Ce videoclip produit par l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne fait partie de son cours d’introduction à l’information, à la communication, et au calcul. Il s’inscrit dans le 3e module de ce cours qui porte sur le fonctionnement et la sécurité des systèmes informatiques.

Où en sommes-nous ? Technologie des mémoires Hiérarchie de mémoires Concept Objectif Réalisation Lecture Ecriture Gestion LRU Exemple Pourquoi – Localité Après l’introduction des différentes technologies de mémoire dans le videoclip précédent le présent clip va expliquer le principe de base de la gestion d’une mémoire hiérarchique combinant plusieurs niveaux de technologies de stockage de données.

Problème ! Capacité Bande magnétique Disque Flash Les registres sont les seuls dont le débit et la latence puissent satisfaire les processeurs … MAIS ils présentent un coût prohibitif et sont donc en nombre limité … sans compter qu’ils oublient tout quand on coupe le courant ! Bande magnétique Comme expliqué dans le videoclip précédent le problème auquel on est confronté est que seuls les registres du processeurs sont capables de lui fournir des données au rythme frénétique auquel il les demande mais leur coût technologique prohibitif ne permet pas d’en avoir assez pour stocker toutes les données. On est donc forcé pour des raisons économiques d’avoir recours à d’autres technologies offrant plus de place à moindre coût mais au prix de performances beaucoup moins rapides. Alors comment faire? Disque Flash RAM Performance

Solution: mémoires hiérarchiques On garde en mémoire rapide ce qu’on utilise momentanément Proc Informations en usage Gérées automatiquement (utilisateur/programme pas impliqué) Volatiles Le principe de base consiste à maintenir dans les registres et les mémoires les plus rapides les données dont le processeur à momentanément le plus besoin. On peut considérer toutes les technologies de stockage comme formant une pyramide depuis la plus rapide – les registres du processeur – à la plus lente – les bandes magnétiques. Les 3 niveaux supérieurs de cette pyramide constituent ce qu’on appelle la mémoire vive qui comprend les registres du processeur, la mémoire cache intégrée à la même puce, et la mémoire primaire implémentée par des puces séparées. Les niveaux inférieurs de la pyramide constituent ce qu’on appelle le stockage périphérique qui comprend mémoires flash, disques durs, bandes magnétiques ou autres supports rémanents. Comme nous allons le voir dans les clips de cette série, les mouvements des données entre les niveaux de la mémoire vive sont gérés automatiquement. Nous verrons dans la série de clips suivante comment sont gérés par programme ou par utilisateur les mouvements entre mémoires vives et mémoires périphériques et au sein de celles-ci. Mémoire on-chip Mémoire Mémoire off-chip FLASH Informations archivées Gérées “manuellement” (par utilisateur ou programme) Perennes Disques durs Stockage Bandes magnétiques

Une analogie avec la vie réelle Habits dans la valise Espace limité Usage temporaire Le temps d’un voyage Selon le climat Couleurs assorties Avec vous Le principe de base qui consiste à maintenir dans les registres et les mémoires les plus rapides les données dont le processeur à momentanément le plus besoin est en fait tout a fait naturel. Dans la vie courante, quand on part en voyage on ne s’encombre pas de toute sa garde-robes! Vu l’espace limité de sa valise et pour le temps limité d’un voyage on a des besoins limités. On ne prend donc que juste ce dont on a besoin. …mais dans l’armoire Tous vos habits Permanent Uniquement à domicile

Une autre analogie avec la vie réelle Musique/photos sur smartphone Espace limité Usage temporaire Dans votre poche, rapide Et de façon déjà plus informatique mais tout à fait similaire on gère de même les données sur son smartphone. On n’emporte dedans que les informations dont on a besoin ou envie en dehors de chez soi mais on laisse à domicile ou dans le cloud les documents dont n’a pas besoin ou envie dans l’immédiat. … mais sur votre Laptop Capacité “illimitée” Tou(te)s les chansons/photos/films A la maison/au travail, distant