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04/11/2002 Stéphane FAVREAU
SUPPORT TECHNIQUE CARTES MERES
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CHAPITRE 4
CARTE MERE ET BUS
La carte mère est le composant principal d’un PC. Il en existe de nombreux types. Nous
verrons également les composants et les connecteurs d’interface qui les compose.
-1- FACTEURS D’ENCOMBREMENT DE CARTES MERES
Le terme facteur d’encombrement désigne les dimensions physiques de la carte mère. Il
est important de le prendre en compte car il détermine le type de boîtier nécessaire. De
plus, en cas d’évolution, certaines cartes mères sont interchangeables, d’autres pas.
F AT BABY
Ce sont des cartes mères sensiblement identiques à la carte mère de l’IBM XT original.
C’est le format le plus répandu jusqu’en 1996. Ce type de carte est facilement
interchangeable aussi les mises à niveau de PC sont très faciles.
Pour reconnaître, une carte AT baby c’est simple. Toutes les cartes d’extensions se
place dans des slots en formant un angle de 90° avec la carte mère.
Par ailleurs, elles sont équipées d’un connecteur clavier à 5 broches. Les autres
connecteurs – port série et port parallèle sont reliés sur des languettes latérales et reliés
à la carte mère à l’aide de câbles.
F AT PLEIN FORMAT
C’est une carte de grande taille adapté aux grandes tours. Les caractéristiques sont
identiques à celle de l’AT BABY.
F LPX
C’est un format semi propriétaire développé par western digital. Semi propriétaire car les
normes de la carte élévatrice n’ont jamais été détaillée clairement. Les PC équipés de ce
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type de carte mère ne sont pas évolutif en raison de l’absence de normalisation. Elles
sont pourtant courantes dans les PC COMPAQ, PACKARD BELL et HP. Elles se
disposent dans des tours low profile ou desktop.
Sa particularité la plus visible est que les slots d’extension sont montés sur une carte
élévatrice insérée dans la carte mère. Les cartes d’extension sont alors insérées
latéralement dans le boîtier perpendiculairement à la carte élévatrice.
De plus, la disposition des connecteurs est standardisée : une rangée de connecteurs
constituée du port VGA, du port parallèle, 2 ports séries et deux connecteurs mini din.
F ATX
Apparu depuis 1996, c’est désormais le format le plus répandu. C’est une amélioration
du standard AT développé par INTEL. Les progrès portent sur :
• Panneau de connecteurs d’ E-S externes intégrés sur 2 niveaux. (
plus besoin de les connectés à l’aide de câbles )
• Connecteur d’alimentation interne unique avec détrompeur.
• Processeur et mémoire déplacés pour garantir un meilleur accès et
une disposition plus proche du ventilateur de l’alimentation.
• Connecteurs d’E-S internes déplacés ( port floppy et IDE )
• Refroidissement amélioré. Il n’y a plus besoin d’utiliser un
ventilateur processeur, seulement un dissipateur thermique.
F NLX
C’est une amélioration du format LPX. Totalement standardisé, les cartes mères NLX
sont interchangeables et sont adaptés pour recevoir des P2, ce qui n’était pas le cas du
format LPX.
• Compatibilité avec les dernières technologies de processeurs.
• Flexibilité face à l’évolution très rapide des technologies de
processeurs.
• Compatibilité avec les autres technologies émergentes. – USB,
SIMM, AGP –
C’est une carte très adaptée au tour desktop ou low profile.
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F CARTES PROPRIETAIRES
Elles correspondent aux cartes dont les facteurs d’encombrement ne sont ni AT, ni ATX,
ni LPX ou ni NLX.
Elles équipent des PC qui ne sont pas évolutifs car ces cartes ne sont pas
interchangeables avec celles d’autres constructeurs.
Elles sont souvent appelées « carte fond de panier » car en fait les composants qui
équipent la carte mère sont en fait placés sur une carte d’extension enfichée dans un
slot. On trouve ce format sur des serveurs. En effet ce type de format peut faciliter les
opérations de maintenance.
-2- COMPOSANTS DE LA CARTE MERE
Une carte mère moderne intègre plusieurs composants :
• Un support ou slot de processeur,
• Un chipset,
• Une puce de super E-S,
• Un bios,
• Des connecteurs SIMM ou DIMM,
• Des slots de bus, une pile, un régulateur de tension pour le
processeur.
F SUPPORTS – SLOTS DE PROCESSEUR
Les processeurs à partir du 486 ont toujours été enfichés dans un support appelé socket
ou depuis le pentium 2 dans un slot
Cela permet aux utilisateurs de remplacer leurs processeurs d’une façon simple.
