Les cartes mères

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Les cartes mères
Les cartes mères
► Réalisé
par :
Ilham handa
Kaoutar haddar
Asmae houjaib
Meryam chahid
Wijdan essalki
Naoual
►
safil
Etablissemet : El khawarizmi
Encadré par : M.TANARI
Année scolaire 2012/2013
SOMMAIRE:
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INTRODUCTION :
PRESENTATION DE LA CARTE MERE :
FACTEURES D’ENCOMBREMENT D’UNE CARTE MERE :
LES COMPOSANTS INTEGRES :
CHIPCET :
LE SUPPORT DU PROCESSSEUR :
LE BIOS :
LES CONNECTEURES D’EXTANSIONS :
LES CONNECTEURES D’ENTRES/SORTIES :
L’HORLOGE ET LA PILE DU CMOS :
LES CONNECTEURES DE LA RAM :
LA CARTE GRAPHIQUE :
LA CARTE SON :
LA CARTE RESEAU :
CONCLUSION :
Introduction:
carte mère (motherboard en anglais) est un
circuit imprimé servant à interconnecter toutes les
composantes d'un micro-ordinateur. Comme elle
permet aux différentes parties d’un microordinateur de communiquer entre elles, la carte
mère est, d’une certaine façon, le système
nerveux du micro-ordinateur.
► La
Caractéristiques:
► Il
existe plusieurs façons de
caractériser une carte mère,
notamment selon les
caractéristiques suivantes :
► le facteur d'encombrement,
► le chipset,
► le type de support de
processeur,
► les connecteurs d'entrée-sortie.
Facteur d'encombrement d'une
carte mère:
►
►
On désigne généralement par le terme « facteur
d'encombrement » (ou facteur de forme, en anglais
form factor), la géométrie, les dimensions, l'agencement et
les caractéristiques électriques de la carte mère. Afin de
fournir des cartes mères pouvant s'adapter dans différents
boîtiers de marques différentes, des standards ont été mis
au point :
AT baby / AT full format est un format utilisé sur les
premiers ordinateurs PC du type 386 ou 486. Ce format a
été remplacé par le format ATX possédant une forme plus
propice à la circulation de l'air et rendant l'accès aux
composants plus pratique ;
ATX : Le format ATX est une évolution du format Baby-AT. Il s'agit d'un format
étudié pour améliorer l'ergonomie. Ainsi la disposition des connecteurs sur une
carte mère ATX est prévue de manière à optimiser le branchement des
périphériques (les connecteurs IDE sont par exemple situés du côté des
disques). D'autre part, les composants de la carte mère sont orientés
parallèlement, de manière à permettre une meilleure évacuation de la chaleur ;
ATX standard : Le format ATX standard présente des dimensions
classiques de 305x244 mm. Il propose un connecteur AGP et 6 connecteurs
PCI.
micro-ATX : Le format microATX est une évolution du format ATX,
permettant d'en garder les principaux avantages tout en proposant un
format de plus petite dimension (244x244 mm), avec un coût réduit. Le
format micro-ATX propose un connecteur AGP et 3 connecteurs PCI.
Flex-ATX : Le format FlexATX est une extension du format microATX afin
d'offrir une certaine flexibilité aux constructeurs pour le design de leurs
ordinateurs. Il propose un connecteur AGP et 2 connecteurs PCI.
mini-ATX : Le format miniATX est un format compact alternatif au format
microATX (284x208 mm), proposant un connecteur AGP et 4 connecteurs
PCI au lieu des 3 du format microATX. Il est principalement destiné aux
ordinateurs de type mini-PC (barebone).
BTX : Le format BTX (Balanced Technology eXtended), porté
par la société Intel, est un format prévu pour apporter
quelques améliorations de l'agencement des composants afin
d'optimiser la circulation de l'air et de permettre une
optimisation acoustique et thermique. Les différents
connecteurs (connecteurs de mémoire, connecteurs
d'extension) sont ainsi alignés parallèlement, dans le sens de
circulation de l'air. Par ailleurs le microprocesseur est situé à
l'avant du boîtier au niveau des entrées d'aération, où l'air est
le plus frais. Le connecteur d'alimentation BTX est le même
que celui des alimentations ATX. Le standard BTX définit trois
formats :
BTX standard, présentant des dimensions standard de
325x267 mm ;
micro-BTX, de dimensions réduites (264x267 mm) ;
pico-BTX, de dimensions extrêmement réduites (203x267
mm).
ITX : Le format ITX (Information Technology
eXtended), porté par la société Via, est un format
extrêmement compact prévu pour des configurations
exigûes telles que les mini-PC. Il existe deux
principaux formats ITX :
mini-ITX, avec des dimensions minuscules
(170x170 mm) est un emplacement PCI ;
nano-ITX, avec des dimensions extrêmement
minuscules (120x120 mm) et un emplacement
miniPCI.
