RAM, ROM and memory types · RAM, ROM et types de mémoire
| English | Français |
|---|---|
| RAM/ræm/ | RAM |
| ROM/rɒm/ | ROM |
| volatile/ˈvɒlətaɪl/ | volatil |
| non-volatile/nɒn ˈvɒlətaɪl/ | non volatil |
| firmware/ˈfɜːmweə/ | firmware |
| bootstrap/ˈbuːtstræp/ | démarrage |
| SRAM/ˈesræm/ | SRAM |
| DRAM/ˈdiːræm/ | DRAM |
| flip-flop/flɪp flɒp/ | basculier |
| capacitor/kəˈpæsɪtə/ | un condensateur |
| refreshed/rɪˈfreʃt/ | rafraîchi |
| cache/kæʃ/ | cache |
| PROM/prɒm/ | PROM |
| EPROM/ˈiːprɒm/ | EPROM |
| EEPROM/ˌiːiːˈprɒm/ | EEPROM |
Memory woven by hand
- The Apollo Guidance Computer that flew to the Moon kept its programs in core rope memory: wires threaded by hand through or around tiny magnetic rings, one pass for a 1, the other for a 0.
- Once woven, nothing could be changed. It was read-only memory in its purest form, and it meant the flight software had to be finished months before launch.
- Its working data lived in a separate, erasable memory that lost everything when the power went.
- Every computer since has the same two kinds of main memory. This lesson is about telling them apart and choosing between them.
Mémoire tissée à la main
- L'ordinateur de guidage Apollo qui s'est rendu sur la Lune gardait ses programmes dans une mémoire à corde magnétique : des fils passés à la main à travers ou autour de petits anneaux magnétiques, un passage pour un 1, l'autre pour un 0.
- Une fois tissée, rien ne pouvait être changé. C'était une mémoire morte (ROM) sous sa forme la plus pure, et cela signifiait que le logiciel de vol devait être terminé des mois avant le lancement.
- Ses données fonctionnelles vivaient dans une mémoire séparée, effaçable, qui perdait tout lorsque l'alimentation était coupée.
- Tous les ordinateurs depuis ont les mêmes deux types de mémoire principale. Cette leçon porte sur la capacité à les distinguer et à choisir entre eux.
RAM and ROM
- RAM 随机存取存储器 (Random Access Memory) is volatile 易失性: its contents are lost when the power is off. It holds the operating system, the running programs and their data, and it is read and written constantly.
- ROM 只读存储器 (Read-Only Memory) is non-volatile 非易失性: it keeps its contents without power. It is written once, and in normal use it is only read.
- ROM holds the firmware 固件 and bootstrap 引导程序 that start the computer, or the whole program of an embedded system. RAM is large and can usually be increased; ROM is small and fixed.
RAM is volatile and read/write; ROM is non-volatile and read-only
RAM et ROM
- RAM 随机存取存储器 (Mémoire à accès aléatoire) est volatile 易失性 : son contenu est perdu lorsque l'alimentation est coupée. Elle contient le système d'exploitation, les programmes en cours et leurs données, et elle est constamment lue et écrite.
- ROM 只读存储器 (Mémoire morte) est non-volatile 非易失性 : elle conserve son contenu sans alimentation. Elle est écrite une seule fois, et dans un usage normal, elle n'est que lue.
- La ROM contient le firmware 固件 et le bootstrap 引导程序 qui démarrent l'ordinateur, ou le programme entier d'un système embarqué. La RAM est grande et peut généralement être augmentée ; la ROM est petite et fixe.
La RAM est volatile et lecture/écriture ; la ROM est non-volatile et lecture seule
Device and storage lab · Dispositif et laboratoire de stockage
Classify computing examples by what job they do in a system. · Classez les exemples informatiques selon leur rôle dans un système.
Which statement is true? · Quelle affirmation est vraie ?
RAM loses its contents without power (volatile); ROM keeps them (non-volatile). · La RAM perd son contenu sans alimentation (volatile) ; la ROM les conserve (non volatile).
ROM typically holds: · La ROM contient généralement :
ROM is non-volatile and written once, so it stores the start-up firmware. Running programs live in RAM. · La ROM est non volatile et écrite une seule fois, donc elle stocke le micrologiciel de démarrage. Les programmes en cours d'exécution vivent dans la RAM.
Worked example: two favourite questions
- Explain why a computer with more RAM performs better. It can hold more programs and data in memory at once, so it swaps less between memory and disk, so it runs faster.
- State what ROM is used for in a PC and in a washing machine. In a PC, the start-up code that checks the hardware and loads the operating system. In a washing machine, the entire control program, which never changes.
