banque de mémoire

Une banque mémoire est un bloc contigu d'emplacements de stockage adressables dans un système numérique, généralement organisé comme une unité physique ou logique qui peut être accédée, lue ou écrite en groupe. Dans la conception des microcontrôleurs et des microprocesseurs, la mémoire totale disponible est divisée en banques pour simplifier l'adressage, gérer les contraintes physiques ou séparer différents types de données. Chaque banque occupe une plage définie d'adresses mémoire, et le processeur sélectionne la banque à laquelle accéder via des signaux de sélection de banque ou des lignes d'adresse dédiées.

Les banques mémoire sont le plus souvent utilisées dans les systèmes embarqués et les contrôleurs industriels avec un espace d'adressage limité. Un microcontrôleur 8 bits peut avoir 256 octets de RAM totale divisés en deux banques de 128 octets, nécessitant une broche ou un bit de registre de sélection de banque pour basculer entre elles. Dans les systèmes plus grands, les banques peuvent représenter différents modules physiques: de la RAM statique (SRAM) dans une banque, du stockage flash dans une autre, ou de la mémoire externe sur une troisième. Cette segmentation permet aux concepteurs d'utiliser des décodeurs d'adresse plus simples et de gérer la consommation d'énergie en n'activant que les banques nécessaires à une tâche donnée.

Organisation et accès

Chaque emplacement au sein d'une banque est identifié par son adresse de décalage au sein de cette banque. Le processeur génère une adresse de banque (quelle banque utiliser) et une adresse de décalage (quelle cellule au sein de cette banque). Le basculement entre les banques introduit une petite pénalité de latence; le code s'exécutant dans une banque qui doit lire des données d'une autre doit d'abord exécuter une instruction de sélection de banque. Dans les systèmes avec des architectures mémoire à double port ou multi-ports, différentes banques peuvent être accédées simultanément par différents circuits ou cœurs de processeur.

La corruption ou la mauvaise utilisation de la logique de sélection de banque est à l'origine d'une classe courante de bogues de micrologiciel: la lecture ou l'écriture dans la mauvaise banque mémoire parce que le registre de sélection de banque a été laissé dans un état inattendu. Dans les applications industrielles, ce mode de défaillance peut être particulièrement dangereux si une erreur de commutation de banque entraîne l'écrasement des paramètres de contrôle stockés dans une banque par des données non pertinentes d'une autre banque. L'initialisation minutieuse des signaux de sélection de banque au démarrage du système et la commutation explicite de banque avant l'accès inter-banques sont des pratiques défensives standard.

Le terme apparaît également dans des systèmes plus grands: les puces de RAM dynamique (DRAM) sont organisées en interne en banques pour prendre en charge l'entrelacement des requêtes mémoire et réduire la surcharge de rafraîchissement. Dans la DRAM, les banques sont des subdivisions physiques au sein d'une seule puce qui peuvent être accédées en parallèle; un module DDR4 moderne peut avoir 8 ou 16 banques par puce. L'équipement industriel utilisant des modules DRAM standard a rarement besoin de gérer les banques directement, mais les contrôleurs embarqués à mémoire limitée le font absolument.