Monter un PC/Fonctionnement

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Monter un PC
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Vue d'ensemble

Vue éclatée d'un ordinateur, type PC, tour verticale

.

  1. L'écran: l'utilisateur reçoit les résultats de ces demandes.
  2. La carte mère : la moelle épinière du système. Elle fait circuler l'information entre le processeur, le disque dur, la mémoire vive, les cartes d'extensions, etc...
  3. Le processeur : il se monte sur la carte mère, c'est le cerveau de la machine : il effectue les calculs.
  4. La ou les barrette(s) de mémoire vive (RAM) : elle(s) permet(tent) de stocker de l'information pendant le fonctionnement de la machine, par exemple les logiciels en cours de fonctionnement.
  5. Les cartes d'extensions : elles ajoutent des fonctions à la carte mère, comme par exemple le son, l'image, la connexion réseau...
  6. L'alimentation : c'est l'élément qui va séparer le courant du secteur en de multiples courants pour chacun des composants.
  7. Le(s) lecteur(s) optique(s) : tels que les lecteurs (éventuellement graveurs) de CD, DVD et/ou Blu-ray et les lecteurs de disquettes.
  8. Le(s) disque(s) dur(s) : principal moyen de stockage de données dans la machine. Tout y est enregistré, le disque dur conserve toutes les données quand le PC est éteint.
  9. Le clavier: l'outil pour dialoguer avec la machine.
  10. La souris : un autre outils de commande du PC.

Composants

Nous allons passer en revue les composants de base du micro-ordinateur, ceux qui sont indispensables et forment le cœur de la machine. Il convient de bien les sélectionner, car les performances de la machine dépendront principalement de ces éléments.

Carte Mère

Carte mère ASRock K7VT4A Pro

La carte mère permet l'interconnexion entre tous les composants de l'ordinateur. C'est dire qu'elle est essentielle !

Il existe des cartes mères pour processeur Intel et pour processeur AMD. Souvent les constructeurs font sensiblement les mêmes modèles pour les deux processeurs. Il est cependant impossible d'utiliser un processeur AMD sur une carte mère Intel et inversement : voir la partie #Interface CPU (ou socket).

Voir aussi carte-mère sur wikipédia.

Interface CPU (ou socket)

Socket 754 (processeurs AMD)

Détermine pour quels types de processeurs la carte mère est conçue. Le socket est en fait le type de "connecteur" dans lequel s'insère le processeur. Chaque carte mère a un type de connecteur et un seul, il faut donc que le socket de la carte mère corresponde exactement au socket du processeur.

Intel utilise principalement deux sockets : le socket 1156 pour le bas et milieu de gamme et le socket 1366 qui,lui, sert aux pc très haut de gamme. Mais aussi le LGA 1155 trés répandu et qui supporte les: core i3,i5,i7, et tout Dual core Pentium, ou dual core celeron, de type LGA 1155. (c.a.d les "sandy bridge"). à noter que LGA signifie: "Layer grid array": les broches du processeur sont plates et fermement appuyées sur le socket. De même, PGA signifie "pin grid array": Les broches du processeur sont des broches ("pattes") qui sont insérées dans le socket, puis bloquées par celui-ci.

AMD utilise l'AM3 pour tous ses processeurs récents.(Sempron, Athlon, Phenom) Mais aussi AM3+ qui supporte les Semprons, Athlons, Phenoms et Aussi la série haut de gamme des FX. (il s'agit d'un socket 938 broches)

Chipset

À faire...

Compléter la description pour comprendre, concrètement, en quoi cela joue sur les performances. Donner les différents chipsets

Le chipset est un ensemble de circuits appareillés, gérant et assurant les flux de données entre le processeur, la mémoire vive, les slots d'extensions et le reste de l'ordinateur. Il est très important puisqu'il conditionne tout les échanges au sein de la machine. Il doit être adapté aux performances du processeur et de la mémoire vive, car à quoi bon pouvoir manipuler rapidement des données, si elles sont transmises lentement.

Aujourd'hui, il n'est plus nécessaire de choisir une carte mère en fonction de son socket car il y a maintenant presque tout le temps un chipset unique pour chaque socket

Le Northbridge (pont Nord), proche du processeur, contrôle les échanges entre le processeur et la mémoire vive. Le Southbridge (pont Sud) gère les communications avec les périphériques d’entrée-sortie.

