Theme memoires des ordinateurs gpe 1

Architecture des ordinateurs: Les Mémoires Groupe 1

THEME : LES MEMOIRES
INTRODUCTION

Une mémoire est un circuit à semi-conducteur permettant d’enregistrer, de conserver et de »
restituer les informations (instructions et variables). C’est cette capacité de mémorisation qui
explique la polyvalence des systèmes numériques et leur adaptabilité de nombreuses
situations. Les informations peuvent être écrites ou lues. Il y a écriture lorsqu’on enregistre
des informations en mémoire, lecture lorsqu’on récupère des informations précédemment
enregistrées.

Une mémoire peut être représentée comme une armoire de rangement constituée de différends
tiroirs. Chaque tiroir représente alors une case mémoire qui peut contenir un seul élément :
des données. Le nombre de case mémoire pouvant être très élevé, il est alors nécessaire de
pouvoir les identifier par un numéro. Ce numéro est appelé adresse. Chaque donnée devient
alors accessible grâce à son adresse.

I. GENERALITE, DEFINITION, HIERARCHIE DES MEMOIRES

Un ordinateur a deux caractéristiques essentielles : la vitesse à laquelle il peut traiter
l’information et la capacité de mémoriser ces informations c’est cette deuxième
caractéristique que nous allons approfondir dans ce chapitre.

Une mémoire c’est un dispositif capable d’enregistrer, de conserver et de restituer des
informations.

Les éléments de mémoire d’un ordinateur se repartissent en plusieurs niveaux caractérisés par
leur capacité (nombre d’information qu’elles peuvent contenir) et leur temps d’accès. D’où
l’intervention de la notion de hiérarchie des mémoires.

Une mémoire idéale serait une mémoire de grande capacité, capable de stocker un maximum
d’informations et possédant un temps d’accès très faible afin de pouvoir travailler rapidement
sur ces informations. Mais il se trouve que les mémoires de grande capacité sont souvent très
lente et que les mémoires rapides sont très chères. Et pourtant, la vitesse d’accès à la mémoire
conditionne dans une large mesure las performances d’un système. En effet, c’est là que se
trouve le goulot d’étranglement entre un microprocesseur capable de traiter des informations

IAI-Cameroun, GL 1C Page 1


très rapidement et une mémoire beaucoup plus lente (ex : processeur actuel à 3 GHz de
mémoire à 400MHz). Or, on n’a jamais besoin de toutes les informations au même moment.
Afin d’obtenir le meilleur compromis cout-performance, on défini donc une hiérarchie
mémoire. On utilise les mémoires de faible capacités mais très rapide pour stocker les
informations dont le microprocesseur e sert le plus et on utilise les mémoires de capacité
importante mais beaucoup plus lente pour stocker les informations dont le microprocesseur se
sert le moins. Ainsi, plus on s’éloigne du microprocesseur et plus la capacité et le temps
d’accès des mémoires vont augmenter.

Registres : les éléments de mémoires situés dans l’unité centrale de traitement(CPU)
caractérisés par une grande vitesse et servent principalement au stockage des
opérandes et des résultats intermédiaires.

La mémoire cache ou l’antémémoire est une mémoire rapide de faible capacité ( par
rapport à la mémoire centrale) utilisée comme la mémoire tampon entre le CPU et la
mémoire centrale. Cette mémoire permet au CPU de faire moins d’accès à la mémoire
centrale et ainsi de gagner du temps. Donc elle est destinée à accélérer l’accès à la
mémoire centrale en stockant les données les plus utilisées.

La mémoire centrale est l’organe principal de rangement des informations utilisées
par le CPU. Pour exécuter un programme, il faut le charger en mémoire centrale
(instructions +données). Cette mémoire est une mémoire à semi- conducteur, mais son
temps d’accès est beaucoup plus grand que celui des registres et du cache.

La mémoire d’appui sert de mémoire intermédiaire entre la mémoire centrale et les
mémoires auxiliaires. Elle est présente dans les ordinateurs les plus évolués et permet
d’augmenter la vitesse d’échange des informations entre les deux niveaux.

