2.1. Les connecteurs externes de la carte mère
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Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 Laboratoire d’ARS : La Carte Mère Rapport carte mère. Page - 1 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 Table des matières 1. INTRODUCTION :.............................................................................................................. 3 1.1. SCHEMA D’UNE CARTE MERE ............................................................................................ 3 2. DESCRIPTION DES DIFFERENTS COMPOSANTS .................................................... 4 2.1. LES CONNECTEURS EXTERNES DE LA CARTE MERE ........................................................... 4 2.2. LE SUPPORT DU PROCESSEUR ( SOCKET ACTUELLEMENT) ................................................. 5 2.3. LES SLOTS DE LA RAM (MEMOIRE VIVE) ........................................................................... 6 2.3.1. Types de mémoire vive...................................................................................... 7 2.3.2. Formats de barrettes de mémoire vive ......................................................... 7 2.4. LES PORTS IDE ET LE PORT FLOPPY .................................................................................. 9 2.5. LES PORTS PCI ................................................................................................................. 9 2.6. LE PORT AGP ................................................................................................................. 10 2.7. LE PORT AMR/CNR ....................................................................................................... 10 2.8. LE PORT ISA .................................................................................................................. 11 2.9. L'HORLOGE ET LA PILE DU CMOS : ................................................................................ 11 2.10. LE CHIPSET ................................................................................................................... 12 Exemple de transfert du chipset : ..................................................................................... 14 2.11. LE BIOS ....................................................................................................................... 15 Le POST ........................................................................................................................... 15 Signification des bips pour les BIOS AMIBIOS : ............................................................. 16 2.12. LA MEMOIRE CACHE ..................................................................................................... 17 2.13. LES DIFFÉRENTS BUS .................................................................................................... 17 2.13. LES DIFFÉRENTS BUS .................................................................................................... 18 3. DIFFERENCE ENTRE LES CARTE MERE................................................................. 19 3.1. FACTEUR D’ENCOMBREMENT ......................................................................................... 19 3.2. AUTRES CARACTERISTIQUES .......................................................................................... 20 4. TEST COMPARATIF ....................................................................................................... 21 4.1. LES DIFFERENTES CARTES MERE ..................................................................................... 21 4.1.1. La DFI NF3 250GB................................................................................................ 21 4.1.2. Asrock K8 Upgrade 760GX.................................................................................... 23 4.1.3.Asus K8V Deluxe ..................................................................................................... 25 4.2. PROTOCOLE DE TEST ....................................................................................................... 27 4.2.1. Protocole ................................................................................................................ 27 4.2.2. Tests systéme 32Bits ............................................................................................... 28 4.3. Overclocking ............................................................................................................. 