Le chipset est directement lié au processeur (et donc au socket), et les constructeurs de cartes mère, pour un socket donné, sortent en général 2 ou 3 chipset: du milieu de gamme vers le haut de gamme, bien qu' il n'existe pas vraiment de chipset "bas de gamme" car celui-ci est susceptible de fonctionner avec des microprocesseurs allant du bas de gamme au très haut de gamme, ce qui veut dire qu'un chipset est par défaut (et par force) un "assez haut de gamme". avec un chipset "haut de gamme" on pourra avoir des fonctionnalité en plus, mais ce n'est pas systèmatique. Pour résumer, si l'on regarde avec attention les fonctionnalité d'une carte mère, le choix du chipset est transparent pour l'utilisateur, et ce chipset est déterminé par les fonctions de cette même carte mère. En définitive, examiner les fonctionnalités de la carte mère revient à choisir implicitement le chipset, et ce, sans se préoccuper de sa marque ou de son modèle.

IDE et SATA

Comparaison Serial-ATA (bleu) et IDE (gris)
Câble Serial ATA Data

L'IDE (ou ATA) et le Serial-ATA (S-ATA ou SATA) sont les interfaces de connexion avec les périphériques internes de stockages tels que les disques durs et les lecteurs optiques. La norme IDE est toujours d'actualité. Elle tend à être remplacée par le S-ATA qui permet des débits 1,5 fois plus rapides (et plus) que ceux de l'IDE pour une connectique plus petite. L'image permet de comparer l'encombrement de deux câbles. Les câbles IDE sont gris, et les Serial-ATA bleus.

Les périphériques IDE sont alimentés par des connecteurs molex tandis que les périphériques SATA peuvent être alimentés par du molex ou du SATA power. On distingue le Serial-ATA Data (remplaçant l'IDE) du Serial-ATA Power (remplaçant du molex pour les périphériques S-ATA) par le nombre de broches : le Serial-ATA Data est un connecteur comportant 7 broches tandis que le Serial-ATA Power est un connecteur de même forme mais comporte 15 broches.

Les cartes mères actuelles peuvent comporter 2 (voire 4) IDE plus 2 (voire 4, 6, 8) S-ATA. Il existe des adaptateurs pour transformer une prise molex mâle en prise SATA Power mâle. Si vous recyclez une carte mère, il est possible d'ajouter le support de S-ATA en ajoutant une carte d'extension.

Slots d'extensions

Ports PCI (×5) sur une carte mère

Il est possible d'étendre les fonctionnalités d'une carte mère en lui ajoutant des cartes d'extension. Il existe de multiples cartes d'extension ayant chacune leur fonction et leur public :

On peut comprendre la fonction de la plupart des cartes d'extensions par le fait qu'elles ajoutent des connecteurs derrière la machine. Par exemple, une carte graphique ajoutera un port VGA ou DVI, une carte son ajoutera des port jack ou RSA, une carte réseau un port ethernet etc...

Les connecteurs PCI sont souvent au nombre de 5 sur une carte mère. Ils tendent à être remplacés progressivement par du PCI Express. Il n'existe que 2 tailles de slot PCI (32 & 64 bits (que l'on trouve principalement sur des cartes mères de serveurs) mais plusieurs tailles de slots PCI-Express : ×1, ×2, ×4, ×8, ×16. Le PCI Express ×1 remplace progressivement le PCI. On trouve aujourd'hui des cartes 4×PCI Express ou deux PCI plus deux PCI Express ×1.

Ports PCI Express (de haut en bas: ×4, ×16, ×1 et ×16), comparé au traditionnel Port PCI 32-bit (en bas)
Cas des cartes graphiques
un port AGP et deux ports PCI

Les cartes graphiques, sauf exceptions, n'utilisent plus l'interface PCI pour se connecter à la carte mère. Elles ont un connecteur spécialisé ainsi qu'une électronique dédié : il s'agit des bus AGP, PCI Express ×16. Le bus PCI Express a remplacé aujourd'hui le bus AGP sur toutes les configuration récentes ; cependant il est encore très courant sur les PC de seconde main.

Autres connecteurs

La carte mère peut également disposer de divers connecteurs tels que :

Si les fonctionnalités sont intégrées :

Format

Le format de la carte décrit son format et son système de fixation. Il est donc important de choisir un boîtier et une carte mère dont les formats se correspondent exactement.

