La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

1 Chapitre 1 La composition dun ordinateur 0 - Avant-propos 1 – Présentation Générale 2 – Le Microprocesseur 3 – Les Mémoires 4 – Le Bus.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "1 Chapitre 1 La composition dun ordinateur 0 - Avant-propos 1 – Présentation Générale 2 – Le Microprocesseur 3 – Les Mémoires 4 – Le Bus."— Transcription de la présentation:

1 1 Chapitre 1 La composition dun ordinateur 0 - Avant-propos 1 – Présentation Générale 2 – Le Microprocesseur 3 – Les Mémoires 4 – Le Bus

2 2 La composition dun ordinateur 0 – Avant-propos 2 – Le Microprocesseur 3 – Les Mémoires 4 – Le Bus

3 La composition dun ordinateur 1 – Présentation Générale – Marché des PC en mutation : – Baisse de ventes des PC de bureau – Montée en puissance des tablettes et smartphones – Intérrogations sur le modèle Wintel (client lourd + OS de type Windows) 2 – Le Microprocesseur 3 – Les Mémoires 4 – Le Bus

4 4 1 – Présentation Générale dune unité centrale de périphériques DENTREE (souris, clavier, scanner, joystick, …) DE SORTIE (Écran, imprimante, …) DE STOCKAGE (disque dur fixes ou amovibles, clés USB, disquette (?), bande, cartouche, cédérom, CD/R, DVD, …) DIVERS (Modem (?), carte réseau, carte son,) dun ensemble de prises ou ports Prises USB (Universal Serial Bus ) permettant de connecter dautres périph.(claviers, souris, scanners, clés, imprimantes …) plus rapide (480 Mb/s pour USB 2.0, puis 3.0) Prise Firewire (IEEE 1394) comme USB 2.0 Prises souris, clavier (PS/2) Prise série (9 broches ), parallèle : 25 broches (imprimante) Prises de branchement écran (VGA ou DVI) Un ordinateur est composé :

5 5 1 – Présentation Générale Unité centrale : organe essentiel, on y trouve la plupart des composants qui vont faire la puissance de la machine. elle peut avoir une taille très réduite dans le cas dun PC portable, netbook, tablette ou smartphone ou au contraire occuper toute une pièce (comme les super-calculateurs - main- frame)

6 6 1 – Présentation Générale Composition de lunité centrale Le microprocesseur Lhorloge (cadence le microprocesseur) La mémoire centrale (RAM) La mémoire morte (ROM) Les bus (liens physiques entre les différents éléments) Le chipset (pilote du microprocesseur, il organise le travail de manière à obtenir les performances maximales) Éléments placés sur la carte mère

7 7 1 – Présentation Générale « La composition de lunité centrale »

8 8 1 – Présentation Générale Composition de lunité centrale (suite) une alimentation avec ventilateur (transformateur 220 volts vers 5.5 volts ou moins - actuellement ~ 500 W) un ventilateur (pour refroidir lensemble) un disque dur (stocker programmes et données) une carte graphique des cartes additionnelles (carte réseau, carte son, …)

9 9 1 – Présentation Générale La carte mère - I dispose de plus en plus souvent de circuits spécialisés intégrés : carte son carte réseau (100 Mb/s ou Gigabit) carte graphique contrôleur RAID circuit stratégique : le chipset qui pilote la carte mère et qui conditionne l'évolutivité de la CM (cap. mémoire maxi, type mémoire,...)

10 1 – Présentation Générale La carte mère - II quelques fabricants : ASUS, GigaByte, MSI, QDI, Asrock,... prix : de 40 à 400

11 1 – Présentation Générale Le chipset ensemble de circuits intégrés permettant de gérer les flux de données sur la carte mère conçu pour un type de processeur donné le NorthBridge : gère les communications entre le microprocesseur, la RAM, les ports AGP ou PCI Express, et le Southbridge. le SouthBridge : gère le bus PCI, l'interface PS/2, le ports série, parallèle, le contrôleur de disquette, l'interface ATA, Serial ATA, l'interface Ethernet, USB, et IEEE 1394 (Firewire), ctrl. son ou RAID.