31 4.4. conclusion.................................................................................................................. 32 5. BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................. 33 6. LE QUESTIONNAIRE...................................................................................................... 34 Rapport carte mère. Page - 2 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 1. Introduction : La carte mère (motherboard) est l’élément le plus important d’un ordinateur, il en constitue la base. Elle est connectée ou soudée à l’ensemble des composant de l’ordinateur. 1.1. schéma d’une carte mère Rapport carte mère. Page - 3 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 2. Description des différents composants 2.1. Les connecteurs externes de la carte mère - Les deux premiers connecteurs externes de la carte mère sont les ports PS2, elles sont utilisées pour connecter le clavier et la souris. - Sont ensuite présents les ports USB (Universal Serial Bus). Une carte mère en intègre par défaut deux, voir plus maintenant. - Les ports série sont situés juste en dessous des ports USB. Ce sont des prise mâles à 9 broches (appelés DB9). Ces connecteurs sont de moins en moins utilisés au profit des ports USB. Il y a encore quelques mois, ils étaient utilisé par les modems . - Le port parallèle est un connecteur femelle à 25 broches (DB25). Il est encore utilisé par certaines imprimantes. - Le port vidéo, présent uniquement si votre carte mère intègre une carte graphique. C'est sur se connecteur que se branche le moniteur. - Le port MIDI, DB15 femelle peut être utilisé pour brancher une mannette de jeu ou un clavier musical. - Les ports audio peuvent ne pas être présents sur une carte mère. Ils sont généralement au nombre de trois, haut-parleurs, Line-in et micro. Rapport carte mère. Page - 4 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 2.2. Le support du processeur ( socket actuellement) Qu’est ce qu’un 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, Ainsi un processeur cadencé à 2Ghz effectuera 2000 millions d'opérations par seconde. 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: 1) Le slot Slot (en français fente) : il s'agit d'un connecteur rectangulaire dans lequel on enfiche le processeur verticalement Illustration 1slot PII 2) le Socket 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 Illustration 2Socket II Rapport carte mère. Page - 5 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 Le soket dispose aussi d'un ZIF (Zero Insertion Force), c'est un petit levier qu'il faut relevé pour inséré le microprocesseur et une fois ce levier refermer le processeur est bien fixé a son support. C'est méthode permet de placer et de retirer facilement le processeur de son support car avant le processeur était soudé. Et il était donc difficile de le retiré. Mais pour ne pas ce tromper du sens dans lequel le processeur doit être insérer, le processeur possède généralement un dé trompeur, matérialisé par un coin tronqué ou une marque de couleur, devant être aligné avec la marque correspondante sur le 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. Illustration 3Detrompeur 2.3. Les slots de la Ram (mémoire vive) La mémoire vive est souvent comparée aux poumons de l'ordinateur, puisque c'est de cette mémoire que sont puisées les ressources nécessaires au lancement de vos applications. Plus vous en avez, plus votre ordinateur sera endurant. La mémoire vive se présente sous forme d'une ou plusieurs barrettes qui viennent se clipser dans des slots intégrés à la carte mère. Rapport carte mère. Page - 6 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 2.3.1. Types de mémoire vive On distingue généralement deux grandes catégories de mémoire vive : - Les mémoires dynamiques (DRAM, Dynamic Random Access Module), peu coûteuses. Elles sont principalement utilisées pour la mémoire centrale de l'ordinateur - Les mémoires statiques (SRAM, Static Random Access Module), rapides et onéreuses. Les SRAM sont notamment utilisées pour les mémoires cache du processeur ; 2.3.2. Formats de barrettes de mémoire vive Il existe de nombreux types de mémoires vives. Celles-ci se présentent toutes sous la forme de barrettes de mémoire enfichables sur la carte-mère. SIMM les barrettes au format SIMM (Single Inline Memory Module) : il s'agit de circuits imprimés dont une des faces possède des puces de mémoire. Il existe deux types de barrettes SIMM, selon le nombre de connecteurs : Les barrettes SIMM à 30 connecteurs (dont les dimensions sont 89x13mm) sont des mémoires 8 bits qui