Le mat€riel informatique Les composants internes d’un PC Le Hardware Cours pr€sent€ par Patrick JAYET Cette plaquette a €t€ r€alis€e • partir d’informations extraites de l’ouvrage de Jean-Franfois PILLOU, cr€ateur et webmaster du site CommentCaMar or2A Multi activit€s de Ville Bc – cours PatriCkJAYE 2 Sommaire La carte m,re pages 01 f 07 Le BIOS Pages 07 f 09 ants internes du PC APN…. ) 1- LA CARTE MERE Chipset Pont Sud Chipset Pont Nord (pr,s du processeur) Multiactivit€s de Villers-Bocage – Les composants internes du PC – Cours Patrick JAYET 4
La carte m,re contient les €l€ments suivants • – L’horloge CPU La pile du CMOS Le support du processeur – Le chipset Le BUS syst,me et le BUS d’extension – Les connecteurs d’extension – Les connecteurs d’entr€es/sorties – Les connecteurs de m€moire vive Les connecteurs d’alimentation Les cartes m,res r€centes embarquent un certain nombre de p€riph€riques multim€dia et r€seau pouvant „tre d€sactiv€s : carte r€seau, carte graphique, carte son, contr… leur de disques durs €volu€s.
La carte m,re contient un certain nombre d’€l€ments embarqu€s, ‘est-f-dire int€gr€s dans son circuit. L’horloge Temps R€el : RTC (Real Time Clock) : Impulsions Émises par un quartz (tops d’horloge) Plus la Fr€quence d’horloge est €lev€e, plus le syst,me pourra traiter d’informations. Pile du CMOS (Complementary Metal-Oxyde Semiconductor) : Conserve les informations pendant ue l’ordinateur est Éteint. PAGF 3 BIOS utilise les donn€es contenues dans le CMOS pour conna »tre la configuration mat€rielle du syst,me. processeur : Cerveau de l’ordinateur charg€ d’ex€cuter les instructions du programme.
Caract€ris€ par a fr€quence, cadence laquelle il ex€cute les instructions (3 GHz = 3 milliards d’op€rations seconde). La fr€quence du processeur correspond f la fr€quence interne du bus de donn€es de la carte m,re : le FSB (Front Sid Bus multipli€ par un coefficient). La carte m,re dispose d’un emplacement pour accueillir le processeur : Appel€ slot (fente) : Connecteur rectangulaire dans lequel on enfiche le processeur verticalement. Appel€ Socket (embase) : Connecteur carr€ poss€dant un grand nombre de petit connecteurs sur lequel le processeur vient s’enficher.
Le ventilateur + dissipateur thermique Le Chipset (Jeu de composants ou jeu de circuits) : Circuit Électronique charg€ d’aiguiller et de coordonner les Échanges de donn€es entre les diff€rents €l€ments constitutifs de l’ordinateur (processeur, RAM, disque dur… ) Le chipset est compos€ de deux €l€ments . Le Northbridge (pont nord) = Contr… leur m€moire contr… ler les €changes entre le processeur et la m€moire vive. Il est donc proche du processeur. Le Southbridger (pont sud) = Contr… leur d’entr€e/sortie ou contr… eur d’extension : G,re les communications avec les ‘entr€e/sortie. PAGF 93 chipsets int,grent parfois une puce graphique ou une puce audio, ce qui signifie qu’il n’est pas n€cessaire d’installer une carte graphique ou une carte son On peut les d€sactiver et installer des cartes d’extension dans les emplacements pr€vus f cet effet. Les BUS syst,me et BUS d’extension On appelle BUS en informatique un ensemble de liaisons physiques (c%obles, pistes de circuits imprim€s) pouvant „tre exploit€es en commun par plusieurs €l€ments mat€riels afin de communiquer.
BUS = Ensemble de liaisons physiques (c%bles, pistes de circuits… pouvant „tre exploit€s en commun par plusieurs €l€ments mat€riels afin de communiquer. Le BUS syscrne : ou BUS interne, ou Front Side Bus (FSB) – Permet au processeur de communiquer avec la m€moire centrale du syst,me (m€moire vive) Le BUS d’extension : ou BUS d’entr€es/sorties = Permet aux divers composants de la carte m,re (USB, s€rie, parall,le, disque dur, graveur CD… de communiquer entre eux, mais permet surtout l’ajout de nouveaux p€riph€riques gr%oce aux connecteurs d’extension connect€s sur le BUS d’entr€es/sorties. Connecteurs d’extension = Slots. R€ceptacles dans lesquels il est possible d’ins€rer des cartes d’extension. plusieurs sortes de connecteurs • .. Connecteur ISA : Fonctionne en 16 bits (en voie de disparition) . Connecteur VLB : pour la connexion des cartes graphiques Connecteur PCI : Fonctionne en 32 bits Multiactivit€s de Villers-Boca e – Les composants internes du PC 3 composants internes du PC – Cours Patrick JAYET 6 .
Connecteur AGP : Fonctionne en 32 blts – BUS r€serv€ j la carte graphique. . Connecteur PCI Express : Fonctionne en 32 bits… R€serv’€ f la carte graphique, tr,s rapide. Consu pour remplacer le BUS AGP Connecteur AMR : Permet de brancher des mini-cartes pour ordinateurs €quip€s. Les connecteurs d’entr€e/sortie Connecteurs regroup€s sur le panneau arri,re La plupart des cartes m,res proposent les connecteurs suivants : port s€rie : Pour les t vieux t p€riph€riques port parall,le : Pour les t vieilles imprimantes port USB . onnecteur RJ45 : appel€s aussi port LAN connecteur VGA : appel€ aussi SUB-D15 = Pour connecter un Écran . connecteur audio : appel€ aussi line-in ou llne-out et microphone (relier des enceintes acoustiques et microphone) Si la carte m,re poss,de des connecteurs Serial ATA (SATA), il est conseill€ d’y connecter des disques durs poss€dant cette interface car elle est beaucoup plus rapide que l’interface IDE. Les connecteurs SATA sont fins et minces : les IDE = Nappes. Connecteurs de m€moire vive pour la connexion de barrettes m€moire RAM ..
