Configurer des systèmes d'exploitation 243-J28-SL cours 2

Révision de la matière vue Unité centrale Carte mère Microprocesseur Mémoire Alimentation Ports d’entrées et de sorties Périphérique d’entrées et de sorties Intégré Non intégré Canevas

Plan de la scéance Type d’ordinateur Boitiers et alimentations Chipset Fente d’extension et bus ISA VLB PCI AGP PCIe Microprocesseur

Type d’ordinateur Mainframe Desktop Laptop PDA Serveur Grande puissance de calcul Desktop Ordinateur personnel Centre de multimédia De jeux Laptop Portable Ultra-Portable (netbook) Multimédia TabletPC PDA Cellulaire Ordinateur de poche Serveur Nombre de U

Type d’ordinateur Caractéristique des mainframes Ordinateur central Utilisé Système bancaire Système de gestion de gros inventaire Caractéristique des desktops Fixe Puissant Grande capacité de stockage

Type d’ordinateur Caractéristique des ordinateurs portables Poids Autonomie Type de batterie Nombre de cel Températeure Bruit Performance Caractéristique des Serveurs Redondance matériel Caractéristique des PDA Téléphonie? Internet? Caméra vidéo Taille de l’écran

Boîtiers Grand (full) Moyen (mid) Mini Barebone http://www.youtube.com/watch?v=x4Mx1n7qRTE

Boîtiers Historique 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 De nos jours, l’accessibilité des ports USB/Audio est grandement amélioré

Bloc d’alimentation 110V @ 60 Hz 300W à 1000W Convertie 3.3V 5V 12V 300W à 1000W 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) 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 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) 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_Interconnect

Fentes d’extension, bus AGP AGP (Accelerated Graphics Port) 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) 1X: 66 MHz x 32 Bits = 266 MB/s 2X: 66 MHz x 32 Bits = 533 MB/s (2 TX par cycle d’horloge) AGP 2.0 (1.5 Volts) 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 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 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 MHz, GHz Arithmétique MIPS (Million d’Instruction Par Seconde) FLOPS (Floating Operation Per Second) Type d’opération Logique ET OU NON NON Exclusif Addition Soustraction Multiplication (coûteux) Division (coûteux) Le résultat des opérations est stocké dans le registre du CPU lorsque petites 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 Instruction destinée à la mémoire ou fraichement utilisée Cache de données Donnée récemment utilisée par le processeur L2 – Mémoire cache de second niveau S’intercale entre le processeur et la mémoire L3 – Mémoire cache de troisième niveau Situé au niveau de la carte mère

Finesse de gravure (µm) Microprocesseur Date Nom Nombre de transistors Finesse de gravure (µm) Fréquence de l'horloge Largeur des données MIPS 1971 4004 2 300 108 kHz 4 bits/4 bits bus 1974 8080 6 000 6 2 MHz 8 bits/8 bits bus 0,64 1979 8088 29 000 3 5 MHz 16 bits/8 bits bus 0,33 1982 80286 134 000 1,5 6 MHz 16 bits/16 bits bus 1 1985 80386 275 000 16 à 40 MHz 32 bits/32 bits bus 5 1989 80486 1 200 000 25 à 100 MHz 20

Finesse de gravure (µm) 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 300 1999 Pentium III 9 500 000 0,25 à 0.13 450 à 1400 MHz 510 2000 Pentium 4 42 000 000 0,18 à 0.065 1,3 à 3.8 GHz 1 700 2004 Pentium 4D « Prescott » 125 000 000 0,09 à 0.065 2.66 à 3.6 GHz 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 3 GHz (Q6850) 2*22 000 (?) 2008 Core 2™ Duo (Penryn) 410 000 000 0,045 3,16 GHz (E8500) ~24 200 Core 2™ Quad (Penryn) 2*410 000 000 3,2 GHz (QX9770) ~2*24 200 Intel Core i7 731 000 000 0,045 (2008) - 0,032 (2009 2,93 GHz (Core i7 940) - 3,2 GHz (Core i7 Extreme Edition 965) X

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 La performance des CPU double chaque 12 mois 1975 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 Détermine aussi la limite de vitesse Change rapidement Type de socket 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/