Le fonctionnement des bus informatique

Le fonctionnement des bus informatique
Un bus informatique est un ensemble de liaisons physiques permettant aux différents
composants d'un ordinateur de communiquer entre eux. On en trouve deux sortes dans chaque
PC : le bus système et le bus d'extension.
Présentation des bus informatique
Un bus informatique est un groupe de liaisons physiques par lesquelles les composants d'un PC
communiquent les uns avec les autres. Il peut s'agir de câbles, de conducteurs électriques gravés sur un
circuit imprimé, de fibres optiques, etc. Un bus possède généralement entre 50 et 100 lignes physiques
différentes. Les bus permettent de réduire le nombre de voies à utiliser pour relier les différents
composants entre eux. En effet, un bus informatique peut faire circuler une multitude de données vers
plusieurs destinations simultanément. C'est pourquoi, il est souvent désigné par le terme "autoroutes de
données".
Les différents types de bus
Chaque ordinateur possèdent deux types de bus : le bus système et le bus d'extension. Le bus système
est aussi appelé bus interne. En anglais, il est désigné par le terme front-side bus(FSB) ou internal bus.
Il assure la communication entre la mémoire centrale du système (RAM) et le processeur. Quant au
bus d'extension (aussi appelé bus d'entrée/sortie), c'est l'autoroute de données qui relie tous les autres
composants de la carte mère entre eux, tels que les disques durs, les différentes cartes connectés aux
ports PCI, les lecteurs et graveurs, etc. Le bus d'extension a un autre rôle, il permet l'ajout de
périphériques à l'ordinateur. Ces périphériques se connectent au moyen des slots connectés au bus
d'extension.
Selon leur fonction, on peut classer les bus en trois groupes. D'abord, on a le bus d'adresses, connu
aussi sous le nom de bus mémoire. Celui-ci assure le transport des adresses mémoire grâce auxquelles
le processeur peut écrire ou lire une donnée. Ce bus est dit unidirectionnel car il transporte les données
dans un seul sens. En outre, on a le bus de données qui transporte les instructions allant vers le
processeur, ainsi que celles qui sont émises par ce dernier. C'est donc un bus bidirectionnel puisque le
transport de données se fait dans les deux sens. Enfin, on a le bus de contrôle dont le rôle est de
véhiculer les signaux de synchronisation et les ordres allant de l'unité de commande vers les autres
composants. C'est un bus directionnel car, en plus du transport des instructions, il véhicule les signaux
de réponses provenant des composants sollicités.

Les caractéristiques des bus
Deux éléments caractérisent un bus, à savoir le volume d'informations (exprimé en bits) qu'il peut
transmettre simultanément, ainsi que la fréquence. Le volume d'information est égal au nombre de
lignes physiques dont dispose le bus. Chaque ligne transmet un bit de données, ainsi, pour une nappe
de 32 fils, on sait qu'il y a 32 bits de données qui peuvent être transmis simultanément par le bus.
Selon le volume d'information pouvant être transféré, on peut classer les bus en deux catégories : les
bus série et les bus parallèles. Les bus série ne peuvent transmettre qu'un bit à la fois, alors que les bus
parallèles peuvent transmettre plusieurs bits en même temps. Le volume d'informations que peut
véhiculer un bus parallèle est aussi appelée "largeur" du bus. Les largeurs les plus fréquentes sont : 8,
16, 32 ou 64 bits.
Quant à la fréquence, elle s'exprime en Hertz et correspond au nombre de paquets d'informations reçus
ou envoyés, par le biais du bus, en une seconde. Un envoi ou une réception est appelé un cycle. Ainsi,
la fréquence est, en d'autres termes, le nombre de cycles effectué par seconde. Pour connaitre le taux
de transfert maximal d'un bus, on multiplie sa largeur par sa fréquence.
Le rôle du chipset
La notion de bus est inséparable de celle de chipset. En effet, c'est le chipset qui oriente les
informations circulant dans les bus de l'ordinateur pour que la communication entre les différents
composants se fasse parfaitement. Les chipsets modernes sont constitués de deux éléments que sont le
NorthBridge et le South Bridge. Avant de revenir en détails sur ces deux éléments, il convient de faire
un petit rappel sur le chipset. Le terme chipset signifie, en français, "jeu de composants". Ce nom est
dû au fait que les premiers chipsets étaient constitués de nombreux composants électroniques.
Le NorthBridge porte aussi le nom de contrôleur mémoire et de Graphic and Memory Controller
Hub(GMCH). Il contrôle les communications qui ont lieu entre la mémoire vive et le processeur. C'est
la raison pour laquelle on le trouve à proximité du processeur. Quant au South Bridge, on le nomme
contrôleur d'extension, contrôleur d'entrée/sortie ou I/O Controller Hub(ICH). Son rôle est de contrôler
les échanges effectués entre les périphériques d'entrée-sortie.