Ainsi, du choix d'une carte mère (et de son facteur de forme)
dépend le choix du boîtier. Le tableau ci-dessous récapitule les
caractéristiques des différents facteurs de forme :
Facteur de forme
Dimensions
Emplacements
ATX
305mmX244mm
AGP / 6 PCI
microATX
244mmx244mm
AGP / 3 PCI
FlexATX
229mmX190mm
AGP / 2 PCI
284mmX208mm
170mmX170mm
AGP / 4 PCI
Nano ITX
120mmX120mm
1 MiniPCI
BTX
325mmX267mm
7
microBTX
264mmX267mm
4
picoBTX
203mmX267mm
1
Mini ATX
Mini ITX
1 PCI
Composants intégrés:
►
►
►
►
►
La carte mère contient un certain nombre d'éléments embarqués,
c'est-à-dire intégrés sur son circuit imprimé :
Le chipset, circuit qui contrôle la majorité des ressources (interface de
bus du processeur, mémoire cache et mémoire vive, slots
d'extension,...),
L'horloge et la pile du CMOS,
Le BIOS,
Le bus système et les bus d'extension.
►
►
►
►
►
En outre, les cartes mères récentes embarquent généralement un
certain nombre de périphériques multimédia et réseau pouvant être
désactivés :
carte réseau intégrée ;
carte graphique intégrée ;
carte son intégrée ;
Définition d'un chipset :
►
Le Chipset est un terme anglais que l’on pourrait traduire
en français par; ensemble de puces, jeu de puces, jeu de
composants ou jeu de circuits. Ce dernier est un groupe de
composants électroniques conçus pour remplir une fonction
déterminée. Par exemple, dans un modem, un chipset est
dédié à la réception et à la transmission des données. Dans
un PC, le chipset de l'unité centrale comprend le
microprocesseur central (par exemple un circuit Intel
Pentium), et les interfaces électroniques avec tous les
dispositifs qui vont communiquer avec ce processeur:
horloge, contrôleurs de mémoire, de bus, de périphériques,
etc..
C'est un circuit intégré, qui a la charge de la gestion
de la mémoire, des entrées-sorties au niveau le plus
bas du fonctionnement de l'ordinateur. Intel s'est fait
le spécialiste des chipsets attenant à ses processeurs,
mais d'autres constructeurs comme SIS en fabriquent
également
Ou se trouve dans le PC ?
► Un
chipset pour micro-ordinateur se trouve
sur la carte mère (Mainboard ou
motherboard). Il est spécifiquement conçu
pour un type de microprocesseur et joue un
rôle important dans la souplesse des
échanges d'une même carte. Les
performances globales de l'ordinateur
dépendent donc en grande partie des
chipsets et de celle du microprocesseur.
Quelle est son rôle ?
►
Son rôle est de gérer des flux de données numériques entre le
microprocesseur et les divers composants et sous ensembles de
composants de la carte mère, bus informatique, mémoire vive
(RAM), accès direct à la mémoire (DMA), Bus IDE ou Serial ATA, PCI,
AGP, disque dur, réseau informatique, port série, port parallèle, USB,
FireWire, clavier, souris, Entrées-Sorties, carte graphique, carte
son, Hyper-Threading, Front side bus, lecteur de disquette et les
entrées-sorties en général.
►
Certains chipsets intègrent parfois une puce graphique ou une puce
audio (en dit qu'il est Built-in), ce qui signifie qu'il n'est pas nécessaire
d'installer une carte graphique ou une carte son. Il est toutefois parfois
conseillé de les désactiver (lorsque cela est possible) dans le setup du
BIOS et d'installer des cartes d'extension de qualité dans les
emplacements prévus à cet effet. (le bus AGP pour la carte graphique,
et le bus PCI pour la carte son)
Le North bridge et le South
bridge:
►
Le chipset n'est généralement pas constitué d'un seul circuit,
mais de 8 pour les plus anciens et 2 dans les circuits
modernes (le North bridge et le South bridge). En gros, le
North bridge sert de lien entre le processeur et la mémoire,
tandis que le South bridge gère les entrées / sorties (bus PCI
et AGP, ...). Tous les fabricants actuels (VIA, NVIDIA, ULI et
INTEL) utilisent le même principe: un north bridge adapté à
chaque modèle de processeur lié à des south bridges
interchangeables suivant le niveau de périphériques
souhaités. Cette solution permet de ne développer qu'un seul
circuit lorsque l'on change de caractéristique pour un
processeur. De même, cette solution permet de fabriquer des
cartes mères de différentes gammes en utilisant différents
modèles de south bridges
Les chipsets sont les composants essentiels d'une carte
mère. C'est pour quoi il est important de choisir une carte
mère intégrant un chipset récent afin de maximiser les
possibilités d'évolutivité de l'ordinateur.
