Initiation à l`architecture et aux systèmes d`exploitation

Initiation à l’architecture et aux
systèmes d’exploitation
Introduction : qu’est ce que
l’informatique ?



Une technologie : des ordinateurs capables de
traiter de manière automatique des données
Un outil : pour la gestion, le développement
(modélisation & simulation), l’enseignement, les
loisirs, la communication…
Une discipline scientifique : algorithmique,
théorie des langages, systèmes et architecture…
2
Plan

I) Architecture






Généralités
Carte mère
Microprocesseur
Chipset
Mémoire
Périphériques (écran, carte vidéo, …)
3
Plan

II) Système d’Exploitation (S.E.)



Définition
Historique Windows / Linux
Linux
4
Rappel







Un bit (Binary digIT) = un chiffre binaire = deux valeurs
(0 ou 1 ; éteint ou allumé, ouvert ou fermé ; noir ou blanc ; haut ou bas… )
Un octet = 8 bits = 28 valeurs (0-255) = 1 Byte en anglais
1 Ko = 1 kilo-octet = 1024 octets = 210 octets
1 Mo = 1 méga-octet = 1024 Ko = 10242 octets = 220 octets
1 Go = 1 giga-octet = 1024 Mo = 10243 octets = 230 octets
1 To = 1 tera-octet = 1024 Go = 10244 octets = 240 octets
1 Po = 1 peta-octet = 1024 To = 10245 octets = 250 octets
Mais
1MHz = 1000 KHz = 10002 Hz = 1000000 Hz = 106 Hz
5
Qu’est ce qu’un ordinateur ?

Un ordinateur c'est :




une unité centrale : processeur (CPU), mémoire, carte
mère... et tout le matériel bas niveau pour que cela
fonctionne (alimentation électrique, ventilateur(s), boîtier...)
des moyens de sauvegarde (ou « mémoire de masse ») :
[disquette,] disque dur, CD-ROM, DVD...
des périphériques d'interaction « de base » : clavier,
écran, souris, carte vidéo...
et d'autres périphériques : carte son, imprimante,
modem…
6
?
Qu’est ce qu’un ordinateur ?
7
L’unité centrale




ensemble composé du boîtier et des éléments qu'il
contient.
doit être connectée à un ensemble de périphériques
externes (i.e. à l’extérieur du boîtier).
un ordinateur est généralement composé au minimum
d'une unité centrale, d'un écran (moniteur), d'un clavier et
d'une souris,
Il est possible de connecter une grande diversité de
périphériques externes sur les interfaces d'entrée-sortie
(ports séries, port parallèle, port USB, port firewire, etc.) :
imprimante, scanner, périphérique de stockage externe,
appareil photo ou caméra numérique, assistant personnel
(PDA), etc.
8
Les différents composants
Le boîtier
9
Le boîtier ou châssis



squelette
métallique
abritant
ses
différents
composants internes.
assure l'isolement phonique et la protection contre les
rayonnements électromagnétiques.
sa taille conditionne le nombre d'emplacements
(baies) pour les lecteurs en façade, ainsi que le
nombre de baies pour des disques durs en interne.
L’alimentation électrique et le système de ventilation
sont proportionnés en conséquences…
10
Le boîtier ou châssis
On distingue généralement les catégories suivantes :
 Grande tour : boîtier de grande taille (60 à 70 cm de
haut), doté de 4 à 8 emplacements en interne,
comportant généralement plusieurs ventilateurs
intégrés au boîtier.

