ppt - 243-J28-SL

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Configurer des systèmes d'exploitation
243-J28-SL
cours 2
Révision de la matière vue
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Unité centrale
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Unité centrale
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Périphérique d’entrées et de sorties
Carte mère
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Carte mère
Microprocesseur
Mémoire
Alimentation
Ports d’entrées et de sorties
Intégré
Non intégré
Canevas
Plan de la scéance
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Type d’ordinateur
Boitiers et alimentations
Chipset
Fente d’extension et bus
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ISA
VLB
PCI
AGP
PCIe
Microprocesseur
Type d’ordinateur

Mainframe
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Desktop
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Portable
Ultra-Portable (netbook)
Multimédia
TabletPC
PDA
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Ordinateur personnel
Centre de multimédia
De jeux
Laptop
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Grande puissance de calcul
Cellulaire
Ordinateur de poche
Serveur

Nombre de U
Type d’ordinateur
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Caractéristique des mainframes
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Ordinateur central
Utilisé
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Système bancaire
Système de gestion de gros inventaire
Caractéristique des desktops
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Fixe
Puissant
Grande capacité de stockage
Type d’ordinateur
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Caractéristique des ordinateurs portables
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Poids
Autonomie
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Températeure
Bruit
Performance
Caractéristique des Serveurs
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Type de batterie
Nombre de cel
Performance
Redondance matériel
Caractéristique des PDA


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Téléphonie?
Internet?
Caméra vidéo
Taille de l’écran
Boîtiers
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Grand (full)
Moyen (mid)
Mini
Barebone
http://www.youtube.com/watch?v=x4Mx1n7qRTE
Boîtiers
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Historique
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1976: le premier micro-ordinateur, l’Apple 1. Il n’a pas encore de boîtier.
1977 : Commodore et Tandy sortent respectivement le PET et le TRS80 chacun
possédant un boîtier soigné.
1982 : Commodore et Thompson démarre la première vague des boîtiers : les
claviers intégrés
1984 : Norme AT par IBM
1985 : Commodore lance la seconde vague : les desktop avec l'Amiga 1000
Mi90 : Les desktop cèdent progressivement la place au format Tour
1995 : Norme ATX par Intel
2000 : Les desktop reviennent pour se spécialiser dans les HTPC
2001 : Norme ITX par VIA (puis très rapidement Mini-ITX)
2005 : Norme BTX par Intel (très controversée, ne réussira pas à s'imposer
jusqu'à sa fin en 2007)
2007 : Norme DTX par AMD (concurrent avoué de la plate-forme Mini-ITX)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tour_(informatique)
Boîtiers
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De nos jours, l’accessibilité des ports USB/Audio est
grandement amélioré
Bloc d’alimentation
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110V @ 60 Hz

Convertie

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

300W à 1000W



3.3V
5V
12V
Maintenant nécessaire, car les cartes graphiques demande de
plus en plus d’alimentation
La plus grande partie des blocs d’alimentation sont
conçus pour les boîtiers de type ATX.
La redondance de bloc d’alimentation est essentielle dans
les serveurs de production.
Bloc d’alimentation

2 type de block d’alimentation AT



20 pins
24 pins
Fonctionne par code de couleur (globalement)

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
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Noir = mise à la terre
Rouge = +5V
Blanc = -5V
Jaune = +12V
Bleu = -12V
Orange = +3.3V
Chipset

Collection de puces et de circuits





Avant : jusqu’à 8, maintenant: 2 pour Intel, 1 pour SiS (Silicon Integrated
Systems)
Interface entre les fonctions périphériques et le CPU
Interface entre la mémoire et le CPU
Détermine comment le CPU interagit avec mémoire et périphériques
Il faut vérifier la documentation du manufacturier pour savoir ce que
supporte le chipset
Chipset

CPU (Central Processing Unit)


Le microprocesseur de l’ordinateur
North Bridge: Gestion des communications entre
périphériques à haute vitesse.