équipaient les premières générations de PC (286, 386). Illustration 4Simm 30 Les barrettes SIMM à 72 connecteurs (dont les dimensions sont 108x25mm) sont des mémoires capables de gérer 32 bits de données simultanément. Ces mémoires équipent des PC allant du 386DX aux premiers Pentium. Sur ces derniers le processeur travaille avec un bus de données d'une largeur de 64 bits, c'est la raison pour laquelle il faut absolument équiper ces ordinateurs de deux barrettes SIMM. Il n'est pas possible d'installer des barrettes 30 broches sur des emplacements à 72 connecteurs dans la mesure où un détrompeur (encoche au centre des connecteurs) en empêche l'enfichage. Illustration 5SIMM 72 Rapport carte mère. Page - 7 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 DIMM Illustration 6DIMM 84 les barrettes au format DIMM (Dual Inline Memory Module) sont des mémoires 64 bits, ce qui explique pourquoi il n'est pas nécessaire de les apparier. Les barrettes DIMM possèdent des puces de mémoire de part et d'autre du circuit imprimé et ont également 84 connecteurs de chaque côté, ce qui les dote d'un total de 168 broches. En plus de leurs dimensions plus grandes que les barrettes SIMM (130x25mm) ces barrettes possèdent un second détrompeur pour éviter la confusion. RIMM les barrettes au format RIMM (Rambus Inline Memory Module, appelées également RD-RAM ou DRD-RAM) sont des mémoires 64 bits développée par la société Rambus. Elles possèdent 184 broches. Ces barrettes possèdent deux encoches de repérage (détrompeurs), évitant tout risque de confusion avec les modules précédents. Compte-tenu de leur vitesse de transfert élevée, les barrettes RIMM possèdent un film thermique chargé d'améliorer la dissipation de la chaleur. Rapport carte mère. Page - 8 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 2.4. Les ports IDE et le port Floppy Les ports IDE, sont utilisés pour connecter à votre carte mère vos disques durs, mais aussi votre lecteur de CD, de DVD et votre graveur par le biais d'un câble spécial appelé Nappe IDE.Le port le plus rapide (de couleur bleu) est utilisé pour relier votre carte mère et le disque dur contenant le système d'exploitation. Le port Floppy, plus petit est nécessaire au raccordement à la carte du lecteur de disquette. 2.5. Les ports PCI Les ports PCI sont des slots d'entension situés sur la carte mère dans lesquels s'enfichent les périphériques internes sous forme de carte (carte modem, carte d'acquisition vidéo, etc...). Une carte mère en intègre entre 3 à 7. Rapport carte mère. Page - 9 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 2.6. Le port AGP Il peut ne pas être présent sur les cartes mères avec vidéo intégrée. Il s'agit d'un slot situé juste au dessus des ports PCI. Le port AGP existe en différentes normes de débit AGPx2, AGP x4 et AGPx8, avec pour chacune de ces normes un débit des données plus rapide que la norme précédente. Le connecteur AGP n'est utilisable que par des cartes graphiques alors que les PCI peuvent recevoir d'autres types de cartes, contrôleur SCSI, carte son, carte réseau ... 2.7. Le port AMR/CNR Les ports AMR/CNR (Audio and Modem Riser / Communication and Networking Riser) sont des ports internes. Le premier, le port AMR, permet de connecter soit une carte audio soit un modem tout les deux au format AMR. Bien que très peu utilisé, une évolution vient de sortir le port CNR qui doit permettre de connecter toutes sortes de périphériques. L'utilité de ces nouveaux ports actuellement est encore à démontrer. Rapport carte mère. Page - 10 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 2.8. Le Port ISA ce port est le premier système qui permit la connexion de carte fille de tous types (cartes sons, graphiques, réseaux, SCSI, IDE, etc..) dans le monde du PC. Ce port à disparu de toutes les nouvelles cartes mère, de part sa faible capacité et sa grande monopolisation du processeur central. Format : Port interne 8 et/ou 16 bits présent sur carte mère. Il existe deux type d’ISA : - ISA 8 bits : 8 Mo/s (4.77 Mhz) - ISA 16 bits : 16 Mo/s (8.33 Mhz) 2.9. L'horloge et la pile du CMOS : L'horloge temps réel ( RTC, 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. Plus la fréquence est élevée, plus il y a de tops d'horloge et donc plus le système pourra traiter d'informations. Pile de la CMOS 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 d'exploitation est toujours à l'heure bien que l'unité centrale ne soit plus alimentée pendant un certain temps. 