéder à une donnée stockée en mémoire vive. Symbolisé par quatre chiffres (ex : 3-4-4-8), elles correspondent dans l'ordre aux valeurs suivantes :
  • CAS delay ou CAS latency (CAS signifiant Column Address Strobe) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge s'écoulant entre l'envoi de la commande de lecture et l'arrivée effective de la donnée. Autrement dit, il s'agit du temps d'accès à une colonne.
  • RAS Precharge Time (noté tRP, RAS signifiant Row Address Strobe) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge entre deux instructions RAS, c'est-à-dire entre deux accès à une ligne.
  • RAS to CAS delay (noté parfois tRCD) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge correspondant au temps d'accès d'une ligne à une colonne.
  • RAS active time (noté parfois tRAS) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge correspondant au temps d'accès à une ligne.

Mémoire matricielle
Mémoire matricielle à 2^10 lignes et 2^10 colonnes

3. Les types de mémoires

3.1 Les types de ROM

ROM (Read Only Memory) : comme il s'agit de graver les données binaires sur une plaque de silicium grâce à un masque, il est impossible de reprogrammer cette mémoire, son contenu est donc défini lors de sa fabrication.

PROM (Programmable Read Only Memory) : des fusibles pouvant être grillés par une machine spéciale forment ce type de mémoire. Une forte tension (12 V) est ainsi envoyée dans certains fusibles pour qu'ils grillent. Un fusible grillé correspond ainsi à un "0", et un fusible non grillé à un "1". On programme une PROM sous une tension supérieure à la tension de fonctionnement, cette programmation ne peut être réalisée qu'une seule fois et de manière irréversible.

PROM

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) : cette mémoire reprend le principe que la PROM mais est programmable ou effaçable plusieurs fois.

EPROM

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) : ce sont des PROM qui sont programmables/effaçables plusieurs fois via un courant électrique. L'avantage est qu'elles peuvent être effacées même lorsqu'elles sont en utilisation sur l'ordinateur. Notez enfin qu'elles sont également nommées "mémoires flash".

UVPROM (Ultra Violet Programmable Read Only Memory) : elles sont programmables/effaçables des milliers de fois selon le fabricant. Lorsqu'on la met en présence de rayons ultra-violets d'une longueur d'onde précise, les fusibles sont reconstitués, et tous les bits reviennent à une valeur de "1".

UVPROM

3.2 Les types de RAM

La mémoire vive peut être de différents formats :

DIP (Dual Inline Package) : ce sont les premiers types de support mémoires, qui se présentaient sous la forme de puces séparées appelées DIP. Elles sont raccordées par des connecteurs ou soudées directement à une carte.

DIP DIP Switch

SIPP (Single Inline Pinned Package) : le module SIPP est un type de support mémoire semblable à un SIMM, mais utilise des broches à la place du connecteur plat pour se connecter à la carte mère. Il est possible de transformer une barrette SIPP en SIMM en supprimant les broches, ou de transformer une SIMM en SIPP en soudant les broches. Certaines sociétés fabriquent des convertisseurs de SIPP en SIMM qui permettent au SIPP de se brancher sur des connecteurs SIMM 30 broches conventionnels.

SIPP

SIMM (Single Inline Memory Module) : c'est un type de mémoire dont les conducteurs sont montés de chaque côté et sont reliés électriquement entre eux, ou bien ils sont disposés sur une simple face suivant leur capacité. Il y a deux sortes de barrette :
  • Les barrettes à 30 connecteurs (dont les dimensions sont 89x13 mm) qui sont des mémoires 8 bits et qui équipaient les premières générations de PC (286, 386).

    SIMM 30 broches

  • Les barrettes à 72 connecteurs (dont les dimensions sont 108x25 mm) qui sont des mémoires capables de gérer 32 bits de données simultanément. Ces mémoires équipent les ordinateurs comme les Amiga Classic ou les PC (du 386 jusqu'aux premiers Pentium). Sur certains ordinateurs, le processeur travaille avec un bus de données d'une largeur de 64 bits, c'est la raison pour laquelle il faut équiper ces ordinateurs par paire de barrettes.

    SIMM 72 broches

DIMM (Dual InLine Memory Module) : la DIMM est semblable à la SIMM, avec une différence fondamentale, en effet, sur la DIMM, les broches opposées demeurent électriquement isolées. Ce sont des mémoires 32 ou 64 bits. L'intérêt, pour les versions en 64 bits, est qu'il n'est pas nécessaire de les apparier pour faire fonctionner le système. Les barrettes DIMM sont plus grandes que les barrettes SIMM (133x25 mm) et elles possèdent un second détrompeur pour éviter la confusion.

DIMM

DRAM (Dynamic RAM) : c'est un type de mémoire dynamique, différent de la RAM statique. Elle est mobile, c'est-à-dire qu'on peut la remplacer. C'est un modèle mémoire qui est très répandu depuis les années 1980. Il s'agit d'une mémoire dont les transistors sont rangés dans une matrice selon des lignes et des colonnes. Un transistor, couplé à un condensateur donne l'état du bit correspondant (0 ou 1).

DRAM
Les SDRAM, SDRAM-DDR et Rambus sont des DRAM

SRAM (Static Random Access Module) : c'est un type de mémoire statique, elles sont qualifiées de statiques car elles permettent de garder l'information enregistrée pendant une durée illimitée tant que le circuit est sous tension. Elles peuvent offrir des temps d'accès très courts (quelques ns), différente de la RAM dynamique. Elles font partie intégrante des fondations des processeurs. La mémoire SRAM est plus rapide que la mémoire DRAM, mais plus onéreuse et plus encombrante (nécessite quatre transistors par point). Les SRAM sont notamment utilisées pour les mémoires cache du processeur. il existe trois grands types de SRAM :
  • La SRAM asynchro a un temps d'accès très réduit, de 12 à 20 ns, et un délai d'attente provoqué. Sa fréquence optimale est de 33 MHz.

  • La SRAM synchro est une amélioration de la mémoire SRAM asynchro. Comme son nom l'indique, cette mémoire est sychrone, et les délais d'attente sont donc supprimés. Son temps d'accès est plus réduit que celui de la mémoire SRAM asynchro. Il va de 8 à 12 ns. Sa fréquence est limitée à 66 MHz.