Moyenne tour : boîtier de taille moyenne (40 à 50 cm de
haut), comportant 3 à 6 emplacements

Mini tour : boîtier de petite dimension (hauteur 35 à 40
cm), possédant généralement 3 à 5 emplacements.
11
Bloc d'alimentation




La plupart des boîtiers sont fournis avec un bloc
d'alimentation
L'alimentation fournit du courant électrique à
l'ensemble des composants de l'ordinateur.
Le bloc d'alimentation doit posséder une puissance
suffisante pour alimenter les périphériques de
l'ordinateur (entre 200 et plus de 500 watts)
Une attention particulière devra également être
portée sur le niveau sonore de l'alimentation.
12
Les différents composants
ventilateur de
l'alimentation
ventilation
générale
du boîtier
13
Les différents composants
ports entrées/sortie :
souris, clavier, entrées
et sorties son,
imprimante, liaison par
câble, port usb
connexions vidéo
(SVGA/SUB-D15,
DVI…)
connexion RJ45:
carte réseau
(Ethernet)
14
Architecture de Von Neumann
RAM (Random Access Memory) : MeV - Mémoire
Vive accédée en lecture/écriture, volatile
Mé
ROM (Read Only Memory) : MeM - Mémoire
Morte accédée en lecture seule, permanente
Mé
15
Architecture de Von Neumann
Composée de 3 éléments fondamentaux :
 Le microprocesseur : exécute l'instruction qu'il a
lue dans la mémoire. C'est le "cerveau" du microordinateur.
 La mémoire: stocke et restitue des informations
sous forme de mots binaires.
 les interfaces d’entrées/sorties:
entrées/sorties gèrent l'interface
entre l’ordinateur et l'extérieur (constitué de
périphériques : imprimante, clavier, écran)
Tous ces composants sont interconnectés par différents bus.
bus
16
Architecture de Von Neumann
Les bus (en informatique) :
• Un bus informatique est un ensemble de conducteurs
(électriques, optiques…) servant à interconnecter différents
matériels informatiques
• Les bus ont pour but de réduire le nombre de « voies »
nécessaires à la communication des composants, en
mutualisant les communications sur une seule voie de données
• Le débit d'un bus est exprimé en Mo/s ou en fréquence
(MHz) et nombre de bits (8/16/32/64/128/256/512… bits).
• Un bus est caractérisé par le volume d'informations
transmises simultanément exprimé en bits et par sa fréquence
de fonctionnement
17
Architecture de Von Neumann
BUS
18
Carte mère
Circuit imprimé
 capable de supporter un certain nombre de cartes filles et
 constitué d’un minimum de composants figés sur la carte
mais généralement programmables (BIOS, chipset…).
19
La carte mère (motherboard)
20
Carte mère

Elle supporte :




Les cartes filles
Les barrettes mémoire (RAM)
Le(s) microprocesseur(s) et son/ses mécanisme(s) de refroidissement
Elle comporte :

Le Chipset (…/…)







Les bus/ports PS2, [PCI,] PCI Express, [ISA,] AGP, [IDE ,] SATA, USB, SCSI…
Le BIOS (mémoire ROM / FlashROM)
La mémoire cache de second niveau (L2) si nécessaire
Les horloges (RTC, horloges microprocesseur et bus)
La gestion des canaux DMA (Direct Access Memory) et interruptions
Divers connecteurs (alimentation, clavier/souris PS2, USB, SVGA/DVI…)
Divers composants électroniques (batterie/pile de sauvegarde…)
21
[Ancienne] Carte mère
Chipset
Slot A pour
processeur AMD
Slots mémoire
Port Floppy
Ports IDE
22
[Ancienne] Carte mère
Ports PCI
Port AGP
Pile
BIOS
23
24
(sous le ventilateur)
Pile de sauvegarde
(Bios / Real Time Clock)
25
Carte mère [récente]
Deux cartes mères récentes…
26
PCI-E
(PCI-express)
SATA
(serial ATA)
27
Carte mère
Port Parallèle
Connecteur vidéo ?
Clavier/souris USB
PS/2
(ancienne imprimante…)
Ports Série
(anciens périphériques)
Réseau
RJ45
(ethernet)
Son
28
Carte mère (motherboard)
Remarque : LAN = Local Area Network = Réseau local (ici RJ45 / ethernet)
29
Le BIOS
Basic Input Output System ou BIOS :
Système de gestion élémentaire des entrées/sorties
programme contenu dans la mémoire morte (ROM)
et dans une mémoire modifiable (EEPROM) de la
carte mère s'exécutant au démarrage de l’ordinateur.
Remarque : on le trouve également sous le terme
« Basic Input Output Service ».
30
Le BIOS
1. Le BIOS, se lance dès l'allumage du PC
2. Le BIOS inspecte les différents périphériques
(plusieurs « bips » sont émis selon un code prédéfini s'il en manque un)
3. La mémoire (Cmos/Flash) associée au BIOS stocke la
configuration des disques durs (nombre de têtes, taille des
clusters…), l'interruption liée à certains périphériques
(imprimante, souris…), la ou les horloges utilisées ainsi que
la configuration de la mémoire RAM.
31
Le BIOS
Le BIOS recherche sur la disquette, sur le CD-Rom, sur
le lecteur DVD ou sur le disque dur s’il y a un système
d’exploitation (DOS, Windows, Linux…).
•Le BIOS est propre à un type d’ordinateur donné,
contrairement au système d’exploitation (Windows, Linux)
•Le BIOS contient diverses fonctions (lecture/écriture sur
disque dur…) utilisables par le système d'exploitation.
•Le BIOS est paramétrable via son interface
•Le BIOS lance le Système d’Exploitation (S.E.)
(le S.E. est chargé depuis le disque dur en mémoire RAM)
32
[Micro]processeur