Également appelé Memory Controller Hub (MCH)
Gestion de la communication entre CPU, mémoire et carte vidéo
(AGP)
Connecte le CPU au reste de la carte
Bus entre mémoire et CPU : Front Side Bus (FSB)
Bus entre caches L2 et CPU: Backside Bus
La carte vidéo peut accéder directement à la mémoire
Chipset

South Bridge: Gestion des communications entre les
autres périphériques et le CPU







également appelé I/O Controller Hub (ICH)
Ports série, parallèles, PS2, USB
LAN, audio, infrarouge, firewire
Carte d’extension PCI
LPC(Low pin count): Pour la réalisation des fonctions du
bus ISA
FWH(Firmware Hub): Contiens le BIOS sur de la
mémoire flash.
SIO (Serial Input/output): Périphériques à communication
série
Chipset
Chipset
Fentes d’extension et bus


Un bus permet l’échange d’information entre 2 ou plusieurs
points de la carte maîtresse. (Ex: Bus PCI)
Si une communication est possible uniquement entre deux
points, on parle plutôt d’un port. (Ex: Port AGP)





Le bus du processeur (FSB: Front Side Bus) : Set à l’échange
d’information entre le processeur et le chipset
Le bus d’accès au cache : Lorsqu’il y a de la mémoire cache L2
Bus mémoire: Relie la mémoire au chipset. Dans certains cas, le bus
mémoire et le bus du processeur est le même
Bus d’entrée/sortie: pour ajouter des cartes d’extension (ex: PCI,
ISA)
Tous les bus sont composés de deux portions


Address bus: ensemble de lignes transportant l’adresse mémoire d’où les
données doivent être copiés
Data Bus: Ensemble de ligne transportant les données
Fentes d’extension et bus
Fentes d’extension et bus


Un bus permet l’échange d’information entre 2 ou
plusieurs points de la carte maîtresse (Ex: Bus PCI)
Caractéristiques d’un BUS



Largeur: Nombre de bits transportés en parallèle
Vitesse: Nombre de bits transportés par cycle d’horloge (MHz)
Bande passante (Bandwidth): Débit total par seconde
Fente d’extension et bus
Fente d’extension, bus ISA

Fente permettant d’ajouter des cartes d’extension


Exemple: carte vidéo, audio, réseau
Chaque type de fente diffère en apparence et en fonctions

ISA (Industry Standard Architecture)





Habituellement noir
Connecteur court (8bits à 5MHz) connecteur long (16 bits à 8 MHz)
Devait configuré IRQ, I/O adresse, DMA manuellement
ISA PnP ne marchait pas bien (d’où l’expression Plug-and-Pray)
Remplacé par PCI
ISA 16 bits
ISA 8 bits
Carte d’extension ISA 8 bits
(extension souris)
Fente d’extension, bus VLB
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VLB (Vesa Local Bus)





Fonctionne avec ISA, extension de ISA
Plus rapide qu’ISA avec la mémoire et les DMA
Disparu avec carte pour Pentium
Port 32 bits à la vitesse de l’horloge (25 à 50MHz)
Surtout utilisé pour les cartes d’extension vidéo de type SVGA
Fentes d’extension, bus PCI

PCI (Peripheral Component Interconnect)

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



Sur toutes les cartes supportant un processeur Pentium ou équivalent
Connecteur court (7cm) et blanc
Dans tous les PC modernes en remplacement de ISA et VLB
PCI 2.1: 33.33 MHz x 32 bits = 133 MB/s
PCI 2.2: 66 MHz x 32 bits = 266 MB/s
PCI-X: 133MHz x 64 bits = 1014 MB/s
PCI-X 2.0: 266 MHz et 533 MHz
PCI 32 bits Carte SCSI
PCI 32 bits
PCI-X 64 bits
PCI-X 64 bits Carte Gigabit Ethernet
http://en.wikipedia.org/wiki/Peripheral_Component_Inte
rconnect
Fentes d’extension, bus AGP
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AGP (Accelerated Graphics Port)
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



