Le Carnet de Tatam

Avant toutes choses, il est bon de savoir qu’il existe plusieurs types d’ordinateur. Le plus connu pour le grand public est le micro-ordinateur (appelé aussi PC pour Personnal Computer, Ordinateur personnel en Français). Il existe sous plusieurs formes, notamment l’ordinateur qu’on appelle assez vulgairement de bureau et l’ordinateur portable. Mais le micro-ordinateur existe aussi sous d’autres formes, comme PDA (Personal Digital assistant, ou assistant personnel en Français) dont les marques les plus connues sont Palm, Compaq, HP…

Ensuite, il y a les mini-ordinateurs, qu’il ne faut pas confondre avec le terme publicitaire « mini » qui sert à faire vendre des PC toujours plus miniaturisés. Les mini-ordinateurs sont des gestionnaires de bases de données, souvent visibles dans le domaine professionnel. L’AS 400 (pour IBM) ou le RISC sont les plus connus.

Puis viennent les ordinateurs, sorte de supercalculateurs, avec le CRAY ou CRAY2, qui équivaut en terme de traitement de données, à 400 000 PC en même temps. C’est dire aussi la taille d’une telle machine.

1. Les composants d’un ordinateur

Un ordinateur est constitué de circuits électroniques. Voici une liste des composants d’un PC : le boîtier, la carte mère, l‘alimentation, le circuit de refroidissement (Ventilation, eau…), le processeur, les mémoires (RAM, Flash…), le disque dur, le (les) Lecteur CD et/ou DVD, mais aussi les graveurs, le bon ancien lecteur de disquettes, les cartes : graphiques, vidéo, son, réseau, les Ports : COM, USB, Firewire, PS/2, Écran, Imprimante…

1.1 Les processeurs

Jusqu’au début des années 1970, les différents composants électroniques formant un processeur ne pouvaient tenir sur un seul circuit intégré. On devait donc les placer sur plusieurs circuits intégrés. En 1971, la compagnie Intel a réussi, pour la première fois, à placer tous les transistors qui constituent un processeur sur un seul circuit intégré donnant ainsi naissance au microprocesseur.

Le premier microprocesseur commercialisé est le Intel 4004 qui fut commercialisé le 15 novembre 1971. Depuis, la puissance (ou plutôt la Fréquence de l’horloge) ne cesse d’augmenter, voici un petit tableau comparatif :

La fréquence double en moyenne tous les 18 mois dans les années 90 et 2000. Depuis quelques mois, c’est plus la capacité de calcul qui double tous les 18 mois. C’est ce que l’on appelle la loi de Moore. Cette loi, indique également, les coûts de production qui doublent en même temps que la fréquence.

On note également la hausse du nombre de transistors entre 1974 (un peu plus de 1000) à aujourd’hui (environ 100 millions)

Pour ce qui est du processeur, (ou CPU, Central Processing Unit, ou Unité centrale de traitement en français) est le composant essentiel d’un ordinateur qui interprète les instructions et traite les données d’un programme. En effet, le processeur traite l’information numérique codée en langage binaire (tel que 000111000…). Les microprocesseurs utilisent, eux, des transistors , d’où la découverte en 71 du premier micro-processeur où tous les transistors étaient présents.

Voici quelques éléments du micro-processeur :

- L’horloge du Processeur : Rythme le processeur

- L’unité de gestion de bus : Gère les entrées et sorties du flux d’information

- L’unité d’exécution : Accomplis les tâches, de l’unité d’instruction

- L’unité d’instruction : Lis les données qui arrivent, les décodent puis les envoient à l’unité d’exécution qui accomplira les tâches.

Le refroidissement du processeur se fait par un radiateur situé au dessus de celui-ci ainsi que d’un ventilateur, qui permet à l’air de se renouveler (attention à la poussière sur ce dernier). On appelle cela l’aircooling. Il existe également un autre système de refroidissement appelé WaterCooling qui préfère un liquide comme élément caloporteur, plus efficace que l’air.

