Qu'est-ce que le stockage primaire et le stockage secondaire ?

La plupart des sites informatiques et des cours d'introduction à l'informatique vous diront qu'il existe une différence entre la RAM et le stockage. La RAM est l'espace de travail de votre ordinateur, ils vous le diront, et le stockage - généralement votre disque dur - est l'endroit où les choses sont conservées jusqu'à ce qu'elles soient nécessaires. C'est vrai dans ce contexte, mais les ingénieurs et informaticiens parlent aussi de stockage primaire et secondaire. En ce sens, la RAM est également un stockage.

La pièce maîtresse de votre ordinateur est son processeur, ou unité centrale de traitement. C'est la puce du processeur qui fait le travail, qu'il s'agisse d'une puce haut de gamme d'Intel ou d'AMD ou du processeur ARM moins puissant et moins puissant de votre tablette ou de votre téléphone portable. Son travail consiste à prendre des instructions des programmes que vous exécutez, puis à exécuter ces instructions pour manipuler les informations. La puce du processeur a besoin d'un endroit pour faire son travail et d'un endroit pour conserver les informations sur lesquelles elle travaille. C'est là que vos périphériques de stockage entrent en jeu.

Votre ordinateur contient deux types d'informations. L'une est une information qui est activement utilisée par le processeur à un moment donné, et l'autre est une information que vous conservez jusqu'à ce que vous en ayez besoin. C'est ainsi que vous définissez le stockage principal et secondaire: si les informations sont activement utilisées, elles se trouvent dans votre stockage principal. S'il n'est pas utilisé actuellement, mais simplement stocké pour plus tard, il est dans le stockage secondaire.

Vous ne le pensez peut-être pas de cette façon, 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 les instructions qu'il utilise en ce moment. Il existe également une forme spécialisée de mémoire haute vitesse, appelée cache, qui est intégrée directement à la puce du processeur elle-même. 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. Extraire des informations du cache est plus rapide que de retourner sur votre disque dur, ce qui accélère le traitement.

Si le stockage principal 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 utilisée par votre ordinateur est son disque dur, mais les clés USB, les DVD-ROM et même les services en ligne tels que Dropbox ou Google Drive fonctionnent de la même manière. Les deux choses importantes à retenir concernant le stockage secondaire sont que cela vous donne beaucoup plus d'espace que votre stockage principal, et c'est beaucoup, beaucoup plus lent.

La quantité de RAM dans un système ne cesse 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 suffisamment bon marché pour tout passionné à acheter, et le stockage en réseau et le stockage en ligne ne sont limités que par votre budget.

Il y a deux raisons pour lesquelles le stockage primaire est si rapide. Le premier est sa propre vitesse de fonctionnement, qui se mesure en millionièmes de seconde. La seconde est que il dispose d'un chemin de données direct et rapide vers le processeur. Les disques n'ont pas ce chemin direct, ils doivent donc déplacer les informations vers le processeur via la carte mère. C'est comme faire la navette le long des rues de surface, au lieu d'une large autoroute à plusieurs voies. Il n'y a pas autant de voies, les limitations de vitesse sont plus basses, et peu importe la qualité de votre voiture et de votre conduite, vous n'y arriverez pas aussi vite.

Quelques autres analogies du monde réel pourraient être utiles.

• Si vous effectuez une petite réparation dans votre maison, la main qui tient un outil est comme la RAM de votre ordinateur et votre ceinture à outils est la cache. Si vous devez retourner à votre boîte à outils, ou – pire encore – fouiller dans votre cabanon pour trouver quelque chose, cela ralentira certainement votre réparation.
  
• Si vous cuisinez, les ingrédients de votre poêle sont comme les informations de la RAM, et ceux qui se trouvent à côté de votre poêle, déjà découpés sur la planche à découper, sont en cache. Dans cet exemple, les ingrédients de votre réfrigérateur ou de vos armoires seraient dans un stockage secondaire.
  

Si vous essayez de mettre en place un système qui fonctionne bien, votre choix de stockage secondaire peut avoir beaucoup d'importance. Mis à part la pénalité de performance que vous payez pour ne pas avoir de chemin direct vers la RAM, les disques peuvent varier considérablement dans leurs performances brutes. Certains disques durs conventionnels sont beaucoup plus rapides que d'autres, et les disques SSD modernes, ou SSD, sont encore plus rapides. Les disques les plus rapides coûtent plus cher, vous devez donc équilibrer votre budget et votre besoin de performance.

Avec les disques durs conventionnels, vos données sont conservées sur des supports physiques plateaux, ou des disques de métal, tournant à grande vitesse. Plus la vitesse est rapide, 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 en premier lieu – une mesure appelée latence - diminue. Cela améliore les performances, mais pas autant que de passer à un SSD.

Les disques SSD n'ont pas de pièces mobiles, il n'y a donc pas de plateaux physiques à lire. Au lieu de cela, ils utilisent une forme de RAM qui est non volatile, ce qui signifie qu'il ne perd pas ses données lors de la mise hors tension. C'est beaucoup plus rapide que de lire à partir d'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, c'est donc plus lent que le stockage principal, mais c'est une grande amélioration par rapport à un lecteur ordinaire.

Votre disque dur est la principale forme de stockage secondaire sur votre ordinateur, mais vous en utilisez probablement d'autres. Il peut s'agir d'éléments physiques tels que des DVD et des clés USB, ou un stockage réseau qui place vos données sur les serveurs de votre entreprise ou sur des serveurs cloud quelque part sur Internet. Ceux-ci sont généralement plus lents, limité par des facteurs tels que 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 parfois les termes "stockage principal" et "stockage secondaire" sont utilisés dans un sens différent.

Dans cette interprétation alternative des termes, l'unité de stockage principale est le disque dur de votre ordinateur et le stockage secondaire est tout ce qui est plus lent, comme le stockage en nuage ou les clés USB, qui vous utilisez pour des informations archivées ou moins utilisées. Vous pouvez également avoir un SSD hautes performances comme périphérique de stockage principal sur votre ordinateur et un disque dur volumineux et peu coûteux comme unité secondaire. Les entreprises font la même chose à plus grande échelle, avec des unités de stockage en réseau plus ou moins performantes prenant la place des disques durs individuels dans le système d'un utilisateur à domicile.