Introduction à la Mram

jeudi 17 avril 2008
par Jean-Michel FREDERIC
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 Introduction à la Mram (Magnétic RAM)

Cet article est le premier d’une série consacrée à la mémoire MRAM. Je serai aidé pour leur réalisation par Clément FREDERIC (mon fils ainé), qui produira ses propres articles.
Si vous êtes étudiants, prenez en compte le fait que nous cherchons surtout, à travers ces articles, à comprendre par nous même ce qu’est la MRAM, quelles sont ses promesses et comment elle fonctionne.

  • MRAM = Magnétic RAM (en français)
  • MRAM = Magnétoresistive RAM (en patois)
  • Si pour vous MRAM signifie Maison de Retraite Alexis Marquiset, alors suivez ce lien

Attentes autour de la MRAM

  • Vous allumez votre ordinateur et il est immédiatement fonctionnel (comme pour une télévision)
  • Pas de pertes de données en cas de coupure électrique
    • Donc si vous aviez éteint l’ordinateur sans fermer vos programmes (votre traitement de texte par exemple), vous retrouvez vos données telles que vous les aviez laissées
  • Éventuellement une consomation électrique moindre
    • Car les données ne sont pas stockées sous forme électriques, mais magnétiques.

 La RAM avant la MRAM

Quelques mots autour de la RAM

  • RAM est l’acronyme de Random Access Mémory (Mémoire à accès aléatoire).
  • La RAM, c’est la mémoire vive de l’ordinateur (aussi appelée mémoire centrale).
  • Elle mémorise les données dont nous avons besoin pour travailler afin que nous puissions y accéder rapidement.
  • La Ram est donc très rapide
  • Les données sont stockées sous forme de charge électrique
    • Pour imager, on pourrait dire que s’il y a une chage électrique, la valeur est 1 et que s’il n’y en à pas, la valeur est 0
  • Pour conserver vos données pendant que vous travaillez, la RAM doit être rafraichie (rechargée électriquement) 67 000 000 de fois par seconde (ne vous inquiétez pas l’ordi s’en charge ; respirez lentement).
  • Cette mémoire est dite vive (volatile) car dès que l’on éteint l’ordinateur, elle pert toutes les informations qu’elle contenait.
  • Pour illustrer ce qui précède, je dirais que lorsque l’ordinateur est éteint, vos données sont dans le disque dur, et que lorsque vous travaillez, les données dont vous avez besoin sont chargées dans la RAM

Si les données sont déjà dans le disque dur (mémoire de masse), pourquoi a t’on besoin de les charger dans la RAM ?
Parce que la mémoire vive est beaucoup plus rapide que le disque dur ( Exemples ci-dessous choisis sur des sites marchands le 06/04/2008)

  • Disque dur
    • Exemple pour un disque SATA3 de 320 Go à 7200 Tpm (Tours Par Minute), le débit théorique donné est de 300 Mo/seconde
    • Ce qui signifie qu’il peut transférer trois cent million de caractères par seconde (par exemple, 300 000 000 de fois la lettre "A" en une seconde)
  • RAM 
    • Exemple pour une RAM de type DDR2 à 667 Mhz, le débit théorique donné est de 5,3 Go (Giga octets) par seconde
    • Ce qui signifie qu’elle peut transférer cinq milliard trois cent million de caractères par secondes (par exemple, 5 300 000 000 fois la lettre "A" en une seconde)
  • Remarque :
    • Si l’on s’en tient aux chiffres ci-dessus, on en conclut que la mémoire vive va au moins 17 fois plus vite qu’un disque dur. Il faut rajouter à cela le temps d’accès à l’information : il se compte en millisecondes pour le disque dur et en nano secondes pour la mémoire vive : donc, si je veux accéder à une information, le temps d’accès à cette information sera environ 1 million de fois plus rapide sur une mémoire vive que sur un disque dur.
  • Exemple tiré du quotidien
    • Même si l’on ne retient que la notion de mémoire vive 17 fois plus rapide que le disque dur (on est loin du compte à cause des temps d’accès), imaginez que vous mettiez 17 fois plus de temps pour aller sur votre lieu de travail. Si vous habitez à 1 minutes de votre lieu de travail, ça va encore, mais si vous habitez à 1h00, un temps de trajet 17 fois plus devient, disons, pesant.

Pour aller plus loin
Quelques sites de référence sur la RAM

 La mémoire Flash

Un petit tour du coté de la mémoire Flash, qui équipe nos clés USB

  • C’est un type de mémoire non volatile (elle ne perd pas ses données lorsqu’elle n’est pas alimentée)
  • Il en existe un grand nombre de formats
    • Presque autant que de constructeurs
  • Les taux de transfert sont variables suivant les formats (environ 2000 fois plus lente que la RAM, donc si on reprend l’exemple du temps de trajet pour aller au boulot...)
    • Exemple, pour se faire une idée : 15 Mbps (pour une Mémory Stick), soit 15 millions de bits par seconde, soit environ 2 million de fois la lettre A par seconde.
    • Dans un autre article, c’est promis, je prendrais mes exemples sur la lettre B, histoire d’avancer un peu.

Pour aller plus loin
Quelques sites traitant des Mémoires Flash

 La MRAM

  • La MRAM remplacera probablement la Ram dans l’ordinateur (probablement vers 2010)
    • Je sais, il semblerait qu’il y ait 2 fois le mot "probablement" dans la phrase qui précède. C’est un effet quantique lié à la MRAM : en réalité, le mot "probablement" n’y est présent qu’une seule fois.
  • Son fonctionnement est basé sur une caractéristique de l’électron appelé Spin
    • Spin (patois Anglo-Saxon) peut signifier "Tourner" ou "Vriller"
  • La Mram stocke les données sous forme de charge magnétique dans un électron en agissant sur son Spin magnétique
    • Le disque dur aussi stocke ses données sous forme magnétiques, si les techniques d’écriture et de stockage sont différentes pour la MRAM, on peut considérer que la technique de lecture s’en rapproche (possibilité de lecture par une tête magnétorésistive).

Plus d’info

Cet article est en cours de construction (17/04/2008)