Connecteurs DIMM (Dual inline Memory Module) – Connecteurs d’alimentation Les standards en mati,re de boitier Afin de fournir des cartes PAGF s 3 s’adapter dans des Multiactivit€s de Villers-Bocage – cours PatriCkJAYET 7 Format micro ATX Format Flex-ATX Format mini ATX Les composants internes du PC Format BTX : standard, micro BTX et pico BTX ITX : pour les mini-pc (mini-ITX et nano-ITX) 2- Le BIOS BIOS : Basic input/output System Ce programme basique de la carte m,re sert d’interface avec le syst,me d’exploitation.
Le BIOS est stock€ dans une m€moire morte en lecture seule et dans une m€moire EEPROM, modifiable par impulsions €lectriques. Le BIOS utilise les donn€es contenues dans le CMOS pour conna -tre la configuration mat€rielle. Il existe de nombreux BIOS : Carte m,re . Carte graphique Contr… leurs SCSI Cartes r€seau Il existe diff€rentes marques de BIOS : Award, Amibios, Phoenix Le BIOS peut se configurer gr%oce f une interface nomm€e t BIOS setup t (touche F2… au d€marrage de l’ordinateur. Rappel : les donn€es sont stock€es dans le CMOS Le BIOS sert uniquement d’interface pour la configuration. prlncipe de fonctionnement : Lorsque le syst,me est mis sous tension, le BIOS fait l’inventaire du mat€riel pr€sent dans l’ordinateur et effectue un test appel€ POST. Si le POST rencontre une erreur, il va r€agir en Émettant un signale sonore. Suivant la gravit€ du probl,me, le BIOS affichera un messag od€s suivant la marque de fabrique du BIOS.
Toutes modifications apport€es f la configuration du BIOS peuvent „tre annul€es par une r€initialisation du BIOS et le r€tablissement des param,tres par d€faut. Les messages d’erreurs du BIOS (Amibios et Award) Nombre de bips Signification Erreur lors du rafrafchissement de la m•moire Refresh failure Erreur de parlt• Parity error Erreur dans les 64 premiers Ko de la m•moire vive Base 64K RAM failure Erreur lors du rafraichissement R•solution du probl,me V•rifier les barrettes de m•moire ou envisager leur remplacement idem 7 3
Probl,me au niveau du BIOS Probl,me de carte m,re Probl,me de m•moire vive RAM Erreur de la somme de contrele de la m•moire morte ROM checksum error Erreur de contr„leur du clavier Keyboard Controller error RAM error Erreur dans la m•moire Unexpected interrupt Interruption inattendue Probl,me de clavier 8 3 tout simplement un processeur compose non pas de 1 mais de 2 (ou 4 ou 8) unite de calcul. Ainsi, pour un processeur bi-cœur (ou Dual Care) le processeur dispose f fr€quence d’horloge €gale d’une puissance de calcul deux fois plus importante. pour autant, le gain n’est pas syst€matiquement visible.
En effet, il faut que les logiciels et les syst,mes d’exploitation sachent g€rer correctement ces processeurs afin qu’un gain significatif soit perceptible. Ainsi, sous Windows, seul Vista exploite correctement ces processeurs. Dans ce cas, la version 64 bits est conseill€e. Les memoires cache M€moires rapides permettant de r€duire les d€lais d’attente. Il existe plusieurs niveaux de m€moire cache : L = Level = niveau LI cache : Situ€e directement et int€gr€e dans le CPU L2 cache : Situ€e au niveau du bo -tier contenant le CPIJ L3 cache : Situ€e au niveau de la carte m,re
La m€moire cache (€galement appel€e ant€m€moire ou m€moire tampon) est une m€moire rapide permettant de r€duire les d€lais d’attente des informations stock€es en m€moire vive. En effet, la m€moire centrale de l’ordinateur poss,de une vitesse bien moins importante que le processeur. Il existe n€anmoins des m€moires beaucoup plus rapides, mais dont le coŒt est tr,s €lev€. La solution consiste donc f inclure ce type de m€moire rapide f proximit€ du processeur et d’y stocker temporairement les principales donn€es devant „tre trait€es par le processeur.
Les ordinateurs €cents poss,dent plusieurs niveaux de m€moire cache : La rn€moire cache de premier niveau (appel€e LI Cache, pour Level 1 Cache) de m€moire D La memoire cache de premier niveau (appel€e LI Cache, pour Level 1 Cache) est directement int€gr€e dans le processeur. Elle se subdivise en 2 parties : La premi,re est le cache d’instructions, qul contient les instructions issues de la m€moire vive d€cod€es lors de passage dans les pipelines. La seconde est le cache de donn€es, qui contient des donn€es issues de la m€moire vive et les donn€es recemment utilis€es lors des op€rations du rocesseur.
Les caches du premier niveau sont tr,s rapides d’acc,s. Leur d€lai d’acc,s tend f s’approcher de celui des registres internes aux processeurs. Cl La m€moire cache de second niveau (appel€e L2 Cache, pour Level 2 Cache) est situ€e au niveau du bo*tier contenant le processeur (dans la puce). Le cache de second niveau vient s’intercaler entre le processeur avec son cache interne et la m€moire vive. Il est plus rapide diacc,s que cette derni,re mais moins rapide que le cache de premier niveau La m€moire cache de troisi me niveau (appel€e L3 Cache, pour Level 3 Cache) est situ€e
