Qu'est-ce que le stockage primaire et le stockage secondaire ?
La plupart des sites liés à l'informatique et les cours d'introduction vous diront qu'il y a une différence entre la RAM et le stockage. La RAM est l'espace de travail de votre ordinateur, vous diront-ils, et le stockage – généralement votre disque dur – est là où les choses sont conservées jusqu'à ce qu'elles soient nécessaires. C'est vrai dans ce contexte, mais les ingénieurs et les informaticiens parlent aussi en termes de stockage primaire et secondaire. Dans ce sens, la RAM est aussi du stockage.
Tout se passe quelque part
La pièce centrale de votre ordinateur est son CPU (unité centrale de traitement). C'est la puce de processeur qui fait le travail, qu'il s'agisse d'une puce haut de gamme d'Intel ou AMD, ou du processeur ARM plus économe en énergie de votre tablette ou téléphone portable. Son travail est de prendre les instructions des programmes que vous exécutez, puis d'exécuter ces instructions pour manipuler l'information. La puce de processeur a besoin d'un endroit pour faire son travail et d'un endroit pour conserver l'information sur laquelle elle travaille. C'est là que vos périphériques de stockage entrent en jeu.
Périphériques de stockage primaire et secondaire
Votre ordinateur contient deux types d'informations. L'un est l'information activement utilisée par le processeur à un moment donné, et l'autre est l'information que vous conservez simplement jusqu'à ce qu'elle soit nécessaire. C'est ainsi que vous définissez le stockage primaire et secondaire : si l'information est activement utilisée, elle se trouve dans votre stockage primaire. Si elle n'est pas actuellement utilisée, mais simplement stockée pour plus tard, elle se trouve dans le stockage secondaire.
La RAM est un emplacement de stockage
Vous ne le pensez peut-être pas ainsi, mais la mémoire de travail de votre système – sa RAM – est en fait un emplacement de stockage dans ce sens. C'est là que votre ordinateur conserve les informations et instructions qu'il utilise à cet instant précis. Il existe également une forme spécialisée de mémoire à haute vitesse, appelée cache, qui est intégrée directement dans la puce du processeur. Lorsque le processeur charge un ensemble donné d'instructions ou de données, il lit également la partie suivante et la place dans cette zone pour un accès rapide. Récupérer l'information depuis le cache est plus rapide que de revenir à votre disque dur, ce qui accélère le traitement.
Stockage primaire vs stockage secondaire
Si le stockage primaire est la RAM de votre système et son cache, vous ne serez pas surpris d'apprendre que toute autre forme de stockage que vous utilisez est considérée comme secondaire. La principale pièce de stockage secondaire que votre ordinateur utilise est son disque dur, mais les clés USB, les DVD-ROM et même les services en ligne comme Dropbox ou Google Drive fonctionnent de la même manière. Les deux choses importantes à retenir sur le stockage secondaire sont qu'il vous donne beaucoup plus d'espace que votre stockage primaire, et qu'il est beaucoup, beaucoup plus lent.
De la place pour garder des choses
La quantité de RAM dans un système continue d'augmenter, mais actuellement, la plupart des nouveaux ordinateurs contiennent 16 Go ou moins. Le cache est encore plus petit, à seulement quelques mégaoctets chacun pour les puces Intel i5 et i7 de huitième génération, par exemple. Le stockage secondaire, en comparaison, peut être aussi grand que vous en avez besoin. Les disques durs conventionnels de 1 à 3 téraoctets – un téraoctet équivaut à 1 000 Go – sont assez abordables pour tout passionné, et le stockage en réseau et en ligne ne sont limités que par votre budget.
La différence de vitesse est énorme
Il y a deux raisons pour lesquelles le stockage primaire est si rapide. La première est sa propre vitesse de fonctionnement, mesurée en millionièmes de seconde. La seconde est qu'il dispose d'un chemin de données direct et à haute vitesse vers le processeur. Les disques n'ont pas ce chemin direct, ils doivent donc déplacer l'information vers le processeur via la carte mère. C'est comme faire un trajet par des rues de surface, au lieu d'une large autoroute à plusieurs voies. Il n'y a pas autant de voies, les limites de vitesse sont plus basses, et peu importe la qualité de votre voiture et de votre conduite, vous n'arriverez pas aussi vite.
