Les cartes mres Ralis Les cartes mres par

Les cartes mères

► Réalisé Les cartes mères 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: ► ► ► ► 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 305 x 244 mm. Il propose un connecteur AGP et 6 connecteurs PCI. micro-ATX : Le format micro. ATX est une évolution du format ATX, permettant d'en garder les principaux avantages tout en proposant un format de plus petite dimension (244 x 244 mm), avec un coût réduit. Le format micro-ATX propose un connecteur AGP et 3 connecteurs PCI. Flex-ATX : Le format Flex. ATX est une extension du format micro. ATX 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 mini. ATX est un format compact alternatif au format micro. ATX (284 x 208 mm), proposant un connecteur AGP et 4 connecteurs PCI au lieu des 3 du format micro. ATX. Il est principalement destiné aux ordinateurs de type mini-PC (barebone).

BTX : Le format BTX (Balanced Technology e. Xtended), 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 325 x 267 mm ; micro-BTX, de dimensions réduites (264 x 267 mm) ; pico-BTX, de dimensions extrêmement réduites (203 x 267 mm).

ITX : Le format ITX (Information Technology e. Xtended), 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 (170 x 170 mm) est un emplacement PCI ; nano-ITX, avec des dimensions extrêmement minuscules (120 x 120 mm) et un emplacement mini. PCI.

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 différents facteurs de forme : Facteur de forme Dimensions Emplacements ATX 305 mm. X 244 mm AGP / 6 PCI micro. ATX 244 mmx 244 mm AGP / 3 PCI Flex. ATX 229 mm. X 190 mm AGP / 2 PCI 284 mm. X 208 mm 170 mm. X 170 mm AGP / 4 PCI Nano ITX 120 mm 1 Mini. PCI BTX 325 mm. X 267 mm 7 micro. BTX 264 mm. X 267 mm 4 pico. BTX 203 mm. X 267 mm 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 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, Fire. Wire, 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 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 A : Duron, Athlon XP, Sempron, Socket 754 : Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron, Turion, Socket 939 : Athlon 64, Athlon FX, Athlon X 2, Sempron, Socket 940 : Opteron et Athlon 64 FX Socket AM 2 : Athlon 64, Athlon FX, Athlon X 2, Sempron, Cammas ; Socket 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: ► ► ► 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 (10 h, 11 h, 12 h et 13 h 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 (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 Inter. Connect) : permettant de connecter des cartes PCI, beaucoup plus rapides que les cartes ISA et fonctionnant en 32 -bit ►

ØConnecteur AGP (Accelerated Graphic Port): un connecteur rapide pour carte graphique. ØConnecteur PCI Express (Peripheral Component Inter. Connect Exress) : architecture de bus plus rapide que les bus AGP et PCI. ØConnecteur 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 RJ 45 (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-D 15), 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 MP 3, 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 i. Link. 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 RJ 45 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 3 D !

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 3 D. 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 3 D. 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 Sub. D, 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 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. ►

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: Les principaux éléments d'une carte sont : ► Le processeur spécialisé, appelé DSP (digital signal processor) chargé de tous les traitements numériques du son (écho, réverbération, vibrato chorus, tremolo, effets 3 D, 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 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 16 X pour pouvoir désactiver le chipset graphique intégré le jour où vous voudriez jouer à autre chose qu'au solitaire ou à des jeux 3 D anciens.

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