Mémoire de masse primaire ou mémoire de stockage est constitué de disque durs qui
permettent de stocker de manière permanente les informations (données, programmes)

Mémoire de masse secondaire ou mémoire auxiliaire est une mémoire périphérique de
grande capacité et de cout relativement faible, elles servent d’élément de stockage
permanent et utilisent pour cela des supports magnétiques (disque dur, ZIP) et des
supports optiques (CDROM, DVDROM).



II. LES TYPES DE MEMOIRES ET LEURS ROLES

1. MEMOIRE CENTRALE
La mémoire centrale ou principale contient les instructions et les données des programmes
que l’on désir exécuter, ainsi qu’une partie du système d’exploitation. Cette mémoire utilise
les semi-conducteurs (transistors), mais son temps d’accès est beaucoup plus long que celui
des registres et du cache.



STRUCTURE PHYSIQUE D’UNE MEMOIRE CENTRALE

a. La mémoire vive (ou RAM)

RAM signifie Randon Acces Memory ou mémoire à accès aléatoire, c’est-à-dire à accès
direct. Toutes les informations sont accessibles à l’aide de leur adresse. Elle est volatile. Sa
conception technologique repose sur un composant : le transistor. Le transistor peut effectuer
la fonction d’interrupteur et d’amplificateur.

Une mémoire vive sert au stockage temporaire de données. Elle doit avoir un temps de cycle
très court pour ne pas ralentir le microprocesseur.

Il existe deux grandes familles des mémoires centrales : les mémoires statiques (SRAM) et les
mémoires dynamiques (DRAM)



b. La mémoire vive dynamique DRAM

A base des condensateurs, ces mémoires possèdent un très grand taux d’intégration, elles sont
plus simple que les mémoires statiques mais avec un temps d’accès plus long.

La cellule mémoire d’une RAM dynamique utilise à la fois un transistor comme interrupteur
et un condensateur, qui permet d’emmagasiner une charge électrique.

Transistor

Condensateur

Si le condensateur est chargé c’est 1 sinon c’est 0

Le principe d’écriture : le transistor s’ouvre, le condensateur se charge puis le transistor se
ferme.

Le principe de lecture : le transistor s’ouvre, si le condensateur se décharge, c’est qu’il
contenait un 1 sinon c’est qu’il contenait un 0.

La lecture détruit l’information, il faut donc après chaque lecture régénérer l’information : on
dit que le lecteur est destructrice.

Autre inconvénient, le condensateur se décharge tout seul au fil du temps (courant de fuite),
ainsi, il est nécessaire de recharger tous les condensateurs de la mémoire régulièrement
(environ toutes les 2ms). On dit que le DRAM nécessite un rafraichissement régulier.



Cependant une cellule mémoire ne comporte qu’un seul transistor, ainsi, on peut réaliser de la
très haute intégration (Nombre de transistors que l’on peut mettre au cm2).

Remarque :

En réalité par mesure de sécurité on affecte deux transistors par condensateur.

Le temps d’accès moyen est de l’ordre de 10ns (nanoseconde)

c. Mémoire vive
statique

Les memos pires statiques sont à base de bascules de type D, elle possède un faible taux
d’intégration mais un temps d’accès rapide (utilisation pour les mémoires caches)

Une cellule mémoire est mémorisée à l’aide de 4 transistors : il n’y a plus de condensateur.

T2 T3

T1 T4

Comme il y a plus de condensateurs, il y a plus de rafraichissement, le SRAM est donc
beaucoup plus rapide que le DRAM et la mémoire cache est du type statique.



2. LA MEMOIRE MORTE (ROM)
Il existe un type de mémoire permettant de stocker des données en l’absence du courant
électrique, il s’agit de ROM (Read Only Memory, donc la traduction littérale est mémoire en
lecture seule) appelée mémoire morte, parfois mémoire non volatile car elle ne s’efface pas
lors de la mise hors tension du système.

Ce type de mémoire permet notamment de conserver les données nécessaires au démarrage de
l’ordinateur. En effet, ces informations ne peuvent être stockées sur le disque dur étant donné
que les paramètres du disque (essentiels à son initialisation) font partie de ces données vitales
à l’amorçage.