Le format le plus courant est l'ATX. Il convient donc d'acheter un boîtier respectant la norme ATX.

Autres formats :

Voir aussi la partie Boîtier : format de la carte mère

"Cartes" intégrées

Le rôle d'une carte mère est de faire le lien entre processeurs, mémoire vive, disque dur et les autres composants internes ainsi qu'avec des cartes d'extension. Cependant, les constructeurs ont intégré aux cartes mères des fonctionnalités qui autrefois nécessitaient l'ajout d'une carte d'extension. L'expression est d'ailleurs restée : on dit que « la carte son/graphique/... est intégrée à la carte mère » : cette expression a aujourd'hui perdu son sens puisque justement, comme les fonctions sons/graphiques/... sont intégrées, il n'y a plus la ou les carte(s) en question...

Aujourd'hui donc, les cartes mères intègrent souvent les fonctionnalités suivantes, cela est visible par la présence des connecteurs derrière la machine :

Processeur (CPU)

À faire...

Donner les différentes gammes des processeurs Intel et AMD et leurs différences. S'intéresser aux processeurs VIA

Actuellement (2012) les processeurs les plus "communs" sont: Chez Intel: Socket LGA 1155 et LGA 1366 (très haut de gamme), LGA 2011 (très très haut de gamme, peut atteindre presque un mois de salaire..). LGA 1555: core i3, i5, i7 (sandyBridge ou IvyBridge): 2, 4, 6 coeurs, et aussi: Celeron/Pentium SandyBridge. (2 coeurs) LGA 1366: Gamme des Xeon: Très haut de gamme. LGA 2011: Core i7: ultra haut de gamme.(Attention rien à voir avec un core i7 LGA 1155 !!)

                                        ============================================

Chez AMD: Socket AM3, AM3+, FM1 soit: Socket AM3: Sempron, Athlon, Phenom. Socket AM3+: Sempron, Athlon, Phenom, FX (très haut de gamme), jusqu'à 8 coeurs. : FX 4xxx, FX 6xxx, FX 8xxx respectivement: 4, 6, 8 coeurs. Socket FM1: A4 yyyy, A6 zzzz, A8 tttt, respectivement 2, 3, 4 coeurs.


Voici les principales caractéristiques du processeur (microprocesseur pour être exact) :

Fréquence (d'horloge) 
En gros, cela correspond au nombre de calculs simples (+ -) que le CPU peut effectuer en une seconde. Cette fréquence est exprimée en Hertz (Hz) : plus elle est élevée, plus le processeur est rapide. Cette caractéristique, bien que très significative, ne permet pas de comparer deux processeurs car elle est loin d'être le seul paramètre influençant les performances du processeur. Il faut effectivement prendre en compte la rapidité d'autres composants (bus, mémoire, ...).
largeur des registres 
Les processeurs actuels ont une largeur de registres de 32 bits, ils fonctionnent sans problèmes. Les processeurs 64 bits sont disponibles (voir la partie 64 bits).
Interface (ou Socket
Le socket détermine la forme de la connectique entre le processeur et la carte mère. Pour fonctionner, le processeur et la carte mère doivent avoir exactement le même socket.
Cache 
Le cache est une mémoire dédiée au processeur (cela lui permet de stocker des données dont il a souvent besoin plutôt que d'aller les rechercher, par exemple, dans la mémoire vive). Plus le cache est grande, plus le processeur est performant et plus il consomme et il chauffe. Il y a trois niveaux de cache notés L1, L2 et L3 : le cache de niveau L1 étant le plus petit et le plus rapide (proche du CPU) et le L3 étant le plus gros et le plus lent. En général, c'est la valeur du cache L2 qui est donnée car il y a rarement de cache de niveau L3 et que généralement la taille du cache de niveau L1 vaut la moitié de celle du cache L2.
Fréquence du Front Side Bus (FSB) 
Un bus relie le processeur au reste de la carte mère pour communiquer (notamment avec le nothbridge). Plus sa fréquence est élevée, plus la machine est performante.