  • La SRAM PBS (Pipelined synchronous Burst SRAM) : c'est une mémoire synchrone, fonctionnant à des fréquences supérieures à 66 MHz. Son temps d'accès est de 4,5 à 8 ns. La particularité de ce type de mémoire est qu'il permet la lecture ou l'écriture en mémoire sans attendre que l'accès précédent soit achevé. Ce type de mémoire reprend bien sûr le mode "rafale".
SRAM

DRAM FPM (DRAM Fast Page Mode) : c'est une variante de la mémoire DRAM. La FPM permet d'obtenir des temps d'accès de l'ordre de 70 à 80 ns pour une fréquence de fonctionnement pouvant aller de 25 à 33 MHz car elle permet de ne communiquer le numéro de colonne qu'une seule fois (pour les données n'étant pas situées sur la même ligne mais simplement sur la même colonne).

DRAM FPM

DRAM EDO (DRAM Extended Data Out) : c'est une variante de la mémoire DRAM. Elle est apparue en 1995. On adresse la colonne suivante pendant la lecture des données, ce qui permet de gagner du temps sur un cycle. Le temps d'accès à la mémoire EDO est donc de 50 à 60 ns pour une fréquence de fonctionnement allant de 33 à 66 MHz.

DRAM EDO

DRAM BEDO (DRAM Burst Extended Data Output) : c'est une variante de DRAM du type EDO. La principale différence avec cette dernière est que le type BEDO permet l'envoi et la lecture de données en rafale, c'est-à-dire par paquet ininterrompu le long du bus. La mémoire BEDO se présente sous la forme DIMM conventionnelle. Sa fréquence maximale est de 66 MHz.

SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) : c'est une variante de DRAM et elle est apparue en 1997. Elle permet une lecture des données synchronisée avec le bus de la carte mère, contrairement aux mémoires EDO et FPM qui pouvaient être asynchrones. La SDRAM permet donc de supprimer les temps d'attente dûs à la synchronisation avec la carte mère, et permet d'avoir des temps d'accès de 10 ns. Elle existe en différentes versions : PC66 (prévue pour fonctionner à 66 MHz maximum), PC100 (fonctionne à 100 MHz) et PC133 (fonctionne à 133 MHz). Elle possède 168 broches et un second détrompeur (à la différence de la SDRAM-DDR), pour une dimension de 133x25 mm.

SDRAM

ESDRAM (Enhanced Synchronous DRAM) : c'est une variante de DRAM. Elle est développée par la société Enhanced Memory Systems. Elle remplace la SRAM, plus coûteuse, dans les systèmes intégrés et offre des vitesses comparables avec une consommation électrique inférieure. L'ESDRAM est en fait de la SDRAM classique, mais dotée de mémoires tampons de type SRAM, donc très rapide. Pendant que la mémoire tampon est lue, le "Sense amp", qui se charge des lectures/écritures, peut effectuer d'autres tâches ce qui permet d'économiser quelques précieux cycles d'horloge.

ESDRAM

SDRAM-DDR (SDRAM Double Data Rate) : c'est une variante de SDRAM. Elle prend en compte les flux montants et descendants du bus système, cela permet de doubler le taux de transfert. Elle permet de doubler la vitesse de la mémoire sans pour autant augmenter la fréquence de l'horloge. Elle a un débit qui est calculé de la manière suivante soit : 64 bits (8 octets), elle peut transmettre 8 x 2(taux de transfert) = 16 octets à chaque cycle d'horloge. Par exemple pour un Pegasos II, cette mémoire est cadencée à la fréquence de bus de 133 MHz, nous avons à chaque seconde : 16 x 133 = 2128, soit un débit d'environ 2100 Mo/s ;c'est donc de la PC2100. Elle possède 184 broches pour une dimension de 133x25 mm. Il existe plusieurs cadençages différents pour la DDR :
  • La PC1600 (DDR 200) qui fonctionne à 200 MHz sur un bus à 100 MHz. Sa bande passante est de 1,5 Go/s.
  • La PC2100 (DDR 266) qui fonctionne à 266 MHz sur un bus à 133 MHz. Sa bande passante est de 2 Go/s.
  • La PC2700 (DDR 333) qui fonctionne à 333 MHz sur un bus à 166 MHz. Sa bande passante est de 2,5 Go/s.
  • La PC3200 (DDR 400) qui fonctionne à 400 MHz sur un bus à 200 MHz. Sa bande passante est de 3 Go/s.
  • La PC3500 (DDR 433) qui fonctionne à 433 MHz sur un bus à 217 MHz. Sa bande passante est de 3,2 Go/s.
  • La PC4000 (DDR 500) qui fonctionne à 500 MHz sur un bus à 250 MHz. Sa bande passante est de 4 Go/s.
  • La PC4200 (DDR 533) qui fonctionne à 532 MHz sur un bus à 266 MHz. Sa bande passante est de 4,2 Go/s.
  • La PC4300 (DDR 538) qui fonctionne à 538 MHz sur un bus à 269 MHz. Sa bande passante est de 4,3 Go/s.
  • La PC4400 (DDR 550) qui fonctionne à 550 MHz sur un bus à 275 MHz. Sa bande passante est de 4,4 Go/s.
  • La PC4800 (DDR 600) qui fonctionne à 600 MHz sur un bus à 300 MHz. Sa bande passante est de 4,5 Go/s.
Note : le numéro PCxxxx représente la quantité théorique maximale de transfert d'information en Mo (il faut diviser par 8 pour avoir leur capacité réelle de fonctionnement en MHz). Les fabricants de mémoire ont eu des difficultés à produire la DDR à un cadençage de plus de 400 MHz. Ainsi, depuis 2005, elle est progressivement remplacée par la DDR2, qui fonctionne selon le même principe que la DDR, mais plus simple à produire, et permettant des fréquences d'horloge plus élevées.

