Les dispositifs de stockage de données sont utilisés pour la conservation des informations numériques utilisées pour le calcul. Il existe deux principaux types de stockage de données, le primaire et le secondaire.
L’unité de calcul la plus importante est l’unité centrale(UC), qui a besoin d’une grande quantité de données pour exécuter diverses instructions. Ces données se présentent sous la forme de bits et d’octets. Ces données numériques binaires sont stockées sur les dispositifs de stockage ou la mémoire. Initialement, tous les dispositifs de stockage étaient appelés mémoire, mais de nos jours, la mémoire désigne le dispositif de stockage à semi-conducteurs appelé mémoire vif ou RAM.
Les premiers ordinateurs utilisaient des lignes à retard, des tambours magnétiques, des tubes de William, etc. pour stocker les données. Ces dispositifs offraient un taux d’accès extrêmement faible. Mais avec l’invention des transistors, des changements radicaux ont été introduits dans les techniques de mise en œuvre de la mémoire. Selon la capacité de stockage, le taux d’accès et la volatilité, le stockage des données peut être divisé en stockage primaire et stockage secondaire.
Stockage primaire
Le stockage primaire ou la mémoire vive communément appelée Random Access Memory est la mémoire qui est directement accessible au CPU. L’unité centrale lit constamment des instructions dans cette mémoire. La capacité de la RAM en termes de stockage de données est moindre, mais elle offre un taux d’accès très rapide, ce qui la rend assez chère. Elle offre une latence minimale et convient donc aux bases de données de l’environnement transactionnel. Le stockage primaire se compose également des registres du processeur et du cache du processeur.
- Registres du processeur : Les registres du processeur, situés dans le processeur, sont utilisés pour charger les instructions à exécuter par le processeur. Les registres contiennent des mots de données de taille 32 ou 64 bits. Ils constituent le moyen le plus rapide de stockage de données. Mais ils sont capables de stocker des données d’une très petite taille.
- Cache du processeur : Le cache du processeur est la partie de la RAM et est utilisé pour accélérer les exécutions. Il copie les données les plus fréquemment utilisées de la mémoire principale et les stocke. Lorsque le processeur a besoin d’une donnée particulière, il peut simplement accéder à la mémoire cache qui est située à proximité, au lieu d’accéder à la mémoire principale, beaucoup plus lente.
Bien que le stockage primaire permette un accès plus rapide, il est de nature très volatile, c’est-à-dire qu’il s’efface pendant le démarrage. Pour éviter cela, un petit programme d’amorçage (BIOS) est mis en œuvre. Le BIOS charge les instructions de démarrage à partir de la mémoire principale non volatile et les exécute dans la RAM de démarrage. Le problème de la volatilité peut être évité en utilisant la mémoire morte (ROM). Bien que la ROM conserve les instructions du programme, elle ne permet pas d’en ajouter ou d’en modifier.
Stockage secondaire
Le stockage secondaire est communément appelé disque dur. C’est un stockage non volatil et il est capable de stocker de grandes quantités de données. Le terme « secondaire » fait référence à l’incapacité de l’unité centrale à y accéder directement. L’UC accède aux données du stockage secondaire par le biais de dispositifs intermédiaires tels que le cache du processeur. L’ordinateur utilise son stockage secondaire via les différents canaux d’entrée/sortie. Comme la mémoire secondaire est non volatile, elle est utilisée pour le stockage sûr ou hors ligne des données. Les données de la mémoire secondaire sont organisées en fichiers, répertoires et lecteurs. Les lecteurs sont périodiquement formatés pour fournir l’abstraction requise par le système de fichiers.
Les périphériques de stockage secondaire couramment utilisés comprennent les lecteurs flash, les clés USB, les cartes perforées, les disquettes, les CD, les bandes magnétiques, les bandes de papier, les lecteurs Iomega Zip, etc. Bien que, le stockage secondaire fournisse un accès très lent, il est beaucoup moins cher que le stockage primaire et est capable de stocker des volumes de données beaucoup plus importants.
Les systèmes d’exploitation informatiques modernes mettent en œuvre la mémoire virtuelle pour utiliser efficacement l’espace disponible sur la mémoire primaire. Quant à la mémoire secondaire, elle reste un support important pour le stockage des données et leur récupération en cas de crise.
Les systèmes d’exploitation informatiques modernes mettent en œuvre la mémoire virtuelle pour utiliser efficacement l’espace disponible sur la mémoire primaire.