C'est quoi le plus lourd, un iPhone de 128 Go rempli ou un iPhone de 128 Go vide ?
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.
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Dans la réalité, le nombre de 0 et de 1 varie en fonction des données. ↩︎
@fendtc
Désamour de Maxwell ou pas, vous êtes parmi les très rares sur ce fil à avoir perçu les incohérences et implausibilités physiques de l’article, et pratiquement le seul à avoir posé précisément la bonne question.
Ce qui m’a motivé à citer quelques repères, au cas où.
Si une seule personne sur ce fil prenait le temps de parcourir les explications — lestes et digestes — de Wilczek, ou à lancer PCalc et calculer l’équation #15 de Kish (tout à fait à portée de calculette) pour vérifier, ce serait tout bénef.
Super intéressant merci 🫶🏻
Les électrons ne partent pas du téléphone, c'est bizarre cet article. Ils restent dans les atomes et bougent à peine de 2cm/h quand ils se déplacent dans un circuit électrique, sachant qu'ils sont remplacés par d'autres en permanence, c'est juste leur énergie qui est chargée...
@Moitah
👍🏽bonne remarque !
@Moitah
Eh oui on est dans un circuit fermé avec l'iPhone :)
L'article d'origine parle d'une clé USB : là les electrons sont bien déplacés du PC vers la clé
Ok pour la théorie, mais en pratique le surpoids de l’iPhone "vide" va vite être compensé par la "crasse" qui s’accumule sur l’iPhone utilisé… 😉
Ceux la veut dire que dans un futur sûrement pas proche que si je mets mon petit films de vacances de Disney land Melun d’une taille de 2,8 Téra qui dure 5h30 avec une résolution 1024k , mon iphone 56 va prendre 10kilo !?!?!?
J’adore ! Merci
Si c’est pour le concours du plus lourd, il doit y avoir 2 ou 3 habitués susceptibles de concourir avec une certaine avance…
Bon ceci dit, on est toujours le lourd d’un autre de même qu’on est toujours le con d’un autre. Faut savoir rester humble.
Dans tous les cas, le 14 pro reste excessivement lourd...204gr, comparé a un s23 qui pèse 167
@ratz
206 grammes.
Faisons honneur aux chiffrages précis de l’article 😉
Je note que l'auteur de l'article arrive à générer de la matière ou la faire disparaître... Lavoisier va se retourner dans sa tombe !
Les électrons se déplacent dans le téléphone, mais en aucun cas ils apparaissent ou disparaissent quand on écrit ou efface des données en mémoire. La masse totale du téléphone de change pas.
ils se déplacent même pas. on sait pas comment fonctionne la lumière ou l'électricité, les virus, et plein d'autres choses. ce que Einstein appelait, ça marche et on sait pas pourquoi. d'ailleurs on ne connait pas l'étymologie du mot Science.
Sujet différent :
iPhone 12 Pro 128 racheté par Sosh pour l’achat d’un autre téléphone 380€
iPhone 12 Pro 256 racheté par Sosh pour l’achat d’un autre téléphone 377€
😳
@Arnaud33
Question: le prix de rachat au Kg est il plus favorable pour pour le 128Gb ou le 256Gb?
Même question si le téléphone est formaté ou plein!!! 😇🤣😜
T'as combien d'iPhone 12 Pro à revendre à Sosh ?
@geooooooooffrey
Un seul de 256… en fait j’ai reçu une pub de Sosh le disant qu’il me rachète mon téléphone actuel contre un 14pro et que je dois aller sur le lien pour connaître le montant du rachat … on me demande d’entrer l’imei et ensuite il m’a proposé les prix selon la capacité , à savoir moins cher le 256 que le 128
@Arnaud33
C’est curieux effectivement 🫤.
Peut être qu’ils se disent qu’ils vont avoir plus de mal à revendre un modèle 256Go (plus cher qu’un 128)… du coup ils le vendent moins cher pour dissuadé lol!
C’est tiré par les cheveux je sais 😜🤭!!
J’adore 😃
Dis-moi Pierre, n’aurais-tu pas ressorti et réactualisé un article ancien ?
Signé : un lecteur assidu depuis des années ;-)
La prochaine fois, je lui conseille de le ressortir un 1er Avril... 🤦♂️
Bravo! Les électrons sont nos amis 🤪
@vidok91
Il faut les aimer aussi ! 🎶
N’empêche, quand vous prenez 200 femtogrammes d’un iPad Pro sur le pied … vous le sentez passer !
@irep
Mais qu’est ce qui est le plus lourd ?
200 femtogrammes d’ipad pro ou 200 femtogrammes d’iPhone pro 🤭?