Les différentes mémoires de type ROM contiennent des données indispensables au
démarrage, c’est-à-dire :

Le BIOS est un programme permettant de piloter les interfaces d’entrée-sortie
principale du système, d’où le nom de BIOS ROM donne parfois à la puce de la carte
mère qui l’héberge.

Le chargeur d’amorce : un programme permettant de charger le système d’exploitation
en mémoire (vive) et de le lancer. Celui-ci cherche généralement le système
d’exploitation sur le lecteur de disquette, puis sur le disque dur, ce qui permet de
pouvoir lancer le système d’exploitation à partir d’une disquette système en cas de
disfonctionnement du système installé sur le disque dur.

Le Setup CMOS, c’est l’écran disponible à l’allumage de l’ordinateur permettant de
modifier les paramètres du système (souvent appelé BIOS à tort…).

Le Power-On Self Test (POST), programme exécuté automatiquement à l’amorçage
du système permettant de faire un test du système (c’est pour cela par exemple que
vous voyez le système « compteur » la RAM au démarrage.

Etant donné que les ROM sont beaucoup plus lentes que les mémoires de types RAM (une
ROM a un temps d’accès de l’ordre de 150ns tandis qu’une mémoire de type SDRAM a un
temps d’accès d’environ 10ns), les instructions contenues dans la ROM sont parfois copiées
en RAM au démarrage, on parle alors de shadowing (en français cela pourrait se traduire par
ombrage, mais on parle généralement de mémoire fantôme)

Les ROM ont petit à petit évolué de mémoires figées à des mémoires programmables, puis
reprogrammables.



a. ROM (Read Only Memory)
Les premières ROM étaient fabriquées à l’aide d’un procédé inscrivant directement les
données binaires dans une plaque de silicium grâce à un masque. Ce procédé est maintenant
obsolète.

Elle est programmée par le fabricant et son contenu ne peut plus être ni modifié, ni effacé par
l’utilisateur.

 STRUCTURE

Cette mémoire est composée d’une matrice donc la programmation s’effectue en reliant les
lignes aux colonnes par des diodes. L’adresse permet de sélectionner une ligne de la matrice
et les données sont alors reçues sur la colonne (le nombre de colonne fixant la taille des mots
mémoire).

 PROGRAMMATION

L’utilisateur doit fournir au consommateur un masque indiquant les emplacements des diodes
dans la matrice.

 AVANTAGES

Densité élevée

Non volatile

Mémoire rapide.

 INCONVENIENTS

Ecriture impossible

Modification impossible (toute erreur est fatale)

Délai de fabrication. (3 à 6 semaines)

Obligation de grandes quantités en raison du cout élevé qu’entraine la production du masque
et le processus de fabrication.

b. PROM

Les PROM (Programmable Read Only Memory) ou OTP ROM (One-Time Programmable
Read Only Memory), le contenu peut être modifié une fois par l’utilisateur, à l’aide d’un
équipement spécialisé ont été mises au point à la fin des années 70 par la firme Texas
Instrument. Ces mémoires sont des puces constituées de milliers de fusibles (ou bien de
diodes) pouvant être « grillés » grâce à un appareil appelé « programmeur de ROM »,



appliquant une forte tension (12v) aux cases mémoires devant être marquées. Les fusibles
ainsi grillés correspondent à des 0, les autres à des 1.

c. EPROM

Les EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) sont les PROM pouvant être
effacées. Ces puces possèdent une vitre permettant de laisser passer les rayons ultra violets.
Lorsque la puce est en présence des rayons ultra violets d’une certaine longueur d’onde, les
fusibles sont reconstitués, c’est-à-dire que tous les bits de la mémoire sont à nouveau à 1.
C’est pour cette raison qu’on qualifie ce type de PROM d’effaçable. Le contenu peut être
effacé et modifié plusieurs fois.

d. EEPROM

Les EEPROM (Electricaly Erasable Read Only Memory) sont aussi des PROM effaçables,
mais contrairement aux EPROM, celles-ci peuvent être effacées par un simple courant
électrique, c’est-à-dire qu’elles peuvent être effacées même lorsqu’elles sont en position dans
l’ordinateur.



