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Ch2 la carte mère
 

Ch2 la carte mère

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    Ch2 la carte mère Ch2 la carte mère Document Transcript

    • Installation d’un poste informatique M. Mohamed ZAZZA CHAPITRE N°2 La carte mère1. DéfinitionLes composants matériels principales de lordinateur sont architecturés autour dune carte principalecomportant quelques circuits intégrés et beaucoup de composants électroniques (ex. condensateurs,résistances,… etc). Tous ces composants sont soudés sur la carte et sont reliés par les connexions ducircuit imprimé et par un grand nombre de connecteurs. Cette carte est appelée carte mère.La carte mère (en anglais mainboard ou encore motherboard) est donc le socle permettant la connexionde l’ensemble des éléments essentiel de l’ordinateur. Figure : La carte mère de l’ordinateurOFPPT/ISTA-NADOR mohamed.zazza@gmail.com Confidentiel - Page 1/ 9
    • Installation d’un poste informatique M. Mohamed ZAZZAComme son nom lindique, la carte mère est une carte maîtresse, prenant la forme dun grand circuitimprimé possédant notamment des connecteurs pour les cartes dextension, les barrettes de mémoires,le processeur, …etc.2. Caractéristiques de la carte mèreIl existe plusieurs façons de caractériser une carte mère, notamment selon certaines caractéristiques àsavoir : le facteur d’encombrement, le chipset, le type de support de processeur et les connecteurs demémoires, d’extensions et d’entrée-sortie.2.1 Le facteur d’encombrementOn désigne généralement par le terme facteur dencombrement (ou facteur de forme, en anglais formfactor), la géométrie, les dimensions, lagencement et les caractéristiques électriques de la carte mère.Afin de fournir des cartes mères pouvant sadapter dans différents boîtiers de marques différentes, desstandards ont été mis au point : Facteur de forme Dimensions EmplacementsATX 305 mm x 244 mm AGP / 6 PCImicroATX 244 mm x 244 mm AGP / 3 PCIFlexATX 229 mm x 191 mm AGP / 2 PCIMini ATX 284 mm x 208 mm AGP / 4 PCIMini ITX 170 mm x 170 mm 1 PCINano ITX 120 mm x 120 mm 1 MiniPCIBTX 325 mm x 267 mm 7microBTX 264 mm x 267 mm 4picoBTX 203 x 267 mm 12.2 Le chipsetLe chipset est un terme anglais que l’on pourrait traduire en français par jeu de composants, jeu decircuits, jeu de puces ou encore ensemble de puces. Il est composé d’un groupe de composantsélectroniques conçus pour remplir une fonction déterminée. A titre d’exemple, dans un modem, unchipset est dédié à la réception et à la transmission des données. Dans un ordinateur, le chipsetcomprend les interfaces électroniques avec tous les dispositifs qui vont communiquer avec le processeur.OFPPT/ISTA-NADOR mohamed.zazza@gmail.com Confidentiel - Page 2/ 9
    • Installation d’un poste informatique M. Mohamed ZAZZA Figure : Exemple de chipset (chipset AMD)Le chipset est un circuit électronique intégré chargé de coordonner les échanges de données entre lesdivers composants de lordinateur (processeur, mémoire...). Dans la mesure où le chipset est intégré à lacarte mère, il est important de choisir une carte mère intégrant un chipset récent afin de maximiser lespossibilités dévolutivité de lordinateur.Certains chipsets intègrent parfois une puce graphique ou une puce audio, ce qui signifie quil nest pasnécessaire dinstaller une carte graphique ou une carte son. Il est toutefois parfois conseillé de lesdésactiver (lorsque cela est possible) dans le setup du BIOS et dinstaller des cartes dextension dequalité dans les emplacements prévus à cet effet.Le chipset nest généralement pas constitué dun seul circuit,mais de 8 pour les plus anciens et 2 dans les circuitsmodernes (le Northbridge et le Southbridge). En gros, leNorthbridge sert de lien entre le processeur et la mémoire,tandis que le Southbridge gère les entrées / sorties (bus PCIet AGP, ...). Tous les fabricants actuels (VIA, NVIDIA, ULI etINTEL) utilisent le même principe: un Northbridge adapté àchaque modèle de processeur lié à des Southbridgesinterchangeables suivant le niveau de périphériques souhaités. Cette solution permet de ne développerquun seul circuit lorsque lon change de caractéristique pour un processeur. De même, cette solutionpermet de fabriquer des cartes mères de différentes gammes en utilisant différents modèles deSouthbridges.OFPPT/ISTA-NADOR mohamed.zazza@gmail.com Confidentiel - Page 3/ 9