Voici ce que l'on peut comprendre en lisant par exemple Intel Pentium 4 3.2GHz LGA775 FSB800 HT L2-2MB :

Technologie : Intel Pentium 4
Fréquence d'horloge : 3,2 GHz
Socket : Land Grid Array 775
Cache de niveau 2 : 2MB
Fréquence FSB : 800 Mhz
Divers : Technologie HyperThreading

Intel

Intel classe ses CPU en utilisant une série de nombres. 3xx, 4xx, 5xx, 6xx et 7xx. Généralement, plus ce nombre est haut, plus le processeur est haut de gamme.

3xx : Intel Celeron (L2-128KB)
4xx : Intel Celeron D (L2-512KB)
5xx : Intel Pentium 4 / Celeron D (L2-1MB)
6xx : Intel Pentium 4 / Pentium 4 XE (L2-2MB)
7xx : Intel Pentium 4 XE
8xx : Intel Pentium D
9xx : Intel Pentium D
10xx: Intel core i3
11xx: Intel core i5
12xx: Intel core i7

L'ensemble des caractéristiques des processeurs Intel peuvent être comparé sur http://processorfinder.intel.com/

Voir sur wikipédia la Liste des microprocesseurs Intel.

AMD

La notation AMD est plus subtile : elle consiste à comparer (au banc d'essai) la performance par rapport à l'AMD Athlon Thunderbird 1,0 GHz. Voici une table d'équivalence qui donne la fréquence d'horloge en fonction du numéro de l'AMD.

AMD Athlon 1500+ = 1.33 GHz
AMD Athlon 1600+ = 1.40 GHz
AMD Athlon 1700+ = 1.47 GHz
AMD Athlon 1800+ = 1.53 GHz
AMD Athlon 1900+ = 1.60 GHz
AMD Athlon 2000+ = 1.67 GHz
AMD Athlon 2100+ = 1.73 GHz
AMD Athlon 2200+ = 1.80 GHz
AMD Athlon 2400+ = 1.93 GHz
AMD Athlon 2500+ = 1.833 GHz
AMD Athlon 2600+ = 2.133 GHz
AMD Athlon 2700+ = 2.17 GHz
AMD Athlon 2800+ = 2.083 GHz
AMD Athlon 3000+ = 2.167 GHz
AMD Athlon 3200+ = 2.20 GHz

L'ensemble des caractéristiques des processeurs AMD peuvent être comparé sur http://www.amdcompare.com/

Voir sur wikipédia la liste des microprocesseurs AMD.

Sockets

Les sockets AMD par ordre chronologique :

64 bits

Il existe maintenant divers processeurs 64 bits dont l'AMD64 ou EM64T (Extended Memory 64 bit Technology) d'Intel, supportant donc les systèmes d'exploitation 64 bits (Windows Vista, Windows 7, Linux, ...). Un système 64 bits gère plus efficacement les grosses quantités de mémoire que les systèmes 32 bits dont la taille des registres ne permet pas l'adressage mémoire au delà de 232 octets de mémoire (soit 4Gio). La plupart des processeurs 64 bits actuels ont une fréquence entre 2.8GHz et 3.2GHz et sont multi-cœurs (2, 3, 4, 6 ou 8).

Les processeurs 64 bits peuvent exécuter des applications 64 bits, mais la plupart des applications actuelles demeurent en 32 bits. Cependant, certains processeurs peuvent également exécuter du code 32 bits, mais ne peuvent par exécuter les anciennes applications 16 bits. Les processeurs 64 bits sont amenés à remplacer les processeurs 32 bits progressivement.

Multi-cœurs et HyperThreading (HT)

Des processeurs double cœurs sont maintenant construits par AMD et Intel : il s'agit des Intel "Duo" et des AMD "X2". Il existe également des processeurs quadri-cœurs (exemple : Intel Quad core) ou plus (6 voire 8).

Avantages du multi-cœur :

Inconvénients :

Hyper-threading (HT) 
l'Hyper-threading est une technologie qui permet à un processeur simple cœur de simuler un multi-cœur, ce qui améliore les performances dès que plusieurs programmes tournent. La carte mère doit également supporter l'Hyperthreading. L'hyperthreading a les inconvénients du multi-cœur (incompatibilités logicielles et prix élevé).

Deux processeurs, ou plus ?

une carte mère sur laquelle sont montés deux processeurs

Il existe des cartes mères supportant plusieurs processeurs : elles ont alors autant de sockets que l'on peut y monter de processeurs. Les cartes multi-processeurs sont à l'origine utilisées dans les serveurs mais des cartes biprocesseurs voire quadriprocesseurs sont en vente pour le grand public.

