Dans les fiches techniques, le terme mémoire recouvre plusieurs technologies distinctes, ce qui rend la frontière entre mémoire volatile et non volatile plus confuse qu’elle ne l’est en réalité. Le critère de base est simple : les données stockées survivent-elles à la disparition de l’alimentation électrique ? La mémoire volatile a besoin d’une alimentation continue pour conserver son contenu, tandis que la mémoire non volatile garde ses données une fois le courant coupé. C’est pour cette raison que la mémoire vive classique d’un ordinateur est vidée à l’arrêt, alors que les fichiers enregistrés sur un SSD sont toujours là au redémarrage. La volatilité décrit uniquement ce qui arrive aux données en l’absence d’alimentation. Elle n’indique en soi ni la vitesse d’un type de mémoire, ni sa capacité, ni la fonction qu’il remplit.
DRAM et SRAM : deux mémoires volatiles aux usages séparés
Quand une configuration de portable ou de bureau annonce 16 Go ou 32 Go de RAM, il s’agit de mémoire dynamique à accès direct, ou DRAM. Elle sert de mémoire de travail principale et contient les données pendant l’exécution des programmes. La DDR5 est une forme actuelle de DRAM dans les ordinateurs, tandis que les téléphones et appareils mobiles utilisent couramment de la DRAM à faible consommation comme la LPDDR5X.
Chaque cellule DRAM stocke un bit au moyen d’un condensateur et d’un transistor. La charge électrique du condensateur fuit avec le temps, ce qui oblige la DRAM à rafraîchir son contenu de façon répétée tant que le système fonctionne. Une fois l’alimentation coupée et les rafraîchissements interrompus, les données disparaissent.
La DRAM peut prendre d’autres formes que les barrettes amovibles des PC de bureau. Les puces Ryzen AI Max d’AMD, par exemple, peuvent fonctionner avec jusqu’à 128 Go de mémoire unifiée. La fonction sous-jacente reste celle d’une mémoire de travail temporaire, même lorsque l’organisation physique diffère d’un DIMM classique, la barrette en forme de circuit imprimé garnie de puces qui se branche dans un logement de la carte mère.
La mémoire statique à accès direct, ou SRAM, est également volatile. Le terme statique signifie que la SRAM conserve son état sans les cycles de rafraîchissement périodiques exigés par la DRAM, tant que l’alimentation est présente. Elle repose sur des circuits à verrouillage comptant plusieurs transistors par bit, ce qui peut offrir un accès plus rapide que la cellule DRAM à condensateur et transistor.
La SRAM convient donc aux caches des processeurs, où de petites quantités de données fréquemment utilisées restent proches du CPU. Le Ryzen 9 9950X3D en est un exemple particulièrement riche en cache, avec 144 Mo de cache L2 et L3 combinés. Cela reste très faible face aux gigaoctets de DRAM employés comme mémoire principale, ce qui illustre à quel point les deux technologies volatiles sont exploitées différemment.
NAND et NOR : la persistance après extinction
La mémoire non volatile prend en charge les informations qui doivent rester disponibles quand l’appareil perd son alimentation. L’exemple le plus connu dans le matériel grand public actuel est la mémoire flash NAND, utilisée pour le stockage persistant des SSD, des tablettes, des clés USB et des cartes mémoire.
Un SSD comporte deux éléments principaux : la mémoire flash, qui conserve les données hors tension, et le contrôleur, qui gère leur écriture et leur lecture. Le contrôleur participe aussi à la correction des erreurs et répartit les opérations d’écriture entre différentes cellules plutôt que de solliciter toujours les mêmes. Cela évite que certaines cellules s’usent beaucoup plus vite que d’autres. Cette organisation vaut pour les SSD SATA comme NVMe.
La flash NOR est un autre type de mémoire non volatile, mais elle sert généralement au code plutôt qu’aux gros fichiers. Les appareils peuvent y stocker le firmware qui initialise le matériel et charge le système d’exploitation, ainsi que d’autres programmes devant rester disponibles après extinction. La NOR est particulièrement utile dans les systèmes embarqués, car le processeur peut souvent exécuter ce code directement depuis la puce flash, sans le copier d’abord en RAM.
Ainsi, de même que la DRAM et la SRAM sont toutes deux volatiles tout en remplissant des rôles différents, la NAND et la NOR montrent que non volatile qualifie une propriété et non un composant unique.
Une hiérarchie qui fait circuler les données en permanence
L’ouverture et l’utilisation d’une application de retouche photo illustrent le fonctionnement de cette hiérarchie. L’application et la photo enregistrée se trouvent d’abord sur un support non volatile. À l’usage, le système charge en DRAM le code et les données nécessaires. Les caches du processeur conservent ensuite des copies des informations fréquemment consultées plus près du CPU, ce qui réduit le nombre de retours vers la mémoire principale.
Aucune de ces copies temporaires n’a besoin de survivre à un arrêt normal. L’essentiel est que les modifications enregistrées finissent par atteindre le support non volatile.
La mise en veille prolongée rend la distinction particulièrement visible. Windows peut écrire le contenu de la mémoire volatile dans un fichier d’hibernation situé sur un support non volatile avant d’éteindre la DRAM. Au redémarrage, Windows lit ce fichier et restaure le contenu de la mémoire. Cela diffère du mode veille, où la session reste en RAM et est perdue en cas de coupure d’alimentation.
C’est pourquoi une fiche de portable du type « 16 Go de mémoire | 512 Go de SSD » décrit deux ressources distinctes. Le premier chiffre indique l’espace de travail disponible pour les tâches actives. Le second précise la capacité de stockage persistant pour le système, les applications et les fichiers qui doivent subsister hors tension.
Ce qui est établi : la volatilité décrit la conservation ou non des données sans alimentation, et cette propriété ne préjuge ni de la vitesse ni de la capacité. Les technologies citées, DRAM, SRAM, NAND et NOR, occupent des fonctions documentées dans les appareils actuels. Ce qui reste ouvert : les exemples de capacité et de cache mentionnés correspondent à des configurations précises et ne constituent pas une règle générale applicable à tout matériel.