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 systèmes essentiels. Le CMOS est continuellement alimenté par une pile (au format pile bouton) 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 Rapport carte mère. Page - 11 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 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 semiconductor», 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. 2.10. Le chipset Le chipset est en général basé sur deux éléments, deux pôles nord & sud, le Northbridge & le Southbridge. La fréquence du bus reliant ces deux pôles est non négligeable. Illustration 7chipset SIS 645 Dx Le Northbridge gouverne le processeur. Le chipset variera donc d’un processeur à l’autre (ou inversement ). La limitation physique du chipset est importante à prendre en compte puisque, en fonction du chipset, vous ne pourrez installer n’importe quel processeur. C’est pour cette raison que le changement de processeur implique souvent un changement de carte mère. Le chipset & le processeur ne sont plus forcément compatibles. c’est notamment la fréquence du bus du processeur qui risque d’être le facteur limitant. Il sera aussi amené à gérer l’affichage. En effet, c’est ce Northbridge qui va s’occuper du port AGP où sont greffées la plupart des cartes graphiques actuelles. Enfin, ce Northbridge s’occupent de la mémoire vive de l’ordinateur. Cette mémoire vive est représentée physiquement par des barrettes mémoires SDRAM et maintenant DDRAM. Certaines cartes mères acceptent les deux types de barrettes mais elles sont rares. Les chipsets destinés à fonctionner avec l’un de ces types ne sont généralement pas compatibles avec les autres. On peut dire maitenant que ce sont les memoires DDR qui sont devenuent le standard Rapport carte mère. Page - 12 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 Comme c'est le pont nord qui gère les transport de plus grand vitesse, il chauffe plus que son collège. Donc certain sont equipé d'un refroidiseur Illustration 8refoirdiseur chipset Ce pôle sud du chipset va prendre en charge les disques durs (& autres périphériques IDE). De plus en plus, les nouvelles cartes mères utilisent des chipsets qui prennent en charge la norme Serial ATA qui est destinée à devenir le standard de connection pour les disques durs notamment Illustration 9chipset VIA P4x333 Ce pôle sud du chipset va prendre en charge les disques durs (& autres périphériques IDE). De plus en plus, les nouvelles cartes mères utilisent des chipsets qui prennent en charge la norme Serial ATA qui est destinée à devenir le standard de connection pour les disques durs notamment. Normalement, toutes les cartes mères actuelles prennent en charge les deux formats de disques les plus répendus tels que UltraDma 100 & UltraDma 133. de nombreuses cartes mères intègrent maintenant au sein de leur chipset / southbridge des fonctions réseau (remplace la carte ethernet), des cartes sons (remplace la carte son), des modems ... Cette intégration permet notamment de limiter les coûts puisque des périphériques ne sont plus à installer. Attention tout de même, en fonction de l’utilisation que vous faites de votre PC, ces configurations avec chipset intégré ne seront pas toujours suffisantes. Rapport carte mère. Page - 13 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 Exemple de transfert du chipset : Illustration 10Transfert chipset Rapport carte mère. Page - 14 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 2.11. Le BIOS Le BIOS ( Basic Input/Output System ) est un composant essentiel de l' ordinateur, permettant le contrôle des éléments matériels. Il s'agit d'un petit logiciel dont une partie est dans une ROM (mémoire morte, c'est-à-dire une mémoire qui ne peut pas être modifiée), et une autre partie est dans un EEPROM (mémoire modifiable par impulsions électriques, d'où le terme flasher pour désigner l'action de modifier l'EEPROM). Illustration 11bios Le POST Lorsque le système est mis soustension ou réamorcé (Reset), le BIOS fait l'inventaire du matériel présent dans l'ordinateur et effectue un test (appelé POST, Power-On Self Test) afin de vérifier son bon fonctionnement. Illustration 12POST Si jamais le POST rencontre une erreur, il va essayer de continuer le démarrage de l'ordinateur. Toutefois si l'erreur est grave, le BIOS va arrêter le système et : afficher un message à l'écran si possible (le matériel d'affichage n'étant pas forcément encore initialisée ou bien pouvant être défaillant) ; émettre un signal sonore, sous forme d'une séquence de bips (beeps en anglais) permettant de diagnostiquer l'origine