Très populaire pour les cartes d’extension vidéo
Avant une carte vidéo devait utiliser une fente ISA ou PCI
La fente AGP est conçue pour avoir un accès direct à la mémoire
Connecteur brun situé à proximité des fentes PCI
Chemin dédié entre la fente, le processeur et la mémoire
AGP 1.0 (3.3 Volts)



AGP 2.0 (1.5 Volts)



1X: 66 MHz x 32 Bits = 266 MB/s
2X: 66 MHz x 32 Bits = 533 MB/s (2 TX par cycle d’horloge)
1X, 2X
4X: 66 MHz x 32 Bits = 1066 MB/s (1 GB/s) (4 TX par cycle d’horloge
AGP 3.0 (0.8 Volts)


4X
8X: 66 MHz x 32 Bits = 2133 MB/s (2 GB/s) (8 TX par cycle d’horloge)
Fentes d’extension, bus AGP
AGP Universel
AGP 3.3 volt
AGP 1.5 volt
AGP Pro
http://www.playtool.com/pages/agpcompat/agp.html
Fentes d’extension, bus PCIe

PCIe (PCI Express) standardisé en 2004
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


Conçu pour remplacer AGP et PCI et devenir universel
Plus rapide qu’AGP et aussi flexible que PCI
Un lien point à point (un LANE) = 2.5 Gb/s
Maximum de 32 LANE pour une fente: 80 Gb/s
Une carte va négocier pour utiliser un nombre optimal de
LANE
Connecteur de taille variable (Connecteur plus long = plus de
LANE possibles)
Fonctionnement beaucoup plus proche de l’approche réseau
que de l’approche électronique
PCIe 2.0 (2007) : 5Gb/s par Lane (160Gb/s max)
PCIe 3.0 (Prévu pour 2011)
Fentes d’extension, bus PCIe
PCIe 4X
PCIe 16X
PCIe 1X
PCIe 16X
PCI
Carte Vidéo PCIe
Autre fentes d’extension

AMR (Audio Modern Riser)







Pour que les circuits analogues soient séparés
La certification de composant analogue par le FCC est longue, ce qui
retarde le développement de carte maîtresse avec circuit analogique
intégré.
Empêche l’utilisation d’une fente PCI, pas plug-and-play
Pour carte audio et modem
L’intégration directe connaît un meilleur succès, malgré tout
On en retrouve sur les cartes de Pentium 3
CNR (Communication and Network Riser)





Même raison que pour AMR
Permets d’ajouter des fonctions au BIOS
Supporte plug-and-play et accélération matérielle
N’empêche pas l’utilisation d’une fente PCI
Pour carte réseau, USB, modem
Microprocesseur



Cerveau de l’ordinateur
Effectue des instructions sur des bits
Unité de mesure

Physique


Arithmétique



Logique








Addition
Soustraction
Multiplication (coûteux)
Division (coûteux)
Le résultat des opérations est stocké dans le registre du CPU lorsque petites


ET
OU
NON
NON Exclusif
Arithmétique


MIPS (Million d’Instruction Par Seconde)
FLOPS (Floating Operation Per Second)
Type d’opération


MHz, GHz
Sinon on utilise la mémoire cache
http://www.youtube.com/watch?v=-GQmtITMdas
http://www.youtube.com/watch?v=Cg-mvrG-K-E
Microprocesseur

Familles







X86
ARM
IA-64
PowerPC
SPARC
Deux processeurs de familles différentes avec des fréquences
différentes (MHz) peuvent avoir des performances totalement
différentes
Le parallélisme

Puisque maintenant les CPU ont plusieurs cœurs


Séparation des instructions sur les cœurs
Programmer en fonction de plusieurs cœurs
Microprocesseur

Mémoire cache du microprocesseur

L1 – Mémoire cache de premier niveau


Directement intégré dans le processeur
Divisé en deux parties

Cache d’instruction


Cache de données


Donnée récemment utilisée par le processeur
L2 – Mémoire cache de second niveau


Instruction destinée à la mémoire ou fraichement utilisée
S’intercale entre le processeur et la mémoire
L3 – Mémoire cache de troisième niveau

