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

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

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  Carte mère  Intégré  Non intégré  Canevas

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

4 Type d’ordinateur  Mainframe  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

5 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

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

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

8 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)

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

10 Bloc d’alimentation  110V @ 60 Hz  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.

11 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

12 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

13 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

14 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

15 Chipset

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17 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

18 Fentes d’extension et bus

19  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

20 Fente d’extension et bus

21 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)

22 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

23 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 PCI-X 64 bits PCI 32 bits Carte SCSI PCI-X 64 bits Carte Gigabit Ethernet http://en.wikipedia.org/wiki/Peripheral_Component_Inte rconnect

24 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)

25 Fentes d’extension, bus AGP AGP 3.3 volt AGP 1.5 volt AGP Pro AGP Universel http://www.playtool.com/pages/agpcompat/agp.html

26 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)

27 Fentes d’extension, bus PCIe PCIe 4X PCIe 16X PCIe 1X PCIe 16X PCI Carte Vidéo PCIe

28 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

29  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  Arithmétique  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=-GQmtITMdas  http://www.youtube.com/watch?v=Cg-mvrG-K-E http://www.youtube.com/watch?v=Cg-mvrG-K-E Microprocesseur

30  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

31  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 Microprocesseur

32 DateNom Nombre de transistors Finesse de gravure (µm) Fréquence de l'horloge Largeur des données MIPS 197140042 300108 kHz 4 bits/4 bits bus 197480806 00062 MHz 8 bits/8 bits bus 0,64 1979808829 00035 MHz 16 bits/8 bits bus 0,33 198280286134 0001,56 MHz 16 bits/16 bits bus 1 198580386275 0001,516 à 40 MHz 32 bits/32 bits bus 5 1989804861 200 000125 à 100 MHz 32 bits/32 bits bus 20

33 Microprocesseur DateNom Nombre de transistors Finesse de gravure (µm) Fréquence de l'horloge Largeur des données MIPS 1993Pentium3 100 0000,8 à 0.2860 à 233 MHz32 bits/64 bits bus100 1997Pentium II7 500 0000,35 à 0.25233 à 450 MHz32 bits/64 bits bus300 1999Pentium III9 500 0000,25 à 0.13450 à 1400 MHz32 bits/64 bits bus510 2000Pentium 442 000 0000,18 à 0.0651,3 à 3.8 GHz32 bits/64 bits bus1 700 2004 Pentium 4D « Prescott » 125 000 0000,09 à 0.0652.66 à 3.6 GHz32 bits/64 bits bus9 000 2006Core 2™ Duo291 000 0000,0652,4 GHz (E6600)64 bits/64 bits bus22 000 2007Core 2™ Quad2*291 000 0000,0653 GHz (Q6850)64 bits/64 bits bus2*22 000 (?) 2008 Core 2™ Duo (Penryn) 410 000 0000,0453,16 GHz (E8500)64 bits/64 bits bus~24 200 2008 Core 2™ Quad (Penryn) 2*410 000 0000,045 3,2 GHz (QX9770) 64 bits/64 bits bus~2*24 200 2008Intel Core i7731 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

34 Microprocesseur

35 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 ».

36 Microprocesseur

37  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(9)

38 Microprocesseur

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40 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

41 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=Xf0VuRG7MN4  http://www.youtube.com/watch?v=4BT-GbRBdiQ http://www.youtube.com/watch?v=4BT-GbRBdiQ

42 Référence  http://www.commentcamarche.org/ http://www.commentcamarche.org/  http://fr.wikipedia.org/ http://fr.wikipedia.org/