de la panne ; Rapport carte mère. Page - 15 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 envoyer un code (appelé code POST) sur le port série de l'ordinateur, pouvant être récupéré à l'aide d'un matériel spécifique de diagnostic. Signification des bips pour les BIOS AMIBIOS : Nb de bips Signification Résolution du problème Refresh failure 1 2 (erreur lors du rafraîchissement de la mémoire) Enficher correctement les modules de mémoire vive ou les changer Parity Error Enficher correctement les modules de mémoire vive ou les changer (erreur de parité) Base 64K RAM failure 3 (erreur dans les 64 premiers Ko de la mémoire vive) System timer not operational 4 (erreur lors du rafraîchissement) Processor Error 5 (erreur du processeur) Gate A20 failure (erreur de la porte A20) 6 Processor exception interrupt error 7 (erreur d'interruption du processeur) Display memory read/write failure (erreur de lecture/écriture sur la mémoire vidéo) Enficher correctement les modules de mémoire vive ou les changer La carte-mère doit être envoyée en réparation La carte-mère doit être envoyée en réparation Le clavier n'est pas connecté correctement ou bien son connecteur est mal enfiché sur la carte-mère La carte-mère doit être envoyée en réparation La carte vidéo ou ses modules de mémoire sont mal enfichés ou bien sont avariés 8 ROM checksum error 9 La puce du BIOS doit être changée (erreur de la somme de contrôle de la mémoire morte) CMOS shutdown register read/write La carte-mère doit être envoyée en error réparation 10 (erreur de lecture/écriture lors de l'enregistrement dans le CMOS) Cache memory problem 11 Rapport carte mère. (problème de mémoire cache) Enficher correctement les modules de mémoire vive ou les changer Page - 16 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 2.12. La mémoire cache La mémoire cache a pour fonction d´accélérer les communications entre un microprocesseur (Pentium, Athlon, ...) et un composant servant à stocker les données (RAM, disque dur). La mémoire cahe travail a une vittesse plus elevée que la RAM, maitenant elle tourne a la moitier de la vitesse (suivant les réglage). Ce qui optimise les temp de transfert, mais le prix de la memoire cache reste tout de même très elevé, donc elle est utilisée plus petite quantité. Illustration 14memoire cache Illustration 13memoire cahce2 Avant, la mémoire cahche n'était pas intégrée au processeur, mais était sur la carte mère Rapport carte mère. Page - 17 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 2.13. Les différents Bus 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 ) : c'est le bus archaïque du PC avec le port série ! 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 Rapport carte mère. Page - 18 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 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) : c'est le bus qui est encore d'actualité sur PC avec l'AGP. Son taux de transfert est de 125 Mo par seconde pour les processeurs 32 bit, 2 fois plus pour les processeurs 64 bit. Il communique avec le port PCI. 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. Différence entre les carte mère Il existe plusieurs façons de caractériser une carte mère, notamment selon les caractéristiques suivantes : 3.1. Facteur d’encombrement Ce terme repend plusieurs facteur : la géométrie, les dimensions, l’agencement et les caractéristiques électriques de la carte mère. Pour pourvoir rendre la taille des cartes mères et la place disponible dans les boîtiers, plusieurs standards ont été crée. Illustration 15Tour AT baby Type de carte mère ayant remplacé celles utilisées dans les premiers PC AT d'IBM, plus petite que celles-ci (d'où le « baby »). Très utilisée dans les 386, 486 et Pentiums, elle a été elle-même remplacée par le standard ATX. Rapport carte mère. Page - 19 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 AT full format Utiliser pour les PC IBM. ATX Format standard de carte mère, et par extension nom du format de boîtier de PC de bureau qui y est adapté. Basé sur le format AT, l'emplacement du processeur et des slots d'extension ont simplement été tournés de 90 degrés. Illustration 16tour ATX MicroATX Variante du format de carte mère ATX version 2, un peu plus petite, avec moins de slots d'extension et d'emplacements de barrettes mémoires, pour les PC bas de gamme. FlexATX Variante du format de carte mère Micro ATX, conçue pour les PC bas de gamme Autre BTX, LBX, NLX 3.2. Autres caractéristiques pour caractériser une carte mère, il existe aussi le chipset et le