- Both answers name what is stored and why it must be there.
Exemple résolu : deux questions favorites
- Expliquez pourquoi un ordinateur avec plus de RAM performe mieux. Il peut contenir plus de programmes et de données en mémoire à la fois, donc il échange moins entre la mémoire et le disque, donc il fonctionne plus vite.
- Indiquez ce dont la ROM est utilisée dans un PC et dans une machine à laver. Dans un PC, le code de démarrage qui vérifie le matériel et charge le système d'exploitation. Dans une machine à laver, le programme de contrôle entier, qui ne change jamais.
- Les deux réponses nomment ce qui est stocké et pourquoi il doit y être.
A computer with more RAM holds more programs and data at once, so it swaps less between memory and ____, so it runs faster. · Un ordinateur disposant de plus de RAM peut contenir plus de programmes et de données simultanément, réduisant ainsi les échanges entre la mémoire et ____, ce qui améliore la vitesse d'exécution.
When RAM is full the operating system moves pages out to secondary storage and back, and every swap is thousands of times slower than a memory access. · Lorsque la RAM est pleine, le système d'exploitation déplace des pages vers le stockage secondaire et les rappelle, et chaque échange est des milliers de fois plus lent qu'un accès mémoire.
The start-up sequence
- Power on. The processor reads its first instructions from ROM, because RAM is still empty.
- The firmware checks the hardware, then loads the operating system from secondary storage into RAM.
- From then on the processor works from RAM. ROM starts the system; RAM holds the active work.
A RAM module: fast, volatile, and empty until the firmware fills it
Séquence de démarrage
- Mise sous tension. Le processeur lit ses premières instructions depuis la ROM, car la RAM est encore vide.
- Le firmware vérifie le matériel, puis charge le système d'exploitation depuis le stockage secondaire vers la RAM.
- Dès lors, le processeur travaille depuis la RAM. La ROM démarre le système ; la RAM contient le travail actif.
Un module RAM : rapide, volatile et vide jusqu'à ce que le firmware le remplisse
Put the start-up sequence in order. · Mettez la séquence de démarrage dans l'ordre.
ROM is non-volatile so its firmware is there at power-on; it then loads the OS into volatile RAM. · La ROM étant non volatile, son micrologiciel est présent dès l'allumage ; elle charge ensuite le S.O. dans la RAM volatile.
SRAM and DRAM
- SRAM 静态RAM (static RAM) stores each bit in a flip-flop 触发器 of several transistors. It is fast and uses little power when idle, but it is expensive and holds fewer bits per chip.
- DRAM 动态RAM (dynamic RAM) stores each bit as charge on one tiny capacitor 电容器 with one transistor. It is cheaper and denser, but slower, and the charge leaks away, so every cell must be refreshed 刷新 thousands of times a second.
- So SRAM is used for the processor's small, fast cache 高速缓存, and DRAM for the large main memory.
SRAM et DRAM
- SRAM 静态RAM (RAM statique) stocke chaque bit dans un flip-flop 触发ur (verrou bascule) de plusieurs transistors. Elle est rapide et consomme peu de puissance au repos, mais elle est chère et contient moins de bits par puce.
- DRAM 动态RAM (RAM dynamique) stocke chaque bit comme une charge sur un minuscule condensateur 电容器 avec un transistor. Elle est moins chère et plus dense, mais plus lente, et la charge fuit, donc chaque cellule doit être rafraîchie 刷新 milliers de fois par seconde.
- Aussi la SRAM est-elle utilisée pour le petit et rapide cache 高速缓存 du processeur, et la DRAM pour la grande mémoire vive.
SRAM is fast but expensive, so it is mainly used for: · La SRAM est rapide mais coûteuse, elle est donc principalement utilisée pour :
SRAM (flip-flops) is fast but not dense, ideal for small fast cache. DRAM is used for large main memory. · La SRAM (basée sur des bascules) est rapide mais peu dense, idéale pour un petit cache rapide. La DRAM est utilisée pour la grande mémoire principale.
DRAM must be refreshed (rewritten) thousands of times a second to keep its data. · La DRAM doit être rafraîchie (réécrite) des milliers de fois par seconde pour conserver ses données.
DRAM stores each bit as charge on a capacitor, which leaks away — so it is constantly refreshed. SRAM does not need this. · La DRAM stocke chaque bit sous forme de charge sur un condensateur, qui fuit — elle est donc constamment rafraîchie. La SRAM n'a pas besoin de cela.
Match each memory type to its key trait. · Reliez chaque type de mémoire à sa caractéristique principale.