Reformulation sur le chipset:
► Le
chipset d'une carte mère permet le
contrôle des échanges d'information. Il est
souvent constitué (décomposé) de deux
composants électroniques (éléments), le
North bridge et le South bridge. Le north
bridge qui gère les échanges entre
processeur, mémoire vive et mémoire vidéo,
et le south bridge qui gère les échanges
entre périphériques d'entrée/sortie.
Le support de processeur
►
►
►
►
Le processeur (aussi appelé microprocesseur) est le cerveau de
l'ordinateur. Il exécute les instructions des programmes grâce à un jeu
d'instructions. Le processeur est caractérisé par sa fréquence, c'est-àdire la cadence à laquelle il exécute les instructions. Ainsi, un
processeur cadencé à 800 MHz effectuera grossièrement 800 millions
d'opérations par seconde.
La carte mère possède un emplacement (parfois plusieurs dans le cas
de cartes mères multiprocesseurs) pour accueillir le processeur, appelé
support de processeur. On distingue deux catégories de supports :
Slot (en français fente) : il s'agit d'un connecteur rectangulaire
dans lequel on enfiche le processeur verticalement
Socket (en français embase) : il s'agit d'un connecteur carré
possédant un grand nombre de petits connecteurs sur lequel le
processeur vient directement s'enficher
Au sein de ces deux grandes familles, il existe des versions
différentes du support, selon le type de processeur. Il est
essentiel, quel que soit le support, de brancher délicatement le
processeur afin de ne tordre aucune de ses broches (il en
compte plusieurs centaines). Afin de faciliter son insertion, un
support appelé
ZIF (Zéro Insertion Force, traduisez force d'insertion nulle) a
été créé. Les supports ZIF possèdent une petite manette, qui,
lorsqu'elle est levée, permet l'insertion du processeur sans
aucune pression et, lorsqu'elle est rabaissée, maintient le
processeur sur son support.
Le processeur possède généralement un détrompeur,
matérialisé par un coin tronqué ou une marque de couleur,
devant être aligné avec la marque correspondante sur le
support.
Dans la mesure où le processeur rayonne thermiquement, il est nécessaire
d'en dissiper la chaleur pour éviter que ses circuits ne fondent. C'est la
raison pour laquelle il est généralement surmonté d'un dissipateur
thermique (appelé parfois refroidisseur ou radiateur), composé d'un métal
ayant une bonne conduction thermique (cuivre ou aluminium), chargé
d'augmenter la surface d'échange thermique du microprocesseur. Le
dissipateur thermique comporte une base en contact avec le processeur et
des ailettes afin d'augmenter la surface d'échange thermique. Un ventilateur
accompagne généralement le dissipateur pour améliorer la circulation de
l'air autour du dissipateur et améliorer l'échange de chaleur. Le terme «
ventirad » est ainsi parfois utilisé pour désigner l'ensemble Ventilateur +
Radiateur. C'est le ventilateur du boîtier qui est chargé d'extraire l'air chaud
du boîtier et permettre à l'air frais provenant de l'extérieur d'y entrer. Pour
éviter les bruits liés au ventilateur et améliorer la dissipation de chaleur, il
est également possible d'utiliser un système de refroidissement à eau (dit
watercooling).
Les différents sockets
►
►
La plupart des cartes mères pour PC vendus après 2001, peuvent être classées en 2 groupes :
Les cartes mères destinées aux processeurs AMD :
Socket
Socket
Socket
Socket
Socket
Socket
►
A : Duron, Athlon, Athlon XP, Sempron,
754 : Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron, Turion,
939 : Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron,
940 : Opteron et Athlon 64 FX
AM2 : Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Cammas ;
F : Opteron
les cartes mères destinées aux processeurs Intel :
Socket 478 : Pentium 4, Celeron,
Socket 775 : Pentium 4, Celeron, Pentium D (dual-core), Core 2 Duo.
Socket 604 : Xeon DP
Carte mère Socket 775
Le Basic Input Output System (BIOS, en français :
« système élémentaire d'entrée/sortie ») est, au sens strict, un
ensemble de fonctions, contenu dans la mémoire morte (ROM)
de la carte mère d'un ordinateur, lui permettant d'effectuer
des opérations élémentaires lors de sa mise sous tension, par
exemple la lecture d'un secteur sur un disque. Par extension,
le terme est souvent utilisé pour décrire l'ensemble du micro
logiciel de la carte mère.
Rôle du BIOS:
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Le BIOS fournit un ensemble de services permettant de faire le plus
possible abstraction de la couche matérielle. Ces services sont utilisés
par le système d'exploitation et sont accessibles via certaines zones
mémoires (40:00 par exemple) ou certaines interruptions logicielles
(10h, 11h, 12h et 13h notamment). Cependant, dans la pratique, les
systèmes d'exploitation modernes n'utilisent ces services que lors de
l'amorçage ; ils utilisent ensuite soit leur propres pilotes, soit les
fonctions ACPI pour les opérations liées à la carte mère.