type de support du processeur (mais cela à déjà étais expliquer au debut de ce rapport). Rapport carte mère. Page - 20 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 4. Test comparatif Le test aura lieu ici sur la base de carte mère equipée d'un Socket 754. le teste sera réalisé pour faire ressortir les différence entre 3 chipsets différents pour le socket 754 : le nForce 3 250Gb de nVidia, le K8T800 de Via et le 760GX de SiS. La machine tourne sous une plate-forme Windows 64Bits (Beta 64Bit de Windows XP), avec un AMD 64Bits. 4.1. les différentes cartes mère 4.1.1. La DFI NF3 250GB La petite dernière du constructeur DFI est basée sur le chipset nForce 3 250GB de nVidia. Elle possède 3 slots mémoire supportant jusqu'a 2Go de PC3200. (elles supportent les différentes formes de RAID). Le bundle de la carte est correct . La boite comporte : une nappe, floppy et une IDE, un câble SATA, un CD-rom contenant les drivers nForce et une disquette pour l'installation des drivers RAID. A noter que la carte mère supporte la technologie Cool & Quiet. Illustration 17La DFI NF3 250GB 2 4.1.1.1. Caractéristiques Chipset : NVIDIA nForce3 250Gb Bus système : 800 MHz Rapport carte mère. Page - 21 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 Mémoire : 3 connecteurs Supporte la DDR-SDRAM PC 2100/2700 jusqu'à 3 Go, PC3200 jusqu'à 2 Go Contrôleurs intégrés : 1 contrôleur Marvell 88E1111 Gigabit 1 contrôleur Realtek ALC850 compatible 7.1 1 contrôleur Ultra-ATA/133 Extensions : 1 port AGP 4x/8x 5 ports PCI 2 ports IDE ATA66/100/133 4 ports S-ATA 150 supportant le RAID 0, 1, 0+1 et JBOD Connecteurs externes : 2 ports PS/2 1 port série 1 port parallèle 4 ports USB 2.0 1 port RJ-45 6 connecteurs audio 2 connecteurs jack S/PDIF (entrée & sortie) 2 ports FireWire Connecteurs internes : 2 connecteurs USB2.0 pour 4 ports USB2.0 supplémentaires 1 connecteur audios (CD-In) 3 connecteurs pour ventilateur 1 connecteur pour lecteur de disquette Configuration : BIOS Award Support de la technologie Cool'n'Quiet Dimensions : Format : ATX standard Taille : 305mm x 245 mm Livrée avec : CD-ROM d'installation Manuel d'installation Rapport carte mère. Page - 22 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 4.1.2. Asrock K8 Upgrade 760GX Toute la gamme de cartes mères du constructeur Asrock repose sur l’utilisation de chipset SiS. La carte testée, une K8 Upgrade est donc équipée du chipset 760GX pour processeur socket 754. le format de la carte : Micro ATX. Cela ne changera rien au niveau des performances. Par contre, les caractéristiques ne ressemblent pas aux cartes mères ATX standard. On retrouve 2 ports DDR et 2 ports PCI, cela étant du au manque de place sur la carte . Au niveau des connecteurs externes, la carte est plutôt bien équipée : 6 ports USB 2.0, 3 port audio et 1 port VGA. Eh oui, la carte mère d’Asrock dispose d’un chipset graphique SiS intégré. Ce dernier permet simplement l’affichage d’informations 2D. Illustration 18Asrock K8 Upgrade 760GX 4.1.2.1. Caractéristiques Chipset : Sis 760GX Bus systéme : 800MHz Mémoire : 2 ports DIMM DDR 184 broches PC3200/PC2700/PC2100 Capacité mémoire maximum : 2 Go de DDR SDRAM Contrôleurs intégrés : Contrôleur Realtek RTL8201 Contrôleur CMedia 9761 6 canaux AC'97 Contrôleur graphique intégré dans SiS760GX Rapport carte mère. Page - 23 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 Extensions : 1 port AGP 8X/4X 1,5 V 2 ports PCI 32 bits 1 port AMR 2 ports IDE supportant jusqu'à quatre périphériques IDE Ultra DMA 66/100/133 2 ports SATA avec support fonction RAID,0,1 JBOD Connecteurs externes : 2 ports PS/2 6 ports USB 2.0 (High Speed) 1 port VGA 3 port audio Connecteurs internes : 1 connecteur audios (CD-In) 3 connecteurs pour ventilateur 1 connecteur pour lecteur de disquette Configuration : Support de la technologie Cool'n'Quiet Dimensions : Format : Micro ATX Taille : 229 mm x 244 mm Livrée avec : Câbles : Disquette, IDE, SATA CD-ROM d'installation Manuel d'installation Rapport carte mère. Page - 24 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 4.1.3.Asus K8V Deluxe La carte K8V Deluxe du constructeur Asus est basée sur un chipset du constructeur Via, le K8T800. On retrouve des caractéristiques semblables à la carte DFI NF3. Elle dispose de 3 connecteurs DDR, 4 ports SATA, 5 PCI, 3 IDE et 4 ports USB 2.0. Au niveau du bundle, la carte est livrée avec des connecteurs USB supplémentaires, un câble Ide, SATA et une notice d’utilisation. Cette dernière se révèle être de bonne facture avec des schémas explicatifs et