Chapitre 1: La Carte Mère

Chapitre 1 : La carte mère

• Élément constitutif principal de l'ordinateur, servant de socle pour la connexion électrique de tous les éléments essentiels.
• Contient des connecteurs pour les cartes d'extension, barrettes de mémoire et le processeur.

Composants Intégrés

• Chipset: Gère les ressources telles que l'interface du bus processeur, mémoire cache, mémoire vive et les slots d'extension.
• CMOS, horloge et pile: Assurent la synchronisation et la conservation des paramètres système hors tension.
• BIOS: Permet d'effectuer des opérations de base au démarrage, comme l'identification des périphériques et la lecture d'un secteur sur le disque.
• Bus système et bus d'extension: Facilitent la communication entre les composants.
• Les cartes mères récentes incluent souvent des périphériques multimédia et réseau désactivables.

Le Chipset

• Coordonne les échanges de données électriques entre les composants de l'ordinateur, tel que le processeur et la mémoire ; il est donc important de choisir une carte mère intégrant un chipset récent pour maximiser les possibilités d'évolutivité.
• Certains chipsets intègrent des puces graphiques ou audio, permettant de se passer de cartes d'extension dédiées.

Le CMOS, l'Horloge et La Pile

• Horloge temps réel (RTC): Synchronise les signaux du système grâce à un cristal vibrant, produisant des impulsions (tops d'horloge) et la fréquence de l'horloge est exprimée en MHz.
• CMOS (Complementary Metal-Oxyde Semiconductor): Une petite mémoire vive conservant des informations comme l'heure, la date, et certains paramètres essentiels grâce à une pile ou batterie.
• Les informations sur le matériel installé dans l'ordinateur sont conservées dans le CMOS.
• "Memory shadow" est un terme désignant la copie du contenu du CMOS dans la RAM (mémoire rapide).
• Le CMOS est utilisé dans les horloges d'ordinateurs en raison de sa faible consommation d'énergie.

Le BIOS

• Programme intégré à la mémoire morte (ROM) de la carte mère, permettant des opérations de base au démarrage.
• Initialise les composants, identifie les périphériques, initialise l'ordre de priorité des périphériques d'entrée et démarre le système d'exploitation.
• La configuration du BIOS se fait via une interface appelée BIOS setup, avec les données stockées dans le CMOS.

Caractéristiques des Cartes Mères

• Facteur d'encombrement, le chipset, le type de support de processeur et les connecteurs d'entrée-sortie sont tous des moyens de caractériser une carte mère

Facteur d'encombrement

• Détermine la géométrie, les dimensions, l'agencement et les caractéristiques électriques de la carte mère pour s'adapter à différents boîtiers.

Formats

• AT baby / AT full format: Ancien, remplacé par ATX pour une meilleure circulation de l'air.
• ATX: Amélioration de l'ergonomie et de l'évacuation de la chaleur.
• ATX Standard: Dimensions de 305x244 mm, avec un connecteur AGP et 6 PCI.
• microATX: Format plus petit (244x244 mm), un connecteur AGP et 3 PCI.
• FlexATX: Extension de microATX offrant plus de flexibilité.
• mini-ATX: Format compact (284x208 mm), connecteur AGP et 4 PCI, pour les mini-PC.
• BTX (Balanced Technology eXtended): Optimisation de la circulation de l'air et de l'acoustique, trois formats: standard (325x267 mm), micro-BTX (264x267 mm) et pico-BTX (203x267 mm).
• ITX (Information Technology eXtended): Format compact, deux formats: mini-ITX (170x170 mm) et nano-ITX (120x120 mm).

Le Support du Processeur

• Emplacement (parfois multiple) pour le processeur, catégorisé en slots (fentes) et sockets (embases).
• Slot: Connecteur rectangulaire vertical, ancien.
• Socket: Connecteur carré avec nombreux petits connecteurs.
• ZIF (Zero Insertion Force): Support facilitant l'insertion du processeur sans endommager les broches.
• Le processeur possède un détrompeur pour aligner correctement l'insertion.
• Un dissipateur thermique (refroidisseur ou radiateur) est nécessaire pour dissiper la chaleur, souvent accompagné d'un ventilateur ou d'un système de refroidissement à eau (watercooling).

Connecteurs de Mémoire Vive

• La mémoire vive (RAM) stocke les informations pendant le fonctionnement de l'ordinateur, mais son contenu est effacé à l'arrêt (volatilité).
• La RAM est plus rapide que les disques durs ou SSD, avec un temps de réponse en nanosecondes contre millisecondes ou microsecondes.

Connecteurs d'Extension

• Permettent d'insérer des cartes offrant de nouvelles fonctionnalités ou de meilleures performances.
• Principaux types: PCI (Peripheral Component InterConnect), AGP (Accelerated Graphic Port) et PCI Express (Peripheral Component InterConnect Express).

Connecteurs d'Entrée-Sortie

• Regroupés sur le "panneau arrière" de la carte mère.
• Ports:
  • Série (DB9/DB25).
  • Parallèle.
  • PS/2 (clavier et souris).
  • USB (Universal Serial Bus)
    • Standard USB 1.0 : 1.5Mbit/s (lent) et 12 Mbit/s (rapide).
    • Standard USB 2.0 : 480 Mbit/s.
    • Standard USB 3.0 : 5 Gbit/s. -RJ45 (LAN/Ethernet).
  • VGA (SUB-D15).
  • DVI (Digital Visual Interface).
  • HDMI (High Definition Multimedia Interface).
  • DisplayPort.
  • Audio (Line-In, Line-Out, microphone).
  • Audio numériques.

Ce chapitre décrit la carte mère, l'élément constitutif principal de l'ordinateur. Il examine ses composants intégrés tels que le chipset, CMOS, BIOS et les bus. Le chapitre aborde également le rôle du chipset dans la coordination des échanges de données.