Le principe est simple et s’inspirent de procédés déjà utilisés dans le monde industriel et automobile. La chaleur produite par un élément (le processeur, donc) est transférée dans l’eau à travers un échangeur. Le liquide sera ensuite lui-même refroidi dans un radiateur transmettant la chaleur à l’air.

1.2 Les mémoires

Il y a plusieurs types de mémoire sur un ordinateur, la RAM et La ROM. La première est souvent employée pour les barrettes de mémoires, et la seconde pour les supports amovibles tels qu’un CD par exemple.

- la RAM (Random Access Memory, ou mémoire à accès aléatoire en Français) est la mémoire principal de l’ordinateur, elle stocke des données temporaires. On appelle cela la mémoire vive. C’est-à-dire qu’elle fonctionne seulement quand l’ordinateur est alimenté électriquement et qu’il est en marche. Une fois éteints, la mémoire perd toutes ses données.

Il existe plusieurs types de mémoire vive :

• EDO (asynchrone)
• SD RAM (synchrone)
• DDR (synchrone)
• DDR 2 (synchrone)
• DDR 3 (synchrone)

La mémoire RAM est constituée de plusieurs milliers de condensateurs et de transistors.

Différences entre la SD-RAM et de la DD-RAM : On entend souvent dans le monde de l’informatique quel est la différence entre la mémoire SD-RAM et la DD-RAM. La SD-RAM apparût en 1997, permet d’avoir un bus condensé à 150 MHz par rapport aux anciennes types de mémoire, tel que l’EDO (asynchrone oblige). La DD-RAM est basée sur de la SD-RAM, mais le taux de transfert est deux fois plus élevés que sur de la SD-RAM.

- La ROM (Read Only Memory , mémoire en lecture seule en Français) est une mémoire qui stocke les données même si l’ordinateur n’est plus alimenté électriquement. On entend par « Lecture seule » la possibilité de lire des données, mais de ne pas les modifier ni en enregistrer de nouvelles. Par exemple un CD-ROM, à des données non modifiables dessus, on dit alors qu’il est en lecture seule.

Il existe plusieurs types de mémoire morte :

• ROM
• PROM
• EPROM
• EEPROM
• Mémoire Flash

On les trouve surtout dans :

• Le BIOS
• L’amorçage du système

1.3 Les processeurs spécialisés

Il existe plusieurs types de processeurs spécialisés à savoir par exemple, celui de la carte graphique (GPU) chargée de traiter les images en fonction de la résolution et de la profondeur du codage. En raison des avances technologiques et de la puissance de celle-ci, les processeurs de la carte graphique peuvent avoir leur propre système de refroidissement avec un ventilateur et un radiateur.

1.4 Le Bus

Rien à voir avec le transport en commun, le BUS d’un ordinateur est un ensemble de liaisons pouvant être exploitées en groupe (ou en commun). Il y a donc un gain de temps. Reliées par des câbles, ou des pistes de circuits imprimés, les informations circulent. Dans le cas, où la ligne sert exclusivement à la communication entre de deux composants on parle de port matériel. À savoir le port série ou le port parallèle.

On appelle chipset (jeu de composants , en français) l’élément chargé d’acheminer les informations entre les différents bus de l’ordinateur afin de permettre à tous les éléments de l’ordinateur de communiquer entre eux. Le chipset porte ce nom, car à l’époque de sa création, il y avait plusieurs composants. Aujourd’hui il n’en reste plus que deux, le NorthBridge (est chargé de contrôler les échanges entre le processeur et la mémoire vive , il est généralement situé près du processeur d’où son nom « North » et le SouthBridge (gère les communications avec les périphériques d’entrée sortie).

On parle également de la notion de pont (en anglais, bridge) pour montrer un élément d’interconnexion entre deux bus.