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Les données d'un ordinateur sont stockées à leur niveau le plus fondamental sous forme de bits , qui sont des chiffres binaires représentant soit un 0, soit un 1. Ces bits sont physiquement représentés par différents états électriques (haute tension pour 1, basse tension pour 0), polarités magnétiques (nord ou sud) ou états optiques (lumière allumée ou éteinte), selon le support de stockage.
Ces bits sont ensuite regroupés pour représenter des unités de données plus grandes :
* Octet : Un groupe de 8 bits. Un octet est l'unité fondamentale pour adresser et manipuler les données. Il peut représenter 256 valeurs différentes (2
8
).
* Mot : Groupe d'octets dont la taille dépend de l'architecture de l'ordinateur (par exemple, 16 bits, 32 bits, 64 bits). Un mot est l’unité de données qu’un processeur traite en même temps.
* Unités plus grandes : Les octets et les mots sont ensuite organisés en kilo-octets (Ko), mégaoctets (Mo), gigaoctets (Go), téraoctets (To), pétaoctets (PB), exaoctets (EB) et au-delà.
Emplacements de stockage :
Les données sont stockées à différents endroits au sein d'un système informatique, chacun présentant des caractéristiques différentes en termes de vitesse, de capacité et de volatilité (si les données persistent lorsque l'alimentation est coupée) :
* Registres : Stockage extrêmement rapide situé au sein du CPU. Ils détiennent des données en cours de traitement actif. Ils sont volatils.
* Cache : Une petite mémoire très rapide qui stocke les données fréquemment consultées pour une récupération plus rapide. Elle est nettement plus rapide que la RAM mais a une capacité bien inférieure. C’est volatile.
* Mémoire vive (RAM) : La mémoire de travail principale de l'ordinateur. Les données stockées dans la RAM sont accessibles de manière aléatoire (n'importe quel emplacement est accessible directement). C'est volatile; les données sont perdues lorsque l'alimentation est coupée.
* Disque dur (HDD) : Un périphérique de stockage non volatile qui utilise des plateaux magnétiques pour stocker des données de manière persistante. Elle est plus lente que la RAM mais a une capacité bien supérieure.
* Disque SSD : Un périphérique de stockage non volatile qui utilise la mémoire flash pour stocker des données de manière persistante. Il est plus rapide et plus durable que les disques durs, mais généralement plus cher par unité de stockage.
* Supports optiques (CD, DVD, Blu-ray) : Stockage non volatile qui utilise des lasers pour lire et écrire des données.
* Stockage cloud : Données stockées sur des serveurs distants accessibles via Internet. Il s'agit essentiellement d'un réseau de disques durs, SSD et autres périphériques de stockage.
Organisation des données :
Les bits et octets ne sont pas dispersés de manière aléatoire. Ils sont organisés de différentes manières pour représenter différents types de données :
* Nombres : Les nombres entiers, les nombres à virgule flottante, etc. sont représentés à l'aide de systèmes de nombres binaires.
* Texte : Les caractères sont représentés à l'aide de schémas de codage de caractères comme ASCII ou Unicode, mappant chaque caractère à un code numérique spécifique.
* Images : Les images sont représentées par une grille de pixels, chaque pixel ayant une valeur de couleur codée sous la forme d'un ensemble de nombres.
* Audio : L'audio est représenté par une séquence de nombres représentant l'amplitude de l'onde sonore au fil du temps.
* Vidéo : La vidéo combine des images et du son, généralement codés à l'aide de techniques de compression pour réduire la taille des données.
En résumé, les données sont stockées sous forme d'une hiérarchie de bits regroupés en octets, mots et unités plus grandes, organisés dans divers emplacements de stockage avec différentes vitesses et capacités, et représentés à l'aide de différents schémas de codage en fonction du type de données.
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