N° de support Nb de broches
Disposition
des broches Tension Type de processeurs
Socket 1 169 PGA 17 x 17 5v 486 sx, sx2, dx, dx4,
overdrive
Socket 2 238 PGA 19 x 19 5v 486 sx, sx2, dx, dx2,
dx4, overdrive
Socket 3 237 PGA 19 x 19 5v, 3.3v 486 sx, sx2, dx, dx2,
dx4, overdrive
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Socket 4 273 PGA 21 x 21 5v Pentium 60, 66,
overdrive
Socket 5 320 SPGA 37 x 37 3.3v, 3.5 v Pentium 75 à 133,
overdrive
Socket 6 235 PGA 19 x 19 3.3v 486 dx4, 486 pentium
overdrive
Socket 7 321 SPGA 37 x 37 VRM Pentium 75 à 266, MMX, overdrive 6 x 86,
K6
Socket 8 387 SPGA double VRM auto Pentium pro
Slot 1 242 SLOT SEC /
SIPP VRM auto Pentium 2 MMX, celeron
Slot 2 N/a SLOT SEC VRM auto Pentium 2 xéon
F CHIPSET
Au départ, les cartes mères utilisaient un grand nombre de puces distinctes pour
permettre à la carte mère de jouer son rôle : le générateur d’horloge, le contrôleur de
bus, les contrôleurs d’interruptions et de canaux DMA, l’horloge, la RAM CMOS, le
contrôleur de clavier ainsi que d’autres puces logiques simples servant à compléter le
circuit de la carte mère, ainsi que le processeur, le coprocesseur mathématique, la
mémoire et autres éléments.
En 1986, une société, « CHIPS & TECHNOLOGIES » lança un composant
révolutionnaire. Une seule et unique puce intégrant toutes les fonctions remplies par les
différentes puces qui équipaient jusqu’alors la carte mère d’un PC. Ce fut le premier
CHIPSET ou jeu de composant. Il incluait les fonctions du générateur d’horloge système,
des deux contrôleurs d’interruptions, des deux contrôleurs de canaux DMA et même de
la puce RAM CMOS / horloge.
La place ainsi libérée sur la carte mère a permis de les améliorer. Il existe de nombreux
constructeurs de CHIPSET. Les plus courants sont INTEL, VIA et ALI.
F LES CHIPSETS INTEL
INTEL est le leader écrasant de l’industrie du CHIPSET. Apparu sur ce marché en 1994,
cela lui a permis de réduire les délais entre le lancement d’un processeur et la sortie du
premier PC équipé de ce même processeur.
Par la suite, INTEL s’est mis à élaborer des cartes mères ce qui fait que désormais, à la
sortie d’un nouveau processeur coïncide aussi la sortie d’un PC équipé de ce
processeur.
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FNUMEROS DE MODELES DE CHIPSETS D’INTEL
420 P4-486
430 P5-PENTIUM
440 P6-PENTIUM PRO – PENTIUM 2 -
450 P6 SERVER – PENTIUM PRO – PENTIUM
2 XEON -
La plupart des CHIPSETS reposent sur une architecture à deux niveaux, incorporant
d’une part une partie NORTHBRIDGE ( ou pont nord) et d’autre part une partie
SOUTHBRIDGE ( ou pont sud ).
La partie NORTHBRIDGE est la partie essentielle du CHIPSET car elle inclut l’interface
qui permet la communication entre le processeur et le reste de la carte mère. Il contient
les contrôleurs de cache et de mémoire vive ainsi que l’interface entre le bus de
processeur à grande vitesse (33 MHZ, 50MHZ, 66MHZ, ou 100MHZ ) et le bus PCI
cadencé à 33MHZ et / ou le bus AGP cadencé à 66 MHZ. Le circuit NORTHBRIDGE est
le seul élément de la carte mère qui peut travailler à la vitesse du processeur.
Le circuit SOUTHBRIDGE fonctionne moins rapidement. Il se connecte au bus PCI, il
inclut l’interface qui permet de communiquer avec le bus ISA cadencé à 8 MHZ. Elle
contient aussi normalement les deux interfaces de contrôleurs IDE, ainsi que l’interface
USB.
F CHIPSETS INTEL POUR CARTES MERES 486
CHIPSET 420 TX 420 EX 420 ZX
Nom de code SATURN ARIES SATURN 2
Lancement Novembre 92 Mars 94 Mars 94
Processeur 486 – 5v - 486 – 5 et 3.3v - 486 – 5 et 3.3 v -
Vitesse de bus Jusqu’à 33 MHZ Jusqu’à 50MHZ Jusqu’à 66MHZ
Double processeur Non Non Non
Type de mémoire FPM FPM FPM
Parité ECC Parité Parité Parité
Mémoire maximale 128 Mo 128 Mo 128 Mo
Type de cache de
niveau 2 Asynchrone Asynchrone Asynchrone
Compatibilité PCI 2.0 2.0 20.
AGP Non Non Non
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