SDRAM-DDR

SDRAM-DDR2 (SDRAM Double Data Rate 2) : c'est une variante de SDRAM. La mémoire DDR2 permet d'atteindre des débits deux fois plus élevés que la DDR à fréquence externe égale. On parle de QDR (Quadruple Data Rate) pour désigner la méthode de lecture et d'écriture utilisée. La mémoire DDR2 utilise deux canaux séparés pour la lecture et pour l'écriture, elle est donc capable d'envoyer/recevoir deux fois plus de données que la DDR. Elle possède soit 184, soit 240 broches en fonction de sa capacité, et une dimension de 133x25 mm. Il y a plusieurs cadençages pour la DDR2 :
  • La PC2-3200 (DDR2-400) qui fonctionne à 400 MHz sur un bus à 100 MHz. Sa bande passante est de 3,2 Go/s.
  • La PC2-4300 (DDR2-533) qui fonctionne à 533 MHz sur un bus à 133 MHz. Sa bande passante est de 4,3 Go/s.
  • La PC2-5300 (DDR2-667) qui fonctionne à 667 MHz sur un bus à 166 MHz. Sa bande passante est de 5,3 Go/s.
  • La PC2-5400 (DDR2-675) qui fonctionne à 675 Mhz sur un bus à 172 MHz. Sa bande passante est de 5,4 Go/s.
  • La PC2-6000 (DDR2-750) qui fonctionne à 750 MHz sur un bus à 187 MHz. Sa bande passante est de 6,0 Go/s.
  • La PC2-6400 (DDR2-800) qui fonctionne à 800 MHz sur un bus à 200 MHz. Sa bande passante est de 6,4 Go/s.
  • La PC2-7200 (DDR2-900) qui fonctionne à 900 MHz sur un bus à 225 MHz. Sa bande passante est de 7,2 Go/s.
  • La PC2-8000 (DDR2-1000) qui fonctionne à 1000 MHz sur un bus à 250 MHz. Sa bande passante est de 8,0 Go/s.
  • La PC2-8500 (DDR2-1066) qui fonctionne à 1066 MHz sur un bus à 266 MHz. Sa bande passante est de 8,5 GO/s.
  • La PC2-9200 (DDR2-1150) qui fonctionne à 1150 MHz sur un bus à 287 MHz. Sa bande passante est de 9,2 Go/s.
  • La PC2-9600 (DDR2-1200) qui fonctionne à 1200 MHz sur un bus à 300 MHz. Sa bande passante est de 9,6 Go/s.
SDRAM-DDR2

SDRAM-DDR3 (SDRAM Double Data Rate 3) : c'est une variante de SDRAM. Troisième génération de mémoire DDR, elle est apparue en 2007 et mise sur le marché par Intel. Sur la mémoire DDR3, la fréquence du bus est quadruplée par rapport à celle des cellules mémoire, ce qui a comme conséquence, qu'une mémoire avec une fréquence d'horloge de 200 MHz pourra transférer 1600 millions de bits par seconde. Cette génération de mémoire rajoute aussi un voltage moins élevé tout en augmentant la bande passante à fréquence mémoire égale. Mais elle possède en contrepartie une caractéristique de latence supérieure au double de la DDR2. La DDR3 bénéficie de deux caractéristiques principales par rapport à la technologie qu'elle se veut remplacer. La densité d'enregistrement de sa puce a été augmentée à 8 Gbits, permettant à un module constitué de 16 puces de gérer une capacité maximum de 16 Go.

Enfin, sa tension a été réduite à 1,5 Volt au lieu du 1,8 Volt de la DDR2, soit une baisse de consommation électrique de 17% à fréquence égale. Il n'y a pas de compatibilité avec la DDR2, les jeux de composants Intel northbridge P45 et southbridge ICH10 sont obligatoires et son coût est encore prohibitif. Un fait communément admis est que la DDR2 est assez rapide pour les processeurs Intel Core 2 Quad, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Pentium D, Pentium 4, Celeron, AMD Athlon 64 FX, Athlon 64 X2 Dual-Core, Athlon 64 et Sempron, car le FSB (Front Side Bus, le bus sur la carte mère qui assure les échanges entre le processeur et la mémoire vive) le plus rapide d'Intel, utilise un taux de transfert de 1333 MHz. Mais ce FSB a-t-il donc besoin d'une mémoire à 1333 MHz pour être efficace ? La réponse des derniers tests est non du à sa latence CAS de 7 à 8.

Elle possède 240 broches et une dimension de 133x30 mm. Il y a plusieurs cadençages pour la DDR3 et cette dénomination ci-dessous pourrait être remplacée puisque la norme JEDEC n'est pas encore finalisée.
  • La PC3-6400 (DDR3-800) qui fonctionne à 400 MHz. sa bande passante est de 6,4 Go/s.
  • La PC3-8500 (DDR3-1066) qui fonctionne à 533 MHz. sa bande passante est de 8,5 Go/s.
  • La PC3-10601 (DDR3-1333) qui fonctionne à 667 MHz. sa bande passante est de 10,6 Go/s.
  • La PC3-11000 (DDR3-1375) qui fonctionne à 667 MHz. sa bande passante est de 11,0 Go/s.
  • La PC3-12801 (DDR3-1600) qui fonctionne à 800 MHz. sa bande passante est de 12,8 Go/s.
  • La PC3-13000 (DDR3-1625) qui fonctionne à 1625MHz. sa bande passante est de 14,0 Go/s.
  • La PC3-14400 (DDR3-1800) qui fonctionne à 1800MHz. sa bande passante est de 16,0 Go/s.
SDRAM-DDR3

DR-SDRAM (Direct Rambus SDRAM ou RDRAM) : c'est une mémoire 64 bits développée par la société américaine Rambus en 1999 et première mémoire de type DDR. Elle permet de transférer les données à 1,6 Go par seconde par l'intermédiaire d'un bus de 16 bits de largeur avec une fréquence de 800 MHz. Elles équipaient pendant un moment les Pentium 4 de première génération et 500 millions de barrettes sont encore en fonctionnement en 2008. Elles sont ni au format SIMM ni au format DIMM, mais au format RIMM (Rambus Inline Memory Module). Elles possèdent 184 broches, ces barrettes ont deux encoches de repérage (détrompeurs). Compte tenu de leur vitesse de transfert élevée, les barrettes RIMM possèdent un film thermique, chargé d'améliorer la dissipation de la chaleur ou un radiateur aluminium. Les dimensions d'une barrette DR-SDRAM 184 broches sont de 133x25 mm.

DR-SDRAM

XDR-DRAM (eXtreme Data Rate-Dynamic Ramdom Acces Memory) : c'était une mémoire prototype en août 2005, basée sur la technologie FlexPhase (alignement des données avec l'horloge) et DPP (Dynamic Point to Point) développé par Rambus. Elle permettrait d'envisager des débits théoriques de 6,4 Go/s à 12,8 Go/s en rafale. De type CMOS elle ne diffère guère des mémoires SDRAM-DDR et sont organisées en 32Mword sur 16 bits. XMC, son contrôleur logique est entièrement synthétisable et il est optimisé pour tirer profit des innovations comme le point par point dynamique qui prévoit l'extension de sa capacité tout en fournissant les avantages d'intégrité de signal point par point.