L'utilisation de plusieurs processeurs nécessite un système d'exploitation et des logiciels prévus pour.

Refroidissement

Les processeurs ont un système de refroidissement dédié. Ce refroidissement est indispensable. Un mauvais refroidissement peut entraîner des erreurs, des ralentissements ou un redémarrage de la machine. Une absence de refroidissement peut détruire le microprocesseur. Un bon refroidissement prolonge la durée de vie d'un processeur jusqu'à dix ans.

Les processeurs vendus en version boîte (ou box) incluent un tel système de refroidissement. Il s'agit d'un refroidissement à air actif : cela consiste à fixer un radiateur et un ventilateur sur le processeur (cette combinaison est également appelée "ventirad").

Mémoire vive (RAM)

La mémoire vive permet de stocker (écrire) et retrouver (lire) des données utiles à l'exécution des logiciels : variables, applications, librairies de fonctions,… Son contenu est conservé tant que l'ordinateur est allumé. À l'extinction de celui-ci, le contenu de la RAM est perdu.

La quantité de RAM exprimée en octets joue un rôle important dans les performances de l'ordinateur. Plus il y a de mémoire vive, plus le nombre d'applications exécutables "simultanément" est grand. Toutefois, le système d'exploitation peut étendre la capacité de la RAM en stockant une partie du contenu sur disque dur. Cependant, les transferts de données utilisant la RAM sont plus rapides qu'en utilisant le disque dur. Il est donc important de dimensionner la quantité de mémoire vive adaptée à l'utilisation de l'ordinateur.

À faire...

Les différentes fréquences, expliquer à quoi sert la mémoire vive

On distingue les types de mémoire vive dynamique suivants :

SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
Elle est utilisée comme mémoire principale et vidéo. Elle tend à être remplacée par la DDR SDRAM. Pour les machines de la génération Pentium II, Pentium III. On distingue la SDRAM 66, 100 et 133 (fréquence d'accès en MHz).
DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM)
Utilisée comme mémoire principale et comme mémoire vidéo, elle est synchrone avec l'horloge système mais elle double également la largeur de bande passante en transférant des données deux fois par cycle au lieu d'une seule pour la SDRAM simple. Elle est aussi plus chère. On distingue les DDR PC1600, PC2100, PC2700, PC3200, etc. Le numéro représente la quantité théorique maximale de transfert d'information en Mégaoctets par seconde (il faut multiplier par 8 pour obtenir cette vitesse en Mégabits par seconde, un octet étant composé de 8 bits). Pour les machines de génération Pentium III et Pentium 4.
DDR2-SDRAM (Double Data Rate two SDRAM)
On distingue les DDR2-400, DDR2-533, DDR2-667 et DDR2-800. Le numéro (400, 533, ...) représente la fréquence de fonctionnement. Certains constructeurs privilégient la technique d'appellation fondée sur la quantité de données théoriquement transportables (PC2-4200, PC2-5300, etc) mais d'autres semblent retourner à la vitesse réelle de fonctionnement afin de distinguer plus clairement la DDR2 de la génération précédente. Pour les machines de génération Pentium 4 et plus.
DDR3-SDRAM(Double Data Rate 3rd generation SDRAM)
Une nouvelle génération de RAM lancée en 2007 mais encore peu utilisée ailleurs que dans les cartes graphiques (fin 2008).

Voir aussi mémoire vive sur wikipédia.

Boîtier et alimentation

À faire...

Les différents formats de carte mère. texte en anglais en commentaire. Traiter la problèmatique du boitier compact : format ITX et w:en:EPIA

Deux composants qu'il ne faut pas négliger. Ils sont souvent vendus ensemble. Quelques critères à prendre en compte :

Format de la carte mère

Le boîtier ne peut accueillir que les cartes mères des formats pour lequel il a été conçu. La plupart sont compatible ATX, qui est le format le plus courant. Mais on peut trouver :

Connectique

Un boîtier peut présenter des connectiques en façade :

Alimentation

une alimentation pour PC

L'alimentation est le bloc qui sera relié à l'installation électrique (prise électrique standard) et qui, à l'intérieur du boîtier, fournira tout l'éventail des prises nécessaires à l'alimentation électrique des différents composants.

