La question peut sembler idiote, mais elle ne l'est pas totalement : dans un périphérique qui emploie de la mémoire flash (une clé USB, un iPhone, un Mac avec un SSD, etc.), est-ce que l'utilisation de la mémoire peut modifier le poids de l'appareil ? La réponse est « Oui », mais évidemment de façon extrêmement faible… et avec un fonctionnement qui n'est pas nécessairement celui qui semble le plus logique au premier abord.

Le poids des électrons

Cet article de Science Focus explique les bases : une mémoire flash de type NAND va littéralement charger en électron une partie d'un transistor pour enregistrer un 0 binaire, et décharger la grille flottante pour enregistrer un 1 binaire. D'un point de vue pratique, ce fonctionnement implique une chose : un 0 pèse plus lourd qu'un 1.

Maintenant, deux questions se posent. Premièrement, le poids d'un électron. La réponse est connue : 0,00000000000000000000000000091 gramme, ce qui est… faible. Deuxièmement, le nombre d'électrons dans une puce de mémoire flash. Cette thèse de 2011 donne une valeur comprise entre 100 et 1 000 électrons pour une puce gravée en 60 nm. Les valeurs sont probablement nettement plus faibles pour les puces de mémoire flash modernes (gravées avec des procédés du même ordre que les CPU) comme le montre le graphique, nous sommes donc partis sur une valeur de 500 électrons pour un bit à 0.

Mise à jour : nous avons corrigé une erreur dans l'explication.

En prenant une estimation moyenne¹, c'est-à-dire en considérant qu'il y a autant de 0 que de 1 dans le code, un iPhone de 128 Go contient donc environ 256 000 000 000 000 d'électrons (256 billions en français). Ça peut sembler beaucoup, mais ça ne représente que 0,00000000000023296 gramme, ou 0,23296 picogramme. En partant sur une estimation de 8 Go pour l'espace pris par iOS (la valeur n'est pas exacte mais l'ordre de grandeur est le bon), les données pèsent 0,00000000000001456 gramme sur un iPhone de 128 Go en sortie d'usine, soit 0,01456 picogramme. Il faut ensuite ajouter environ 480 000 000 000 000 d'électrons pour les bits placés à zéro (soit 0,0000000000004368 gramme ou 0,4368 picogramme). Le total pèse donc 0,45136 picogramme.

La différence de poids est donc de 0,2184 picogramme, ou 218 femtogrammes. Il s'agit bien d'un ordre de grandeur : dans la réalité, le nombre de 1 n'est pas identique au nombre de 0 et le nombre d'électrons capturés dans la grille flottante varie un peu.

La réponse à la question du titre est donc que l'iPhone de 128 Go (presque) vide pèse environ 200 femtogrammes de plus que la version remplie, soit une valeur que l'on peut considérer comme négligeable.