Le BIOS a un rôle essentiel pour le fonctionnement de la carte mère:
Il initialise tous les composants de la carte mère, du chipset et de
certain périphériques,
Il identifie tous les périphériques internes et externes qui lui sont
connectés,
Si cela n'a pas déjà été fait il initialise l'ordre de priorité des
périphériques d'entrée,
Il démarre le système d'exploitation présent sur le premier
périphérique disponible.
Qu'est-ce que le BIOS ?
Comment accéder au BIOS ?
►
Le BIOS (Basic Input Output System) est un petit
programme situé dans plusieurs types de mémoires
différentes : une partie dans une mémoire ROM (Read
Only Memory), cette partie est non modifiable (il s'agit du
boot block). La deuxième partie du BIOS se situe dans une
mémoire dont le contenu est modifiable (l'EEPROM). C'est
cette partie que l'on modifie lorsqu'on parle du terme
"flashage". La troisième partie du BIOS se situe dans la
mémoire CMOS, cette mémoire contient tous les
paramètres du BIOS. Effacer cette mémoire est sans
danger (lorsque l'on enlève la pile de la carte mère, on
efface la mémoire CMOS), mais tous les paramètres du
BIOS devront être reconfigurés !
►
►
Pour communiquer avec les périphériques
matériels, un système d'exploitation
utilise les pilotes. Il charge les pilotes à
chaque démarrage. Seulement comment
charger un pilote de disque dur par
exemple si celui-ci n'a pas été amorcé ?
C'est en fait le rôle du BIOS. Le BIOS va
charger tous les périphériques de base et
effectuer un test du système. Cette phase
de démarrage est appelée POST (Power
On Self Test
Le BIOS a un rôle essentiel pour le fonctionnement de la
carte mère:
Il initialise tous les composants de la carte mère, du
chipset et de certain périphériques,
Il identifie tous les périphériques internes et externes qui
lui sont connectés,
Si cela n'a pas déjà été fait il initialise l'ordre de priorité
des périphériques d'entrée,
Il démarre le système d'exploitation présent sur le
premier périphérique disponible.
L’utilité du BIOS
►
Le BIOS est le programme basique servant d'interface entre le système
d'exploitation et la carte mère.
►
Le BIOS est stocké dans une ROM (mémoire morte)ainsi il utilise les
données contenues dans le CMOS pour connaître la configuration
matérielle du système.
►
Il est possible de configurer le BIOS grâce à une interface accessible
au démarrage de l'ordinateur par simple pression d'une touche. En
réalité le setup du BIOS sert uniquement d'interface pour la
configuration, les données sont stockées dans le CMOS.
Les connecteurs d'extension
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►
►
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Les connecteurs d'extension (en anglais slots) sont
des réceptacles dans lesquels il est possible d'insérer des
cartes d'extension, c'est-à-dire des cartes offrant de
nouvelles fonctionnalités ou de meilleures performances à
l'ordinateur. Il existe plusieurs sortes de connecteurs :
Connecteur ISA (Industry Standard Architecture) :
permettant de connecter des cartes ISA, les plus lentes
fonctionnant en 16-bit
Connecteur VLB (Vesa Local Bus): Bus servant autrefois à
connecter des cartes graphiques
Connecteur PCI (Peripheral Component InterConnect) :
permettant de connecter des cartes PCI, beaucoup plus
rapides que les cartes ISA et fonctionnant en 32-bit
Connecteur AGP (Accelerated Graphic Port): un connecteur
rapide pour carte graphique.
Connecteur PCI Express (Peripheral Component InterConnect
Exress) : architecture de bus plus rapide que les bus AGP et
PCI.
Connecteur AMR (Audio Modem Riser): ce type de
connecteur permet de brancher des mini-cartes sur les PC en
étant équipés
Les connecteurs d'entréesortie:
► La
carte mère possède un certain nombre
de connecteurs d'entrées-sorties regroupés
sur le « panneau arrière ».
La plupart des cartes mères proposent les connecteurs suivants :
•Port série, permettant de connecter de vieux périphériques ;
•Port parallèle, permettant notamment de connecter de vieilles
imprimantes ;
•Ports USB (1.1, bas débit, ou 2.0, haut débit), permettant de
connecter des périphériques plus récents ;
•Connecteur RJ45 (appelés LAN ou port ethernet) permettant
de connecter l'ordinateur à un réseau. Il correspond à une carte
réseau intégrée à la carte mère ;
•Connecteur VGA (appelé SUB-D15), permettant de connecter
un écran. Ce connecteur correspond à la carte graphique
intégrée ;
Prises audio (entrée Line-In, sortie Line-Out et microphone),
permettant de connecter des enceintes acoustiques ou une
chaîne hi fi, ainsi qu'un microphone. Ce connecteur correspond à
la carte son intégrée.
Voici en image plusieurs connecteurs que l'on peut voir à
l'extérieur et à l'intérieur de son ordinateur.