RAM/ROM split on volatility; SRAM/DRAM split on speed vs density. · La séparation RAM/ROM porte sur la volatilité ; la séparation SRAM/DRAM porte sur la vitesse par rapport à la densité.
Worked example: why this memory here?
- Explain why an embedded system uses DRAM for its main memory. It needs a large amount of memory at low cost in a small space, and its speed requirement is modest, so the cheaper, denser DRAM is the right choice.
- Explain why the processor's cache is SRAM. The cache is small and must be as fast as possible, and SRAM needs no refresh cycle to slow it down, so its higher cost per bit is worth paying.
- One answer argues from cost and density, the other from speed. Say which matters for the device in the question.
Exemple résolu : pourquoi cette mémoire ici ?
- Expliquez pourquoi un système embarqué utilise de la DRAM pour sa mémoire vive. Il a besoin d'une grande quantité de mémoire à faible coût dans un espace restreint, et son exigence de vitesse est modeste, donc la DRAM moins chère et plus dense est le bon choix.
- Expliquez pourquoi le cache du processeur est de la SRAM. Le cache est petit et doit être aussi rapide que possible, et la SRAM n'a pas besoin de cycle de rafraîchissement pour la ralentir, donc son coût plus élevé par bit en vaut la peine.
- Une réponse argumente à partir du coût et de la densité, l'autre à partir de la vitesse. Dites ce qui compte pour le dispositif dans la question.
Why does an embedded system use DRAM rather than SRAM for its main memory? Select all · tout that apply. · Pourquoi un système embarqué utilise-t-il la DRAM plutôt que la SRAM pour sa mémoire principale ? Sélectionnez toutes les réponses applicables.
Cost and density are DRAM's advantages. It is slower and it does need refreshing; the device accepts both because its speed requirement is modest. · Le coût et la densité sont des avantages de la DRAM. Elle est plus lente et nécessite un rafraîchissement ; l'appareil accepte ces inconvénients car ses exigences de vitesse sont modestes.
PROM, EPROM and EEPROM
- PROM 可编程只读存储器 (Programmable ROM) is written once by the user with a programmer, by burning fuses. It cannot be erased.
- EPROM 可擦可编程只读存储器 (Erasable Programmable ROM) is erased by strong ultraviolet light through a quartz window, the whole chip at once, and it must be taken out of the circuit to do it.
- EEPROM 电可擦可编程只读存储器 (Electrically Erasable Programmable ROM) is erased and rewritten electrically, a byte at a time, while it stays in the circuit. Flash memory is a derivative optimised for erasing whole blocks quickly.
PROM, EPROM et EEPROM
- PROM 可编程只读存储器 (ROM programmable) est écrite une seule fois par l'utilisateur avec un graveur, en brûlant des fusibles. Elle ne peut pas être effacée.
- EPROM 可擦可编程只读存储器 (ROM programmable effaçable) est effacée par une lumière ultraviolette intense à travers une fenêtre de quartz, la puce entière à la fois, et elle doit être retirée du circuit pour ce faire.
- EEPROM 电可擦可编程只读存储器 (ROM programmable effaçable électriquement) est effacée et réécrite électriquement, un octet à la fois, tout en restant dans le circuit. La mémoire Flash est une variante optimisée pour effacer des blocs entiers rapidement.
EEPROM differs from EPROM because it can be: · L'EEPROM diffère de l'EPROM car il peut être :
EEPROM is erased electrically a byte at a time in place; EPROM needs UV to erase the whole chip; PROM is write-once. · L'EEPROM s'efface électriquement octet par octet sur place ; l'EPROM nécessite une UV pour effacer toute la puce ; la PROM s'écrit une seule fois.
Worked example: "give two differences"
- Give two differences between EPROM and EEPROM. Each difference is stated for both types.
- EPROM is erased by ultraviolet light, whereas EEPROM is erased by an electrical signal.
- EPROM erases the whole chip at once and must be removed from the circuit, whereas EEPROM erases a byte at a time and stays in place.
- A difference given for one side only is half an answer.
Exemple résolu : "donner deux différences"
- Donnez deux différences entre EPROM et EEPROM. Chaque différence est énoncée pour les deux types.
- L'EPROM est effacée par la lumière ultraviolette, alors que l'EEPROM est effacée par un signal électrique.
- L'EPROM efface la puce entière à la fois et doit être retirée du circuit, alors que l'EEPROM efface un octet à la fois et reste en place.
- Une différence donnée pour un seul côté ne constitue que la moitié d'une réponse.
