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Jusqu'ici, nous avons parlé des caractéristiques
techniques de la mémoire et de son
mode de fonctionnement dans un système. Nous n'avons pas encore
abordé les
détails techniques, c'est-à-dire la question des "bits et
des octets". Ce chapitre traite
du système de numération binaire, qui constitue la base
de l'informatique, ainsi
que du calcul de la capacité d'un module mémoire.
1- BITS ET OCTETS
Les ordinateurs communiquent via un "code" appelé langage
machine, qui n'utilise
que deux chiffres: 0 et 1. Différentes combinaisons de 0 et de 1
forment ce que l'on
appelle des nombres binaires. Ces nombres servent à
écrire les instructions
destinées aux puces et microprocesseurs qui commandent les
équipements
informatiques tels que les ordinateurs, les imprimantes, les disques
durs, etc.
Vous avez déjà entendu parler des "bits" et "octets." Il
s'agit d'unités d'information
majeures en informatique. Le terme bit est l'abbréviation de
"binary digit" (nombre
binaire). Comme son nom le suggère, un bit est un nombre d'un
seul chiffre. Le bit
est la plus petite unité en informatique, il peut prendre la
valeur 1 ou 0. Un octet
est un groupe de 8 bits. Presque toutes les spécifications
concernant les capacités
de votre PC sont exprimées en octets. Par exemple, la
capacité mémoire, les taux
de transfert de données et les capacités de stockage sont
mesurés en octets ou en
multiples de ceux-ci (kilo-octets, méga-octets ou giga-octets).
Cette discussion sur les bits et octets joue un rôle central
lorsque l'on parle de
l'interfonctionnement des systèmes de calcul et des autres
éléments. Nous allons
maintenant indiquer comment les bits et octets permettent la mesure des
performances sur les mémoires ainsi que l'interaction avec
d'autres éléments
comme la CPU.
2- CPU ET BESOINS EN MÉMOIRE (retour haut de page)
La CPU (unité centrale) d'un ordinateur traite les
données par tranches de 8 bits.
Ces tranches, comme nous l'avons indiqué plus haut, sont
appelées octets. Comme
l'octet est l'unité fondamentale de calcul, la puissance de la
CPU est souvent
exprimée par le nombre maximum d'octets qu'elle peut traiter en
un temps donné.
Par exemple des microprocesseurs comme le Pentium et le PowerPC sont
des CPU
à 64 bits, ce qui signifie qu'ils peuvent traiter 64 bits (ou 8
octets) à la fois.
Chaque transaction entre la CPU et la mémoire est appelée
cycle de bus. Le nombre
de bits de données qu'une CPU peut transférer durant un
cycle de bus affecte les
performances d'un ordinateur et indique le type de mémoire dont
il a besoin. La
plupart des ordinateurs de bureau actuels sont dotés de DIMM
à 168 broches, qui
gèrent des voies de données de 64 bits. Les anciennes
SIMM à 72 broches ne
traitaient que 32 bits et étaient reliées à des
CPU 32 bits. Si des SIMM 32 bits
étaient associées à des processeurs 64 bits, il
fallait les installer par paires, chacune
d'entre elles constituant un banc de mémoire. Pour la CPU, ce
banc était une unité
logique unique.
Il est intéressant de noter que les modules RIMM, plus
récents que les DIMM,
utilisent des chemins de données plus étroits, de 16
bits. Pourtant, ils transmettent
les informations très rapidement, car ils envoient plusieurs
paquets de données à la
fois. Les modules RIMM ont recours à la technologie du pipeline
pour adresser
quatre paquets de 16 bits à la fois à la CPU 64 bits;
donc, les informations sont ainsi
traitées par tranches de 64 bits.
3- CALCULER LA CAPACITÉ D'UN MODULE (retour haut de page)
La mémoire conserve les informations qui doivent être
traitées par la CPU. La
capacité des puces et modules mémoire est exprimée
en mégabits (millions de bits)
et méga-octets (millions d'octets). Pour connaître la
quantité de mémoire
disponible sur un module, vous devez vous remémorer deux choses
importantes.
Un module est un groupe de puces. Si vous additionnez les
capacités de toutes les
puces, vous obtenez la capacité du module. Les exceptions
à cette règle sont les
suivantes:
• Une certaine capacité est dédiée à une
autre fonction comme le contrôle d'erreur.
• Une part de cette capacité reste inutilisée; par
exemple certaines rangées de puces
sont affectées à la sauvegarde (peu fréquent.)
Alors que la capacité d'une puce est couramment exprimée
en mégabits, celle d'un
module est exprimée en méga-octets. Cela peut être
une source de confusion, en
particulier parce que beaucoup de gens utilisent le terme "bit" en
pensant à un
"octet" et vice versa. Pour plus de clarté, nous allons adopter
la règle suivante dans
ce manuel..