La XDR-DRAM est un très gros succès commercial puisqu'elle équipe la console de jeux PlayStation 3 chez Sony. Concurrente directe de la DDR2, DDR3 et GDDR3, elle possède toutes les qualités pour s'imposer également sur le marché du PC, des cartes graphiques et de la vidéo. Elle élimine les problèmes élevés de latence qui ont infesté les DR-SDRAM, elles sont maintenant d'un "CAS Latency" de 1,6 à 2,5. Les sociétés associées Samsung, Elpida et Quimonda produisent en volume la XDR-DRAM depuis fin 2005 et il suffirait que les géants Intel et IBM passent à l'acte en l'intégrant sur leurs productions. La mémoire XDR est la plus rapide du monde avec une fréquence jusqu'à 8 GHz et une bande passante de 16 Go/s. Cerise sur le gâteau, la gamme XDR est adaptée au bus PCI Express via un contrôleur. Elle est la première mémoire à rendement très élevé pour le calcul, la station de travail, le serveur, le graphisme et l'électronique grand public. Elle est moins chère à produire car elle possède 72 broches contre 240 pour la DDR2 et son architecture est plus simple. Par exemple la barrette 4,8 GHz de 512 Mo sortie en octobre 2007 doté d'un bus mémoire 64 bits nécessite une puce contre quatre pour la DDR2 et 1,8 volts pour sa tension.
  • La XDR-DRAM 2,4 GHz qui fonctionne à 300 MHz. sa bande passante est de 4,8 Go/s.
  • La XDR-DRAM 3,2 GHz qui fonctionne à 400 MHz. sa bande passante est de 6,4 Go/s.
  • La XDR-DRAM 4,0 GHz qui fonctionne à 500 MHz. sa bande passante est de 8,0 Go/s.
  • La XDR-DRAM 4,8 GHz qui fonctionne à 600 MHz. sa bande passante est de 9,6 Go/s.
  • La XDR-DRAM 8,0 GHz qui fonctionne à 1066 MHz. sa bande passante est de 16,0 Go/s.
XDR-DRAM

SO-DIMM (Small Outline DIMM) : c'est une variante de la DIMM destinée aux ordinateurs portables, elles sont plus petites (67x25 mm). Les barrettes SO-DIMM comportent 144 broches pour les mémoires 64 bits et 72 pour les mémoires 32 bits. Ce sont en fait des mémoires EDO ou SDRAM. Récemment, des SO-DIMM de 200 broches sont apparues, elles s'utilisent dans les ordinateurs portables à partir de 2005. Ce sont des mémoires DDR-SDRAM et DDR2-SDRAM.

SO-DIMM

Micro DIMM : c'est aussi une variante de la DIMM/SO-DIMM. Par contre, la taille est encore plus petite : 39x25 mm pour la version 144 broches (SDRAM) et 44x25 mm pour la version 172 broches (SDRAM-DDR).

Micro DIMM

SO RIMM (Small Outline RIMM) : c'est une variante de la RIMM destinée aux ordinateurs portables. Les barrettes SO-RIMM utilisent les puces de la Rambus 800 MHz avec un temps d'accès RAS de 40 ns et elles possèdent une bande passante de 1,6 Go/s. Elles sont disponibles en capacité de 64, 128 et 256 Mo et ses dimensions sont de 67x31 mm. Les barrettes SO-RIMM comportent uniquement 160 broches.

SO-RIMM

VRAM (Video RAM) : c'est une mémoire DIMM et DRAM spécifiquement conçue pour être utilisée sur les cartes graphiques. Elle est plus rapide que la mémoire DRAM classique. Contrairement à la DRAM, elle permet la lecture et l'écriture simultanées. Sa fréquence atteint 80 MHz et son temps d'accès est de 20 à 25 ns.

VRAM

WRAM (Window RAM) : c'est une mémoire DIMM et DRAM spécifiquement conçue pour être utilisée sur les cartes graphiques. C'est une amélioration de la VRAM réalisée par Samsung. La bande passante est améliorée de 25%. Les transferts en mémoire sont plus rapides. Elle permet évidemment la lecture et l'écriture simultanées. Le "Window" n'a rien à voir avec le système "Windows".

WRAM

SGRAM (Synchronous Graphic RAM) : c'est une mémoire DIMM et SDRAM spécifiquement conçue pour être utilisée sur les cartes graphiques. Elle ne permet pas la lecture et l'écriture simultanées. En revanche, elle permet la récupération et modification de données par blocs entiers (mode "rafale").

SGRAM

GDDR3 (Graphic Double Data Rate 3) : c'est la 3e génération de SDRAM-DDR conçue pour les cartes graphiques. Cette mémoire peut être cadencée de 500 à 1000 MHz, avec une bande passante de 1,2 à 1,6 Go/s.

GDDR4 (Graphic Double Data Rate 4) : pour faire suite à la GDDR3 déjà utilisée avec les GPU ATI et Nvidia en 2005 (GeForce 6, X800 et GeForce FX 5700), la GDDR4 serait actuellement en préparation par le JEDEC et les entreprises de l'industrie graphique. La GDDR4 ne sera pas une révolution technologique, mais une simple évolution de la GDDR3. Des améliorations seront donc implémentées afin de garantir la montée en fréquence, et la bande passante. Samsung a annoncé en février 2006 le développement de ses nouvelles puces pour accompagner les prochaines générations capables d'offrir une bande passante de 12,8 Go/s. En juillet 2006 la production en masse des GDDR4 démarrait. Elles équipent aujourd'hui notamment les Radeon 2600XT, 2900XT et Nvidia Geforce 9800.

SGRAM

3.3 Prototypes et futures générations

Certes, les constructeurs actuels continueront suivant la loi de Moore à développer leurs gammes mais ce n'est qu'une évolution de la technologie MOS disponible qui arrive au pied du mur quantique (l'isolant du transistor ne devra pas dépasser 1 nm soit quatre couches atomiques, il sera difficile de garantir l'étanchéité). Les coûts du silicium deviendront prohibitifs pour la prochaine décennie et d'autres voies se sont ouvertes dans les laboratoires.