En haut à gauche un connecteur USB mâle de type A. Il est le plus
employé actuellement sous différents appareils ; lecteur MP3,
clavier/souris avec ou sans fil, webcam, clé USB (stockage), disque dur
externe, modem, imprimante, etc. Ce connecteur se branche sur un
port USB femelle de type A que l'on peut voir ci-dessus au milieu. La
troisième image à droite représente un port USB mini de type A avec
lequel on branche le plus souvent un appareil photo numérique. Un
périphérique USB est en général représenté par le petit logo que l'on
retrouve sur le bout du connecteur. Vous trouverez des ports USB
derrière et parfois devant votre ordinateur tout dépend du modèle de
celui-ci.
Les deux premières images ci-dessus nous montrent un
connecteur femelle IEEE 1394 appelé aussi iLink. Ces types
de ports permettent un taux de transfert très appréciable en
connectant plusieurs périphériques en même temps via un
adaptateur par exemple, utilisé pour les caméscopes et
d'autres type de périphériques. La troisième image nous
montre un connecteur mâle IEEE 1394, 6 positions (Firewire
400 pour être précis) et la quatrième image toujours un
connecteur mâle IEEE 1394, mais cette fois-ci de type 9
positions (Firewire 800).
Ces deux-là vous les connaissez probablement. Il s'agit
de deux connecteurs femelles PS/2 (Personal System/2)
permettant pour celui en violet de brancher le clavier et
celui en vert la souris. La photo du milieu représente
deux connecteurs mâles PS/2 d'un clavier et d'une souris.
Ces ports vont disparaître petit à petit et être remplacé
par les ports USB. Si vous possédez un ordinateur
portable, vous devriez y voir qu'un simple connecteur
PS/2 ressemblant à celui sur l'image de droite,
permettant de connecté un clavier ou une souris.
Le connecteur VGA (Video Graphics Array) permet
de connecter un écran à votre carte graphique. En
haut à gauche le connecteur femelle présent à
l'arrière de votre ordinateur et celui de droite est
un connecteur mâle relié à votre écran et qui se
connecte sur le connecteur femelle.
Ce connecteur Parallèle femelle permet de connecter une
imprimante. Il a tendance à disparaître laissant place aux ports
USB.
Le connecteur DVI (Digital Visual Interface) permet de
connecter un écran à votre carte graphique. Ce connecteur se
trouve derrière votre ordinateur. Il en existe trois types : DVI-A,
DVI-D et DVI-I pour plus d'informations regardez ici. Ci-dessus
un connecteur DVI-D femelle à gauche et DVI-D mâle à droite.
Les connecteurs accueillant les barrettes de mémoire vive
ressemblent à ça. Si vous avez déjà mis le nez dans votre
ordinateur vous l'avez probablement remarqué. La première photo
nous montre deux connecteurs SDRAM, la photo du dessous nous
montre quatre connecteurs permettant d'accueillir de la DDR. Les
deux couleurs indiquent les emplacements à remplir avec des
barrettes de même type et capacité pour bénéficier de la
technologie Dual Channel. Pour reconnaître facilement si votre
ordinateur est équipé de connecteur SDRAM ou DDR, il suffit de
regarder de plus près vos connecteurs afin d'y voir un détrompeur.
S'il est au milieu vous avez de la mémoire vive DDR, s'il est plus
sur le côté alors vous avez de la SDRAM.
Un connecteur PCI (Peripheral Component Interconnect)
femelle permettant d'y connecter des périphériques
supplémentaires comme une carte réseau par exemple. Il en
existe trois types.
Les connecteurs PCI Express à ne pas confondre avec les
simples connecteurs PCI permettent de brancher des
cartes graphiques, mais aussi tout autre périphérique
utilisant cette connectique. Il a tendance à rendre de plus
en plus rare l'utilisation du port AGP.
Le connecteur AGP (Accelerated Graphics Port) a tendance à laisser
place aux bus PCI et le PCI-express. Il existe trois types de
connecteurs : la première photo montre un connecteur universel, la
seconde un connecteur 3,3 Volts et la dernière un connecteur 1,5
Volts.
Sur cette photo deux connecteurs mâles Serial ATA (S-ATA ou
SATA) situés sur la carte mère, ils permettent de connecter un
disque dur, graveur utilisant cette connectique. La deuxième photo
est un connecteur femelle S-ATA se connectant sur l'un des
connecteurs mâles vu ci-dessus.
La première photo représente deux connecteurs mâles ATA
(Advanced Technology Attachment) situés sur la carte mère. Il est
aussi connu sous différents noms que sont IDE, PATA ou P-ATA. La
couleur est déterminée de façon suivante : le bleu en tant que
principal et le noir en tant que secondaire, à privilégier lors du
branchement. Il permet de connecter un disque dur, lecteur, graveur
CD-DVD grâce au connecteur femelle représenté sur la deuxième
photo.