Quelques analogies supplémentaires
Quelques autres analogies du monde réel pourraient être utiles.
- Si vous faites une petite réparation chez vous, la main qui tient un outil est comme la RAM de votre ordinateur, et votre ceinture à outils est le cache. Si vous devez retourner à votre boîte à outils, ou – pire encore – fouiller dans votre abri pour trouver quelque chose, cela ralentira définitivement votre réparation.
- Si vous cuisinez, les ingrédients dans votre poêle sont comme l'information dans la RAM, et ceux posés à côté de votre cuisinière, déjà découpés sur la planche à découper, sont dans le cache. Dans cet exemple, les ingrédients dans votre réfrigérateur ou vos placards seraient dans le stockage secondaire.
Le stockage secondaire n'est pas tous créé égal
Si vous essayez de mettre together un système performant, votre choix de stockage secondaire peut avoir une grande importance. Outre la pénalité de performance que vous payez en n'ayant pas de chemin direct vers la RAM, les disques peuvent varier beaucoup dans leurs performances brutes. Certains disques durs conventionnels sont beaucoup plus rapides que d'autres, et les disques à état solide (SSD) modernes sont encore plus rapides. Les disques les plus rapides coûtent plus cher, vous devez donc équilibrer votre budget et votre besoin de performance.
Vitesse de rotation des disques durs
Avec les disques durs conventionnels, vos données sont conservées sur des plateaux physiques, ou disques métalliques, tournant à grande vitesse. Plus la vitesse est élevée, meilleures sont les performances. Les disques les moins performants tournent à 5 400 tr/min, les meilleurs à 7 200 tr/min, et les modèles haut de gamme peuvent atteindre 10 000 ou 15 000 tr/min. Cela signifie qu'ils peuvent lire les données plus rapidement une fois qu'ils les ont trouvées. De plus, le temps nécessaire pour trouver les données au départ – une mesure appelée latence – diminue. Cela améliore les performances, mais pas autant que le passage à un SSD.
L'avantage de l'état solide
Les disques à état solide n'ont pas de pièces mobiles, donc il n'y a pas de plateaux physiques à lire. Au lieu de cela, ils utilisent une forme de RAM non volatile, ce qui signifie qu'elle ne perd pas ses données quand l'alimentation est coupée. C'est beaucoup plus rapide que la lecture depuis un disque, donc les SSD ont une latence plus faible que les disques durs conventionnels. Ils doivent toujours transmettre les données à votre processeur via la carte mère, donc c'est plus lent que le stockage primaire, mais c'est une grande amélioration par rapport à un disque classique.
Stockage cloud et stockage hors ligne
Votre disque dur est la principale forme de stockage secondaire sur votre ordinateur, mais vous en utilisez probablement d'autres. Ce peuvent être des supports physiques comme les DVD et les clés USB, ou du stockage en réseau qui place vos données sur les serveurs de votre entreprise ou sur des serveurs cloud quelque part sur Internet. Ces options sont généralement plus lentes, limitées par des facteurs comme la vitesse de votre connexion Internet ou les ports USB. Les clés USB et les DVD sont aussi parfois appelés stockage hors ligne car vous devez les insérer physiquement avant que l'ordinateur puisse utiliser leurs données. Ils sont mieux utilisés pour les informations auxquelles vous n'accédez pas quotidiennement, c'est pourquoi les termes « stockage primaire » et « stockage secondaire » sont parfois utilisés dans un sens différent.
Une autre approche des périphériques de stockage primaire et secondaire
Dans cette interprétation alternative des termes, l'unité de stockage primaire est le disque dur de votre ordinateur et le stockage secondaire est tout ce qui est plus lent, comme le stockage cloud ou les clés USB, que vous utilisez pour les informations archivées ou moins utilisées. Vous pourriez aussi avoir un SSD haute performance comme périphérique de stockage primaire dans votre ordinateur, et un grand disque dur peu coûteux comme unité secondaire. Les entreprises font la même chose à plus grande échelle, avec des unités de stockage en réseau de performance supérieure et inférieure prenant la place des disques durs individuels dans le système d'un utilisateur domestique.