Qu’est-ce que le stockage primaire ?
Le stockage primaire, situé sur la carte système, est le composant de l’ordinateur qui stocke les programmes, les données et les instructions qui sont activement utilisés par cet ordinateur.
Le stockage primaire est également appelé mémoire principale. En raison de sa proximité avec l’unité centrale de traitement (CPU), il est plus simple de lire et d’écrire sur le stockage primaire. Cela permet aux processeurs d’accéder plus rapidement aux données et aux instructions contenues dans le stockage primaire.
La mémoire principale ou primaire, également appelée mémoire interne, contient des quantités relativement faibles de données auxquelles l’ordinateur peut accéder lorsqu’il fonctionne. La mémoire externe, également connue sous le nom de mémoire secondaire, comprend des dispositifs de stockage qui peuvent héberger des données en continu.
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Le stockage primaire permet de conserver les données et les instructions utilisées par l’unité centrale. Pour exécuter des programmes, le processeur consulte le stockage primaire afin d’obtenir les instructions nécessaires. Le stockage primaire est responsable de trois tâches opérationnelles essentielles au traitement informatique.
Lorsqu’un ordinateur est mis en marche, il passe par un cycle de démarrage au cours duquel les composants nécessaires du système d’exploitation sont ajoutés à la mémoire vive (RAM) à partir du disque dur de l’ordinateur. Une fois le système d’exploitation chargé, il est prêt à gérer les opérations.
Avant que les applications ne puissent être exécutées, elles sont d’abord chargées depuis leur emplacement sur le disque dur dans la RAM, ce qui permet d’orchestrer le fonctionnement de l’application et de récupérer les données plus rapidement qu’elle ne l’aurait fait à l’origine.
Les applications ne sont pas les seules à être chargées dans la RAM. Il en va de même pour toutes les données qui doivent être traitées par une application. Cette distinction couvre les données provenant d’un large éventail d’applications, comme celles qui traitent des mathématiques plus avancées, des images rendues et des fichiers modifiés.
De nombreux types de mémoire sont au cœur du débat sur le stockage primaire :
Mémoire vive (RAM)
La mémoire vive ou RAM est le type de mémoire le plus important. Elle traite et héberge de nombreux processus clés, y compris les applications système et les processus que l’ordinateur est en train de gérer. C’est également une sorte de rampe de lancement pour les fichiers ou les applications.
Mémoire morte (ROM)
La mémoire morte (ROM) permet à l’utilisateur de visualiser les données, mais ne permet pas de modifier les données collectées. La ROM se distingue de la RAM par sa permanence. La ROM est un stockage non volatil car ses données sont conservées même lorsque l’ordinateur est éteint. Le CD, dont le contenu est écrit une seule fois puis verrouillé, est un exemple de ROM.
Autre exemple : le BIOS (Basic Input Output System ou système élémentaire d’entrée/sortie), un programme qui surveille la fonctionnalité du matériel lorsque l’ordinateur est mis sous tension avant de charger le système d’exploitation de l’ordinateur. Le BIOS étant nécessaire à chaque mise sous tension de l’ordinateur, il est stocké dans la mémoire ROM.
Mémoire cache
Autre forme essentielle de stockage des données, la mémoire cache stocke des données souvent récupérées et utilisées. La mémoire cache a une capacité de stockage inférieure à celle de la RAM, mais elle est plus rapide que cette dernière.
Registres
Les registres, situés à l’intérieur des CPU, offrent l’accès le plus rapide aux données et les stockent pour un traitement quasi instantané.
Mémoire flash
La mémoire flash offre un bon compromis : des délais d’accès rapides et un stockage non volatil permettant l’écriture et la sauvegarde (ainsi que la réécriture et le réenregistrement) des données. La mémoire flash est utilisée dans les smartphones, les appareils photo numériques et les clés USB.
Stockage dans le cloud
Dans certaines circonstances, le stockage dans le cloud peut servir de stockage primaire. Par exemple, les entreprises qui hébergent des applications dans leurs propres centres de données doivent utiliser un certain type de service cloud à des fins de stockage.
La mémoire vive dynamique (DRAM) et la mémoire vive statique (SRAM) sont d’autres types de mémoire à semi-conducteurs basés sur la RAM qui sont utilisés dans le stockage des données, mais elles sont conçues assez différemment. La DRAM renvoie chaque bit de données à une cellule mémoire qui contient un condensateur et un transistor extrêmement petits, tandis que la SRAM utilise une bascule de verrouillage pour stocker chaque bit de données.