Depuis le microscope à effet tunnel inventé en 1981 avec une résolution d'un atome soit 0,1 nm, date à laquelle nous avons pu commencer à voir l'infiniment petit, il a fallu inventer les moyens et les outillages pour intervenir sur le monde quantique. C'est pourquoi les nanosciences ont été très discrètes pendant une décennie. Aujourd'hui, Olivier Klein et son équipe du CEA de Saclay, en collaboration avec les laboratoires d'IBM développent un nouvel instrument de microscopie utilisant la résonance magnétique nucléaire (RMN). Ce microscope du futur permettra de connaître, en même temps que la topographie de surface, la nature des molécules, voire des atomes présents en chaque point. Cette nouvelle technique est si prometteuse que des chercheurs américains ont pu identifier individuellement des électrons au moyen de leur nombre de spin, une grandeur de la mécanique quantique qui a été mise à profit dans nos disques durs par les deux lauréats du prix Nobel de physique d'octobre 2007, l'allemand Peter Grünberg et le français Albert Fert, inventeurs de l'effet de la : "magnétorésistance géante".

Les états, conscients des enjeux des nanotechnologies en ce début de millénaire ont investi : 152,45 millions d'euros rien que pour le CEA, les collectivités locales et les privés en 2001, contre 469 et 461 millions d'euros pour les États-Unis et le Japon.

Minatec à Grenoble du CEA-Leti inauguré en juin 2006 ambitionne la recherche nanotechnologique européenne.

La nanoélectronique : ou l'électronique moléculaire. Découverte en 1991, elle prépare l'après silicium, savant mélange de physique et de chimie des nanoparticules métalliques, nanotubes de carbone de leurs constructions et de leurs assemblages. Par comparaison : sachez qu'un nanotube de carbone est la troisième forme cristalline avec le diamant et le graphite et un gramme coûte cent fois plus cher qu'un gramme d'or. Une collaboration entre le CEA et Motorola explore cette voie depuis février 2002.

La photonique : nanocristal né en 1991, il est soumis à une nanostructuration (aminci jusqu'à ce que le silicium subisse les lois du monde quantique). Ce nanocristal de silicium, lorsqu'il est excité par un courant, dispense une lumière 10 000 fois plus intense à température ambiante. Non content de diriger la lumière par des trous percés verticalement, ces cristaux ont la propriété de la filtrer, donc de ne laisser passer qu'une certaine longueur d'onde. Ils sont de parfaits miroirs qui permettent le confinement pour la modulation et le multiplexage afin de transmettre les informations.

La spintronique : ou l'électronique de spin, chapeauté par le CEA-CNRS depuis janvier 2002 sous le nom Spintec, est le domaine émergent qui projette d'utiliser le spin des électrons de conduction comme un degré de liberté supplémentaire pour générer des fonctionnalités nouvelles : de la magnétorésistance géante découverte en 1988 à Orsay, aujourd'hui communément utilisée dans les disques durs d'ordinateurs, aux mémoires magnétiques à accès aléatoire MRAM (Magnetic Random Acces Memory). L'information n'est plus stockée sous la forme d'une charge dans une capacité, comme c'est le cas des mémoires semi-conductrices de type DRAM ou Flash, mais sous la forme d'une direction d'aimantation dans la jonction d'un tunnel magnétique. La stabilité du magnétisme permet d'envisager la réalisation de mémoires qui combineraient la rapidité des SRAM (quelques ns en lecture/écriture), la densité des DRAM et le caractère non volatile des Flash avec des capacités de stockage de 200 Gigabits et plus par pouce carré. Des prototypes fonctionnels de MRAM ont déjà démontré la validité du concept et la plupart des grands groupes industriels de la microélectronique projettent la mise sur le marché de composants fonctionnels. La MRAM possède la particularité d'être insensible aux rayonnements ionisants, elle intéresse les militaires. Ma crainte est qu'ils la classifient comme matériel sensible avec comme conséquence que certaines productions soient inaccessibles pour le grand public. La spintronique pourrait bien être la prochaine révolution de la microélectronique.

roadmap

4. Architecture des barrettes mémoire

Architecture d'une barrette DIMM :

Un module de DIMM se compose d'un certain nombre de composants de mémoire dénommés puces ou "chips" en anglais (habituellement noirs) qui sont soudés à une carte électronique sur un circuit imprimé (habituellement vert). Les broches dorées à l'or fin 22 carats sur le fond du DIMM fournissent un raccordement entre le module et un banc sur une plus grande carte électronique. Les broches sur l'avant et le dos d'un DIMM ne sont pas reliées entre elles.

Le nombre de composants noirs sur une DIMM de 184 broches peut changer, mais il a toujours 92 bornes sur l'avant et 92 bornes au dos, pour un total de 184. La DIMM de 184 broches mesure 5,25 pouces de long (133,35 mm) et une hauteur variable, généralement de 1 à 1,25 pouce. La DIMM de 184 broches et la DIMM 168 broches ont approximativement la même taille. La DIMM de 184 broches n'a qu'une seule encoche presque centrale dans la rangée.

Un chip est l'une des puces noires équipant la barrette. Un chip dispose d'une capacité exprimée en Millions de mots (Mword), et d'une certaine largeur exprimée en bits.

Les chips équipant une barrette font une certaine largeur en bits. Un banc est un ensemble de chips dont les largeurs additionnées totalisent 64 bits. Une barrette classique est toujours organisée en un banc ou deux. En anglais, un banc est normalement désigné par le terme "side", c'est-à-dire traduit littéralement, une face, d'où les nombreuses confusions régnant entre la notion de face physique et de banc. Dans les spécifications publiées par Intel, le banc exprime à la fois la notion de paquet de 64 bits et à la fois le type d'organisation interne des chips ("quad banks"). Vous comprenez aisément pourquoi des confusions sont faites !

Une face est un côté de la barrette sur laquelle est disposé 2, 4 ou 8 puces selon la barrette. Les barrettes d'ECC sont souvent équipées de 9 puces par face en général.

La pagination :

Pour accélérer les accès à la DRAM, il existe une technique, nommée pagination, consistant à accéder à des données situées sur une même colonne en modifiant uniquement l'adresse de la ligne, ce qui permet d'éviter la répétition du numéro de colonne entre la lecture de chacune des lignes. On parle alors de DRAM FPM (Fast Page Mode). La FPM permet d'obtenir des temps d'accès de l'ordre de 70 à 80 nanosecondes pour une fréquence de fonctionnement de 25 à 33 MHz.