Les différents connecteurs
d’entrées-sorties
►
Il existe différents connecteurs :
 les ports séries pour la connexion de vieux périphériques,
 les ports parallèles pour la connexion, entre autres, de vieilles
imprimantes,
 les ports USB pour la connexion de périphériques récents,
 les connecteurs RJ45 pour la connexion à un réseau informatique,
 les connecteurs VGA pour la connexion d’un moniteur d'ordinateur,
 les connecteurs IDE ou Serial ATA I ou II pour la connexion de
périphériques de stockage comme les disques durs ;
 les connecteurs audios pour la connexion d’appareils audios comme des
haut-parleurs ou un microphone ;
 les connecteurs d'extension : ce sont des réceptacles pouvant accueillir des
cartes d’extension (ces cartes sont utilisées pour ajouter des
fonctionnalités ou augmenter la performance d’un micro-ordinateur, par
exemple une carte graphique peut être ajoutée à un ordinateur pour
améliorer la qualité de l’affichage sur le moniteur). Ces ports sont appelés
ports PCI et sur des cartes mères plus récentes PCI Express
L'horloge et la pile du
CMOS:
L'horloge temps réel (notée RTC, pour Real Time Clock) est un
circuit chargé de la synchronisation des signaux du système. Elle
est constituée d'un cristal qui, en vibrant, donne des impulsions
(appelés tops d'horloge) afin de cadencer le système. On appelle
fréquence de l'horloge (exprimée en MHz) le nombre de vibrations
du cristal par seconde, c'est-à-dire le nombre de tops d'horloge
émis par seconde. Plus la fréquence est élevée, plus le système
peut traiter d'informations.
► Lorsque l'ordinateur est mis hors tension, l'alimentation cesse de
fournir du courant à la carte mère. Or, lorsque l'ordinateur est
rebranché, le système est toujours à l'heure. Un circuit
électronique, appelé CMOS (Complementary Metal-Oxyde
Semiconductor, parfois appelé BIOS CMOS), conserve en effet
certaines informations sur le système, telles que l'heure, la date
système et quelques paramètres essentiels du système.
►
Le CMOS est continuellement alimenté par une pile (au format
pile bouton) ou une batterie située sur la carte mère. Ainsi, les
informations sur le matériel installé dans l'ordinateur (comme par
exemple le nombre de pistes, de secteurs de chaque disque dur)
sont conservées dans le CMOS. Dans la mesure où le CMOS est
une mémoire lente, certains systèmes recopient parfois le contenu
du CMOS dans la RAM (mémoire rapide), le terme de « memory
shadow » est employé pour décrire ce processus de copie en
mémoire vive.
Le « complémentary metal-oxyde semi conductor », est une
technologie de fabrication de transistors, précédée de bien
d'autres, telles que la TTL (« Transistor-transistor-logique »), la
TTLS (TTL Schottky) (plus rapide), ou encore le NMOS (canal
négatif) et le PMOS (canal positif).
Le CMOS a permis de mettre des canaux complémentaires sur une
même puce. Par rapport à la TTL ou TTLS, le CMOS est beaucoup
moins rapide, mais a consomme en revanche infiniment moins
d'énergie, d'où son emploi dans les horloges d'ordinateurs, qui
sont alimentées par des piles. Le terme de CMOS est parfois
utilisé à tort pour désigner l'horloge des ordinateurs.
Lorsque l'heure du système est régulièrement réinitialisée, ou que
l'horloge prend du retard, il suffit généralement d'en changer la
pile !
Les connecteurs de mémoire
vive:
►
La mémoire vive (RAM pour Random Access Memory)
permet de stocker des informations pendant tout le
temps de fonctionnement de l'ordinateur, son contenu
est par contre détruit dès lors que l'ordinateur est
éteint ou redémarré, contrairement à une mémoire de
masse telle que le disque dur, capable de garder les
informations même lorsqu'il est hors tension. On parle
de « volatilité » pour désigner ce phénomène.
Pourquoi alors utiliser de la mémoire vive alors que les
disques durs reviennent moins chers à capacité égale ?
La réponse est que la mémoire vive est extrêmement
rapide par comparaison aux périphériques de stockage
de masse tels que le disque dur. Elle possède en effet
un temps de réponse de l'ordre de quelques dizaines
de nanosecondes (environ 70 pour la DRAM, 60 pour la
RAM EDO, et 10 pour la SDRAM voire 6 ns sur les
SDRam DDR) contre quelques millisecondes pour le
disque dur .
La mémoire vive se présente sous la
forme de barrettes qui se branchent sur les
connecteurs de la carte mère.
la carte graphique :
►
►
►
►
►
La carte graphique (en anglais graphic adapter), parfois appelée
carte vidéo ou accélérateur graphique, est l'élément de
l'ordinateur chargé de convertir les données numériques à afficher en
données graphiques exploitables par un périphérique d'affichage. Cette
carte peut être soit intégrée directement à la carte-mère ou bien une
carte additionnelle.
