Ci-dessous certains des paramètres couramment utilisés par les concepteurs et les développeurs :

• Les interfaces matérielles font référence aux nombreuses interfaces d'une puce mémoire. Elles sont nécessaires pour autoriser l'accès aux données et leur extraction à haute vitesse sans compromettre les capacités de la mémoire. Une puce mémoire est en interface avec les graphiques, les lecteurs de disque dur et les bus série universels (USB).
• Le débit de données mesure la vitesse à laquelle les instructions sont extraites de la mémoire du programme, converties en signaux pour le processeur et exécutées.
• La bande passante, ou fréquence d'horloge et temps d'accès, fait référence à la quantité de données qu'une puce mémoire peut déplacer, lire, stocker ou traiter dans un délai donné. Elle peut être exprimée en bits, en octets ou en hertz par seconde (b/s, bit/s ou cycles/s).
• La taille de mémoire correspond à la capacité de stockage des données.
• La bande passante de mémoire est la vitesse à laquelle les données peuvent être lues ou stockées dans un dispositif semi-conducteur par un processeur. 
• La latence CAS détermine la vitesse de fonctionnement générale du système de processeur.
• La conservation des données indique la durée de conservation des données sur la puce.
• L'efficacité énergétique d'une puce est inférieure si la puce doit être alimentée par une source d'énergie en continu.
• Écriture/réécriture ou lecture seule indique si la puce mémoire effectue des écritures/réécritures fréquentes. En règle générale, la mémoire morte (ROM) stocke un programme exécutable en lecture seule.
• La tolérance de température est la plage de températures au sein de laquelle la puce mémoire fonctionne avec fiabilité ; une plage de températures plus étendue indique une capacité accrue de la puce à opérer dans des conditions difficiles.

Nous utiliserons les paramètres ci-dessus pour comparer les quatre catégories de puces mémoire les plus courantes sur le marché : mémoire dynamique à accès aléatoire (DRAM), RAM statique (SRAM), mémoire morte effaçable et programmable électriquement (EEPROM) et flash.

RAM dynamique et RAM statique sont utilisées dans la mémoire principale, ou RAM ; EEPROM et flash sont utilisées dans la mémoire secondaire, ou ROM. Si la mémoire principale et la mémoire secondaire sont toutes deux nécessaires, elles diffèrent dans de nombreux aspects. Traditionnellement, la mémoire secondaire faire référence à un lecteur de stockage externe comme un disque dur. Avec les progrès technologiques en matière de mémoire, de nombreuses mémoires secondaires incluent désormais des mémoires électroniques.

Mémoire principale : DRAM et SRAM

La mémoire principale, ou RAM, est liée au processeur. En conséquence, la mémoire principale permet un accès plus rapide aux données. Toutefois, la mémoire principale est limitée en taille de mémoire, tandis que la mémoire secondaire sert au stockage de long terme de quantités plus grandes de données. La mémoire principale est volatile, temporaire et exige une alimentation électrique continue pour conserver sa mémoire stockée. Lorsque le système est hors tension, le contenu de la mémoire disparaît. Enfin, la mémoire principale peut être écrite et réécrite à de nombreuses reprises.

DRAM et SRAM sont toutes deux utilisées dans la mémoire principale. La DRAM possède une structure cellulaire plus simple que la SRAM. La DRAM exige une cellule de mémoire quand la SRAM en a besoin de plusieurs. Par conséquent, la DRAM est beaucoup moins onéreuse pour le même niveau de densité de mémoire. De plus, la DRAM peut atteindre une grande densité de mémoire sur de petits formats, ce qui explique son omniprésence dans les ordinateurs personnels et les stations de travail.

Elle possède toutefois de sérieux inconvénients. Étant donné que la charge électrique responsable du stockage des données dans les cellules de la DRAM s'épuise peu à peu, les cellules de la DRAM doivent être régulièrement rafraîchies ou réécrites. Comme l'acronyme DRAM le suggère, le processus de rafraîchissement est dynamique. Ses exigences en matière de rafraîchissement et de source d'énergie continue font de la DRAM un choix énergivore/à faible rendement. Les exigences de rafraîchissement de la DRAM ralentissent également sa vitesse de fonctionnement.

D'un autre côté, étant donné que la SRAM n'a pas besoin de rafraîchissement, elle permet des temps de cycle de lecture et d'écriture plus rapides et plus fiables que la DRAM. De plus, les temps de cycles de la SRAM sont beaucoup plus courts car ils n'ont pas besoin de s'interrompre entre deux accès aux données. Avec plus de cellules de mémoire par puce, les puces SRAM sont beaucoup plus onéreuses et exigent plus d'énergie que les puces DRAM. En conséquence, la SRAM est généralement utilisée pour la mémoire cache et vidéo, tandis que la DRAM sert de technologie de mémoire à semi-conducteur principale.

Outre une vitesse de fonctionnement plus rapide, la SRAM offre une meilleure efficacité opérationnelle que la DRAM. La DRAM fonctionne de manière asynchrone, réagissant aux requêtes et les traitant les unes après les autres. D'un côté, la SRAM est synchronisée sur l'horloge du processeur et capable d'opérer de manière plus complexe et à des vitesses plus élevées.

