Ordinateurs et soutien Technique Carte mère 1
Introduction La carte mère est le point de ralliement de l’ensemble des composants d’un ordinateur. Elle regroupe l’ensemble des bus de communication qui permettent de faire interagir les autres composants. Elle prend notamment en charge l’alimentation électrique de la plupart des composants essentiels de l’ordinateur. Constructeurs principaux Asus Aopen MSI Gigabyte DFI Intel 2 2
Historique 1958, premier circuit intégré par Jack Kilby (prix Nobel en 2000) 1981, le format de carte d’extension le plus classique est ISA (Industry Standard Architecture) 1984, carte mère au format AT 305 x 305 mm 1985, fondation de American Megatrends (BIOS) 1993, norme PCI s’impose pour les cartes d’extension 1995, format ATX 305 x 244 mm 1997, format de carte AGP (accelerated Graphics Port) permet de dépasser les limites de PCI, pour les besoins des cartes graphiques 2004, norme PCI Express qui va remplacer PCI et AGP 2006, publication de la norme UEFI 2.0 (successeur du BIOS) Front Side Bus http://en.wikipedia.org/wiki/Front-side_bus#Transfer_rates http://www.histoire-informatique.org/grandes_dates/3_4.html 3
BIOS Le Basic Input Output System est le premier logiciel qui s’exécute sur l’ordinateur, on y accède par une touche spéciale au boot (F2). ROM (read only memory) contient le programme du BIOS CMOS contient la mémoire de configuration et le résultat de la dernière séquence de POST (alimentée par la pile) Fonctions courantes: Choix du périphérique de boot Reconnaissance des périphériques Protection par mot de passe Power On Self Test et les bips d’erreurs Fonctions avancées (pas toujours présentes): Amorçage sur clé USB Possibilités de sur-cadençage Question: Ou est stocké le BIOS sur votre carte mère? Peut-on booter sur une clé usb avec notre carte? 4 4
EFI Permet de dépasser les limitations et héritages du BIOS: mode d’exécution 16 bits limite d’1 Mo de mémoire adressable Écrit en assembleur (maintenance difficile) EFI (Extensible Firmware Interface) a tout d’abord été développé par intel : - boot loader intégré (+secure boot) - Écrit en C - invite de commande pour maintenance de base - possibilité d’intégrer des pilotes bas niveau Avec l’arrivée de la norme UEFI (Unified EFI), EFI deviendra bientôt la norme pour le logiciel. 5 5
Organisation générale exercice: Nommez tous ces éléments. 6 6
Panneau arrière Révision: Nommez tous ces éléments. 7 7
Horloge De nombreux éléments d’un ordinateurs effectuent leurs opérations a intervalles réguliers appelés cycles. Les différentes cadences d’exécution nécessitent une référence commune qui est l’horloge système fonctionne avec un quartz. Alimentation vient de la pile ou de l’alimentation. Elle nous donne la possibilité de gérer les dates dans le système de fichiers. Elle sert de base aux différents cycles. 8 8
Chipset L'ensemble des puces intégrées à la carte mère. Il est habituellement composé deux puces principales: Le Northbridge Le Southbridge 9
Front Side Bus ou bus système NorthBridge et FSB Le Northbridge prend en charge les échanges de données entre le(s) processeur(s) et la mémoire vive installée via le Front Side Bus ou bus système La fréquence du processeur est égale a: fréquence du FSB * coefficient multiplicateur La largeur du bus correspond au nombre de bit transmis a chaque cycle. Le surcadencage (overclock) peut s’effectuer sur ces deux facteurs. Il gère les échanges avec les interfaces les plus rapides: AGP PCI Express 16x Question: Quel est le Northbridge de votre carte mère? Quel type de carte graphique permet-il? Quels sont les débits AGP, PCI Express? 10
Mémoire vive La mémoire vive est l’espace de travail du processeur. La canal de communication entre mémoire vive et processeur est le plus rapide de l’ordinateur. Il se décompose en : Bus de données Bus d’adresses Exemple: mémoire SDRAM PC100 Cadence de 100 MHz débit 800 Mio/s Combien de bits sont échangés par cycle? Lexique: SDR Single Data Rate DDR Double Data Rate (multiplie par deux les échanges par cycle) DIMM Dual Inline Memory Module (format d’une barrette) Dual Channel double les débits, nécessite deux barrettes identiques - Etc … voir fr.wikipedia.org/Mémoire_vive Question: Quel est le type de mémoire présente dans votre ordinateur? Quelles possibilités d’extension de mémoire avez-vous? 11 11
SouthBridge Le Southbridge gère les échanges qui nécessitent moins de performances que les interfaces: USB Interface réseau Modem intégré Gestion du son intégrée IDE (Disque dur) ATAPI (CD-ROM) S-ATA PCI etc. Question: Quel est le Southbridge de votre carte mère? Complétez chaque ligne avec le débit possible. 12 12
Caractéristiques d’un bus Les différents bus de communications sont : Parallèle ou série: Parallèle: plusieurs fils parallèles, au moins 1 par bit Exemples: bus de la RAM, bus PCI Série: moins de fils que de bits. Les bits sont envoyés les uns après les autres. Le nombre de bits par seconde est appelé baud. Exemples: S-ATA, RS-232, USB, PCI Express, etc. de largeur 16, 32, 64, (128 pour la RAM) bits de fréquence: Puissance électrique maximale etc. 13 13
Débits des différents bus Interfaces Débit en Mbit/s Débit en Mo/s USB 1.1 12 1.5 FastEthernet 100 12.5 USB 2.0 480 60 GigabitEthernet 1000 125 IDE UDMA 6 (Ultra-ATA/133) 1064 133 SATA 1200 150 SCSI-3 - Ultra-320 2560 320 SATA II 3000 375 SATA II (à terme) 6000 750 14 14
ACPI Advanced Configuration and Power Interface, permet d’exposer des possibilités de gestion d'énergie au système d’exploitation: Mise en veille prolongée de Windows peut arrêter le disque dur ou mettre l'écran en veille. Dans l’autre sens, si la souris, le clavier ou même le réseau reçoit un signal il réveillera Windows. Question: Si ACPI est désactivé sur un ordinateur, que se passe-t-il quand l’ordinateur se met en veille? 15 15
Problèmes potentiels Fin de la pile Perte du mot de passe du BIOS Panne du bip système Virus touchant au BIOS Mémoire hors service Bios corrompu Composant défaillant Alimentation mal connectée 16 16
Lectures d’approfondissement La documentation de la carte mère présente dans votre ordinateur. http://fr.wikipedia.org/wiki/Bus_informatique 17 17