la carte mere
publicité
LA CARTE MERE 1. Historique et présentation de la carte mère C'est au début des années 80 que fut conçue la première carte mère, et elle présentait déjà l'architecture qu'on lui connaît actuellement. Sa vocation étant de rassembler, de faire communiquer et d'assurer l'alimentation électrique des principaux composants nécessaires au fonctionnement de l'ordinateur, elle regroupe une multitude de connecteurs destinés à accueillir le processeur, la mémoire, les cartes d'extension, et dispose de fiches autorisant la liaison vers le clavier, la souris et les disques durs. Pour permettre toutes ces liaisons, la carte mère est constituée de superposition de fines couches de circuits imprimés. Cette architecture permet de réserver à chaque couche un rôle particulier comme celui d'assurer l'alimentation électrique ou de faciliter les opérations entre mémoire et processeur. La carte mère est en fait le système nerveux de l’ordinateur. C'est sur elle que sont connectés tous les éléments de l’ordinateur. Une carte mère comporte toujours les éléments suivants : Un chipset Un BIOS (Basic Input / Output System) Une horloge interne gérée par une pile lorsque le PC est éteint Un bus système (chemin reliant le processeur à la mémoire vive sur la carte mère) Les critères de choix sont : facteur d'encombrement Chipset Support de processeur Fonctionnalités intégrées (fait partie du chipset) 2. Les caractéristiques d’une carte mère Le facteur d'encombrement : Ce sont en fait les normes qui définissent les dimensions et la forme géométrique de la carte mère. Il existe différents facteurs d'encombrement tel que : ATX, qui est le plus répandu aujourd'hui AT, ancêtre de l'ATX, presque totalement disparu aujourd'hui Baby AT, également disparu, gère des cartes mères plus petites NLX, format très peu répandu LPX, très peu répandu aussi. Je vais maintenant vous présenter les différents composants d’une carte mère et le rôle de chacun. Le CHIPSET Le chipset (jeu de composants) est un circuit électronique chargé de coordonner les échanges de données entre les divers composants de l'ordinateur (processeur, mémoire; ...). Dans la mesure où le chipset est intégré à la carte mère, il est important de choisir une carte mère embarquant un chipset récent afin de garantir une évolution maximum du PC. Le chipset est généralement composé d'au moins deux puces distinctes : Le NorthBridge (PONT NORD) et Le SouthBridge (PONT SUD). Le Pont Nord est la partie la plus proche du processeur donc celle qui fonctionne à la fréquence la plus élevée et qui contrôlera les éléments les plus rapides du PC. Ainsi il gère les échanges avec le mémoire, le bus AGP et le bus PCI. Le Pont Sud est relié au processeur à travers le pont nord et gère les entées/sorties : Contrôleur IDE (pour les disques durs et CD-ROM) , port USB , port Parallèle , port Série, port PS2 et port ISA pour les cartes mères qui en sont encore pourvues. C'est aussi lui qui détermine la fréquence du bus système (fréquence d'échange de données entre le pont nord et le processeur) sur laquelle le processeur va s'appuyer pour déterminer sa propre vitesse. L’horloge et la pile du CMOS L'horloge temps réel (parfois notée RTC, ou 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 il y a de tops d'horloge et donc plus le système pourra traiter d'informations. Lors de la mise en hors tension de l’ordinateur, l'alimentation cesse de fournir du courant à la carte mère. Or, lorsque vous le rebranchez, votre système d'exploitation est toujours à l'heure bien que l'unité centrale n'était plus alimentée pendant un certain temps. En réalité même lorsque votre PC est débranché un circuit électronique appelé CMOS « Complementary Metal-Oxyde Semiconductor » conserve certaines informations sur le système, y compris l'heure et la date système. Le CMOS est continuellement alimenté par une pile (au format pile bouton) située également 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 utilisé pour décrire ce processus de copie en mémoire vive. Le CMOS est une technologie de fabrication de transistors. Avant le CMOS, il y avait également le NMOS (canal négatif) et le PMOS (canal positif). Le CMOS, qui a permis de mettre des canaux complémentaires sur une même puce, a ainsi été une grande avancée. Le BIOS Le BIOS (Basic Input/Output System) 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, c'est-à-dire une mémoire en lecture seule), ainsi il utilise les données contenues dans le CMOS pour connaître la configuration matérielle du système. Il est possible de "configurer" le BIOS au démarrage de l'ordinateur par simple pression d'une touche (généralement la touche Suppr). Le PROCESSEUR Le processeur (aussi appelé microprocesseur) est le cerveau de l'ordinateur, car il exécute les instructions des programmes grâce à un jeu d'instructions. Le processeur est caractérisé par sa fréquence, c'est-à-dire la cadence à laquelle il exécute les instructions. La carte mère possède un emplacement (parfois plusieurs dans le cas de cartes mères multi-processeurs) pour