    • Installation d’un poste informatique M. Mohamed ZAZZA Figure: chipset Northbridge et chipset Southbridge2.3 L’horloge et la pile du CMOSLhorloge temps réel (notée RTC, pour Real Time Clock) est un circuit chargé de la synchronisation dessignaux du système. Elle est constituée dun cristal qui, en vibrant, donne des impulsions (appelés topsdhorloge) afin de cadencer le système. On appelle fréquence de lhorloge (exprimée en MHz) le nombrede vibrations du cristal par seconde, cest-à-dire le nombre de tops dhorloge émis par seconde. Plus lafréquence est élevée, plus le système peut traiter dinformations.Lorsque lordinateur est mis hors tension, lalimentation cesse de fournir du courant à la carte mère. Or,lorsque lordinateur est rebranché, le système est toujours à lheure. Un circuit électronique, appeléCMOS (Complementary Metal-Oxyde Semiconductor, parfois appelé BIOS CMOS), conserve en effetcertaines informations sur le système, telles que lheure, la date système et quelques paramètresessentiels du système.Le CMOS est continuellement alimenté par une pile (au format pile bouton) ou une batterie située sur lacarte mère. Ainsi, les informations sur le matériel installé dans lordinateur (comme par exemple lenombre de pistes, de secteurs de chaque disque dur) sont conservées dans le CMOS. Dans la mesureoù le CMOS est une mémoire lente, certains systèmes recopient parfois le contenu du CMOS dans laOFPPT/ISTA-NADOR mohamed.zazza@gmail.com Confidentiel - Page 4/ 9
    • Installation d’un poste informatique M. Mohamed ZAZZARAM (mémoire rapide), le terme de memory shadow est employé pour décrire ce processus de copie enmémoire vive. Figure : Pile de CMOSLe Complémentary Metal-Oxyde Semiconductor, est une technologie de fabrication de transistors,précédée de bien dautres, telles que la TTL (Transistor-transistor-logique), la TTLS (TTL Schottky) (plusrapide), 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 ouTTLS, le CMOS est beaucoup moins rapide, mais a consomme en revanche infiniment moins dénergie,doù son emploi dans les horloges dordinateurs, qui sont alimentées par des piles. Le terme de CMOSest parfois utilisé à tort pour désigner lhorloge des ordinateurs.Lorsque lheure du système est régulièrement réinitialisée, ou que lhorloge prend du retard, il suffitgénéralement den changer la pile !2.4 Le support de processeurLe processeur (CPU, pour Central Processing Unit, soit Unité Centrale de Traitement) est le cerveau delordinateur. Il permet de manipuler des informations numériques, cest-à-dire des informations codéessous forme binaire, et dexécuter les instructions stockées en mémoire.OFPPT/ISTA-NADOR mohamed.zazza@gmail.com Confidentiel - Page 5/ 9
    • Installation d’un poste informatique M. Mohamed ZAZZA Figure : Microprocesseur IntelLa carte mère possède un emplacement (parfois plusieurs dans le cas de cartes mères multi-processeurs) pour accueillir le processeur, appelé support de processeur.On distingue deux catégories de supports : Slot (en français fente) : il sagit dun connecteur rectangulaire dans lequel on enfiche le processeur verticalement. Socket (en français embase) : il sagit dun connecteur carré possédant un grand nombre de petits connecteurs sur lequel le processeur vient directement senficher.Au sein de ces deux grandes familles, il existe des versions différentes du support, selon le type deprocesseur. Il est essentiel, quel que soit le support, de brancher délicatement le processeur afin de netordre aucune de ses broches (il en compte plusieurs centaines). Afin de faciliter son insertion, unsupport appelé ZIF (Zero Insertion Force, traduisez force dinsertion nulle) a été créé. Les supports ZIFpossèdent une petite manette, qui, lorsquelle est levée, permet linsertion du processeur sans aucunepression et, lorsquelle est rabaissée, maintient le processeur sur son support.Le processeur possède généralement un détrompeur, matérialisé par un coin tronqué ou une marque decouleur, devant être aligné avec la marque correspondante sur le support. Figure : dissipateur thermique du processeurOFPPT/ISTA-NADOR mohamed.zazza@gmail.com Confidentiel - Page 6/ 9