L’auteur de ce brillant calcul mérite amplement son LG Nobel. 🤣🤣🤣🤣
@Jean-Jacques Cortes
Bein, l’Ig Nobel, c’est pour « faire rire d’abord, réfléchir ensuite ». Sur cet article, c’est exactement l’inverse. Plus on réfléchit, plus on en rit.
Imaginons. Imaginons que je prenne une photo avec mon téléphone.
Le téléphone va mobiliser beaucoup d’électrons, du capteur à la mémoire, pour capturer cette photo.
On pourrait - ce serait faux, mais faisons-le néanmoins - dire que le téléphone est un système thermodynamique isolé de son environnement à l’exception de l’apport en photons nécessaire à capturer une photo.
Tout le reste est déplacement d’ions dans la batterie pour mobiliser des électrons qui au final seront capturés dans des cellules mémoire Flash, à savoir des pièges entourés de barrières de potentiels que les électrons traversent par effet tunnel.
Qu’importe la masse au repos ou en mouvement des électrons. Ils étaient déjà dans le téléphone, ils se seront juste déplacés.
La seule variation est l’apport énergétique amené par les photons. C’est cette masse qu’il convient de calculer.
Si l’appareil ne fait que remplir ou vider les cellules mémoires, sans apport extérieur, il n’y a aucune raison que le téléphone change de masse.
Ceci dans un système thermodynamique isolé.
Ce qui donc est faux.
Le travail effectué par le téléphone pour mobiliser ces électrons va produire de la chaleur, qui sera rayonnée en photons infrarouges. On pourrait dire qu’il perd de la masse.
Ceci dans un système thermodynamique rayonnant.
Ce qui est faux.
Il serait intéressant de chiffrer l’énergie contenue dans l’effet de répulsion entre le piège de potentiel et la charge d’électrons capturés. Cette énergie serait-elle supérieure à la masse des électrons capturés ? Ce n’est pas impossible… probable même. Mais dans un système à batterie, cette énergie provient de la batterie, qui se retrouve du fait du déplacement des ions à un niveau d’énergie un peu plus bas.
Bref. Il y a tellement de choses fausses dans cette évaluation de la masse (pardon, j’avais faussement marqué poids) d’un iPhone vide ou plein…
@fte
"Il y a tellement de choses fausses dans cette évaluation de la masse"
On pourrait dire que cette évaluation de la masse ne fait pas le poids…
Au fait, avez-vous jeté un coup d’oeil sur les calculs de Kish et Granqvist (op. cit.) ? Ce qu’on doit en retenir, c’est que le sens du ∆ de masse dépend essentiellement du cadre de référence énergétique (pas uniquement thermodynamique) pris en compte.
Ce qui ôte tout intérêt à ce « Gedankenexperiment », si on l’effectue sans définir exactement le cadre de référence et les paramètres mesurables. En plus, sans équations, c’est de la poudre aux yeux.
Hier, j’écoutais l’enregistrement d’une discussion entre Lawrence Krauss et Andreï Linde. Linde : « The textbook presents a classical relativistic picture. But we know it’s wrong, because it’s really quantum mechanical. The numbers turn out right only if we calculate the quantum mechanical effects. So why do it wrong ? Why go by the outdated textbook ? »
@occam
J’ai survolé les liens, oui. Mais… il y a beaucoup de mais.
"The numbers turn out right only if we calculate the quantum mechanical effects. So why do it wrong ? Why go by the outdated textbook ?"
C’est en partie de que j’évoquais parlant de l’énergie de confinement des électrons dans les puits de potentiel de la flash… n’oublions pas que la vaste majorité de la masse n’est pas ce que l’imagination populaire porte, à savoir des grains de matière qui pèsent, mais bien l’énergie de confinement des quarks dans les protons et neutrons, gluons virtuels et autres joyeusetés de QCD.
Bref. Cette question n’a au fond aucun sens.
et dans 50 ans quand on aura des clefs d'un million de gigas ?
question : à partir de combien de gigas on peut sentir la différence de poids dans la main ?
@fredlermant
"question : à partir de combien de gigas on peut sentir la différence de poids dans la main ? "
Question sans objet. Même si un seul atome est utilisé pour stocker un bit, la masse de l’atome est très très considérablement supérieure à la masse des électrons, donc on ne sentira jamais la différence. La main sera broyée bien avant une quelconque différence perceptible. Et cette hypothèse est loin d’être réalisée yet.
Excellent !!!
vivement les mémoire à trillions de yota-octets, et où on dira "tu stocke l'ensemble de la simulation 1:1 du système solaire ?! mais ça doit être lourd à porter!" "-bof, 50grammes..."
Ah ah ! Très intéressant, merci à vous.
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