Le début des années 90 fut l'avènement des ordinateurs PC 286, 386 et 486 qui rappelleront de bons souvenirs aux nostalgiques. Au niveau de la mémoire, il y eut tout d'abord les mémoires au format SIMM (Single Inline Memory Module) 32 bits doté de 30 connecteurs et ayant équipé la première génération d'ordinateurs PC 286 et 386. Ensuite il y eut les mémoires SIMM 32 bits dotées cette fois-ci de 72 connecteurs et ayant équipé les 386, 486 et les premiers Pentium. Mais pour ces derniers il était nécessaire d'utiliser deux barrettes, la largeur du bus du Pentium étant de 64 bits. La taille moyenne d'une barrette était alors de 2 à 8 Mo, ce qui était suffisant pour faire tourner le DOS. Le passage de 8 à 16 Mo s'effectua avec l'arrivée du système d'exploitation Microsoft Windows 3.1.

Les types de mémoires à cette époque étaient la FPM (Fast Page Mode) et la EDO (Extended Data Out) dont vous avez certainement entendu parler au moins une fois et dont la fréquence ne dépassait pas 66 Mhz. Ces mémoires dites "asynchrones" fonctionnaient à une fréquence différente de celle du bus processeur. Par la suite, avec l'introduction des Pentium, les barrettes mémoires évoluèrent vers le format DIMM (Dual Inline Memory Module) capable de gérer 64 bits de données et doté de 84 connecteurs (168 broches). Il n'était dès lors plus nécessaire d'utiliser des paires de barrettes pour les Pentium.

A gauche de la mémoire EDO et à droite de la SD-Ram

L'apparition des Pentium II et AMD K6 fit encore évoluer la mémoire avec l'arrivée de la SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access) qui fut la première mémoire synchrone et fonctionnant à une fréquence comprise entre 66 Mhz, pour les premières, à 133 Mhz et même 150 Mhz pour les Pentium III, AMD Athlon Thunderbird (sans oublier les VIA, Celeron d'Intel et Duron d'AMD).

Nous avons eu ensuite droit à la coûteuse RAMBUS au format RIMM, censée remplacer la SD-RAM, et qui fonctionnait à une fréquence de 300, 350 et 400 Mhz ! Elle était capable de gérer 16 bits de données par cycle mais contrairement à la SDRAM il était nécessaire de l'utiliser par paire. Pourquoi par paire ? Tout simplement parce que la RAMBUS fonctionne sur deux fronts (front montant et descendant) d'où son appellation commerciale de PC600, PC700 et PC800 et plus tard PC1000 et PC1200. Malgré les performances offertes par la mémoire RAMBUS (bande passante théorique de 1600 Mo/s), celle-ci ne remporta pas le succès escompté peut-être en partie à cause de son coût trop élevé dû à la technologie propriétaire. Certains, dont SiS, tentent de la faire survivre mais il semble que ces tentatives se soient muées en échec commercial…

La RDRAM (à gauche) n'a pas connu le succès de la DDR (à droite)...

La mémoire la plus répandue actuellement est la DDR SDRAM (Double Data Rate) qui comme la RAMBUS utilise deux fronts permettant ainsi de traiter deux fois plus de données que la SDRAM à fréquence égale (DDR PC1600 à 100 Mhz et PC2100 à 133 Mhz). Le format utilisé est toujours DIMM mais le nombre de connecteurs passe de 84 à 92 connecteurs soit 184 broches. Les fréquences disponibles pour cette mémoire vont de 100 à 300 MHz (ce qui est rare) mais cette montée en fréquence s'est faite au détriment des temps de latence de moins en moins agressifs au fur et à mesure de la montée, en particulier au-delà de 200 MHz…

Dernière arrivée dans le domaine de la mémoire : la DDR2. Introduite avec les chipsets Intel i925X et i915, elle n'est pour le moment adoptée que par Intel et le sera au mieux en 2006 par AMD. Physiquement la DDR2 dispose d'un nombre de connecteurs plus élevé : 240 contre 184 pour la DDR classique. Une fréquence élevée est la caractéristique principale de la DDR2. Ainsi, la fréquence la plus basse de la DDR2 est 400 MHz (FSB 200 MHz). Les chipsets Intel i915 et i925 supportent également la DDR2 à 266 MHz de FSB soit 533 MHz DDR. Les modules les plus hautement cadencés actuellement sont les barrettes PC5400 cadencées à 675 MHz DDR, soit une fréquence réelle de 337.5 MHz.

La DDR2 est supposée prendre la relève de la DDR...

La DDR2 a un fonctionnement différent de la DDR classique. Là où la DDR première du nom renvoyait 2 bits à chaque cycle, la DDR2 en renvoie 4. Elle fonctionne donc en interne non pas en DDR (dual data rate) mais en QDR (quad data rate). Donc avec une fréquence interne de 100 MHz, on se retrouve avec de la DDR2-400 là où la DDR400 classique utilisait une fréquence interne de 200 Mhz. Bref, l'objectif de la DDR2 est clairement de monter en fréquence. Si les modules de DDR2 arrivent un jour à une fréquence d'horloge interne de 200 MHz, on aura alors des modules DDR2-800 offrant une bande passante de 6.4 Go/s. Voici d'ailleurs un récapitulatif de la bande passante offerte par la DDR et la DDR2 :

Autre point particulier de la DDR2 : des temps de latence très élevés. Les meilleurs timings actuellement sont de 3-3-3-8 pour de la DDR2 533 et 4-4-4-12 pour de la DDR2 675… On espère que cela va s'améliorer dans les mois à venir.

• Introduction
• Un peu d'histoire...
• Qu'est-ce que les timings ?
• Comment régler les timings ?
• Performances synthétiques en fonction des timings
• Plateforme Intel
• Performances synthétiques en fonction de la fréquence
• Performances dans les jeux en fonction de la fréquence
• Aparté : quand la mémoire suit le processeur...
• Conclusion