Formation Informatique - IBODE L’ordinateur Boris MARCHAND Présentation Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Définition Définition : ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler des données sous forme binaire 700 : boulier 1642 : machine à calculer (Pascal) Années 50 : premiers ordinateurs modernes (lampes -transistors) 1975 : loi de Moore  Performances doublent tt les 18 mois (ralentissement depuis 2004) Binaire : expliquer que l’on peut tout représenter avec des 0 et des 1. Les tailles bit/octet/Mo/Go Déléguer taches fastidieuse à des machines, d’abord calcul puis imprimerie, imagerie, multimédia Expliquer bug Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Structure générale Nous nous intéressons à la structure des PC mais il existe d’autres type d’ordinateurs (stations / serveurs, Mac, portable, tablette,PDA,…) Ensemble d’éléments modulaires Carte Mère Processeur, mémoire vive Boîtier – Alim  unité centrale Disques durs, lecteur/graveur cdrom/DVD Carte graphique, carte son Clavier, écran, souris…  périphériques externes Généralement, on distingue : Composant : éléments internes au boîtier Périphériques : éléments connectés au boîtier Formation Informatique - IBODE

La machine de Von Neumann 1946 : John Von Neumann imagine la structure des calculateurs modernes: Unité de traitement (processeur/RAM) Périphériques Bus RAM Proc UC UAL Données Programme BUS stockage E/S Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Boîtier Squelette mécanique qui abrite les différents composants Fournit avec un bloc d’alimentation + event. connectique Différentes tailles (grand/moyen/mini tour)  cf taille Carte mère Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Carte mère Carte sur laquelle sont soudés ou enfichés les éléments essentiels de l’ordinateur BUS (circuits/fréquence) Chipset : coordonner les échanges de données entre les composants Processeur ↔ Mémoire vive (NB) / ES ↔ Bus (SB) Horloge : synchroniser les signaux CMOS : retient les info essentielles (heures/config disques) BIOS : Configuration bas niveau Cache système Connecteurs PCI Emplacement câbles IDE Emplacement RAM Emplacement processeur+ventilateur Parfois carte graphique/audio/réseau intégrée Formation Informatique - IBODE

Connecteurs d’entrée-sortie Formation Informatique - IBODE

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Formation Informatique - IBODE Processeur Circuit électronique effectuant des instructions, des opérations et fournissant un résultat Les instructions sont dans la RAM Instruction = opération élémentaire  divide and conquer Instruction = opération + opérande Les instructions peuvent être classées en catégories dont les principales sont : Accès à la mémoire : des accès à la mémoire ou transferts de données entre registres. Opérations arithmétiques : opérations telles que les additions, soustractions, divisions ou multiplication. Opérations logiques : opérations ET, OU, NON, NON exclusif, etc. Contrôle : contrôles de séquence, branchements conditionnels, etc. Cadencé (2GHz  2 milliards d’opé/sec) Registres : petites mémoire très rapides Notion de « cache » Récemment : parallélisme Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Processeur Refroidissement par dissipation+ventilation Ventilateur Dissipateur thermique Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Mémoire Vive/RAM Espace de stockage temporaire des programmes et données Présentation sous forme de « barrette » Accès plus rapide que les disques durs Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Mémoire vive Matrice de condensateurs représentant chacun un bit de mémoire Rafraîchissement régulier des condensateurs Plusieurs types  plusieurs débit, plusieurs temps d’accès type contraint par la carte mère Plus le temps d’accès est long, plus le processeur doit attendre pour les données Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Disque Dur conserver les données de manière permanente Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Disque Dur Plusieurs disques tournant autour d’un axe (plusieurs milliers de tours/mn) Plusieurs têtes de lecture solidaires pour lire/écrire Sous vide d’air Écriture par champ magnétique sur cercles concentriques Cercles = « pistes » divisées en secteur (512 octets) Cylindre = ensembles des pistes Cluster = ensemble de secteurs, taille minimale d’un fichier sur le disque Taux de transfert, temps d’accès moyen Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE CDROM Disque optique de 650/700Mo Environ 30 000 pistes gravées en spirales (1 seule piste en fait) Information codé sous forme d’alvéole (CD) ou colorant (CD-R) Au passage d’une alvéole, les rayons émis et réfléchi s’annulent 3 zones : lead-in(synchro), programme, lead-out Vitesse (32x) par rapport à un cd audio Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Graver un CD/DVD CD/DVD vierge constitués d’une couche de colorant entre le substrat et la couche métalique Graver=marquer par un laser de forte puissance (« brûler) Monosession/multisession Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE DVDROM Le DVD-ROM (Digital Versatile Disc - Read Only Memory) est une "variante" du CD-ROM dont la capacité est largement plus grande que celle du CD-ROM. En effet, les alvéoles du DVD sont beaucoup plus petites (0,4µ et un espacement de 0.74µ), impliquant un laser avec une longueur d'onde beaucoup plus faible. Les DVD existent en version "double couche", ces disques sont constitués d'une couche transparente à base d'or et d'une couche réflexive à base d'argent. Pour aller lire ces deux couches le lecteur dispose de deux intensités pour le laser: avec une intensité faible le rayon se réflechit sur la surface dorée lorsqu'on augmente cette intensité le rayon traverse la première couche et se réfléchit sur la surface argentée. Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Ecran CRT Canon à électron + champ recouvert d’élément phosphorescent (pixel) Parcours de gauche à droite puis de bas en haut Couleurs  3 faisceaux heurtent 3 points RVB Un masque pour guider le flux Définition/taille/pitch/rafraichissement Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Écran plat 2 plaques parallèles rainurées transparentes orientées à 90° Entre les 2, un couche de cristaux liquides pouvant s’orienter pour laisser passer la lumière Consommation/encombrement moindre Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Carte graphique Gérer les informations envoyées au moniteur Processeur graphique : traiter les images en fct de la résolution/codage mémoire vidéo : conserver les images traitées par le processeur graphique avant l'affichage Le RAMDAC (random access memory digital-analog converter) : permet de convertir les images numériques stockées dans le frame buffer en signaux analogiques à envoyer au moniteur. éventuellement sortie vidéo Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Ports Ports série : les bits sont envoyés les uns à la suite des autres Ports parallèle : données envoyées simultanément sur plusieurs canaux (fils). Les ports parallèle présents sur les ordinateurs personnels permettent d'envoyer simultanément 8 bits (un octet) par l'intermédiaire de 8 fils USB (Universal Serial Bus, ports séries universels) : port série à haut débit (1.5 à 12 Mbps pour USB1, 480Mbps pour USB2) Fournit l’alimentation Supporte le « hot plug and play » Formation Informatique - IBODE

Formation Informatique - IBODE Souris Périphérique de pointage Formation Informatique - IBODE