Les différents types de mémoire RAM à connaître

Les mémoires d’ordinateur sont nombreuses et il faut connaître les types de mémoire RAM disponibles sur le marché et les forfaits disponibles. La mémoire RAM est un composant nécessaire au fonctionnement de notre ordinateur, et ses performances en dépendent dans une large mesure. C’est pourquoi nous allons voir et expliquer tous ces types de mémoire, leurs caractéristiques, ainsi que les différentes encapsulations ou formats que l’on peut trouver.

Comme vous pouvez vous y attendre, il existe de nombreux types de mémoire et de nombreux formats différents, car l’espace disponible dans un ordinateur portable n’est pas le même que celui d’un PC de bureau. Il y a aussi les souvenirs des appareils mobiles tels que le Smartphone et la Tablette qui auront aussi les leurs, et nous les verrons aussi.

Qu’est-ce que la mémoire RAM ?

La RAM ou mémoire vive est un composant physique de notre ordinateur qui est disponible sous forme modulaire pour être installé sur la carte mère de l’ordinateur. Dans certains cas, il sera inséré de manière fixe dans l’ordinateur, comme dans le cas des téléphones portables.

La mémoire RAM est chargée de charger toutes les instructions qui sont exécutées dans le processeur afin qu’il puisse y accéder. Ces instructions proviennent du système d’exploitation, de notre interaction avec l’ordinateur et des périphériques d’entrée/sortie. Tous les programmes en cours d’exécution sont stockés dans la mémoire RAM afin de pouvoir envoyer leurs instructions beaucoup plus rapidement que si elles étaient envoyées depuis le disque dur.

Elle est appelée mémoire à accès aléatoire car il est possible de lire et d’écrire dans n’importe lequel de ses emplacements mémoire sans avoir à respecter un ordre séquentiel d’accès. Il est également volatile, ce qui signifie que lorsque l’ordinateur est éteint, tout son contenu disparaît et il est vide.

Construction de la RAM : types de paquets PC

Avant de nous pencher sur les différentes technologies et les différents types de RAM, examinons les types de paquets disponibles pour la RAM. Ces termes apparaissent dans la liste des types de RAM, il est donc bon de les connaître à l’avance et d’en connaître les différences.

L’encapsulation consiste en un circuit imprimé où sont installés les puces ou modules de mémoire. Il dispose également de la connexion nécessaire pour l’installer sur la carte mère et rendre effective la communication avec le processeur.

• RIMM : ces modules montent des mémoires RDRAM ou Rambus DRAM que nous verrons plus tard. Ces modules disposent de 184 broches de connexion et d’un bus de 16 bits.
• SIMM : ce format était utilisé dans les anciens ordinateurs. Vous aurez des modules à 30 et 60 broches et un bus de données de 16 et 32 bits.
• DIMM : c’est le format actuellement utilisé pour la RAM DDR dans les versions 1, 2, 3 et 4. Le bus de données est de 64 bits et peut avoir : 168 broches pour la RAM SDR, 184 pour la DDR, 240 pour la DDR2 et la DDR3 et 288 pour la DDR4.
• SO-DIMM : Il s’agit du format DIMM spécifique au bloc-notes. Il est plus petit et plus compact que les précédents et aura un nombre de broches de connexion de 144 pour la RAM SDR, (32 bits), 200 pour la RAM DDR et DDR2, 204 pour la RAM DDR3 et 260 pour la RAM DDR4.
• Mini DIMMs : ont le même nombre de broches que les SO-DIMMs, mais sont encore plus petits, mesurant 82 mm de long sur 18 mm de haut. Ils sont destinés à être installés dans des PC NUC ou Mini.
• FB-DIMM : format DIMM pour les serveurs.

Mémoires SRAM

Ce sont également des mémoires à accès aléatoire, bien que dans ce cas elles soient statiques. Ce type de mémoire est plus rapide et plus fiable que la DRAM car elle doit être rafraîchie moins souvent que la DRAM pour maintenir son contenu.

La construction de ces RAM est basée sur un circuit à bascule qui permet au courant de circuler dans les deux sens en fonction de celui des deux transistors du circuit qui est activé. De cette façon, les données peuvent rester stockées dans ce circuit sans avoir besoin d’être constamment rafraîchies. Ces mémoires nécessitent plus de puissance, mais sont plus rapides, mais aussi plus coûteuses à fabriquer. Ils sont normalement utilisés pour constituer la mémoire cache du processeur.

