SRAM

La mémoire vive statique (SRAM) est un type de mémoire volatile à semi-conducteurs qui stocke les données dans un état stable sans nécessiter de cycles de rafraîchissement électrique périodiques. Contrairement à la DRAM, qui doit être rechargée des milliers de fois par seconde, la SRAM conserve son contenu tant que l'alimentation reste connectée. Chaque cellule de mémoire utilise un circuit à bascule composé de transistors et de résistances, généralement six transistors par bit, ce qui explique pourquoi la SRAM occupe un espace physique nettement plus important que la DRAM pour la même capacité.

L'avantage de vitesse de la SRAM est sa principale valeur industrielle. Les temps d'accès sont généralement de 1 à 10 nanosecondes, contre plus de 50 nanosecondes pour la DRAM, ce qui fait de la SRAM le choix standard pour les caches de processeur, les systèmes embarqués et toute application où la latence doit être minimisée. Les CPU modernes contiennent de la SRAM à trois ou quatre niveaux de cache; le cache L1 ne peut contenir que 32 kilo-octets mais fonctionne à la vitesse d'horloge du processeur. Une puce SRAM de 1 mégaoctet peut consommer plusieurs milliers de millimètres carrés de silicium, alors que la DRAM équivalente occupe beaucoup moins d'espace.

La consommation d'énergie est un compromis sérieux. Les cellules SRAM consomment du courant en continu même au repos, et les courants de fuite augmentent exponentiellement avec la température. Cela rend la SRAM inadaptée à la mémoire principale à grande échelle dans les applications à consommation d'énergie limitée. Le cache L2 d'un ordinateur portable peut consommer autant d'énergie que des gigaoctets de DRAM, mais le gain de vitesse le justifie pour les données auxquelles le processeur accède de manière répétée.

Variantes et utilisation industrielle

La SRAM asynchrone ne nécessite aucun signal d'horloge et répond directement aux lignes d'adresse et de contrôle, typique des anciens systèmes embarqués. La SRAM synchrone se coordonne avec un signal d'horloge pour un contrôle de synchronisation plus précis. Les variantes SRAM à double port et multi-port permettent des lectures ou des écritures simultanées à partir de différentes adresses, essentielles dans la mémoire vidéo et les processeurs de signaux numériques. Les variantes SRAM QDR (quad data rate) peuvent effectuer des opérations de lecture et d'écriture distinctes à chaque cycle d'horloge, utiles dans la mémoire de la matrice de commutation réseau et l'acquisition de données à haute vitesse.

La SRAM est présente dans les routeurs réseau, les PLC industriels, les équipements d'imagerie médicale et l'avionique aérospatiale où des temps d'accès fiables et prévisibles sont obligatoires. La SRAM alimentée par batterie préserve les données en cas de perte de puissance et est standard dans les horloges en temps réel et la mémoire de configuration. Des variantes magnétiques ou capacitives existent pour des applications spécialisées, bien que la SRAM à semi-conducteurs domine la pratique moderne. Le terme couvre à la fois les composants à usage général et la mémoire embarquée spécifique à l'application intégrée dans les microcontrôleurs et les FPGA.