3. MEMOIRE CACHE

ARCHITECTURE DES MEMOIRES CACHES

La mémoire cache (ou tout type de cache) est une mémoire intermédiaire dans laquelle se
trouvent stockées toutes les informations que le processeur central est le plus susceptible de
demander. Elle sert donc à accélérer la communication entre un élément fournisseur plus lent
que l’élément demandeur. Comme ces informations sont immédiatement disponibles, le temps
de traitement se trouve diminué d’autant, ce qui mécaniquement accroit notablement les
performances de l’ordinateur.

Il existe souvent plusieurs niveaux de mémoire cache : une interne au processeur, une autre
intégrée sur la carte mère, mais on peut en avoir aussi sur le disque dur.

Mémoire cache est la traduction littéraire de l’expression anglaise de cache Memory, qui vient
elle-même de mémoire cachée, principe inventé à Grenoble dans les années 1960, l’académie
française propose l’antémémoire. La différence entre mémoire cache et mémoire tampon
réside dans le faite que la mémoire cache duplique l’information, tandis que la tampon
exprime l’idée d’une salle d’attente, sans impliquer nécessairement une duplication. Le cache
buffer (tampon de cache) du disque ou dik cache (cache de disque) est à la fois un tampon où
transite l’information et une mémoire cache qui recopie sous forme électronique les données
stockées dans le disque sous forme magnétique.



a. Fonctionnement
Le cache contient une copie des données originales lorsqu’elles sont couteuses (en termes de
temps d’accès) à récupérer ou à calculer par rapport au temps d’accès au cache. Une fois les
données stockées au cache, l’utilisation future de ces données peut être réalisée en accédant à
la copie en cache plutôt qu’en récupérant ou recalculant les données, ce qui abaisse le temps
d’accès moyen. Le processus fonctionne ainsi :

L’élément demandeur demande une information ;

Le cache vérifie s’il possède cette information. S’il la possède, il la retransmet à
l’élément demandeur, on parle alors de succès de cache. S’il ne la possède pas il la
demande à l’élément fournisseur (mémoire principale) ; on parle alors de défaut de
cache ;

L’élément fournisseur traite la demande et renvoi la réponse au cache ;

Le cache la stocke pour l’utilisation ultérieure et la retransmet à l’élément demandeur.

Si les mémoires caches permettent d’accroitre les performances, c’est en partie grâce à deux
principes qui ont été découverts suite à des études sur le comportement des programmes
informatiques :

Le principe de localité spatiale : qui indique l’accès à une instruction située à une
adresse X va probablement être suivi d’un accès à une zone tout proche de X

Le principe de localité temporelle : qui indique l’accès à une zone mémoire à un
instant donné à de fortes chances de se reproduire dans la suite du programme.

b. Divers niveaux de mémoire cache

On trouve une zone de cache :

Cache de premier niveau (L1) dans les processeurs (cache des données souvent séparé
du cache d’instructions) ;

Le cache de second niveau (L2) dans certains processeurs (peut se situer hors de la
puce) ;

Le cache de troisième niveau (L3) rarement (sur la carte mère) ;

Dans les disques durs ; dans les serveurs proxy ;

Dans les serveurs de pages dynamiques.



c. Mémoire cache des microprocesseurs
Elle est souvent subdivisée en niveaux qui peuvent aller jusqu’à trois. Elle est très rapide, et
donc très chère. Il s’agit souvent de SRAM.

Mémoire
Mot ligne L2
CPU L1
Principale

Différents niveaux de mémoire d’un microprocesseur

En programmation, la taille de mémoire cache revêt un attrait tout particulier, car pour
profiter de l’accélération fournie par cette mémoire très rapide, il faut que les parties du
programme tiennent le plus possible dans cette mémoire cache. Comme elle varie suivant les
processeurs, ce rôle d’optimisation est souvent dédié au compilateur. De ce fait, plus la taille
de la mémoire cache est grande, plus la taille des programmes accélérés peut être élevée.

C’est aussi un élément souvent utilisé par les constructeurs pour faire varier les performances
d’un produit sans changer d’autres matériels. Par exemple, pour les microprocesseurs, on
trouve des séries bridées (avec une taille de mémoire cache volontairement réduite), tel que
les durons chez AMD ou Cèlerons chez INTEL, et des séries haut de gamme avec une grande
mémoire cache comme les processeurs Opterons chez AMD, ou Pentium 4EE chez INTEL.