Situé au niveau de la carte mère
Microprocesseur
Date
Nom
1971
4004
1974
8080
1979
8088
1982
80286
1985
80386
1989
80486
Nombre de Finesse de
Fréquence
Largeur
transistors gravure (µm) de l'horloge des données
4 bits/4 bits
2 300
108 kHz
bus
8 bits/8 bits
6 000
6
2 MHz
bus
16 bits/8 bits
29 000
3
5 MHz
bus
16 bits/16 bits
134 000
1,5
6 MHz
bus
32 bits/32 bits
275 000
1,5
16 à 40 MHz
bus
32 bits/32 bits
1 200 000
1
25 à 100 MHz
bus
MIPS
0,64
0,33
1
5
20
Microprocesseur
Date
Nom
Nombre de
transistors
Finesse de
gravure (µm)
Fréquence
de l'horloge
Largeur
des données
MIPS
1993
Pentium
3 100 000
0,8 à 0.28
60 à 233 MHz
32 bits/64 bits bus
100
1997
Pentium II
7 500 000
0,35 à 0.25
233 à 450 MHz
32 bits/64 bits bus
300
1999
Pentium III
9 500 000
0,25 à 0.13
450 à 1400 MHz
32 bits/64 bits bus
510
2000
Pentium 4
42 000 000
0,18 à 0.065
1,3 à 3.8 GHz
32 bits/64 bits bus
1 700
2004
Pentium 4D
« Prescott »
125 000 000
0,09 à 0.065
2.66 à 3.6 GHz
32 bits/64 bits bus
9 000
2006
Core 2™ Duo
291 000 000
0,065
2,4 GHz (E6600)
64 bits/64 bits bus
22 000
2007
Core 2™ Quad
2*291 000 000
0,065
3 GHz (Q6850)
64 bits/64 bits bus
2*22 000 (?)
2008
Core 2™ Duo
(Penryn)
410 000 000
0,045
2008
Core 2™ Quad
(Penryn)
2*410 000 000
0,045
3,2 GHz
(QX9770)
64 bits/64 bits bus
~2*24 200
731 000 000
0,045 (2008) 0,032 (2009
2,93 GHz (Core i7
940) - 3,2 GHz
(Core i7 Extreme
Edition 965)
64 bits/64 bits
bus
X
2008
Intel Core i7
3,16 GHz (E8500) 64 bits/64 bits bus
~24 200
Microprocesseur
Microprocesseur
Le terme technique die est un mot anglais qui désigne la partie élémentaire, de
forme rectangulaire, reproduite à l’identique à l’aide d’une matrice sur
une tranche de silicium en cours de fabrication. Elle correspond au circuit
intégré qui sera ensuite découpé et que l’on appellera une puce, avant que cet
élément ne soit encapsulé pour donner un circuit intégré, prêt à être monté sur
une carte.
On appelle en anglais die shot les microphotographies que l'on fait de ces « die ».
Microprocesseur
Microprocesseur(9)

Loi de Moore

1965 – Gordon E. Moore


1975



La performance des CPU double chaque 12 mois
La performance des CPU double chaque 18 mois
Plusieurs personnes croient que la loi de Moore ne sera
plus valide dans quelques années
Des études ont démontré que cette loi ne s’applique pas
seulement au CPU !
Microprocesseur
Microprocesseur
Le support du processeur

Socket


Situé sur la carte mère
Détermine le type de CPU qui pourra être utilisé



Type de socket



Détermine aussi la limite de vitesse
Change rapidement
AMD
Intel
Il est très important de vérifier quel est le socket de
notre carte mère avant d’acheter un nouveau CPU
Refroidissement

Plusieurs type de refroidissement






Dissipateur thermique (HeatSink)
Ventilateur de processeur
Ventilateur de carte graphique
Ventilateur général
http://www.youtube.com/watch?v=Xf0VuRG7MN4
http://www.youtube.com/watch?v=4BT-GbRBdiQ
Référence


http://www.commentcamarche.org/
http://fr.wikipedia.org/
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