Enfin, il existe des puces DRAM ainsi que des puces SRAM renforcées et capables de supporter des plages de température qui les rendent aptes à prendre en charge des applications industrielles et militaires.

Mémoire secondaire : EEPROM et flash

Contrairement à la mémoire principale, la mémoire secondaire, ou ROM, n'est pas liée au processeur. En conséquence, la mémoire secondaire assure un accès moins rapide aux données. Étant donné que la mémoire secondaire est non-volatile et permanente, elle conserve ses données même en cas de coupure de courant ou suite à un choc ou à une vibration. De plus, la mémoire secondaire offre une capacité de stockage significativement supérieure et, contrairement à la mémoire principale qui peut être écrite et réécrite de manière répétée, la mémoire secondaire est principalement en lecture seule et rarement modifiée.

La mémoire EEPROM est un type de ROM qui peut être effacée et reprogrammée de manière répétée par des impulsions électriques à une tension donnée. Une puce EEPROM est effacée et reprogrammée octet par octet. Par conséquent, la reprogrammation de l'EEPROM peut être lente. De plus, l'EEPROM a une programmabilité limitée, ce qui réduit sa durée de vie.

L'EEPROM n'est pas largement utilisée car elle manque de fiabilité en matière de conservation et d'endurance des données. L'EEPROM a une période de conservation des données limitée car les électrons injectés dans la grille flottante peuvent dériver, et entraîner des pertes de données. La réécriture devient impossible au-delà d'un certain nombre de cycles, limitant l'endurance des données.

En conséquence, les EEPROM sont principalement utilisées pour le prototypage rapide de dispositifs, qui nécessitent une reprogrammation facile et une absence de volatilité. Les fabricants d'ordinateurs personnels utilisent généralement l'EEPROM pour reprogrammer la mémoire morte. Par ailleurs, étant donné que les puces EEPROM n'exigent pas d'être alimentées pour conserver leurs données, elles sont couramment utilisées pour stocker les informations du BIOS et le logiciel de base des modems, cartes vidéo et autres périphériques.

Au cours des années, la mémoire flash, une version plus efficace de l'EEPROM, a remplacé cette dernière dans de nombreux secteurs. Contrairement à l'EEPROM, qui lit et écrit en octets, la mémoire flash efface et écrit les données par blocs de taille fixe. Cette particularité améliore les performances de la mémoire flash par rapport à celle de l'EEPROM. Tandis que certaines puces flash sont plus lentes car elles ne peuvent pas être écrites avant d'être effacées, certaines puces flash plus récentes disposent d'une fonction RWW (read-while-write) qui autorise la lecture et l'écriture simultanées.

Les deux types de mémoire flash de base sont NAND (NON-ET, en français) et NOR (NI, en français). L'accès à la mémoire flash NAND s'apparente aux unités par blocs comme les disques durs. Partitionnée avec un système de fichiers et utilisée comme une zone de stockage à accès aléatoire, la mémoire flash NAND a besoin d'une unité de gestion de la mémoire. De l'autre côté, la mémoire flash NOR peut être lue par cellules de mémoire individuelles, comme une ROM traditionnelle. Par ailleurs, pour étendre le nombre limité de cycles d'écriture (durée de vie) d'un lecteur flash, une fonction de nivellement d'usure a été développée pour réduire l'impact sur les cellules ou secteurs très sollicités.

Dans l'ensemble, les puces flash sont plus portables que les puces EEPROM. Toutefois, les puces flash sont trop chères à l'octet pour servir d'appareils de stockage de masse. À l'heure actuelle, la mémoire flash sert au stockage d'images numériques dans des périphériques tels que les cartes de données sécurisées d'appareil photo numérique, les clés USB, les téléphones portables ou les scanners. Les puces à mémoire flash sont également utilisées comme disques SSD d'ordinateurs portables et cartes mémoire de consoles de jeu vidéo. 

Conclusion

Un ordinateur a besoin de ses deux types de mémoire : principale et secondaire. Les deux types de mémoire possèdent différentes caractéristiques d'interface matérielle, de débit de données, de taille de mémoire, de conservation de données, d'efficacité énergétique et de lecteur/écriture. Pour sélectionner votre puce de mémoire, recherchez les bons paramètres pour votre modèle. La plupart des distributeurs proposent aux développeurs différents critères de recherche de mémoire.

La mémoire principale utilise à la fois des puces DRAM et SRAM. Les différences les plus significatives entre elles comprennent le besoin de rafraîchissement régulier et le moindre coût de la DRAM ainsi que la vitesse supérieure de la SRAM. Utilisées dans la mémoire secondaire, les puces EEPROM et flash se distinguent nettement en termes d'effacement et d'écriture des données, ainsi qu'en matière de coût plus élevé des puces flash.

Il existe de nombreuses autres mémoires spécialisées à votre disposition. Mais les mémoires DRAM, SRAM, flash et EEPROM sont de loin les plus populaires chez les concepteurs.