Le rôle de la carte graphique était initialement l'envoi de pixels
graphique à un écran, ainsi qu'un ensemble de manipulation
graphiques simples :
déplacement des blocs (curseur de la souris par exemple) ;
tracé de lignes ;
tracé de polygones ;
etc.
Les cartes graphiques récentes sont désormais équipées de
processeurs spécialisés dans le calcul de scènes graphiques complexes
en 3D !
Les principaux composants d'une carte vidéo sont :
► GPU
Un processeur graphique (appelé GPU, pour Graphical
Processing Unit), constituant le coeur de la carte graphique
et chargé de traiter les images en fonction de la résolution
et de la profondeur de codage sélectionnée. Le GPU est
ainsi un processeur spécialisé possédant des instructions
évoluées de traitement de l'image, notamment de la 3D.
En raison de la température que peut atteindre le
processeur graphique, il est parfois surmonté d'un
radiateur et d'un ventilateur.
►
Mémoire vidéo
►
La mémoire vidéo chargée de conserver les images
traitées par le processeur graphique avant l'affichage. Plus
la quantité de mémoire vidéo est importante, plus la carte
graphique pourra gérer de textures lors de l'affichage de
scènes en 3D. On parle généralement de frame buffer
RAMDAC
Le RAMDAC (random access memory digital-analog
converter) permet de convertir les images numériques
stockées dans le frame buffer en signaux analogiques à
envoyer au moniteur. La fréquence du RAMDAC
détermine les taux de rafraîchissement (nombre d'images
par seconde, exprimé en Hertz - Hz) que la carte
graphique peut supporter.
►
BIOS Vidéo
Le BIOS vidéo contient les paramètres de la carte graphique,
notamment les modes graphiques que celle-ci supporte.
► Connectique
La connectique :
► VGA
L'interface VGA standard : Les cartes graphiques sont la plupart
du temps équipées d'un connecteur VGA 15 broches (Mini SubD, composé de 3 séries de 5 broches), généralement de couleur
bleue, permettant notamment la connexion d'un moniteur.
► DVI
L'interface DVI (Digital Video Interface), présente sur certaines
cartes graphiques, permet d'envoyer, aux écrans le supportant,
des données numériques. Ceci permet d'éviter des conversions
numérique-analogique, puis analogique numériques, inutiles.
S-Vidéo
L'interface S-Vidéo : De plus en plus de cartes sont
équipée d'une prise S-Video permettant d'afficher sur une
télévision, c'est la raison pour laquelle elle est souvent
appelée prise télé (notée « TV-out »).
► HDMI
L'interface HDMI (High-Definition Multimedia Interface)
rassemble sur un même connecteur à la fois les signaux
vidéo et audio. Ceux-ci sont transmis numériquement et
peuvent être cryptés (protection du contenu contre la
copie). Elle permet d'interconnecter une source
audio/vidéo - tel qu'un lecteur HD DVD ou Blu-ray, un
ordinateur, une console de jeu ou un téléviseur HD. Elle
vise donc à remplacer les câbles Péritel, coaxiaux, S-Video,
et supporte aussi bien la vidéo standard que la haute
définition. Elle se base sur l'interface DVI qu'elle étend
largement.
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Il existe en effet plusieurs versions de la norme HDMI (1.0,
1.1, 1.2, 1.3...) en fonction des besoins et possibilités de
l'appareil à connecter. La version 1.3 permet ainsi de
connecter des appareils de très haute définition (3 840 x 2
400), jusqu'à 8 voix audio peuvent être utilisées.
Le connecteur HDMI type A dispose de 19 broches et est
utilisé dans la plupart des cas.
Il existe un connecteur étendu disposant de 29 broches
réservé aux appareils très haute définition.
Enfin, un connecteur de type C au format réduit mais
disposant également de 19 broches, est destiné aux
appareils portables.
la carte son :
carte son (en anglais audio card ou
sound card) est l'élément de l'ordinateur
permettant de gérer les entrées-sorties
sonores de l'ordinateur.
► La
►
Il s'agit généralement d'un contrôleur
pouvant s'insérer dans un emplacement ISA
ou PCI (pour les plus récentes) mais de plus
en plus de cartes mères possèdent une
carte son intégrée.