Central Processing Unit (CPU),
CPU c’est-à-dire
Unité Centrale de Traitement en Français, ou encore
microprocesseur ou plus simplement « processeur »
Souvent défini comme étant le « cœur » de l'ordinateur ...
mais ce serait plutôt le « cerveau » !
Réalise les calculs et le contrôle principal de la machine.
Un ancêtre (Intel 8086)
Un processeur « récent »
33
Microprocesseur

Est caractérisé par :







Le modèle (fabriquant, famille, modèle, packaging) : Intel Pentium IV, AMD Athlon...
La fréquence d'horloge interne, c'est-à-dire la vitesse à laquelle sont
exécutées les instructions élémentaires : quelques MHz à plus de 3 GHz
La fréquence d’horloge sur ses bus externes : plusieurs centaines de MHz
La taille et la fréquence de travail de la mémoire cache, c'est-à-dire la
mémoire interne au processeur : de 0 à plusieurs Mo
Le nombre d’instructions exécutées par seconde (en MIPS et MFLOPS)
La largeur des registres et des bus internes (32bits, 64bits…)
…
34
Microprocesseur
Les parties essentielles d’un processeur sont :

L’Unité Arithmétique et Logique : prend en charge les calculs
arithmétiques élémentaires et les tests.

L'Unité de Contrôle

Les registres, mémoires de petite taille (quelques octets),

L'unité d’entrée-sortie, permet au processeur d’accéder aux
périphériques de l’ordinateur.
Le séquenceur, qui permet de synchroniser les différents éléments du
processeur


L’horloge qui synchronise toutes les actions de l’unité centrale.
35
Microprocesseur
36
Microprocesseur
Bus Interface Unit
80x86
Execution Unit
Control Unit
37
schéma de principe de l'architecture d'un processeur :
38
Microprocesseurs
39
Microprocesseurs