Un exemple de boucle très courte qui tient entièrement dans les caches de données et
d’instructions, par exemple le calcul suivant (écrit en langage C) :

Long i ; double s ;

S= ();

For (i=1; i<50000000; ++i) s+=1. /I;

Definitions;

Une ligne est le plus petit élément de données qui peut être transféré entre la mémoire
cache et la mémoire de niveau supérieur.

Un mot est le plus petit élément de données qui peut être transféré entre le processeur
et la mémoire cache.



d. Défaut des caches

Il existe trois types de défauts de cache en système uni processeur

Les défauts de cache obligatoires : ils correspondent à la première demande du
processeur pour une donnée/instruction spécifique et ne peuvent être évités,

Les défauts de cache capacitifs : l’ensemble des donnés nécessaires au programme
excédent la taille du cache, qui ne peut donc pas contenir toutes les données
nécessaires,

Les défauts de caches conflictuels : deux adresses distinctes de la mémoire de niveau
supérieur sont enregistrées au même endroit dans le cache et s’évincent mutuellement,
créant ainsi des défauts de cache.



4. LA MEMOIRE FLASH OU FLASH EPROM
La mémoire flash s’apparente à la technologie de l’EEPROM. Elle est programmable et
effaçable électriquement comme les EEPROM.

 STRUCTURE

Il existe deux technologie différentes qui se différencient par l’organisation de leurs réseaux
mémoires : L’architecture NOR et NAND.

L’architecture NOR propose un assemblage des cellules élémentaires de mémorisation en
parallèle avec des lignes de sélection comme dans une EEPROM classique.

L’architecture NAND propose un assemblage en série de ces mêmes cellules avec les lignes
de sélection.

D’un point de vue pratique, la différence majeure entre NOR et NAND tient leurs interfaces.
Alors qu’une NOR dispose de bus d’adresses et de données dédiées, la NAND est dotée d’une
interface d’E/S indirecte. Par contre, la structure NAND autorise une implantation plus dense
grâce à une taille de la cellule approximativement 40% plus petite que la structure NOR.



 PROGRAMMATION

Si NOR et NAND exploitent toutes deux le même principe de stockage de charges dans une
grille flottante d’un transistor, l’organisation de leurs réseaux mémoire n’offre pas la même
souplesse d’utilisation. Les flashes NOR autorisent un adressage aléatoire qui permet de la
programmer octet par octet alors la Flash NAND autorise un accès séquentiel aux données et
permettra seulement une programmation par secteur comme sur un disque dur.

 AVANTAGE

FLASH NOR :

 Comportement d’un RAM non volatile.

 Programmation et effacement mot par mot possible.

 Temps d’accès faible.

FLASH NAND :

 Comportement d’un RAM non volatile.

 Forte densité d’intégration, cout réduit.

 Rapidité de l’écriture/lecture par paquet.

 Consommation réduite.

 INCONVENIENTS

FLASH NOR

 Lenteur de l’écriture/lecture par paquet.

 Cout.

FLASH NAND

 Ecriture/lecture par octet impossible.

 Interface E/S indirecte.

La Flash EPROM a connu un essor très important ces dernières années avec le boom de la
téléphonie portable et des appareils multimédia (PDA, appareil photo numérique, lecteur
MP3, etc.…)



5. LES REGISTRES

a) Définition

Un registre est un emplacement de mémoire interne à un processeur. Les registres se situent
au sommet de la hiérarchie des mémoires. Il s’agit de la mémoire au meilleur temps d’accès,
mais dont le cout de fabrication est élevé car la place dans un microprocesseur est limitée.
Leur nombre dépasse donc rarement quelque dizaine d’octets.