12 12 Chapitre 1 La composition dun ordinateur 1 – Présentation Générale 2 – Le Microprocesseur 3 – Les Mémoires 4 – Le Bus

13 13 2 – Le microprocesseur Cerveau de lordinateur le choix de celui-ci conditionne : le type dapplications utilisables avec lordinateur (multimédia/bureautique), jeux, développement, serveur) le temps de réponse des logiciels et surtout … le prix de la machine le processeur représente en moyenne 30 % du prix dun micro-ordinateur.

14 14 2 – Le microprocesseur Caractéristiques la largeur du bus de données la fréquence dhorloge le nombre de coeurs la marque la mémoire cache la consommation dénergie la technologie

15 15 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) La largeur registres/bus les registres sont les mémoires internes de travail du processeur. Leur taille s'exprime en mot de 16, 32 ou 64 bits. Plus ils sont larges, meilleures sont les performances Le bus de données permet au processeur d'effectuer les échanges entre le microprocesseur et les autres éléments de lordinateur. Plus il est large (nb de conducteurs en bits), plus les échanges sont rapides. On est passé de 8 bits à 32 voire 64 bits aujourdhui. * bus : ensembles de conducteurs électriques

16 16 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) La marque 2 grandes firmes américaines situé dans la Silicon Valley en Californie se partagent le monde de la micro Intel x86 pour les applications Windows (PC) AMD AMD

17 17 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) La marque (suite) La famille INTEL Mhz 80286, 80386, /8 à 75 Mhz Pentium, Pro, II, III 200 à 1GHz Celeron Pentium IV Core 2 Duo, CoreI7, CoreI5 Xeon Itanium : 64 bits

18 18 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) La marque (suite) Les compatibles INTEL AMD (Advanced Micro Devices) Sempron Athlon 64X2 : double coeur 64 Opteron : 64 bits pour serveurs

19 19 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) (loi de Moore) La fréquence dhorloge les performances sont en principe proportionnelles à la fréquence. Depuis un an ou deux, l'augmentation de fréquence ne produit plus les résultats escomptés => utilisation de plusieurs coeurs. Mesurée en Ghz (GigaHertz) Aujourdhui, ~ 4 Ghz En théorie, 100 Mhz = 100 millions de micro-instructions par seconde En réalité, cest plus compliqué, pour certains microprocesseurs, une micro-instruction nécessite 4 cycles dhorloge ou pour dautres, 3 instructions sexécutent pendant un seul cycle dhorloge.

20 20 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) La fréquence dhorloge (suite) Parfois, 2 vitesses dhorloge : une élevée, pour les opérations internes au microprocesseur une autre basse, pour les échanges avec lextérieur du microprocesseur, ceci afin de pouvoir utiliser les cartes dextension courantes. ex: le Pentium IV, 3 Ghz en interne et 200 Mhz pour les échanges

21 21 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) La largeur du bus de données Cest par ce bus que vont se faire les échanges entre le microprocesseur et les autres éléments de lordinateur. Plus il est large (nb de conducteurs en bits), plus les échanges sont rapides. On est passé de 8 bits à 32 voire 64 bits aujourdhui. * bus : ensembles de conducteurs électriques

22 22 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) La mémoire cache permet d'améliorer les performances grâce à son tps d'accès réduit et un bon tx de présence dans le cache Localisation Niveau 1 : Interne au processeur (L1) Niveau 2 : Interne au processeur (L2) Taille Core 2 Duo E6750 ( L1: 64 Ko, L2 : 4 Mo) Athlon 64X (L1 : 128 Ko, L2 : 1024 Mo)

23 23 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) La mémoire cache (suite) Technique de rafraîchissement Write through (qd donnée modifiée, mem. cache et mem. centrale sont mise à jour peu performant) Write-back (mem. centrale mise à jour que qd la mem. cache est pleine) Write Back Synchrone (+ performant, …) Organisation logique Direct mapping (à une adresse cache correspond une adresse en mémoire centrale) Fully associative (le cache sert à conserver des portions de mémoire les plus utilisées par le microprocesseur) Set associative (+ performant, le cache est divisé en segments)

24 24 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) La consommation dénergie Baisse du voltage : de 5 V à 3.3 puis 2.9 V limitant léchauffement et la consommation délectricité. La consommation dénergie électrique influe sur : les risques déchauffement du processeur ventilateur la durée de vie des accumulateurs dans le cas des portables la facture délectricité (Google) chipset et carte graphique devant être refroidis le gaspillage dénergie Processeurs modernes : 100 W Nouvelle génération : 60 ou 65 W 1,2 Volt

25 25 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) Lévolutivité Pouvoir changer le microprocesseur Il est monté sur un support ZIF (Zero Insertion Force) Conditions Respecter les tensions électriques Même type de support (socket AM2, 939 (AMD), 775 (Intel),... Diversité pour des raisons purement marketing (obligation de changer la carte mère !)