AMD







Intel





Athlon 64, Athlon 64 FX, Athlon XP, Athlon X2
Sempron
Duron
Phenom
Opteron et Athlon MP… (Serveurs)
Mobile Turion, Mobile Sempron, Athlon XP-M… (Portables)
Pentium 4, Pentium D, Pentium 4 core 2 duo/quad
Celeron D
Celeron M, Pentium M, Centrino… (Portables)
Itanium, Xeon… (Serveurs)
Il en existe bien d’autres…
40
Microprocesseurs
41
Microprocesseurs
ATTENTION aux sockets !
Il s’agit de la disposition (…) des broches du processeur.
Carte mère et processeur(s) doivent être compatibles.
Socket 775
42
Microprocesseurs
Quelques processeurs Intel « récents »…
43
Quelques microprocesseurs…
Quelques processeurs (Intel) :
•Celeron 4xx : 512Ko de cache L2, FSB 800 MHz, 1 cœur (mono core)
•Pentium Dual Core E2xxx : 1Mo de cache L2, FSB800, 1 cœur (mono core)
•Pentium Core 2 Duo E4xxx : 2Mo de cache L2, FSB800, 2 cœurs (dual core)
•Pentium Core 2 Duo E6x0x : 2 ou 4Mo de cache L2, FSB1066, 2 cœurs (dual core)
•Pentium Core 2 Duo E6x5x : 4Mo de cache L2, FSB1333, 2 cœurs (dual core)
•Pentium Core 2 Duo E8xxx : 6Mo de cache L2, FSB1333, 2 cœurs (dual core)
•Pentium Core 2 Quad Q6xxx : 8Mo de cache L2, FSB1066, 4 cœurs (quad core)
•Pentium Core 2 Quad Q9xxx : 6 ou 12Mo de cache L2, FSB1333 ou 1600, 4 cœurs
(quad core)
Depuis 2004 les processeurs Intel utilisent le socket 775
(mais attention aux fréquences supportées par le chipset installé sur la carte mère !!!)
44
Quelques microprocesseurs…
Quelques processeurs (AMD) :
•Athlon 64 X2 4800+ 2.5GHz
•Athlon 64 X2 6000+ 3.0 GHz
•Athlon 64 X2 6400+ 3,2 GHz
•2007 : K10 / phenom
Phenom X3 8450 2.1GHz
Phenom X3 8650 2.3GHz
Phenom X3 8750 2.4GHz
Phenom X4 9500 2.2GHz
Phenom X4 9600 2.3GHz
Phenom X4 9700 2.4GHz
Phenom X4 9550 2.2GHz
Phenom X4 9750 2.4GHz
Phenom X4 9850 2.5GHz
Résumé génération « K10 » :
•X3 8xxx = 3 cœurs
•X4 9x0x = 4 cœurs stepping B2 + attention au bug TLB
•X4 9x5x = 4 cœurs stepping B3 (sans bug TLB)
Socket AM2 depuis 2005 pour Athlon 64 et Athlon 64 X2, socket AM2+ pour les Phenom X3 et X4
45
Microprocesseurs
46
Microprocesseurs
Cache L1 (level 1) : cache de niveau 1 situé à l’intérieur du processeur
Cache L2 (level 2) : cache de niveau 2 situé dans ou hors du processeur selon modèles
Cache L3 (level 3) : cache de niveau 3 situé hors du processeur généralement
ce cache n’existe pas pour tous les processeurs
(ci-dessus N/A indique qu’il n’y a pas de cache L3)
47
48
Microprocesseurs - Loi de Moore
« le nombre de transistors par circuit de même taille
va doubler tous les 18 mois » , Gordon Moore (1965)
49
Calculateurs - Performances
+/- induit par la loi de Moore
Source : www.top500.org
50
Calculateurs – Performances futures
Source : www.top500.org
51
Chipset

Un contrôleur de bus local (AGP, PCI ...)

Un contrôleur de mémoire cache

Un contrôleur de mémoire principale

Un contrôleur pour la passerelle entre le bus PCI
et les autres bus

Un contrôleur du bus USB, des ports
IDE/ATA/SATA, ainsi que plusieurs autres circuits

Gestion de l’énergie (APM…)
52
Chipset
53
Chipset & Carte mère
Chipset :
 composants utilisés
par la carte mère pour
assurer la liaison entre
processeur, mémoire et
périphériques
 typiquement composé
de 2 circuits intégrés
(« pont nord » et « pont sud »
northbridge and southbridge)
54
Carte mère
55
56
Influence du Chipset sur les performances…
57
Mémoire



La mémoire vive (MeV ou RAM) permet le stockage
temporaire des informations
Effacement dès l’arrêt de la machine (mémoire volatile)
Il existe plusieurs formats physiques :







SODIMM – DDR (Portables),
EDO,
DRAM,
SDRAM et SDRAM DDR,
RD-RAM (RamBus RAM)
DDR2, DDR3…
VRAM, WRAM, GDDR …
58
Mémoires