Mémoires DRAM

Ce nom est l’abréviation de Dynamic RAM (mémoire vive dynamique). Il s’agissait des premières mémoires basées sur des semi-conducteurs en silicium, et elles étaient initialement de type asynchrone. La caractéristique la plus importante introduite par ces mémoires était leur structure à transistors et condensateurs. Il était possible de stocker des données à l’intérieur d’une cellule de mémoire en alimentant le condensateur des centaines de fois par seconde afin que les données restent stockées.

Ce type de mémoire est volatile, c’est-à-dire qu’elle perd son contenu lorsqu’elle est éteinte. Les DRAM étaient asynchrones, il n’y avait donc aucun élément permettant de synchroniser la fréquence du processeur avec la fréquence de la mémoire elle-même. Par conséquent, la communication entre les deux éléments était moins efficace. Mais quelque temps plus tard, sont apparues les mémoires SDRAM (mémoires RAM synchrones), qui mettent en œuvre une horloge chargée de les synchroniser avec le processeur.

Cette mémoire est celle qui est utilisée pour construire les mémoires RAM de notre ordinateur. Ils sont moins chers et plus simples à construire que les SRAM, mais aussi plus lents. Il existe les types de mémoires DRAM suivants :

• FPM-RAM (Fast Page Mode RAM) : ces mémoires ont été utilisées pour le premier Intel Pentium. Sa conception consistait à pouvoir envoyer une seule adresse et recevoir en retour plusieurs adresses consécutives. Cela permet une meilleure réponse et une plus grande efficacité car il n’est pas nécessaire d’envoyer et de recevoir continuellement des adresses individuelles.

• EDO-RAM (Extended Data Output RAM) : c’est l’amélioration de la conception précédente. En plus de pouvoir recevoir simultanément des adresses contiguës, il lit la colonne d’adresses précédente, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de continuer à attendre de recevoir des adresses lorsque l’une d’elles est envoyée.

• BEDO-RAM (Burst Extended Data RAM) : amélioration de l’EDO-RAM, cette mémoire était capable d’accéder à plusieurs emplacements mémoire pour envoyer des rafales de données (Burt) à chaque cycle d’horloge au processeur. Ce souvenir n’a jamais été commercialisé.

• Rambus DRAM : Elles ont constitué l’évolution des DRAM asynchrones. Ceux-ci ont amélioré à la fois la bande passante et la fréquence, atteignant jusqu’à 1200 MHz et une largeur de bus de 64 bits. Ils utilisaient un boîtier RIMM et sont maintenant obsolètes.

• SDRAM (mémoire de type synchrone) : La grande différence avec les versions précédentes de la DRAM est qu’elle possède une horloge interne capable de synchroniser la fréquence de la mémoire avec le processeur afin d’améliorer les temps d’accès et l’efficacité de la communication. C’est le type de RAM qui est utilisé aujourd’hui, et il en existe plusieurs versions que nous allons maintenant voir.

• SDR RAM : ce sont les prédécesseurs de la célèbre DDR RAM et sont de type synchrone. Ils étaient construits sous une encapsulation DIMM de 168 contacts et jusqu’à il y a environ 10 ans, ils étaient ceux utilisés dans nos ordinateurs, comme dans l’AMD Athlon et les Pentium 2 et 3. Ils ne permettaient qu’une taille de module de 512 Mo.

Mémoire DDR SDRAM (actuelle)

Comme il s’agit des mémoires RAM actuelles, nous avons décidé de les placer dans une section distincte, car il existe un grand nombre de variantes au sein de cette famille de mémoires RAM. Tous sont de type synchrone et ont été utilisés pendant de nombreuses années jusqu’à aujourd’hui.

Les mémoires DDR permettent le transfert d’informations par deux canaux différents simultanément dans le même cycle d’horloge (Double Data), ce qui nous permet d’atteindre des performances et des vitesses d’accès plus élevées. Bien entendu, il existe plusieurs versions de ces mémoires RAM utilisées dans les ordinateurs d’aujourd’hui.

DDR SDRAM (première version)

Il s’agit de la première version de la RAM DDR telle que nous la connaissons aujourd’hui. Ils sont montés sur des DIMM à 182 broches et des SO-DIMM à 200 broches. Ces mémoires fonctionnent à 2,5 Volts et ont une vitesse d’horloge comprise entre 100 MHz et 200 MHz.