b) Types et utilisation des registres

On rencontre souvent les registres suivants :

compteur ordinal (CO) : indique l'emplacement de la prochaine instruction à être
exécutée (synonymes : compteur de programme, pointeur d'instruction) ;
pointeur de pile : indique la position du prochain emplacement disponible dans la pile
mémoire ;
accumulateur : dans certaines architectures, stocke les résultats des opérations
arithmétiques et logiques ;
registre d'instruction : contient l'instruction en cours pendant son exécution ;
registre d'index : utilisé comme index lorsqu'on utilise le mode d'adressage du même
nom ;
registre d'état (PSW pour Processor Status Word) : décrit l'état du processeur ; il est le
plus souvent interprété bit à bit (synonyme : drapeaux) ;
registre d'adresse (RAD) : assure la communication avec le bus d'adresse ;
registre de données (RDO) : assure la communication avec le bus de données.
registre PTBR (Page Table Base Register) : registre matériel de la MMU permettant la
gestion de la pagination.

Certains registres sont destinés à stocker des adresses (les deux premiers dans la liste ci-
dessus), d'autres des données.



c) Autres registres

Certains de ces registres peuvent se trouver dans le microprogramme du processeur. Sur
architecture x86, pour le mode protégé :

GDTR où est stockée l'adresse de la table globale de descripteurs (GDT) ;
LDTR où est stockée l'adresse de la table locale de descripteurs (LDT) du processus
courant (voir (en) Local Descriptor Table) ;
IDTR où sont stockées l'adresse et la taille de l'IDT (Interrupt Descriptor Table) ;
TR où est stockée l'adresse du TSS du processus courant ;
CR0 (Control Register 0 ou MSWR pour Machine Status Word Register) où sont
stockés des indicateurs pour l'ensemble du système (activation de la segmentation et
de la pagination entre autres) ;
CR3 (Control Register 3 ou PDBR pour Page Directory Base Register) où est stockée
l'adresse du Page Directory courant (pagination).

SCHEMA DES REGISTRES D’UN PROCESSEUR MOTOROLA 68000



III. CARACTERISTIQUES DES MEMOIRES

 La capacité d’une mémoire

La capacité (taille) d’une mémoire est le nombre (quantité) d’informations qu’on peut
enregistrer (mémoriser) dans cette mémoire.

Elle peut s’exprimer en :

 Bit : un bit est l’élément de base pour la représentation de l’information.

 Octet : 1 octet = 8 bits

 Kilo-octet (KO) :1 Ko = 1024 octets = 2

 Méga-octet (Mo): 1 Mo = 1024 Ko = 2

 Géga-octet : (Go) : 1 Go = 1024 Mo = 2

 Téra-octet : (To) : 1024 Go = 2

 La volatilité

Si une mémoire perd son contenu (les informations) lorsque la source d’alimentation est
coupée alors la mémoire est dite volatile.

Si une mémoire ne perd pas (conserve) son contenu lorsque la source d’alimentation est
coupée alors la mémoire est dite non volatile (mémoire permanente ou stable).

 Mode d’accès à l’information (lecture/écriture)

Sur une mémoire on peut effectuer les opérations de :

 Lecture : récupérer / restituer une information à partir de la mémoire.

 Ecriture : enregistrer une nouvelle information ou modifier une information déjà
existante dans la mémoire.

Il existe des mémoires qui offrent les deux modes lecture/écriture, ces mémoires s’appellent
mémoires vives.

Il existe des mémoires qui offrent uniquement la possibilité de lecture (c’est pas possible de
modifier le contenu). Ces mémoires s’appellent mémoires mortes.



 Temps d’accès

C’est le temps nécessaire pour effectuer une opération de lecture ou d’écriture.

Par exemple pour l’opération de lecture, le temps d’accès est le temps qui sépare la demande
de la lecture de la disponibilité de l’information.

Demande de la
lecture

Disponibilité de

L’information
Temps d’accès

Le temps d’accès un critère important pour déterminer les performances d’une mémoire ainsi
que les performances d’une machine.

Exemple : donnons les caractéristiques de la mémoire centrale.

 La mémoire centrale est réalisée à base des semi-conducteurs.

 La mémoire centrale est une mémoire vive : accès en lecture et en écriture.

 La mémoire centrale est dite à accès aléatoire (RAM : Random Acces Memory) c’est-
à-dire que le temps d’accès à l’information est indépendant de sa place en mémoire.

