Intro Historique

pdf pour impression et diaporama

Comment stocker des informations dans une machine ?

Une idée relativement récente

  • Machine à calculer : Antiquité
  • Machine pour stocker de l’information : XVIIIeme siècle.

Historique sommaire

En 1725 on voit l’apparition des cartes perforées : feuilles de papier rigides sur lesquelles sont disposés des trous qui symbolisent des données.

On stockait, par exemple, les plans de conception de tricot jacquard

Métier jacquard{width=60%}

Technologies modernes

  • l’électromagnétisme (aimants) et de la mécanique (ça tourne): bande, cassette, disquette et disques durs pour le stockage.

  • de l’électronique pure pour la mémoire vive et la mémoire flash. $10^4$ fois plus rapide…

Mémoire vive vs mémoire morte

  • mémoire vive RAM : non persistante. Perdue sans alimentation.
  • mémoire morte ROM : persistante. Écrite une fois, ne peut qu’être lue.
  • mémoire de masse : persistante. Sert au stockage. Réinscriptible.

Pourquoi utiliser la mémoire vive si on peut la perdre ? Parce que c’est plus (beaucoup) rapide !

Objectifs

Optimiser à la fois l’espace en mémoire et les temps d’accès.

Bandes de stockage{width=400px}

Mémoire flash

Depuis 30 ans : mémoire flash, plus rapide, sans élément mécanique, peu gourmande en énergie mais coûteuse.

Carte SD{width=150px} Disque dur SSD{width=250px}

Pyramide de la mémoire

On peut résumer ainsi :

  • Rapide = coûteux = limité en espace
  • Lent = économique = vaste en espace

Pyramide de la mémoire

Pyramide de la mémoire

Données : deux unités de mesure

Nous avons 10 doigts et comptons avec 10 chiffres.

En informatique on emploie un autre système pour représenter les nombres :

les bits 0 et 1 et les octets

  • 1 bit : 0 ou 1. Unité minimale de symbole b, parfois bit.

  • 1 octet : paquet de 8 bits. Symbole B (anglais pour Byte) ou o.

    1 octet peut donc représenter $2^8 = 256$ valeurs distinctes.

Pourquoi deux unités ? Parce que

Attention aux confusions !

Données : ordre de grandeur

Préfixe long $10^n$ Exemple


kilo milliers $10^3$ $3,5$ kb = $3500$ bits mega millions $10^6$ $1$ Mb = 1 million de bits = 125 kB giga milliards $10^9$ téra billions $10^{12}$ $1$ TB = $8 \times 10 ^{12}$ b péta billiards $10^{15}$

Quelques exemples

Objet Espace mémoire
1 lettre 7 bits en ASCII
1 page de texte $3 \times 10^4$ bits
Disquette 3.5" $1,44$ MB = $1,2 \times 10^7$ bits
Disque dur en 1980 $20$ MB = $1,6 \times 10^8$ bits
Bdd du WDCC $5000$ TB = $4 \times 10^{16}$ bits
Trafic internet (2016) $1.56\times 10^9$ TB= $1,25 \times 10^{22}$ bits
1 gramme d’ADN $1,8 \times 10^{22}$ bits

Nombres en informatique.

Pourquoi les bits de données ?

Partons de ce qu’on sait faire :

  • On sait construire de très petits transistors.
  • On sait les concentrer sur une petite surface.
  • L’amélioration des technologies permet de concentrer l’information et la puissance de calcul.

Par exemple :

  • 1971 : 2300 transistors dans un processeur 4004.
  • 2014 : 2,6 milliards dans un core i7 d’intel.

Le choix d’utiliser l’électronique pour stocker l’information est une conséquence de notre capacité à calculer avec des portes logiques.

Intel C4004 - 1971