La mémoire vidéo :

La mémoire usuelle n'a qu'une seule porte d'accès. D'ordinaire, améliorer les performances d'une mémoire, implique d'augmenter le débit de lecture/écriture, directement ou indirectement avec un cache. Par contre, dans le cas d'une mémoire vidéo, on a une autre solution : fournir une mémoire à double accès, avec laquelle le processeur graphique peut travailler même quand le RAMDAC lit le frame buffer. Ainsi, la SGRAM est une mémoire SDRAM à double accès synchrone. La technique n'est pas vraiment neuve : on a déjà eu la VRAM (DRAM FPM double accès) ou l'EDO VRAM (EDO DRAM double accès). Et l'ambiguïté a toujours été de mise : on appelle trop souvent SGRAM de la simple SDRAM, comme on a appelé trop souvent VRAM de la DRAM sous prétexte qu'elle est montée sur une carte graphique. Un peu de rigueur avec les termes !

Nombre réel d'octets :

Un transistor, couplé à un condensateur donne l'information d'un bit. Un octet comprenant huit bits, une barrette de mémoire DRAM de 256 Mo contiendra donc 256*2^10*2^10 = 256*1024*1024 = 268 435 456 octets = 268 435 456*8 = 2 147 483 648 bits = 2 147 483 648 transistors. Une barrette de 256 Mo possède ainsi en réalité une capacité de 268 435 456 octets, soit 268 Mo !

5. Liste des constructeurs-fondeurs

Voici une liste des principaux constructeurs de mémoires (DRAM et flash) :
  • A-Data : le n°1 à Taiwan et n°3 mondial. Il produit les gammes VData et Vitesta. Top qualité.
  • Apacer : le n°1 des mémoire flash et des lecteurs MP3 en USB. Il produit une gamme pratique et performante. Top qualité.
  • Corsair : fondeur américain, sa gamme Corsair Value Select est de qualité moyenne, par contre sa gamme XMS et XMS2 est dans le top qualité.
  • Crucial Technology : 4e constructeur mondial, filiale de Micron. Sa gamme allie valeur et performance, top qualité.
  • Dane Elec : fondeur américain, belle gamme dans le top qualité.
  • Elpida : n°1 au Japon, leader des DDR2 en 512 Mo gravés en 90 nm et modules cadencés à 800 MHz. Top qualité.
  • EMemory : petit constructeur taïwanais d'EEPROM et de flash, sa gamme Neobit ne cesse de s'étoffer.
  • Hynix : fondeur sud-coréen dont les mémoires sont taxées à 36% en France. Mais Hynix a déposé un recours près de la Cour Européenne de Justice, qui lui a donné raison début juin 2005. Belle gamme, sa qualité est excellente.
  • Infineon Technology : fondeur américain, belle gamme en SODIMM, c'est un leader sur la MicroDIMM. Top qualité.
  • Kingston Technology : constructeur américain, n°1 mondial et indépendant, sa gamme est très étendue. Top qualité.
  • OCZ Technology : fondeur américain associé avec Asus pour la fabrication de leur DDR2 PC2-8000, à 1 GHz. Top qualité.
  • PNY Technologies : fondeur américain dont la gamme est très étendue et fournit notamment Nvidia. Son siège européen est à la ZAC du Phare à Merignac.
  • Promos Technologies : constructeur taïwanais, fabrique une partie de sa production en Chine. Promos est allié avec Hynix. Top qualité.
  • Samsung : un des leaders, sa gamme est étendue en SDRAM-DDR, DRAM, NAND, NOR, SRAM, SGRAM et EEPROM. Top qualité.
  • Rambus : le précurseur de la DDR, un des leaders, sa gamme est spécifique en SDRAM-DDR, RD-DRAM, XDR-DRAM, RIMM, SO-RIMM. Top qualité.
  • ST Micro Electronics : fondeur américain qui possède une belle gamme en EEPROM (un des leaders). Top qualité.
  • TwinMOS Technologies : fondeur américain qui possède une belle gamme (Twister). Top qualité.
  • Micron : fondeur américain, n°2 mondial. Fournisseur de la mémoire de la XBox. Top qualité.
  • Winbond Electronics Corporation : constructeur taïwanais avec une belle gamme. Top qualité.
Attention : un distributeur qui vend de grosses quantités de mémoires nomme parfois ses ventes en son nom propre, or les mémoires ne sont produites que par les constructeurs-fondeurs énoncés plus haut.

Par exemple, il existe plus de 3000 barrettes mémoires chez le fondeur-constructeur Kingston pour 10 000 ordinateurs référencés. Son concurrent Crucial suit la même voie.

Une mauvaise entente sur le prix des mémoires :

Au cours de la période 1998 à 2002, Elpida Memory, Hynix Semiconductor, Infineon Technologies AG, Micron Technology, Mosel Vitelic, Nanya Technology, NEC Electronics et Samsung Electronics se seraient ainsi accordés sur le prix des mémoires de type DRAM (Dynamic Random Access Memory) en maintenant un prix artificiellement élevé, afin de compenser une baisse du prix due au fait que le demande était alors moins forte que la production et les stocks étaient au plus haut.

Voilà pourquoi 34 États américains ont décidé d'engager des poursuites judiciaires à l'encontre de ces fabricants auprès d'Eliot Spizer, le procureur général de New York et jugé en 2006. Certains d'entre eux ont déjà été condamnés et aucun fabricant ne sera nommé. Après avoir plaidé coupable et passé un accord avec la justice sur la loi antitrust américaine, Elpida avait accepté de verser une amende de 84 millions de dollars. Quant à l'allemand Infineon Technologies AG et au sud-coréen Hynix Semiconductor, ils avaient déjà été condamnés à payer chacun 160 et 185 millions de dollars dans la première enquête initiée en 2002. L'américain Micron Technology, qui avait collaboré avec le DoJ (Department of Justice) avait été épargné. Parmi ces huit fabricants, seul le sud-coréen Samsung Electronics, qui avait également été condamné à payer 300 millions de dollars, n'a pas été appelé au tribunal du fait d'un accord à l'amiable.