La plupart des boîtiers intègre déjà une alimentation de 350 à 400 Watts.

Organisation et espaces disponibles dans le boîtier

Les périphériques internes

Disque dur

un disque dur

Le disque dur est l'élément où seront stockées toutes les informations de l'ordinateur, y compris le système d'exploitation.

Capacité 
la caractéristique principale d'un disque dur est sa capacité à contenir des données. La capacité des disques durs s'étend aujourd'hui de 80 Go à 2 To.
Interface 
un disque dur est relié à la carte mère par IDE (ou ATA). L'IDE est progressivement remplacé par le Serial ATA (SATA ou S-ATA), la nappe IDE étant remplacée par un câble SATA Data.
Alimentation 
les disques IDE sont alimentés par molex. Cependant, l'arrivée du Serial-ATA prévoit le remplacement du molex par un câble Serial-ATA Power. Certains disques ont une interface S-ATA et une alimentation molex. D'autres encore ont les deux connectiques pour l'alimentation.
Taille 
on distingue les disques d'une taille de 3,5" prévu pour les PC de bureaux des disques 2,5" pour PC portables.
Vitesse de rotation 
Les plateaux tournent à une vitesse constante, elle détermine en partie la rapidité d'accès aux données.
Bruit et température 
un disque peut être bruyant notamment quand il lit des données. Un disque peut également produire beaucoup de chaleur notamment dans un boîtier à mauvaise ventilation.

Voir aussi disque dur sur wikipédia.

Technologie RAID

L'achat d'une carte RAID est plutôt recommandé pour les serveurs, car cela permet de remplacer ses disques durs à chaud, c'est-dire sans rien éteindre, de façon transparente pour ses utilisateurs.

Attention !
  1. Le RAID n'est pas un système de sauvegarde, car si la carte lâche il vaut mieux pouvoir restaurer depuis une sauvegarde externe à la machine.
  2. Ne remplacer qu'un seul disque dur à la fois, en attendant qu'il se reconstruise avant de passer aux autres. Ceci pour éviter de perdre des données non redondées.
  3. Certains contrôleurs RAID n'acceptent que des disques dur SATA ou que des SAS.
À faire...

Proposer différents RAID (0..5) selon les besoins

Les lecteurs optiques (disquette, CD, DVD)

À faire...

Donner les différentes capacités d'enregristrement des DVD inscriptibles suivant le nombre de couches et de faces

La marché a concentré tous ces produits : aujourd'hui, seuls les graveurs/lecteurs de DVD, de Blu-ray et de CD sont encore disponibles.

Il faut toutefois faire attention. Si il n'y a aucun problème pour le graveur de CD, il faut être vigilant pour le DVD. On vérifiera que les deux standards DVD+R et DVD-R sont supportés ainsi que la double-couche (on négligera le support du DVD-RAM, format peu répandu voire absent). On préférera, ici aussi, le S-ATA à l'IDE

Les lecteurs sont moins performants que les graveurs en lecture. En effet, le graveur devant être de meilleure facture (car aucune erreur n'est permise en écriture tandis qu'on peut toujours rattraper une erreur de lecture) les performance sont plus grandes. Notamment, on la ressentira lorsqu'on lit un média continu comme un film sur DVD. Avec un lecteur, une erreur de lecture peut mettre le film en pause quelques secondes, ce qui n'arrive que très rarement avec un graveur.

Les vitesses de lectures et d'écriture sont données par un coefficient. ×1 correspond à 150 Ko/s pour un CD et à 1350 Ko/s pour les DVD. Une façon de déterminer un temps de lecture/écriture est de se dire que c'est un multiplicateur de la durée du CD. Par exemple, lire intégralement un CD de 74 min à la vitesse ×1 prendra 74 min, 37 (= 74/2) min en ×2 etc.

Au niveau des capacités d'enregristrement :

CD : 650 Mo (74 min) 700 Mo (80 min) DVD : 4,3 ou 4,7 Go en simple couche, 8,5 Go en double couche (relativement rare)

Carte graphique

À faire...