Deux formats classiques : DIMM (168-pin) et SIMM (72-pin)
1/2
SIMM
DIMM
59
Mémoires
2/2
60
Mémoires
SODIMM-DDR
DDR-SDRAM
DDR2
SDRAM
RAMBUS
61
Mémoires
62
Mémoires

Augmentation de la vitesse d’accès
(80ns  ≤5ns)
et de transfert (200 Mo/s  >10Go/s à 100Go/s pour GDDR)

Augmentation des capacités
(<32 Mo  ≥2Go avec une seule barrette)

Détecteur/correcteur d’erreurs : ECC
(contrôle de parité)

Doubleur/quadrupleur de fréquence
(horloge=333.3MHz  FSB=667MHz ou FSB=1333MHz)
63
Mémoires
Exemple : PC1200 – RDRAM Dual – 600 MHz (*2) – 2*32 bits
600 * 2 * 106 * 2 * 32 bits/s
600 * 2 * 106 * 2 * 32 / 8 octets/s
600 * 2 * 106 * 2 * 32 / (8 * 10243) Go/s soit env 8.94Go/s
(annoncé 9.6Go/s en raison d’un facteur 10243 / 10003)
64
Mémoires
Label
PC66
PC100
PC133
PC1600
PC1600
PC2100
PC2100
PC2700
PC2700
PC3200
PC3200
PC4200
PC4200
PC800
PC1066
PC1200
PC800
PC1066
PC1200
Name
Effective Clock Rate
Data Bus
Bandwidth
SDRAM
66 MHz
64 Bit
0,5 GB/s
SDRAM
100 MHz64 Bit
0,8 GB/s
SDRAM
133 MHz64 Bit
1,06 GB/s
DDR200
100 MHz64 Bit
1,6 GB/s
DDR200 Dual
100 MHz2 x 64 Bit
3,2 GB/s
DDR266
133 MHz64 Bit
2,1 GB/s
DDR266 Dual
133 MHz2 x 64 Bit
4,2 GB/s
DDR333
166 MHz64 Bit
2,7 GB/s
DDR333 Dual
166 MHz2 x 64 Bit
5,4 GB/s
DDR400
200 MHz64 Bit
3,2 GB/s
DDR400 Dual
200 MHz2 x 64 Bit
6,4 GB/s
DDR533
266 MHz64 Bit
4,2 GB/s
DDR533 Dual
266 MHz2 x 64 Bit
8,4 GB/s
RDRAM Dual
400 MHz2 x 16 Bit
3,2 GB/s
RDRAM Dual
533 MHz2 x 16 Bit
4,2 GB/s
RDRAM Dual
600 MHz2 x 16 Bit
4,8 GB/s
RDRAM Dual
400 MHz2 x 32 Bit
6,4 GB/s
RDRAM Dual
533 MHz2 x 32 Bit
8,4 GB/s
RDRAM Dual
600 MHz2 x 32 Bit
9,6 GB/s
65
Quelques barrettes mémoire…
RDRAM PC4200 (RIMM4200)
Code MD16R162GDF0-CN9
Taille : 512Mo
Memory Type
PC-100 SDRAM
PC-133 SDRAM
DDR-200 SDRAM
DDR-266 SDRAM
DDR-300 SDRAM
DDR-333 SDRAM *
DDR-400 SDRAM *
PC-800 RDRAM
PC-1066 RDRAM *
RIMM3200 RDRAM *
RIMM4200 RDRAM *
Bit Width
64-bit (8 bytes)
64-bit (8 bytes)
64-bit (8 bytes)
64-bit (8 bytes)
64-bit (8 bytes)
64-bit (8 bytes)
64-bit (8 bytes)
16-bit (2 bytes)
16-bit (2 bytes)
32-bit (4 bytes)
32-bit (4 bytes)
Clock Speed
100 MHz
133 MHz
100 MHz x2 DDR
133 MHz x2 DDR
150 MHz x2 DDR
166 MHz x2 DDR
200 MHz x2 DDR
800 MHz
1066 MHz
800 MHz
1066 MHz
Max Bandwidth
800 MB/s
1.06 GB/s
1.6 GB/s
2.1 GB/s
2.4 GB/s
2.7 GB/s
3.2 GB/s
1.6 GB/s
2.1 GB/s
3.2 GB/s
4.2 GB/s
Remarque 1 : 1 byte (B) en anglais = 1 octet (o) en français
Remarque 2 : la fréquence effective est parfois divisée par 2 (ou 4)
par rapport à la fréquence apparente « FSB » (utilisation des fronts du signal) 66
Mémoire de masse :
disque dur