A contrario, je n'ai vu aucune plainte des états membres de l'Union Européenne concernant ces affaires juridiques citées plus haut. Les complicités étatiques ou l'entente tacite auraient-elles été de mise avec ces groupes industriels ? Et pour quelles contreparties ? Nous sommes en droit de nous poser ces questions mais nous savons pourquoi nous avons payé nos barrettes de mémoires à des prix défiant toute conccurence durant cette période.

Vol des brevets Rambus sur les mémoires DDR et DDR2 :

Hynix a perdu un nouveau procès face au fabricant de mémoire Rambus. La cour de San José a jugé en avril 2006 qu'Hynix avait volé dix brevets technologiques de Rambus entre juin 2000 et fin 2005. Les brevets concernés sont liés aux mémoires SDRAM, DDR et DDR2 produites par Hynix. Hynix a donc été condamné à verser la somme de 306 millions de dollars en dommages et intérêts. Suite à ce jugement, Rambus aurait déjà déposé une nouvelle plainte auprès de la justice américaine afin qu'Hynix arrête de vendre ses puces de mémoire DDR et DDR2 tant qu'il ne disposera pas d'une licence. D'autres fabricants condamnés par la justice, comme Infineon, versent désormais des redevances à Rambus pour exploiter ses brevets technologiques.

6. Reconnaître et choisir une barrette de mémoire

Reconnaître sa barrette :

Pour reconnaître une barrette de mémoire, vous devez tout d'abord identifier le type de barrette que vous pouvez mettre dans votre ordinateur. Pour cela, allez jeter un oeil du côté des emplacements mémoire (les bancs).

Si vous avez deux détrompeurs, il s'agit soit de SDRAM soit de Rambus. La Rambus à ses deux détrompeurs très rapprochés (voir ici), alors que la SDRAM (voir ici) en à deux mais éloignés. La SDRAM-DDR (voir ici) n'a qu'un détrompeur situé presque au milieu des bancs.

Ensuite, si vous possédez de la SDRAM, vous devez acheter de la PC133, même si votre bus est à 66 ou 100 MHz. La vitesse s'adaptera. Attention à certains jeux de composants à bus 100 MHz qui parfois ne gèrent pas correctement les barrettes PC100.

Si vous avez de la SDRAM-DDR, le choix est un peu plus ardu mais oubliez la PC1600. La PC3200, CAS 3.0 de marque, est une mémoire passe-partout, qui est performante au vu des prix moyens actuellement. Mais les prix avec une tendance à la hausse en 2006, suivi par une légère baisse sont aujourd'hui stables mais reste plus élevés que la DDR2.

Pour reconnaître une DIMM, SO-DIMM et Micro DIMM, il suffit de mesurer la longueur de la barrette. Avec 133 mm, votre barrette sera une DIMM. 67 mm pour une SO-DIMM 144 broches, 39 mm pour la Micro DIMM 144 broches et 44 mm pour la Micro DIMM 172 broches (note : les mesures sont arrondies au mm le plus proche).

Recommandations :

Sur Pegasos II, Crucial recommande, sur son site, une quantité de mémoire minimale d'au moins 512 Mo. Maintenez à l'esprit que parfois, les mises à jour de firmware et d'autres configurations de matériel peuvent changer des recommandations de mémoire.

Pour la Rambus, le choix est moins vaste. Vous avez la PC600 qui permet de fournir un débit de 1 Go/s et la PC800 qui donne 1,6 Go/s. Prenez de la PC800, mais n'oubliez pas que son prix est élevé.

Si vous êtes intéressés par la mémoire Hyper-X, sachez que cette mémoire DIMM et SDRAM-DDR est générique et de marque commerciale (fabriquée par Kingston) sous la dénomination de Chips KHX, comme la gamme Value Select de son concurrent Corsair.

Pour les iMac, la mémoire se nomme "iMac" : c'est une mémoire dédiée à Apple par son fabricant. Pour les iMac G3, c'est de la SDRAM PC133. Pour les iMac G4, ce sont deux bancs : une SDRAM-DDR DIMM PC2700 ou PC3200 et une SDRAM-DDR SO-DIMM appariées en deux fois 512 Mo maxi. Pour les iMac G5, ce sont deux bancs SDRAM-DDR DIMM PC3200 appariées en deux fois 1024 Mo maxi.

Choisir de l'ECC ou de la non-ECC ?

La mémoire enregistrée ECC (Error Correction Code) est la mémoire à correction d'erreur, elle est à réserver en général aux serveurs ou aux stations de calcul.

La mémoire ECC à parité ajoute certaines fonctionnalités pour vérifier si les données en mémoire ont été corrompues. La mémoire ECC étend ces fonctionnalités et tente de corriger certaines erreurs de corruption de bits à la volée. Cette option s'applique surtout aux ordinateurs.

La plupart des autres architectures requièrent simplement de la mémoire ECC ou à parité. L'exemple du Pegasos I dont le jeu de composants VIA ne gère que l'ECC. Plusieurs machines ne démarreront même pas avec de la mémoire sans parité. Si vous n'utilisez pas de la mémoire ECC ou à parité, vous aurez peut-être de la corruption de données et d'autres anomalies. Plusieurs fabricants de "mémoire à faible coût pour PC" ne font même pas une variété ECC ! Ce qui vous aidera à les éviter.

Les fabricants d'ordinateurs vendent souvent plusieurs gammes de produits, organisés en serveurs et en stations de travail. Les serveurs vont contenir de la mémoire ECC dans leur architecture. Les fabricants de stations de travail Unix utilisent de la mémoire à parité et maintenant ECC depuis plusieurs années dans toutes leurs gammes de produits. Elle offre aussi théoriquement un moyen de détecter des modifications semi-aléatoires causées par certains rayonnements (rayonnements alpha).

Utiliser de la mémoire ECC sur un ordinateur dont le contrôleur ne le gère pas, est une aberration. Prenez donc une mémoire non-ECC qui sera moins chère et tout aussi efficace dans votre cas.

7. Mais... attention au chipset !

Le "chipset" est le jeu de composants qui gère, pour la partie nord (le northbridge), les échanges entre le processeur et la mémoire. Pour la partie sud (le southbridge), il se charge des relations avec les périphériques d'entrée/sortie.

7.1 Le northbridge : un composant ayant ses limites

L'exemple le plus émouvant est le jeu de composants Articia S A660 de MAI Logic équipant les Pegasos I. Ce jeu de composants gère uniquement de la SDRAM ECC (coût plus élevé pour l'utilisateur). De plus, malgré l'ajout du composant April2, ce jeu de composants demeure bogué.