    • Installation d’un poste informatique M. Mohamed ZAZZADans la mesure où le processeur rayonne thermiquement, il est nécessaire den dissiper la chaleur pouréviter que ses circuits ne fondent. Cest la raison pour laquelle il est généralement surmonté dundissipateur thermique (appelé parfois refroidisseur ou radiateur), composé dun métal ayant une bonneconduction thermique (cuivre ou aluminium), chargé daugmenter la surface déchange thermique dumicroprocesseur. Le dissipateur thermique comporte une base en contact avec le processeur et desailettes afin daugmenter la surface déchange thermique. Un ventilateur accompagne généralement ledissipateur pour améliorer la circulation de lair autour du dissipateur et améliorer léchange de chaleur.Le terme ventirad est ainsi parfois utilisé pour désigner lensemble Ventilateur + Radiateur. Cest leventilateur du boîtier qui est chargé dextraire lair chaud du boîtier et permettre à lair frais provenant delextérieur dy entrer.2.5 Les connecteurs de mémoire vivesLa mémoire vive (RAM pour Random Access Memory) permet de stocker des informations pendant toutle temps de fonctionnement de lordinateur, son contenu est par contre détruit dès lors que lordinateurest éteint ou redémarré, contrairement à une mémoire de masse telle que le disque dur, capable degarder les informations même lorsquil est hors tension. On parle de volatilité pour désigner cephénomène.Pourquoi alors utiliser de la mémoire vive alors que les disques durs reviennent moins chers à capacitéégale ? La réponse est que la mémoire vive est extrêmement rapide par comparaison aux périphériquesde stockage de masse tels que le disque dur. Elle possède en effet un temps de réponse de lordre dequelques dizaines de nanosecondes (environ 70 pour la DRAM, 60 pour la RAM EDO, et 10 pour laSDRAM 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 cartemère. Figure : Les mémoires vives (RAM)OFPPT/ISTA-NADOR mohamed.zazza@gmail.com Confidentiel - Page 7/ 9
    • Installation d’un poste informatique M. Mohamed ZAZZA2.6 Les connecteurs d’extensionsLes connecteurs dextension (en anglais on dit slots) sont des réceptacles dans lesquels il est possibledinsérer des cartes dextension, cest-à-dire des cartes offrant de nouvelles fonctionnalités ou demeilleures performances à lordinateur.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.2.7 Les connecteurs d’entrée-sortieLa carte mère possède un certain nombre de connecteurs dentrées-sorties regroupés sur son panneauarrière.La plupart des cartes mères proposent les connecteurs suivants : Port série : permet de connecter de vieux périphériques. Port parallèle : permet notamment de connecter de vieilles imprimantes.OFPPT/ISTA-NADOR mohamed.zazza@gmail.com Confidentiel - Page 8/ 9
    • Installation d’un poste informatique M. Mohamed ZAZZA Ports USB (1.1, bas débit, ou 2.0, haut débit) : permettant de connecter des périphériques plus récents. Connecteur RJ45 (appelé LAN ou port Ethernet) : permet de connecter lordinateur à un réseau. Il correspond à une carte réseau intégrée à la carte mère. Connecteur VGA (appelé SUB-D15) : permet de connecter un écran. Ce connecteur correspond à la carte graphique intégrée. Prises audio (entrée Line-In, sortie Line-Out et microphone) : permet de connecter des enceintes acoustiques ou une chaîne hi-fi, ainsi quun microphone. Ce connecteur correspond à la carte son intégrée. ...FIN DU CHAPITRE Suivant Chapitre N°3 : Les mémoires de l’ordinateurOFPPT/ISTA-NADOR mohamed.zazza@gmail.com Confidentiel - Page 9/ 9