PC sans RAM sur cache CPU : comment lancer

Démarrage d'un PC en utilisant uniquement le cache CPU : Une expérience sans RAM

Le développeur PortalRunner a effectué un test en démarrant un ordinateur personnel sans modules RAM, en s'appuyant uniquement sur le cache CPU. Le système, basé sur une carte mère de 2009 avec BIOS, a démarré avec succès et a exécuté le simple jeu Snake. La mémoire totale disponible était limitée au cache CPU : L1 — 64 KB par cœur, L2 — 512 KB par cœur, L3 — 16 MB par cœur pour un processeur à six cœurs, totalisant moins de 100 MB.

Désactiver la RAM nécessitait de modifier le BIOS pour ignorer forcément les slots de mémoire. Les systèmes UEFI modernes rendent cela plus difficile en raison de vérifications supplémentaires.

Alternatives à la RAM et pourquoi elles ont échoué

Des tests préliminaires ont montré que les alternatives étaient inefficaces :

• Grand fichier d'échange sur disque : latence excessive due aux opérations E/S.
• VRAM sur anciens GPU : incompatible avec les exigences système de l'OS.

La seule approche viable consistait à restreindre l'accès à la mémoire aux niveaux de cache CPU. Les programmes ont été optimisés ligne par ligne en assembleur, avec des graphiques construits à partir de caractères ASCII utilisant une palette de couleurs basique.

Détails de mise en œuvre technique

Sur un PC de 2009 avec BIOS :

• BIOS flashé pour désactiver les slots RAM (première tentative avec une nouvelle carte a échoué).
• OS démarré en mode où la mémoire restait dans les limites du cache.
• Code compilé avec des flags pour minimiser l'empreinte (par ex., -Os dans GCC).
• Testé avec Snake — le jeu a tourné sans heurts avec empreinte < 50 KB.

Le cache L1/L2 offre une latence de 1–10 cycles, L3 jusqu'à 40 cycles, ce qui convient parfaitement aux apps console sans allocations dynamiques.

Contexte de la flambée des prix de la RAM

Fin 2025, les prix DDR5 avaient bondi de 252 % en trois mois. Un kit de 64 GB dépassait les 1000 $, surpassant le coût des ordinateurs portables basiques. Les pénuries de modules stimulent des expériences pour réduire la dépendance à la RAM.

Les systèmes embarqués et l'IoT utilisent déjà du code bare-metal sans OS, mais c'est rare pour les ordinateurs de bureau x86 en raison du code legacy.

Enseignements clés

• Le cache CPU (L1–L3) permet d'exécuter des apps minimalistes sans RAM sur du matériel ancien.
• Le BIOS est plus facile à modifier que l'UEFI ; cherchez des cartes d'avant 2012.
• Astuces d'optimisation : assembleur, allocations statiques, éviter le tas.
• Excellente pratique pour maîtriser la hiérarchie de la mémoire en développement bas niveau.
• Les prix de la RAM flambent : DDR5-64GB > 1000 $ en février 2026.

— Editorial Team