26 26 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) La technologie (2 grands types) La tech. CISC : Complex Instruction Set Computer Au début, jeu réduit dinstructions Puis, le jeu sest complété et complexifié Décodage lent et peu performant Processeur très complexe et investissement très lourds (x86) La tech. RISC : Reduced Instruction Set Computer Optimiser des instructions fondamentales et ne pas conserver les autres processeur simple à fabriquer

27 27 2 – Le microprocesseur Caractéristiques (suite) La technologie (suite) Aujourdhui, Technologie Pipeline Technologie Parallèle Technologie Super Scalaire Avant réservée aux gros ordinateurs, ces technologies ont pour but de traiter les instructions en parallèle augmente vitesse de traitement

28 2 – Le microprocesseur Le futur des processeurs Pour augmenter les perfs., on joue sur : laugmentation du nombre de coeurs : bi et quadri- coeurs laugmentation du nombre de transistors (400 M) lintégration une tension électrique faible : 1,1 V le parallélisme des nouveaux jeux dinstructions spécialisés (ex. SSE, spécialisé dans le multimédia) Actuellement : 64 bits et double coeur

29 29 La composition dun ordinateur 1 – Présentation Générale 2 – Le Microprocesseur 3 – Les Mémoires 4 – Le Bus

30 30 3 – Les mémoires Caractéristiques Volatilité Capacité Mode daccès Temps daccès Vitesse de transfert Prix

31 31 3 – Les mémoires Caractéristiques Volatilité Mémoire Volatile = les informations quelle contient sont automatiquement perdues lorsque la mémoire nest plus alimentée électriquement (ex: Mém. centrale, Mém. cache)

32 32 3 – Les mémoires Caractéristiques (suite) Capacité Volume dinformations quune mémoire peut contenir elle est exprimée en octets 1 bit (Binary digIT) prend pour valeur 0 ou 1 1 octet = 8 bits (ex: ) 1 kilooctet (ko) = 1024 octets (2 8 ) 1 mégaoctet (mo) = 1024 ko 1 gigaoctet (go) = 1024 mo 1 téraoctet (to) = 1024 go

33 33 3 – Les mémoires Caractéristiques (suite) Mode daccès Accès direct (ou sélectif, random, aléatoire) on accède à linformation à partir dune adresse (disques,...) Accès séquentiel il faut parcourir toute la mémoire jusquà trouver linformation (bandes)

34 34 3 – Les mémoires Caractéristiques (suite) Temps daccès Temps écoulé entre linstant où une information est demandée et linstant où cette information est disponible Ex : 10 nanosecondes pour la mém. centrale (1 nanoseconde = secondes) 10 ms pour un disque dur plusieurs dz de secondes pour une bande)

35 35 3 – Les mémoires Caractéristiques (suite) Vitesse de transfert (ou débit) Volume dinformation transférable ex : entre 50 et 200 Mo/s pour un disque dur Prix Variable dun type de mémoire à lautre

36 36 3 – Les mémoires Les différents types de mémoires La RAM (Random Access Memory) Mémoire vive Mémoire volatile à accès rapide De 64 ko à plusieurs Go Inflation de la taille car : les logiciels se complexifient (graphismes, …) les utilisateurs veulent utiliser plusieurs logiciels à la fois lavènement du multimédia : son et image nécessite de la mémoire vive

37 37 3 – Les mémoires Les différents types de mémoires La RAM (suite) 3 types principaux DRAM (Dynamic RAM) Besoin dêtre rafraîchie très souvent, un condensateur perd sa charge au bout dun certain temps Temps daccès de 50 à 70 ns Variante de la DRAM RAM EDO (Extended Data Out) obsolete SDRAM à 100 ou 133 Mhz Variantes DDR(double Data Rate) et DDR2 DDR : PC2700 (166 Mhz) à PC4400 (275 Mhz) DDR2 : PC5300, PC6400 (400 Mhz) DDR3 : RAM ECC (Error Correction Code) SRAM (Static RAM) Utilisée principalement dans les mémoires caches Pas besoin dêtre rafraîchie Temps daccès 10 ns Coût élevé