de nombreuses informations sur la carte. Comme pour la carte DFI, la K8V Deluxe intégre des connecteurs DIMM et PCI colorés. Illustration 19Asus K8V Deluxe 1 4.1.3.1. Caractéristiques Chipset : Northbridge VIA K8T800 Southbridge VT8237 (avec RAID intégré) Bus système 800 Mhz Hypertransport Mémoire : 3 connecteurs DIMM Supporte la DDR-SDRAM PC2100/2700/3200, max. 3 Go (ECC ou non-ECC) Contrôleurs intégrés : 1 contrôleur réseau Gigabit Marvell 88E8001 1 contrôleur audio 5.1 (ADI 1980) 1 contrôleur Promise 20378, Serial-ATA/150 et Ultra-ATA/133 avec fonction RAID 0 ou 1 Rapport carte mère. Page - 25 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 1 contrôleur Firewire (VIA VT6307) Extensions : 1 port AGP 8x 5 ports PCI 3 ports Ultra-ATA/133 (supporte 6 périphériques IDE) 4 ports Serial-ATA/150 avec support RAID 1 port pour carte Wi-Fi Asus (en option) Connecteurs externes : 2 ports PS/2 1 port série 1 port parallèle 4 ports USB 2.0 1 ports FireWire 1 port RJ-45 1 port audio S/PDIF 3 connecteurs audio jack Connecteurs internes : 2 connecteurs USB 2.0 (pour ajouter 4 ports max.) 2 connecteurs audio 1 connecteur pour port série supplémentaire (option) 3 connecteurs Molex pour ventilateurs Configuration : BIOS AMI Support de la technologie Cool'n'Quiet Dimensions : Format : ATX standard Taille : 305 x 245 mm Livrée avec : Câbles : disquette, IDE, SATA CD-ROM d'installation Manuel d'installation Rapport carte mère. Page - 26 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 4.2. Protocole de test voici la liste du matériels qui va être utilisé pour ce test : - Athlon 64 3400+ - Corsair PC3200 2 x 256Mo Twin (2-5-2-2) - Carte graphique 9700 Pro - Disque dur Maxtor 80Go SATA / Seagate 120Go PATA - Cartes mères : - SiS 760GX : Asrock K8 UPGRADE 760GX - Via K8T800 : Asus K8V Deluxe - nForce 3 250GB : DFI NF3 250GB Avant de débuter les tests, nous avons mesuré le FSB de chaque carte mère : - DFI NF3 250GB : 200,9 MHz - Asrock K8 Upgrade : 200,5 MHz - Asus K8V Deluxe : 200,1 MHz Le coefficient multiplicateur était de 10X, le processeur affichait donc une fréquence comprise entre 2001 et 2009MHz. 4.2.1. Protocole voici la liste des protocoles sur lesquels les carte mère vont être comparé : - 3D Mark 2001 SE (1024x768) - 3D Mark 2003 (1024x768) - Doom III (800x600) - Commanche 4 (1024x764) - PC Mark 2004 - HD Benchmark Nous avons ensuite comparé les performances des cartes entre la version 32Bit de Windows est une version 64Bit BETA. - Sisoft Sandra 2005 32/64 Mémoire, CPU ARI et MULTI. Rapport carte mère. Page - 27 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 4.2.2. Tests systéme 32Bits Illustration 203D Mark 2001 SE Illustration 213D mark 2003 Après un rapide test sur les benchmarks graphiques les plus célèbres de la société Futuremark, on peut remarquer que les résultats sont très proches. Néanmoins, la carte Asrock se retrouve très légèrement derrière les cartes Asus et DFI. Rapport carte mère. Page - 28 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 Illustration 22Domm III Doom III est rapidement devenu un benchmark incontournable. Testé ici en 800x600, on remarque un léger retard de la carte Asrock et son chipset SiS 760GX. (Le chipset graphique intégré étant bien entendu désactivé lors de nos tests …). (En frames /S) Illustration 23Commanche 4 Rapport carte mère. Page - 29 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 Malgré son moteur graphique dépassé, le jeu Comanche reste encore un benchmark qui permet de comparer les performances graphiques des PC. On notera ici les résultats très serrés pour les trois cartes. (En frames /S) Illustration 24Pc marck 2004 PC Mark est un benchmark qui a la capacité de tester les performances globales d'un PC. Chaque utilisateur a sa propre configuration, les résultats seront donc très variables. Cependant, il reste intéressant de comparer les performances en fonction d'un composant. Ici, rien de particulier à signaler, les résultats étant quasisimilaires. Rapport carte mère. Page - 30 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 Illustration 25Harf Drive Benchmark Un rapide test de transfert sur notre disque dur SATA 80G. On obtient un taux de transfert d'environ 50Mo/s sur les 3 configurations. (Pas de système RAID installé). 