Les différents GPU


Une carte graphique (ou carte vidéo ou carte 3D ou carte accèlératrice ou carte de jeu...) s'occupe de décharger le processeur des calculs d'affichage. Certaines cartes mères intègrent déjà une carte vidéo suffisante pour la plupart des applications, y compris pour voir ou monter une vidéo ou pour des applications 3D nécessitant peu de ressources. Il n'y a que deux applications rendant la carte graphique indispensable :

Autant dire que cette pièce est exigeante en qualité. Autant la première carte réseau venue fait l'affaire, autant un joueur ou un graphiste sérieux choisira sa carte graphique avec grande attention. D'autant plus que le prix d'une carte graphique peut facilement dépasser celui d'un processeur.

Voici les caractéristiques des cartes graphiques :

Les connectiques entrées/sorties 
Sorties sur une carte vidéo : VGA (bleu), S-Vidéo (noir), DVI (blanc)
VGA pour les écran CRT, DVI pour les écrans LCD, HDMI pour les écrans haute-définition et S-Vidéo pour relier à une télévision.
Mémoire vive embarquée 
Les CG disposent de leur propre mémoire vive (à peu prês du même ordre de grandeur que la mémoire vive du système). Elle sert à stocker les données utilisées par la carte graphique, permettant de limiter les accès à la mémoire vive du système.
GPU 
C'est le processeur de la carte graphique, c'est lui qui effectue tous les calculs. Il est évident que c'est le composant le plus important de la carte graphique et que les performances seront presque entièrement déterminées par lui.
L'interface matérielle 
Encore une fois le PCI-Express (en ×16) remplace l'ancien AGP.

Actuellement, deux concepteurs s'affrontent sur le marché du grand public : nVidia et ATI (possédé par AMD).

Une carte graphique avec deux sorties écran (typiquement une VGA et une DVI) peut servir, si le pilote le permet, à diviser l'affichage sur deux écrans, ce qui permet d'avoir un affichage deux fois plus large pour une même hauteur (ou l'inverse).

La technologie SLI (nVidia) ou CrossFire (ATI) permet d'utiliser deux cartes graphiques simultanément pour calculer un même affichage (chaque carte calculant une image sur deux), la principale difficulté étant de trouver une carte mère avec deux port PCI-e ×16.

Carte réseau

Une carte réseau PCI

La carte réseau permet la connexion de la machine à un réseau (réseau local ou internet). Il existe plusieurs normes mais on utilisera l'ethernet, technologie éprouvée.

La plupart des cartes mères actuelles intégrent un port ethernet. Cependant il est possible d'avoir un port ethernet supplémentaire à l'aide d'une carte PCI.

La vitesse des réseaux est données en débits : le 10 permet un débit de 10 Mb/s sur le réseau. Le plus répandu aujourd'hui est le 100 et on tend vers le gigagit-ethernet : 1000. Tous ces débits sont rétro-compatibles. On a donc des cartes 10, des 10/100 et des 10/100/1000.

L'investissement dans du gigabit-ethernet est intéressant à deux conditions :

Carte son

À faire...

Expliquer le S/PDIF, à quoi ça se branche et à quoi ça sert

La plupart des cartes mères intégrent une carte son susceptible de répondre à tous les besoins élémentaires. Elles vont même jusqu'à proposer une interface 5.1.

On trouvera la plupart des cartes son avec une interface PCI. Certaines sont toutefois externes (permettant une connectique plus complète entrées/sorties), elle utilisent une interface USB.

S/PDIF 
à compléter : w:S/PDIF

Il est difficile d'évaluer la qualité d'une carte-son simplement par ses spécifications. Référrez-vous aux tests des spécialistes trouvables sur internet. Particulièrement, préférez, si vous êtes musicien, les tests diffusés sur les sites de MAO.

Les périphériques externes

Nous pourrions négliger de les évoquer ici car ils ne font pas partie du processus d'assemblage à proprement parlé, étant donné qu'il se branchent une fois le PC monté avec un simple câble. Toutefois, un PC ne saurait être complet sans une partie de ces périphériques et la connaissance de leur caractéristiques n'est pas négligeable dans une perspective d'achat.

Enceintes

Aujourd'hui les PC sont connectés à des ensembles d'enceintes. Par ces ensembles, on distingue :

Pour ce dernier, il faudra disposer d'une carte son (ou une carte mère) proposant une sortie 5.1. Pour le 2.0 et le 2.1 une simple sortie audio suffit.