En termes de volatilité, le condensateur de la DRAM peut contenir une charge électrique, mais pas indéfiniment. Une telle charge électrique est sujette à des fuites au fil du temps. La DRAM lutte donc contre cette perte en disposant d’un circuit externe de rafraîchissement de la mémoire qui réécrit régulièrement les données dans chaque condensateur, garantissant ainsi la non-volatilité, ce qui en fait une solution idéale pour le stockage secondaire. En revanche, la SRAM est plus rapide que la DRAM, mais elle perd ses données lorsque l’alimentation est coupée.
En général, on considère que la SRAM permet un traitement plus rapide que la DRAM, mais en raison de cette caractéristique, la SRAM est également jugée plus coûteuse à mettre en œuvre que la DRAM. Du fait de sa vitesse, la SRAM est généralement utilisée dans la mémoire cache et les registres, tandis que la DRAM sert le plus souvent à constituer la mémoire principale d’un ordinateur.
Selon une hypothèse erronée, la question du stockage principal crée souvent une confusion : la classification d’une ressource en tant que stockage principal ou associée à un autre niveau de mémoire n’est pas déterminée par son architecture de stockage, sa taille ou la quantité d’espace de stockage qu’elle fournit. C’est la fonctionnalité de cette ressource spécifique et la façon dont elle est utilisée qui déterminent la désignation de sa mémoire.
Cela élargit notre définition des différents types de stockage principal possibles. Grâce à cette approche basée sur la fonctionnalité, le stockage principal peut prendre plusieurs formes. Le stockage primaire peut impliquer l’utilisation de réseaux de stockage (matériel de stockage de données) tels que des disques durs (HDD) ou des solid state drive (SSD) à mémoire flash. Le stockage primaire peut également nécessiter l’utilisation d’un storage area network (SAN) ou d’un stockage en réseau (NAS).
Là encore, c’est la manière dont la ressource va être utilisée qui détermine sa désignation en tant que stockage principal ou stockage secondaire. Si une entreprise doit être en mesure de pouvoir traiter des applications à transactions élevées comme la gestion de données, la plateforme SAN, plus rapide, fournit les performances nécessaires.
Il existe plusieurs façons de distinguer les méthodes de stockage primaire et de stockage secondaire.
Le stockage primaire est au stockage secondaire ce que la mémoire à court terme d’un être humain est à sa mémoire à long terme. Tout comme la mémoire à court terme est davantage axée sur la pensée « actuelle » qui est la plus pertinente pour une personne, le stockage primaire est davantage axé sur le traitement actuel que l’ordinateur est en train d’exécuter. Inversement, le stockage secondaire offre un stockage à long terme et s’apparente davantage à la mémoire à long terme d’une personne, qui fonctionne avec une fréquence moindre et peut demander plus de traitement mental (traitement informatique) pour retrouver les souvenirs de longue date (données stockées depuis longtemps).
Autre moyen simple de différencier les deux types de stockage : déterminer ce qui se passe pour chacun d’eux lorsque l’alimentation est coupée. Le stockage primaire est volatil, ces données disparaissant effectivement lorsque l’ordinateur s’éteint. Le stockage secondaire utilise généralement une mémoire non volatile, qui conserve sa capacité à stocker des données à long terme, même après une coupure de l’alimentation.
Encore une autre façon de distinguer stockage primaire et stockage secondaire : comparer leurs performances système respectives. Les systèmes informatiques qui ont recours au stockage primaire présentent des délais d’accès plus rapides que les systèmes reposant sur des systèmes de stockage secondaires.
Différents dispositifs sont utilisés à des fins de stockage, en fonction de leur niveau d’utilisation et de leur importance :
Dispositifs de stockage primaire
Voici les dispositifs de stockage primaire les plus couramment utilisés :
- Solid state drives
- Disques durs
Dispositifs de stockage secondaire
Parmi les dispositifs de stockage secondaire (SSD) :
- Disques durs
- Bandes magnétiques
- Puce mémoire/cartes SSD
- Clés USB
- CD, DVD et disques Blue-Ray
Dispositifs de stockage tertiaire
Juste en dessous des dispositifs de stockage secondaire se trouvent les dispositifs qui traitent la mémoire tertiaire, ou les données sous leur forme la plus brute et la moins structurée. Dans le cas du stockage tertiaire, l’automatisation sert à passer d’un support amovible à l’autre (comme des disques optiques et des bobines de bande) qui sont accessibles par l’ordinateur grâce à des carrousels et des mécanismes robotiques similaires. Le stockage tertiaire n’est pas connu pour ses vitesses de traitement ultra-rapides, mais plutôt pour la cohérence sans faille de son fonctionnement.
Ressources
IBM® Storage FlashSystem allie cyber-résilience et capacités de stockage de données améliorées.
IBM Storage est une famille de matériel de stockage de données, de stockage défini par logiciel et de logiciels de gestion du stockage.
IBM® Technology Expert Labs fournit des services d’infrastructure pour les serveurs IBM, les mainframes et le stockage.