Les connecteurs de la carte
son:
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►
Les principaux éléments d'une carte son sont :
Le processeur spécialisé, appelé DSP (digital signal
processor) chargé de tous les traitements numériques du
son (écho, réverbération, vibrato chorus, tremolo, effets
3D, etc.) ;
Le convertisseur digital-analogique appelé DAC
(digital to analog converter) permettant de convertir les
données audio de l'ordinateur en signal analogique vers un
système de restitution sonore (enceintes, amplificateur,
etc.) ;
Le convertisseur analogique / numérique appelé ADC
►
Les connecteurs d'entrées-sorties externes :
 Une ou deux sorties ligne au format jack standard 3.5
mm (notée Line Out ou bien Speaker output ou SPK,
signifiant « hauts parleurs » en anglais), habituellement
de couleur vert clair ;
 Une entrée ligne (Line in) ;
 Une entrée microphone (notée parfois Mic),
généralement au format jack 3.5 mm et de couleur rose
;
 Une sortie numérique SPDIF (Sony Philips Digital
Interface, noté également S/PDIF ou S-PDIF
 Une interface MIDI, généralement de couleur or (ocre)
permettant de connecter des instruments de musique et
pouvant faire office de port de jeu
► Les
connecteurs d'entrées-sorties internes :
 Connecteur CD-ROM / DVD-ROM, possédant un
connecteur noir, permettant de connecter la
carte son à la sortie audio analogique du CDROM à l'aide d'un câble CD Audio ;
 Entrée auxiliaire (AUX-In) possédant un
connecteur blanc, permettant de connecter des
sources audio internes telles qu'une carte tuner
TV ;
 Connecteur pour répondeur téléphonique (TAD,
Telephone Answering Devices) possédant un
connecteur vert ;
Une carte réseau:
►
Une carte réseau ou Network Interface Card en anglais est
une carte d'extension à insérer dans un slot libre de l'ordinateur.
Elle permet de relier son Ordinateur à d'autres ressources
connectées sur le même réseau.
Les ordinateurs communiquent sur le réseau au moyen de
signaux qui respectent certaines normes.
Il existe différentes normes telles que la norme Ethernet très
répandue aussi bien en entreprise que chez les particuliers.
La carte Ethernet (correspondant à la norme IEEE 802.3) est le
périphérique le plus courant sur PC pour construire un réseau
local.
Un autre standard très courant est le standard Wifi pour les
réseaux sans fil.
Le rôle de la carte réseau:
►
La carte réseau sert d’interface physique entre l’ordinateur
et le câble du réseau.
Elle a pour fonction de préparer, d’envoyer et de contrôler le
flux de données sur le réseau.
Elle sert aussi à traduire les données venant du câble en octets
afin que l’Unité Centrale de l’ordinateur les comprenne.
Par ailleurs, chaque carte dispose d’une adresse unique, appelée
adresse MAC, qui permet de l’identifier parmi toutes les autres
cartes réseau.
Cette adresse lui est attribuée par son fabricant et est inscrite
sur la puce de la carte.
Lorsqu’elle fonctionne, la carte indique son adresse au reste
du réseau pour pouvoir être identifiée
Les différents types de bus:
►
Une carte réseau se connecte à la Carte mère de l’ordinateur
via un bus informatique, généralement standardisé.
Différents standards de bus informatique se sont succédé pour
offrir des débits de plus en plus importants :
- le standard ISA (pour Industry Standard Architecture), un
bus parallèle de 8 bits apparu en 1984
- l’EISA (Extended Industry Standard Architecture), extension à
16 bits du bus ISA, apparue en 1988
- le PCI (Peripheral Component Interconnect), un bus parallèle
de 32 bits, apparu en 1994
- le PCI Express abrégé PCIe, apparu en 2004.
Il existe donc des modèles de cartes réseau pour les bus ISA 8
bits, ISA 16 bits et PCI.
Conclusion:
► En fin , La carte mère est un élément très
important de l’ordinateur. C'est elle qui permet aux
autres composants d'interagir. Certains
composants viennent se connecter directement sur
la carte mère comme la mémoire vive et le
processeur, d'autres s'y connectent sur des ports
spécifiques comme la carte réseau ou graphique et
d'autres s'y connectent avec des câbles comme les
disques durs etc .En d’autre terme on l’assimile a
un système nerveux. Une étude approfondie fera
l’objet de notre développement.
Comment bien choisir?...
►
Bien choisir une carte-mère est quelque chose de très important. En
effet, tous les périphériques internes sont reliés à elle. L'évolutivité de
votre configuration devient donc tributaire d'un seul élément, la cartemère. Voici les quelques éléments de base que auxquels vous pouvez
vous intéresser si vous souhaitez acheter une carte-mère :
►
Le facteur d'encombrement : Les cartes-mères sont aujourd'hui toutes
au format ATX. Choisissez votre carte-mère en fonction de l'usage
auquel vous allez destiner votre PC et aux performances attendues.
►
Le chipset : Il doit au moins gérer le SATA et la mémoire DDR PC 3200
avec un bus USB 2. Mais des fonctions telles que le réseau ou le son
sont les bienvenues. Ne pas oublier le chipset graphique qui peut
éviter d'avoir à acheter une carte graphique si vous n'êtes pas joueur.
Attention à l'évolutivité cependant, et regardez que la carte-mère soit
équipée d'un port AGP ou PCI Express 16X pour pouvoir désactiver le
chipset graphique intégré le jour où vous voudriez jouer à autre chose
qu'au solitaire ou à des jeux 3D anciens.
Fin