Articia S

Le jeu de composants du Pegasos II, le Marvell Discovery II MV64361 est un contrôleur pour les systèmes MIPS et PowerPC. Les Discovery II sont les seuls contrôleurs pour soutenir le multitraitement symétrique (SMP) dans les modes de multiplexeur, permettant l'exécution de processeur la plus élevée. Ce jeu de composants gère la mémoire DDR ECC ou non. Il est apparemment exempt de bogue [DiscoveryII].

Un autre exemple, le i925 de Intel, a poussé le créateur du Pentium à désactiver la gestion des mémoires ECC. Une nouvelle version a été prévue avant de corriger le tir.

Les systèmes un peu anciens, tels les Celeron, Pentium II et III, AMD K6-2 et Athlon sur support, sont basés sur des jeux de composants dont les capacités à gérer des tailles de mémoires sont limitées.

Il existe aussi un certain nombre d'incompatibilités du fait de l'existence de trois standards différents. Notez aussi que des mises à jour du BIOS ou du firmware peuvent vous aider à atteindre la limite maximale du jeu de composants, mais en aucun cas à la dépasser.

Nous constatons donc que le contrôleur, quel qu'il soit, présent et futur, a un impact direct sur les performances ou le fonctionnement des mémoires.

8. Problèmes rencontrés

Voici quelques problèmes rencontrés lors de l'achat ou l'utilisation de mémoire, et les quelques conseils qui vont avec.

Mémoire "Noname" :

Une mémoire "Noname" (sans nom) est une barrette de mémoire qui n'est pas vendue sous un nom commercial. Le taux de défectuosité est plus élevé que sur les barrettes de marque, puces non testées. De plus, les marges de surcadençage sont plus faibles. Elles disposent surtout d'une tolérance aux petites tensions d'alimentation bien souvent ridicules, ce qui est problématique. Finalement, elles sont moins fréquemment au standard industriel que les barrettes de marque. Ce sont sont des barrettes à éviter.

Mémoire de marque :

D'une part, ces barrettes sont le plus souvent à la norme industrielle, garantissant une compatibilité maximale. D'autre part, ces barrettes sont de qualité, stables et tolérantes du point de vue des conditions d'utilisation. Elles sont très souvent garanties 5 ou 10 ans (par exemple Dane-Elec) ou même à vie (Kingston, Hynix, Micron, Crucial...). Elles sont certes légèrement plus chères, mais devraient vous préserver à la fois des soucis de compatibilité et de stabilité. D'où l'intérêt d'acheter de la mémoire de marque !

Pour les possesseurs de jeux de composants limités à 16 Mo, attention quand même, de plus en plus de barrettes de marque utilisent des puces de 32M plutôt que des 16M lorsque les deux alternatives sont possibles, comme par exemple sur les barrettes de 256 Mo.

La taille des puces :

Voici quelques explications pour retrouver la capacité de votre barrette de mémoire.

La capacité d'une barrette en Mega Octets est obtenue en utilisant les valeurs de la notation compacte et utilisées dans les formules suivantes :

Taille d'une puce en Mo = Capacité en Mword x largeur de l'accès en bits / 8
Capacité = [ Nombre de puces x (Taille d'une puce) ]

La capacité totale de la barrette est souvent indiquée sur une étiquette sous la forme d'un multiple de 16 suivi de "x64". Pour obtenir rapidement la taille en Mo, multipliez la première indication (le multiple de 16) par 8. Une 16x64 est donc une 128 Mo, une 32x64 est une 256 Mo, une 64x64 est une 512 Mo.

La capacité en Mo d'un module est obtenu en multipliant la capacité par la largeur, puis en divisant par 8 afin d'obtenir un résultat en octets. Voici quelques exemples pratiques pour mieux comprendre :
  • Une puce de 32Mword sur 8 bits offre 32*8/8 = 32 Mo d'espace.
  • Une puce de 32Mword sur 4 bits offre 32*4/8 = 16 Mo d'espace.
  • Une puce de 16Mword sur 16 bits offre 16*16/8 = 32 Mo d'espace.
Note : dans la pratique, la largeur en Mword sera seulement exprimée sous la forme d'un M après la valeur, suivi de la largeur en bits. Une puce de 32Mword sur 8 bits sera notée 32M8.

Transport et stockage :

Faites très attention aux charges électrostatiques lorsque vous manipulez des mémoires, ou en cas d'orage. Prenez toutes les précautions nécessaires pour le transport et le stockage (les mémoires doivent être stockées dans leur emballage d'origine, qui est souvent un sachet antistatique). Enfin, au montage, portez des bracelets antistatiques reliés à la masse. Sans ces précautions les mémoires meurent prématurément.

Puis-je insérer mon ancienne barrette SDRAM sur mon ordinateur ayant de la SDRAM-DDR ?

Non, la SDRAM est au format DIMM 168 broches, alors que la SDRAM-DDR est au format 184 broches. Ces deux formats sont physiquement incompatibles.

Remplacer une barrette :

J'ai volontairement limité l'action à une opération simple ne nécessitant qu'un tournevis pour ouvrir votre boîtier, l'index et le pouce pour extraire une barrette ou éventuellement un extracteur. Car remplacer des puces soudées reste du domaine du technicien et demande un matériel et un outillage spécialisés.

Cette opération en apparence anodine peut se transformer en un véritable calvaire, voire à la destruction de votre carte mère. En l'absence du minimum de connaissances vous permettant de réaliser les bons achats, vous risquez de vous heurter à des problèmes de compatibilité, se traduisant souvent par une barrette utilisée à 50% ou refusant même de fonctionner.

Avant de remplacer une barrette, identifiez impérativement la marque et le type de votre jeu de composants.

9. Liens
Conclusion

Voilà, notre long article sur les mémoires s'achève. Si vous ne vous retrouvez plus dans ce dossier, appelez le numéro vert 0800905701, le seul numéro qui me restait en... mémoire :-). Ce numéro est en fait le numéro de Kingston pour toutes sortes d'informations sur les mémoires.

Les mémoires jouent toujours le même rôle depuis leur origine mais, comme souvent en informatique, elles sont soumises à une évolution effrénée. Les nouveaux formats sont, en plus, incompatibles avec les anciens, ce qui obligera l'individu lambda à en racheter toujours et encore au fil du temps.


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