4.3. Overclocking Deux de nos trois cartes mères ne bénéficient pas de l'AGP/PCI Lock, cela signifie que lorsque l'on augmente la fréquence du FSB, il y a une répercussion notable sur la fréquence des bus AGP et PCI. Cela peut alors entraîner divers disfonctionnements. (Reboot, freeze, ...). Le FSB par défaut de nos cartes était de 200MHz. En augmentant le FSB, les ratios du contrôleur mémoire et en réglant le coefficient multiplicateur, on s'aperçoit que l'Athlon 64 supporte sans trop de problèmes l'overclocking. Encore faut-il bénéficier d'une carte mère acceptant les divers réglages ! Ici, autant le dire, les cartes Asus et Asrock ne souhaitent pas que l'on modifie ces paramètres ! A contrario, la carte DFI peut être paramétrée au MHz prés et sa souplesse lors des séances d'overclocking est une de ces particularités. La majorité de ces réglages peuvent maintenant s'effectuer via une interface graphique, directement dans le système d'exploitation. A noter que les tests ont été effectués avec le ventirad fournis d'origine par AMD. Nous avons donc atteint assez facilement plus de 240Mhz pour le FSB de la carte mère DFI. Nous n'avons pas poussé les tests plus loin, cependant on peut espérer atteindre sans trop de difficulté un FSB s'approchant de 250Mhz. La question qu'il faudra alors ce poser sera : La ventirad fourni par AMD sera t'il assez puissant ? ...Concernant la carte Asrock , l'overclocking reste sont point noir puisque nous avons été confronté à des problèmes de démarrage dés 220Mhz (FSB). La carte Asus s'en sort honorablement avec un FSB de 225Mhz sans disfonctionnement. Rapport carte mère. Page - 31 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 4.4. conclusion Après avoir testé les trois chipsets pour socket 754, plusieurs conclusions s'offrent à nous. Le socket 754 étant un chipset qui permet d'obtenir une configuration correcte pour un prix qui l'est également, le prix des cartes mères sera donc un atout considérable. Du point de vue caractéristiques, à part pour le choix du chipset, les cartes Asus et DFI ne se démarquent pas entre elles. Seule la carte Asrock bénéficie d'un format mini-ATX et d'un port VGA. Concernant les performances globales obtenu avec notre configuration de test, le chipset K8T800 de Via et le Nforce 3 250GB de nVidia devancent légèrement le 760GX de SiS Du point de vue tarifs, La Asrock légèrement moins chère, bénéficie en complément d'un chipset graphique intégré et d'un format Mini ATX ce qui lui permet d'être une carte mère idéale pour une DivX Box. Nos deux concurrentes de tête affichent des performances et prix similaires. On peut cependant noter la possibilité d'overclocking beaucoup plus importante pour la carte DFI. L'Asus K8V Deluxe ne bénéficiant pas de l'AGP/PCI Lock, l'overclocking se révèle être très limité ! On retiendra donc la carte DFI pour ces performances. Quant à la carte Asrock, elle bénéficie d'un excellent rapport qualité prix. Rapport carte mère. Page - 32 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 5. Bibliographie http://www.linux-france.org/prj/jargonf/ http://www.hardware.fr/ http://www.commentcamarche.net http://www.pcisig.com/home http://www.formfactors.org/formfactor.asp http://france.asus.com/ Rapport carte mère. Page - 33 - Arte Julien Mathieu Sébastien 1 IRT G1 Mars 2005 6. Le questionnaire 1) Réponds par vrai ou par faux a) La Carte Graphique se branche sur le port ISA ? ____ b) Le Disque dur est branché à une nappe IDE et à l’alimentation ? c) Le ZIF signifie ZERO INSERTION FORCE ? ____ _____ d) Le CPU est fixé Par le socle du processeur et un ventilateur ? ____ e) Le Northbridge s’occupent de la mémoire vive de l’ordinateur ? f) La Ram peut se branche sur un port USB ? _____ ____ g) Le ventilateur repose directement sur le CPU ? ____ h) Un bus est un circuit intégré à la carte mère qui assure la circulation des données entre les différents éléments du PC ? ____ i) Une barrette de Ram de type SIMM peut porter 84 connecteurs ? j) Le chipset est divisé en 3 parties autonomes ? ____ ____ k) Le Mico – ATX est une Variante du format de carte mère ATX ? ____ l) L'horloge temps réel constituée d'un cristal qui, en vibrant, donne des impulsions ? ____ m) Une carte mère ne pourra toujours contenir qu’un seul CPU ? ____ n) Les SRAM sont notamment utilisées pour les mémoires cache du processeur ? ____ o) Le Slot est un connecteur carré possédant un grand nombre de petits connecteurs ? ____ p) La Ram garde les informations qu’elle contient même si elle n’est plus alimentée ? ____ q) Le pôle sud du chipset prend en charge les Carte Graphique ? r) Le bios fournit le signal horloge dans un ordinateur ? ____ ____ s) La mémoire cache est située dans la RAM ? ____ t) Les cartes mère supportes le port AGP 32X ? Rapport carte mère. ____ Page - 34 -