La DDR RAM a été la première à mettre en œuvre la technologie à double canal, qui permet aux modules de RAM d’être divisés en deux banques ou emplacements pour échanger des données avec le bus sur deux canaux simultanés. Par exemple, si les modules sont de 64 bits, nous aurons une largeur de bus de swap de 128 bits. Les configurations de RAM suivantes ont existé en termes de vitesse :

TABLEAU

DDR2 SDRAM (deuxième version)

Elles sont la deuxième version des mémoires DDR, et ont la nouveauté d’être capables de doubler les bits transférés à 4 au lieu de 2 pour chaque cycle d’horloge.

L’encapsulation utilisée est également de type DIMM, mais avec 240 contacts et un emplacement différent pour les différencier des précédents. Ces modules fonctionnent à 1,8 V, ils consomment donc moins d’énergie que la DDR. Il existe également des variantes So-DIMM et Mini DIMM pour les ordinateurs portables et des versions DDR2L pour les ordinateurs portables avec une consommation d’énergie de 1,5V. Une mémoire DDR2 ne peut pas être installée dans un emplacement DDR et vice versa, car elles ne sont pas compatibles entre elles.

Les configurations qui ont existé sont les suivantes :

DDR3 SDRAM (troisième version)

Dans ce cas, l’efficacité énergétique est améliorée en fonctionnant à une tension de 1,5 V dans la version de bureau. Le boîtier est toujours de type DIMM à 240 broches et la capacité par module de mémoire est de 16 Go maximum. Toutes les autres spécifications ne sont pas prises en charge non plus.

Un aspect négatif des versions suivant la DDR est que, bien que la vitesse augmente, il en va de même pour la latence, bien qu’en substance, elles soient toujours plus rapides que la génération précédente.

Dans cette nouvelle version de la RAM, quelques variantes ont été introduites en fonction des besoins des ordinateurs portables et de l’invention des mini PC (NUC), qui sont fondamentalement des ordinateurs de bureau, mais de très petites dimensions et à très faible consommation d’énergie.

• DDR3 : ce sont les ordinateurs de bureau traditionnels en encapsulation DIMM et fonctionnant à 1,5V.
• DDR3L : dans ce cas, ils fonctionnent à 1,35 V et sont destinés aux ordinateurs portables, aux NUC et aux serveurs dans des boîtiers So-DIMM, SP-DIMM et Mini DIMM.
• DDR3U : Ils descendent à 1,25 V et ne sont pas très utilisés.
• LPDDR3 : cette mémoire ne consomme que 1,2 V et est destinée à être utilisée dans les tablettes et les smartphones. Ils consomment également très peu de courant lorsqu’ils ne sont pas utilisés, ce qui les rend très efficaces. Ces puces sont directement soudées au circuit imprimé de l’appareil.

Voyons maintenant les configurations que nous avons sur le marché :

DDR4 SDRAM (quatrième et dernière version)

Ces mémoires fonctionnent à une fréquence plus élevée et sont montées dans un boîtier DIMM à 288 broches. Malgré l’augmentation considérable de la fréquence, ces mémoires sont encore plus efficaces, fonctionnant à 1,35 V pour les PC de bureau et à 1,05 V pour les ordinateurs portables. Les versions plus puissantes jusqu’à 4600 MHz fonctionnent à 1,45 V.

Une autre nouvelle caractéristique de la DDR4 est qu’elle est capable de fonctionner en triple et quadruple canaux (Triple Channel et Quad Channel). En outre, nous avons maintenant la possibilité de monter des modules allant jusqu’à 16 et 32 Go dans une seule encapsulation.

De même, ces mémoires sont divisées en 4 types différents en fonction de leur utilisation :

• DDR4 : ce sont celles utilisées dans les ordinateurs de bureau, elles se présentent sous la forme d’un module DIMM à 288 contacts et fonctionnent à des tensions comprises entre 1,35 et 1,2 V.
• DDR4L : Elles sont conçues pour les ordinateurs portables et les serveurs et sont montées sur une So-DIMM à 1,2 V.
• DDR4U : Comme les précédentes, elles sont principalement utilisées pour les serveurs et fonctionnent également à 1,2 V. Leur utilisation est rare et les DDR4L sont plus répandues.
• LPDDR4 : Elles sont conçues pour les appareils mobiles et fonctionnent à 1,1 ou 1,05 V, bien qu’elles soient plus lentes que la DDR4 de bureau, comme d’habitude. Ils fonctionnent à environ 1600 MHz, bien qu’il existe également une autre version appelée LPDDR4E qui fonctionne à 2133 MHz.