Stockage permanent des données
Capacité de stockage (80Go à >1To)
Temps d’accès moyen (de 4 à 20 ms) : temps nécessaire pour
positionner les têtes de lecture/écriture.
Vitesse de rotation (4500 à 15000 tours/mn) : plus la vitesse est
élevée, plus le débit de lecture/écriture est important.
Mémoire tampon ou cache (128 Ko à ≥32 Mo) : plus elle est
importante, plus le fonctionnement est fluide et à la hausse en
gommant le goulot d’étranglement que représente la
lecture/écriture " physique " de l’information.
Densité des informations par plateau (>80 Go/plateau)
Type et la version de son interface : SCSI ou IDE
Le débit d’information (>6 Gbits/s) dépend de toutes ces
caractéristiques ainsi que du nombre de « plateaux »…/… 67
Mémoire de masse :
disque dur
68
Quelques disques durs…
Interface
ATA 133
ATA 133
ATA 133
ATA 133
ATA 133
ATA 133
ATA 133
SATA 150
SATA 150
SATA 150
SATA 150
SATA 150
SATA 150
SATA 150
Vitesse de
Capacité Taille du
rotation (Tr/mn)
cache
7200
120 Go
8Mo
7200
160 Go
8Mo
7200
160 Go
8Mo
7200
250 Go
8Mo
7200
300 Go
16Mo
7200
80 Go
2Mo
7200
80 Go
8Mo
7200
120 Go
8Mo
7200
160 Go
8Mo
7200
160 Go
8Mo
7200
200 Go
8Mo
7200
200 Go
8Mo
7200
300 Go
16Mo
7200
80 Go
8Mo
Temps
d'accès
9.3ms
9.3ms
9.0ms
9.0ms
9.0ms
9.3ms
9.3ms
9.3ms
9.3ms
9.0ms
9.0ms
9.0ms
9.0ms
9.3ms
69
Mémoire de masse :
disque dur
70
CD-ROM




Sauvegarde permanente de données
Capacité : ≥680 Mo (74" à 80") sans compression
Plusieurs normes de systèmes de fichiers : ISO9660, HFS
Caractéristiques techniques des lecteurs :




Le temps d’accès moyen (de 70 à 240 ms) : Plus ce temps est
court, plus la tête (ou bloc) de lecture s'est positionnée vite.
La mémoire tampon ou cache (128 Ko à >256 Ko) : Plus elle est
importante, plus le fonctionnement sera fluide en gommant le
goulot d’étranglement que représente la lecture " physique " de
l’information.
La vitesse de lecture (de 1X à >52X) : Lors de la création , la
vitesse de base dite "1X" représentait une lecture de 150 Ko/s.
Le type et la version de son interface : SCSI ou IDE
71
CD-ROM
72
CD-ROM RW
73
CD-ROM R vs RW
74
DVD-ROM





Augmentation de la capacité par rapport au CD-ROM
Il existe plusieurs types.
Trois normes : DVD-R/RW, DVD+R/RW et DVD-RAM
Il existe des graveurs DVD±R/RW et DVD-RAM
Normes “récentes”
(Blue-Ray 46.6Go, [HD-DVD 30Go] …)
75
CD-ROM vs DVD
CD
DVD
76
DVD
77
DVD
78
Quelques graveurs double couche…
1
2
3
4
5
6
7
8
9
+R/-R'
16X
16X
16X
16X
8X
16X
16X
16X
16X
DVD
-R DUAL RW
16X 6X
8X
16X 4X
6X
16X 6X
8X
16X 8X
4X
8X
4X
6X
16X 4X
8X
16X 8X 12X
16X 8X 12X
16X 4X
6X
CD
+R/-R' RW
48X 32X
48X 32X
48X 32X
48X 32X
32X 24X
48X 24X
48X 24X
48X 24X
48X 24X
79
Périphériques - Écran

