la carte mere

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 K7N2G-
ILSR
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
2xATA133
2xATA133
2xATA133
2xATA133
2xATA133
2xATA133
Connecteurs
RAID
2xSATA
2xSATA
1xATA +
2xSATA
non
non
1xATA + 2xSATA
FireWire
MCP-T + Agere
FW803
MCP-T +
RTL8801
MCP-T +
RTL8801
MCP-T +
RTL8801
MCP-T +
RTL8801
MCP-T + Agere
FW803
USB2,0
2 + 2 sur Bracket
4 + 2 sur Bracket
2 + 4 Facade
4 + 2 sur
Bracket
2
4 + 2 sur Bracket
Réseau
NVIDIA +
RTL82801
NVIDIA +
RTL82801
NVIDIA +
ICS1863Y
NVIDIA +
RTL82801
NVDIA + NS
DP83847
NVIDIA +
ICS1893AF
Prix
100 €
103 €
164 €
96 €
110 €
149 €
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.