Fonctionnement d'un ordinateur/Les mémoires mécaniques

Au tout début de l'informatique, de nombreuses mémoires étaient des mémoires mécaniques, qui stockaient leurs informations sous la forme d'ondes sonores, de trous dans une carte en plastique, etc. Ces mémoires, aujourd'hui totalement obsolètes, ont pourtant eu leur heure de gloire, certaines étant plus utilisées que les mémoires magnétiques ou électroniques de leur époque. Ce chapitre se propose de rendre hommage à ces mémoires.

Cartes et rubans perforésModifier

Les mémoires mécaniques les plus connues sont les cartes et rubans perforés. Il s'agit de cartes ou de rubans de papier, parfois de carton ou de plastiques. Les données sont stockées sous la forme de trous dans le ruban ou la carte : un trou code un 1, tandis que l'absence d'un trou code un 0.

 
Carte perforée.

Mémoires à ligne de délaiModifier

Les mémoires à ligne de délai sont des mémoires volatiles analogiques, basées sur des ondes sonores ! Celles-ci ont été inventées suite à des technologies liées aux radars, dans les laboratoires de l'armée. Ces mémoires sont des mémoires séquentielles, qui ont une capacité extrêmement faible (quelques centaines de bits). Il en existe diverses versions, la première étant basée sur des tubes de mercure, les suivantes étant basées sur des tubes de cuivre ou d'autre matériaux magnétiques.

Les différents types de mémoires à lignes de délaiModifier

Les premières mémoires de ce type étaient fabriquées avec des tubes de mercure : ce sont des lignes à délai de mercure.

 
SEAC Computer, avec une mémoire à ligne de Mercure.

Mais les inconvénients du mercure (toxicité, notamment) ont mené au remplacement du mercure par des tubes de matériaux conducteurs (des fils électriques, dit autrement) : ce sont des lignes de délai à torsion de fil.

 
Exemple de ligne de délai à torsion de fil.

L'intérieur d'une mémoire à ligne de délaiModifier

Ces mémoires sont basées sur un tube de matière, dans lequel se propage une onde sonore : celui-ci sert de support de mémorisation. Un bit est codé par l'absence ou la présence d'une onde sonore dans le tube de matière. Au bout de ce tube, on trouve un microphone et un haut-parleur. Le haut-parleur génère une onde sonore d'un côté du tube, onde qui est reçue de l'autre côté du tube par le microphone. De plus, le haut-parleur et le microphone sont reliés entre eux : le signal capté sur le microphone est envoyé sur le haut-parleur d'entrée. Ce faisant, l'onde sonore circule en boucle dans le circuit : elle est rafraichie sans cesse, à chaque passage.

 
Mémoire à ligne de délai.

Divers circuits sont présents entre le microphone et le haut-parleur. On trouve notamment des amplificateurs, histoire que les ondes sonores captées ne s'amenuisent pas à force de reparcourir le tube.

 
Mémoire à tube de mercure.

La capacité des mémoires à ligne de délaiModifier

Il existe naturellement un petit délai de transmission entre le microphone et le haut-parleur, ainsi qu'un autre délai de propagation dans le tube. Ces délais limitent la capacité de la mémoire, qui dépend du nombre d'ondes sonores qui peuvent parcourir le tube. Chaque bit est codée exactement par une impulsion sonore, qui a une forme et une durée très précise, qui dépend de la qualité du circuit (microphone, haut-parleur, et autres) : notons ce temps  . La capacité totale est, par définition, égale au nombre d'impulsions qui se trouvent en même temps dans le tube de matière (les unes à la suite des autres). Pour la calculer, on peut diviser le temps que met une impulsion à se propager dans le tube, par la durée d'une impulsion.