Caractéristiques :









la taille (mesurée en pouces) : 15", 17", 19", 21", 22", 24" …
Le « format » 16/9, 4/3 …
la résolution maximale (en pixels) : 640x480, ..., 2400x1600
la fréquence de rafraîchissement (verticale) : 60-160 Hz
(Tube cathodique : évitez d'utiliser une fréquence en dessous de 75 Hz)
Le temps de réponse (en ms) : < 6ms (pour animations…)
le « grain » (« pas de masque » en termes techniques,
« pitch » en anglais ou encore DPI) : 0.25 mm donne un bon confort
visuel. Evitez les pas de masques supérieurs à 0.28 mm
la luminosité, le contraste et les « angles de vision »
les normes d’énergie et de rayonnement : TCO’03…
80
les connecteurs : VGA, DVI-D, HDMI, [USB, audio]…
Périphériques - Écran

Pas de masque (ou pitch) :
81
Périphériques - Écran
82
Périphériques - Écran
83
Périphériques - Écran

Émergence/suprématie des écrans LCD – TFT




attention au temps de réponse (de <5ms à 25ms)
angles de vue horizontale (160°) et verticale (140°)
contraste (de 350:1 à >550:1)
luminosité (de 250 cd/m2 à >400 cd/m2)
84
Périphériques – Carte graphique


Interface entre processeur et écran, offre une mémoire dédiée
et [y] effectue des calculs (rendus 3D… ) à la place du processeur
Caractéristiques :
 puissance et vitesse du GPU (processeur graphique)
 taille mémoire (512Mo mini)
mini
 résolution x couleurs_codées_en_binaire
= mémoire occupée par une image (fixe)
elle définit la résolution maximale utilisable
(qui doit être compatible avec celle de votre écran !)
et le nombre de couleurs maximal pour une résolution donnée

type de mémoire (DDR2, GDDR3…)
85
Périphériques – Carte graphique

Calcul de la résolution :


640 x 480 en 256 couleurs → 300 Ko
Explications :





encodage de 256 couleurs = 1 octet
1 pixel à 256 couleurs = 1 octet
donc 640x480 = 307200 octets / 1024 = 300
Vraies couleurs = encodage 24 bits soit 3 octets
(1 octet pour le rouge, 1 pour le vert, 1 pour le bleu)
Résolutions et taille mémoire en vraies couleurs :







VGA : 640x480x3 → 900 Ko
SVGA : 800x600x3 → 1,37 Mo
XGA : 1024x768x3 → 2,25 Mo
SXGA : 1280x1024x3 → 3,75 Mo
SXGA+ : 1400x1050x3 → 4,3 Mo
UXGA : 1600x1200x3 → 5,62 Mo
…
86
Périphériques – Carte graphique



type de bus : PCI ou AGP
jeux d'instructions spécialisées 2D, 3D
(par exemple, OpenGL ou DirectX)
connecteurs :





VGA / SVGA
DVI (Digital Visual Interface) – Sortie numérique
TV-out → relier à un téléviseur
HDMI
S-Vidéo
87
Périphériques – Carte graphique
Sortie VGA
Sortie TV
(s-video)
Sortie DVI
88
Ports d’entrée - sortie





[Port série ou RS232]
[Port parallèle]
Port SCSI
Port USB
Port Firewire ou IEEE1394
89
Port USB




Remplace de nombreux ports antérieurs tels que les ports
série et parallèle (pour les imprimantes, par exemple)
Les périphériques ayant des consommations électriques
faibles s'alimentent directement par l'interface.
Les périphériques peuvent être au nombre de 127 soit par
chaînage les uns aux autres, soit par ramification (hub).
Variantes :