Jetons un coup d’œil au tableau correspondant :

Mémoires GDDR

Outre la RAM DDR traditionnelle, il existe également la variante GDDR (Graphics Double Data Rate), qui désigne la mémoire conçue pour les cartes graphiques.

Ces mémoires fonctionnent également selon la norme DDR spécifiée par le JEDEC, envoyant deux bits ou 4 bits par cycle d’horloge, bien que dans ces cas, elles soient optimisées pour des fréquences plus élevées et des largeurs de bus plus importantes afin de raccourcir les temps d’accès aux instructions stockées à l’intérieur.

Bien entendu, leur prix joue également un rôle, car leur fabrication est nettement plus coûteuse que celle de la DDR ordinaire. Comme pour la DDR, il existe différentes évolutions qui ont permis d’augmenter considérablement les performances de nos cartes graphiques.

• GDDR : elles ont été les premières à arriver sur le marché et sont basées sur la mémoire DDR2. Leur fréquence effective était comprise entre 166 et 950 MHz avec une latence de 4 à 6 ns. Ces mémoires étaient utilisées dans les anciennes cartes ATI Radeon 9000 et Nvidia GeForce FX.
• GDDR2 : Également basées sur la mémoire DDR2, elles étaient essentiellement une optimisation des précédentes pour atteindre des fréquences comprises entre 533 et 1000 MHz et une bande passante comprise entre 8,5 et 16 Go/s. Ils ont été montés dans l’AMD HD 5000 et le Nvidia GT 700, entre autres.
• GDDR3 : Cette mémoire a été conçue par ATI pour ses cartes Radeon X800, bien que la première à l’utiliser ait été la Nvidia GeForce FX 5700. Ils ont également été utilisés pour construire les consoles PlayStation 3 et Xbox 360. Ces mémoires fonctionnent entre 166 et 800 MHz.
• GDDR4 : Cette mémoire était basée sur la technologie DDR3, bien que son existence ait été assez courte et qu’elle ait été rapidement remplacée par la GDDR5. Cette mémoire était utilisée par certaines cartes graphiques AMD telles que l’AMD HD3870 et autres, qui affrontaient la Nvidia 8800 GT avec GDDR3.
• GDDR5 : nous avons vu cette mémoire utilisée ces dernières années, étant utilisée à ce jour par des cartes telles que la Nvidia GTX 1000 et d’innombrables cartes AMD, telles que les Radeon HD, R5, R7, R9 et même la plus récente RX Polaris. Les largeurs de bus de ces mémoires vont de 20 Go/s sur un bus 32 bits à 160 Go/s sur un bus 256 bits, et la fréquence effective de la mémoire peut atteindre 8 Gbps. Ils sont également installés dans les dernières consoles, comme la PS4 et la Xbox One X.
• GDDR5X : Il s’agit d’une évolution extrême de la GDDR5 utilisée par Nvidia pour ses cartes 1080, 1080 Ti et Titan X, capable d’atteindre une fréquence effective de 11 Gbps et une bande passante de pas moins de 484 GB/s sur un bus de 352 bits.
• GDDR6 : C’est l’ère actuelle des cartes graphiques de Nvidia, qui équipent exclusivement la nouvelle gamme RTX Turing de la marque. Ces mémoires ont un coût élevé et sont capables d’atteindre 14 Gbps avec une bande passante de 672 Go/s sur un bus de 384 bits, utilisée par la Nvidia Titan RTX, la carte graphique la plus puissante jamais créée à ce jour.

Voilà donc pour les types de RAM utilisés ces derniers temps, ainsi que pour leurs principales caractéristiques. L’idée est de mettre à jour cet article au fur et à mesure que de nouvelles technologies sont mises en œuvre.

Nous espérons que vous avez trouvé cet article intéressant. S’il manque des informations, écrivez-nous dans les commentaires, nous vous contacterons. Quelle est la mémoire RAM de votre ordinateur et de votre carte graphique ?