Pour parler de la quantité de mémoire sur un module, nous
utiliserons le terme
de "capacité du module"; lorsque nous ferons
référence aux puces, nous
parlerons de "densité de puce". La capacité d'un module
sera mesurée en
méga-octets (Mo) et la densité d'une puce en
mégabits (Mbit)
C O M P O S A N T
Puces
Modules mémoire
C A PAC I T É
E X P R E S S I O N
Densité de puces
Capacité du module
U N I T E S D E
C A PAC I T É
Mbit (mégabits)
Mo (méga-octets)
E X E M P L E
64Mbit
64Mo
DENSITÉ DE LA PUCE
Chaque puce mémoire est une matrice de cellules minuscules.
Chaque cellule
correspond à une information de un bit. On décrit souvent
les puces
mémoire par la quantité d'information qu'elles peuvent
contenir. Nous parlons
de densité de la puce. Nous connaissez certainement des exemples
de densité
tels que "SDRAM 64 Mbit" ou "8 M par 8". Une puce 64 Mbit comprend 64
millions de cellules, ce qui la rend capable de stocker 64 millions de
bits.
L'expression "8 M par 8" décrit de manière
détaillée un type spécifique de
puce 64 Mbit..
Dans l'industrie des mémoires, la densité des DRAM est
souvent décrite par
l'organisation de leurs cellules. Le premier nombre correspond à
la profondeur de
la puce (en emplacements) et le second nombre à sa largeur (en
bits). Si vous
multipliez la profondeur par la largeur, vous obtenez la densité
de la puce. Voici
quelques exemples.
PUCES DE TECHNOLOGIE COURANTE
16Mbit Chips
4Mx4
1Mx16
2Mx8
16Mx1
64Mbit Chips
4Mx16
8Mx8
16Mx4
128Mbit Chips
8Mx16
16Mx8
32Mx4
256Mbit Chips
32Mx8
CAPACITÉ DU MODULE
Il est simple de calculer la capacité d'un module de
mémoire lorsque l'on connaît
la capacité des puces qui le compose. Un module de huit puces
à 64 Mbit affiche
512 Mbit. Toutefois, comme la capacité d'un module est
exprimé en méga-octets,
et non en mégabits, il faut convertir les bits en octets, donc
diviser par huit le
nombre de bits. Dans le cas de notre module à 512 Mbit, le
calcul est le suivant:
512 Mbits
-------------= 64 Mo
8 bits par octet
Vous avez peut être entendu parler de modules de mémoire,
identifiés sous la forme
suivante dans l'industrie: "4Mx32" (à savoir "4 mégas par
32"), ou "16Mx64" ("16
mégas par 64"). Dans ces cas, le calcul de la capacité du
module se fait exactement
comme s'il s'agissait d'une puce.
4Mx32 correspond à 128
Mbits.
16Mx64 correspond à 1024
Mbits.
128
Mbits
1024 Mbits
-----------------= module de 16
Mo
---------------------= module de 128 Mo
8 bits par
octet
8 bits par octet
Voici quelques exemples supplémentaires.
TYPES DE MODULES STANDARD
Comme nous l'avons indiqué précédemment, une carte
imprimée ne peut accueillir
qu'un nombre limité de puces. En se basant sur la DIMM à
168 broches, la norme
de l'industrie, les capacités maximales réalisées
par les constructeurs sont les
suivantes: 128 Mo à partir de puces de 64 Mbits, 256 Mo à
partir de 128 Mbits et
512 Mo à partir de puces de 256 Mbits.
4- EMPILAGE (retour haut de page)
De nombreux serveurs et postes de travail ont besoin de modules de
capacité
supérieure afin de disposer de mémoires de plusieurs
giga-octets ou plus. Il existe
deux manières pour augmenter la capacité d'un module:
l'empilage des puces ou
l'empilage des cartes.
EMPILAGE DES PUCES
Dans l'empilage de puces, deux puces sont superposées et
occupent aussi la même
place qu'une seule. Dans certains cas, l'empilage est
réalisé en interne par le
fabricant, ce qui donne l'impression d'être en présence
d'une seule puce. Dans
d'autres cas, les puces sont empilées en externe. L'exemple
ci-dessous montre deux
puces empilées de façon externe.
EMPILAGE DE CARTES
Comme vous l'avez deviné, l'empilage de cartes consiste a
superposer deux cartes
imprimées de mémoire (PCB). Dans l'empilage de cartes, la
carte secondaire est
montée sur la carte primaire, elle même
insérée dans le connecteur mémoire de la
carte mère.
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