USB 1.1 :




Basse vitesse: 1.5 Mbps/s (187 Ko/s) câble non blindé - longueur max.: 3 m
et, avec un enchaînement de HUB, la distance peut être portée à 35 m.
Haute vitesse: 12 Mbps (1.5 Mo/s) câble blindé - longueur max.: 5 m.
USB 2 : 480 Mbps (60 Mo/s) - longueur max.: 6 m.
USB 2.1, 2.2 … (cf. TD)
90
Port USB
HUB USB
Connecteur Mâle type A
Connecteur Mâle type B
91
Port Firewire – IEEE1394



Connexion de périphériques (caméra vidéo…)
Transfert rapide
Autres noms : i.Link chez Sony
92
Port Firewire – IEEE1394

Deux normes : IEEE 1394a et IEEE1394b (Firewire2)
93
Port Firewire – IEEE1394

Plusieurs types de connecteur :

1394a – 1995

1394a – 2000 (ou mini-DV)

… firewire 2
94
Le « Wifi »

Connexion (en réseau) de périphériques externes sans fil.
PC et périphériques disposent d'un émetteur/récepteur d'ondes radio
assurant la communication malgré des obstacles (murs…)
La fréquence utilisée se situe dans la gamme des 2 à 3 GHz.

Variantes :






802.11a : 2 Mbits/s (256 Ko/s) et 100 mètres
802.11b : 11 Mbits/s (1,4 Mo/s) maxi / 6,5Mbits/s réel et 45 mètres
802.11g : 54 Mbits/s (6,9 Mo/s) maxi / 25Mbits/s réel et 25 mètres
802.11n : 540 Mbits/s (69 Mo/s) maxi / 100Mbits/s réel et 60 mètres



Souvent réllement mesuré : 100Mbits/s sur 5 à 10m, 20 à 30Mbits/s sur 10 à 30m …
…
Il existe un autre système : le « Bluetooth » … mais :

1 Mbit/s(128 Ko/s) jusqu'à 4 mètres et 75 Kbit/s(9.3 Ko/s) de 4 à 10 mètres
95
Le « Wifi » - Exemples
Construction d’un réseau sans-fil avec accès à Internet
96
Carte réseau





Une carte réseau est l’interface entre l’ordinateur et le
câble réseau.
Son rôle est de préparer, d’envoyer et de contrôler
les données sur le réseau.
Le « transceiver » transforme les données binaires en
signaux analogiques.
Chaque carte possède une adresse MAC unique.
Il existe plusieurs types de réseaux :


Ethernet
Token Ring, FDDI
97
Carte réseau
Câble Ethernet (ou RJ45)
98
Cartes mémoire (SSD)
Cartes de type Solid State Disk (SSD cards)
 Concurrencent les disques durs
- Faible capacité mais pas de partie mécanique/mobile, faible encombrement
- Aucun bruit, faible consommation, faible poids, résistant aux chocs, ne chauffe pas
- Temps d’accès constant qqsoit position des données contraitement aux disques durs
- Temps d’accès ≤0.1mS contre 4-18 mS pour un disque dur
- Débits encore faibles face aux disques durs « haut de gamme » (mais ça évolue !!!)
 De deux types :
- MLC : Multi Layer Cell
- SLC : Single Layer Cell, que l’on trouve dans les CF & SD cards
Exemples :
• 32Go SLC, débits lecture 30Mo/s et écriture 22Mo/s plus faibles que disques durs
• 64 à >128Go, débits lecture 120Mo/s et écriture 90Mo/s mais elles sont très onéreuses
99
Quelques
sources
d’information
sur
Internet
…
Wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Portail:Informatique
PCExpert : http://pcelecarnet.vnunet.fr
PCTechGuide: The PC Technology Guide : http://www.pctechguide.com
Tom’s Hardware : http://www.tomshardware.com/fr
Comment ça marche : http://www.commentcamarche.net
Top 500 : http://www.top500.org/
…
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