accueillir le processeur. On distingue deux catégories de supports : Slot : il s'agit d'un connecteur rectangulaire dans lequel on enfiche le processeur verticalement Socket : il s'agit d'un connecteur carré possédant un grand nombre de petits connecteurs sur lequel le processeur vient directement s'enficher Exemple : slot 1 pour PIII ; slot a pour Athlon ; socket 7 pour K6/II ; socket a pour duron et athlon thunderbird...... Les CONNECTEURS D’EXTENSION Connecteur AMR (Audio Modem Riser) : ce type de connecteur permet de brancher des mini-cartes sur les PC en étant équipés. Connecteur ISA (Industry Standard Architecture) : permettant de connecter des cartes ISA, les plus lentes fonctionnant en 16-bit. Connecteur IDE (Integrated Device Electronics) : acceuil tout périphériques IDE (Disque dur, lecteur CD/DVD) Connecteur RAID (Redundant Array of Inexpensive Disk) : branchement pour disque dur, principale intérêt est la sécurité (Mirroring = image d’un disque sur un autre ). Connecteur SATA (Sérial ATA) : Remplace l’IDE l’avantage est le débit qui est plus élevé 150Mo/s. Les BUS Un bus est un circuit intégré à la carte mère qui assure la circulation des données entre les différents éléments du PC ( mémoire vive, carte graphique, USB, bus système, etc...). On caractérise un bus par sa fréquence ( cadence de transmission des bits) et sa largueur ( nombre de bits pouvant être transmis simultanément ). le bus système : appelé aussi FSB pour Front Side Bus, c'est le bus qui assure le transport de données entre le processeur et la mémoire vive. C'est de lui qu'il s'agit lorsque l'on parle de bus 133 mhz, 266 mhz... le bus série : c'est le bus que tous les PC possèdent, celui qui débouche sur le port servant à brancher une souris ou un modem, ou encore certains périphériques de jeux. Ses défauts sont sa lenteur extrême car les données ne sont envoyées que bit par bit ( 0 ou 1 ). le bus parallèle : c'est le bus qui communique avec le port parallèle, qui sert à brancher l'imprimante, le scanner, des graveurs externes, etc... Il est 8 fois plus rapide que le port série ( les informations sont transmises par tranche de 8 bit, soit 1 octet à la fois ), mais toujours lent si on le compare aux bus USB et FIREWIRE. le bus USB ( Universal Serial Bus ) : il est largement plus rapide que le bus parallèle et peut aller à la vitesse de 1.5 Mo par seconde pour l'USB 1.1. L'USB 2.0 peut quant à lui monter à 60 Mo par seconde ! Il est relié au port USB qui sert à brancher presque tous les périphériques du marché : webcams, modems, imprimantes, scanners, manettes de jeu... Son avantage est de pouvoir en théorie brancher 127 périphériques Le bus FIREWIRE : il permet de brancher 63 périphériques et offre des caractéristiques semblables à l'USB, en beaucoup plus performant : le bus FIREWIRE permet d'atteindre de 25 à 100 Mo par seconde ! Ses défauts sont que les périphériques qui se branchent sur ce type de port sont rares (et chers). le bus ISA : ( Industry Standard Architecture ) : Bus très rare il fonctionne en 8 bit ( 1 octet ) pour les ordinateurs anciens, ou 16 bit pour les ordinateurs récents disposant encore de ce type de bus. Son taux de transfert est d'environ 8 Mo par seconde pour le 8 bit et 16 Mo par seconde pour le 16 bit. le bus PCI ( Peripheral Component Interconnect) : Communique avec le port PCI, son taux de transfert est de 125 Mo par seconde pour les processeurs 32 bit, 2 fois plus pour les processeurs 64 bit. le bus AGP ( Accelerated Graphic Port ) : Il est apparu avec le pentium II en 1997. Il permet de traiter 32 bit à la fois et à une fréquence de bus de 66 mhz. Ses qualités sont sa rapidité (500 Mo par seconde pour le 2 X et 1 Go pour le 4 X, et maintenant 2 Go par seconde pour le 8x). Il communique avec le port AGP. 3) Comparatif et état du marché ABIT NF7-S ASUS A7N8X Deluxe Chaintech 7NJS EPoX 8RDA+ Leadtek K7NCR18D MSI K7N2GILSR Slot AGP 8x 8x 8x 8x 8x 8x Slots PCI 5 5 5 6 4 5 Slots DIMM 3 3 3 3 3 3 IDE Connecteurs RAID 2xATA133 2xATA133 2xATA133 2xATA133 2xATA133 2xATA133 non non 1xATA + 2xSATA MCP-T + RTL8801 MCP-T + Agere FW803 2 4 + 2 sur Bracket NVDIA + NS DP83847 NVIDIA + ICS1893AF 110 € 149 € 2xSATA 2xSATA FireWire MCP-T + Agere FW803 MCP-T + RTL8801 1xATA + 2xSATA MCP-T + RTL8801 USB2,0 2 + 2 sur Bracket 4 + 2 sur Bracket 2 + 4 Facade Réseau NVIDIA + RTL82801 NVIDIA + RTL82801 NVIDIA + ICS1863Y MCP-T + RTL8801 4 + 2 sur Bracket NVIDIA + RTL82801 Prix 100 € 103 € 164 € 96 € L’ état du marché : Les Marques les plus répandus : Asus : P4C800-E Deluxe 177€ // PC-DL Deluxe 239€ MSI : 865PE Neo2-FIS2R 144€ // K7D Master 203€ Gigabyte : GA-8IK1100 131€ // GA-8KNXP Ultra 428€ Les Cartes Mères les plus chères nous sont de Tyan, les prix varient entre 600€ [ thunder K8S(S2880 GNR) ] et 750€ [thunder K8S(S2880 UGNR)]. Prochainement une carte mère de marque ECS, la KV2 utilisera le socket 939.Cette carte mère dispose de 4 ports UDMA133, de 2 ports Serial-ATA + 2 ports S-ATA RAID, 2 ports FireWire, un port Gigabit Ethernet, un port Ethernet 10/100, 4 ports DDR400 sur deux canaux.