Match each ROM type to how it is erased or rewritten. · Reliez chaque type de ROM à sa méthode d'effacement ou de réécriture.
The names say it: Programmable, Erasable Programmable, Electrically Erasable Programmable. · Les noms le disent : Programmable, Effaçable Programmable, Effaçable Électriquement Programmable.
Choosing the memory for the job
- Processor cache: SRAM, because it must be fastest and can be small.
- Main memory of a PC, phone or embedded system: DRAM, because it must be large and cheap.
- Firmware that may need updating in the field: EEPROM or flash, so a fix can be installed without opening the device.
- Firmware that must never change, made in millions: mask ROM or PROM, cheapest and safest.
Choisir la mémoire pour la tâche
- Cache du processeur : SRAM, car elle doit être la plus rapide et peut être petite.
- Mémoire vive d'un PC, d'un téléphone ou d'un système embarqué : DRAM, car elle doit être grande et bon marché.
- Firmware qui pourrait avoir besoin d'être mis à jour sur le terrain : EEPROM ou Flash, afin qu'une correction puisse être installée sans ouvrir l'appareil.
- Firmware qui ne doit jamais changer, fabriqué en millions : mask ROM ou PROM, le moins cher et le plus sûr.
A router's firmware may need a security update after it is sold. Which memory should hold it? · Le micrologiciel d'un routeur peut nécessiter une mise à jour de sécurité après sa vente. Quelle mémoire devrait le contenir ?
It must survive without power, so not RAM, and it must be rewritable in place, so not PROM. EEPROM or flash can be reprogrammed electrically without opening the device. · Il doit survivre sans alimentation, donc pas de RAM, et doit être réécrivable sur place, donc pas de PROM. L'EEPROM ou le flash peuvent être reprogrammés électriquement sans ouvrir l'appareil.
Marks that slip away
- "ROM cannot be written" is only true of mask ROM. PROM is written once; EPROM and EEPROM can be rewritten, in the ways above.
- Refresh belongs to DRAM only. SRAM holds its bit in a flip-flop and needs none.
- SRAM and DRAM are kinds of RAM; PROM, EPROM and EEPROM are kinds of ROM. Do not cross the lists.
- "Volatile" is about power, not speed. Say "loses its contents when the power is removed".
Pièges qui font perdre des points
- "La ROM ne peut pas être écrite" n'est vrai que pour la mask ROM. La PROM est écrite une seule fois ; l'EPROM et l'EEPROM peuvent être réécrites, selon les méthodes ci-dessus.
- Refresh appartient uniquement à la DRAM. La SRAM conserve son bit dans un bascule et n'en a pas besoin.
- La SRAM et la DRAM sont des types de RAM ; la PROM, l'EPROM et l'EEPROM sont des types de ROM. Ne mélangez pas les listes.
- "Volatile" concerne l'alimentation, pas la vitesse. Dites "perd son contenu lorsque l'alimentation est coupée".
SRAM must be refreshed thousands of times a second to keep its contents. · La SRAM doit être rafraîchie des milliers de fois par seconde pour conserver son contenu.
Refresh is a DRAM requirement, because a capacitor's charge leaks. A flip-flop holds its state for as long as the power is on. · Le rafraîchissement est une exigence de la DRAM, car la charge d'un condensateur fuit. Un flip-flop maintient son état tant que l'alimentation est présente.
You've got it
- RAM volatile, read/write, holds running programs; ROM non-volatile, read-only, holds firmware; ROM starts the system, RAM does the work
- SRAM flip-flops, fast, no refresh → cache; DRAM capacitor, denser and cheaper, needs refresh → main memory
- PROM written once; EPROM UV-erased, whole chip, out of circuit; EEPROM electrically erased, byte at a time, in circuit (flash = block erase)
- a "difference" answer states both sides; a "why this memory" answer argues from speed or from cost and density
Vous avez compris
- RAM volatile, lecture/écriture, contient les programmes en cours d'exécution ; ROM non volatile, lecture seule, contient le micrologiciel ; la ROM amorce le système, la RAM effectue les calculs
- SRAM bascules, rapide, pas de rafraîchissement → cache ; DRAM condensateur, plus dense et moins cher, nécessite un rafraîchissement → mémoire principale
- PROM écrite une seule fois ; EPROM effaçable aux UV, tout le circuit, hors du circuit ; EEPROM effaçable électriquement, octet par octet, sur le circuit (flash = effacement par bloc)
- Une réponse de type "différence" énonce les deux côtés ; une réponse de type "pourquoi cette mémoire" argumente à partir de la vitesse ou du coût et de la densité