38 38 3 – Les mémoires Les différents types de mémoires La ROM (Read Only Memory) Mémoire morte Mémoire non volatile, inamovible en général Utilisé pour conserver des informations stockées en usine (bios, carte vidéo, …) Plusieurs types ROM : contenu fixé une fois pour toutes à la fabrication PROM : Programmable ROM, prog. par lutilisateur EPROM ou REPROM : ROM programmable électriquement, on peut la programmer et leffacer avec un rayonnement ultra-violet plusieurs fois EEPROM ou E2PROM ou EAPROM : programmable et effaçable à laide dimpulsions électriques mémoire FLASH programmable et effacable par programme

39 39 3 – Les mémoires Les différents types de mémoires Les autres … Le disque dur => 3 To La clé USB (de 64 Mo à 64 Go) Le lecteur de disquettes (?) le lecteur/graveur cédérom/DVD lecteur de bandes magnétiques ou cassettes Non volatile Tailles de stockage très différentes

40 40 Chapitre 1 La composition dun ordinateur 1 – Présentation Générale 2 – Le Microprocesseur 3 – Les Mémoires 4 – Le Bus

41 41 3 – Le bus Définition Ensemble de circuits qui relient le processeur à la mémoire centrale et aux cartes dextension. Ce maillage de circuits électroniques ne pourraient fonctionner sans le contrôleur de bus destiné à gérer tous les échanges qui ont lieu sur et autour de la carte mère

42 42 3 – Le bus Caractéristiques Parallèle/Série (en nombre de bits) Envoi de données sur plusieurs lien (//) ou un seul (série) La largeur (en nombre de bits) le débit est prop. à la largeur du bus Valeurs moyennes : 8 à 64 bits La fréquence Fréquence à laquelle les informations pourront être envoyées sur le bus Valeurs moyennes : de 8 à 512 Mhz Le débit Nombre doctets qui pourront transiter en une seconde sur le bus - Valeurs moyennes : de 5 Mo/s à 8 Go/s

43 43 3 – Le bus Caractéristiques (suite) Le type Le bus de données chargé de véhiculer les données Le bus dadresses pour les adresses Le bus de commandes ou de contrôle relié à un contrôleur qui permet de diriger lensemble

44 44 3 – Le bus Les standards - I ISA (Industry Standard Architecture) 8 bits – 8 Mo/s : obsolete MCA (Micro Chanel Architecture) 32 bits - obsolete EISA 32 bits

45 45 3 – Le bus Les standards - II PCI (Intel – 32 bits) Le paramétrage des cartes dextension (IRQ, adresse ES,...) se fait automatiquement (Plug and Play) 33 MHz => 133 MO/s AGP (Accelerated Graphics Port) Utilisé uniquement pour les cartes vidéo dans les cartes mères – Obs.

46 3 – Le bus Les standards - III Actuellement : PCI 2.2 : 32 bits – 33 Mhz : 133 Mo/s PCI 2.2 : 64 bits – 66 Mhz : 528 Mo/s PCI-X : 64 bits – 133 MHz : 1056 Mo/s PCI-X 2.0 : 64 bits – 266 MHz PCI-Express ou PCI-e : bus série 8 Go/s utilisable pour la vidéo

47 47 3 – Le bus Les connecteurs dextension Les micro ordinateurs sont désormais des machines évolutives auxquelles on va rajouter des fonctionnalités à laide de cartes dextension. Elles se branchent sur le bus de la carte mère à laide de connecteurs ou slots. On trouve différents types (PCI, PCI-X, PCI-EXPRESS, ISA, AGP, …).

48 48 Chapitre 1 La composition dun ordinateur


Télécharger ppt "1 Chapitre 1 La composition dun ordinateur 0 - Avant-propos 1 – Présentation Générale 2 – Le Microprocesseur 3 – Les Mémoires 4 – Le Bus."

Présentations similaires


Annonces Google