 La mémoire centrale est volatile : la conservation de son contenu nécessite la
permanence de son alimentation électrique.

 Un temps d’accès à une mémoire centrale est moyen mais plus rapide que les
mémoires magnétiques.

 La capacité d’une mémoire centrale est limitée mais il y a toujours une possibilité
d’une extension.

 Pour la communication avec les autres organes de l’ordinateur, la mémoire centrale
utilise les BUS (bus d’adresses et bus de données)



Remarque

Les mémoires utilisées pour réaliser la mémoire principale d’un système à microprocesseurs
sont des mémoires à semi-conducteur. On a vu que dans ce type de mémoire, on accède
directement à n’importe quelle information dont on connait l’adresse et que le temps mis pour
obtenir cette information ne dépend pas de l’adresse. On que l’accès à une telle information
est aléatoire ou direct.

A l’inverse, pour accéder à une information sur bande magnétique, il faut dérouler la bande en
repérant tous les enregistrements jusqu’à ce que l’on trouve celui que l’on désire. On dit alors
que l’accès à l’information est séquentiel. Le temps d’accès est variable selon la position de
l’information recherchée. L’accès peut encore être semi-séquentiel : combinaison dans accès
directs et séquentiels.

Pour un disque magnétique par exemple, l’accès à la piste est direct, puis l’accès au secteur
est séquentiel.



IV. TYPES D’ACCES AUX MEMOIRES
Il existe quatre types d’accès aux mémoires à savoir :

Accès séquentiel

Pour accéder à une information on doit parcourir toutes les informations précédentes.

Accès lent.

Exemple : bandes magnétiques (K7 vidéo).

Accès direct

Chaque information a une adresse propre.

On peut accéder directement à chaque adresse.

Exemple : mémoire centrale

Accès semi-séquentiel

Intermédiaire entre séquentiel et direct

Exemple : disque dur

 Accès direct au cylindre

 Accès séquentiel au secteur sur le cylindre

Accès associatif/par le contenu

Une information est identifiée par une clé

On accède à une information via sa clé

Exemple : mémoire cache.



V. FONCTONNEMENT
Le fonctionnement de la mémoire se déroule en quatre phases :

1. Cycle de Lecture

Etablissement de l’adresse

Signal de lecture (R/W=0 par exemple)

Sélection du boitier (CS=0)

Apres un certain temps, l’information apparait sur la sortie et reste présente jusqu’à la
fin du cycle

2. Cycle d’Ecriture

Etablissement de l’adresse

Sélection du boitier (CS=0)

Etablissement de la donnée sur l’entrée

Signal d’écriture (R/W=0)

3. Protocoles échanges processeur mémoire

Synchrone : au bout de k unités de temps, le processeur suppose que
l’opération sur la mémoire a été réalisée (mot écrit en mémoire, mot lu
disponible sur la sortie)

Asynchrone (handshaking): processeur et mémoire s’échangent des
informations de contrôles (request/acknowledgment)

4. Optimisation

Mémoire synchrone (synchroniser avec les bus) : SDRAM

Pour les mémoires matriciels, accès en mode page : on charge ligne et colonne,
puis on ne change que les colonnes pour les accès suivants (localité des
données) : DRAM FPM



Pour les mémoires matriciels, accès en rafale (burst) : on charge ligne et
colonne ainsi que le nombre de données à lire ; incrémentation dans la
mémoire des colonnes pour les accès suivants (localité des données). DDR-
SDRAM



CONCLUSION
Une mémoire est un dispositif capable d’enregistrer, de stocker, et de restituer des
informations (codés en binaire dans un ordinateur). Les éléments de mémoire d’un ordinateur
se repartissent en plusieurs niveaux caractérisés par leurs capacités, leurs temps d’accès, et le
cout par bit. Mémoire vive ou mémoire RAM (Random Acces Memory, traduisez mémoire à
aces aléatoire), appelée aussi la « mémoire ». il s’agit d’un espace de stocker de manière
temporaire des données lors de l’exécution d’un programme. Mémoire more appelée aussi
mémoire à lecture seule (ROM : Read Only Memory). Dans ce cas, les informations
contenues en mémoire ne peuvent être accédées qu’en lecture.


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