Écran

À faire...

Expliciter la distinction entre les diagonales d'écran du LCD et du CRT. Expliquer la rémanence du LCD

CRT et LCD 
Les LCD sont des écrans plats. L'écran LCD ne peut afficher correctement qu'une résolution (ils affichent une matrice de points) contrairement au CRT qui peut s'adapter jusqu'à un maximum dépendant de l'écran et de sa taille.
Connectique 
Il existe des adaptateurs VGA → DVI et DVI → VGA
les écrans CRT utilisent la connectique VGA tandis que les LCD utilisent le DVI et le vga.
Taille 
Les tailles d'écran se mesures en pouces, il s'agit de la longueur de la diagonale. On peut trouver aujourd'hui des vieux 15" (voire 14"). Les 17" sont les plus courants. Les 19" se font plus courants. Il existe les 20", 22", 24", 26" et 30" mais ils sont plus rares.
Format 
Il s'agit du rapport longueur/largeur le format 1 correspondant au carré. Pour les écran CRT, le format est 4:3. Pour les LCD, le plus courant est le 16:10.
Fréquence de rafraîchissement (en Hertz) 
Donne le nombre de balayage par seconde (généralement entre 50 et 100 Hz). Plus la fréquence est élevée, plus l'écran offre un confort visuel.
Pitch 
Qui donne l'écart horizontal ou verticale entre deux lignes (moins de 0.3 mm en général).
Les diverses résolutions d'écran. (voir w:Unité de mesure en informatique#Conventions de mesure de l'affichage)

Clavier et souris

un clavier standard avec des touches multimédias (grises) en plus des touches habituelles (noires)
Disposition des touches des claviers 
La disposition des touches varie suivant la langue et le pays du monde dans lequel on l'utilise.
Touches supplémentaires 
Certains claviers présentent en plus des 101 touches standard quelques touches de fonction (pavé numérique, touches multimédia, ect. Pour utiliser ces dernières, il est parfois nécessaire d'installer un pilote spécifique.
Une souris deux boutons + 1 molette
Technologie des souris
La technologie actuelle utilise la détection optique du déplacement. La première technologie, mécanique (à boule), étaient beaucoup moins fiable et réclamait une maintenance régulière.
Souris pour gaucher/droitier 
Certaines souris sont prévues spécifiquement pour droitier ou pour gaucher. On peut heureusement trouver des souris symétriques pouvant être utilisé par les deux : la plupart des systèmes d'exploitation pouvant inverser les boutons (un clic sur le bouton droit équivaut à un clic gauche et inversement).
Molette 
Certaines souris possèdent une molettes, faisant parfois fonction de troisème bouton.
Connectique 
Adaptateurs USB 2 → PS2
Le standard de connectique pour le clavier et la souris est la connectique PS/2, l'USB est parfois utilisé. Le seul interêt de l'USB est que les périférique peuvent se brancher à chaud, il ont l'inconvénient d'être souvent moins compatibles et de nécessiter parfois l'installation d'un pilote. Il existe des adaptateurs USB 2 → PS2 pour faire fonctionner des claviers USB branchés sur des ports PS/2. C'est notamment utile sur les vieux PC n'ayant pas de ports USB ou sur des machines récentes mais dont le BIOS ne supporte pas les claviers USB, ce qui oblige à attendre le système d'exploitation pour pouvoir se servir du clavier ce qui rend l'entrée dans les réglages du BIOS impossible.
(Sans-)fil 
Ces périphériques d'entrés existent en version sans-fils : le principal inconvénient est leur alimentation : piles à changer ou batteries à recharger (pénible et "éco-illogique"). Les technologies utilisées sont l'infra-rouge ou les ondes radios. Le bluetooth fait aussi son apparition.

Autres périphériques d'entrées

Les tablettes graphiques sont très utilisées par les graphistes et les concepteurs CAO.

Le joueur pourra inverstir dans une manette, un joystick ou un volant.

Fonctionnement général

Démarrage

À faire...

Expliquer le processus du démarrage d'un PC. Le rôle du BIOS. Le Boot-loader le MBR...

Refroidissement

À faire...

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La majorité des composants d'un ordinateur chauffent, allant d'une très faible production de chaleur pour les lecteurs optiques, à une production beaucoup plus importantes pour le microprocesseur par exemple. Un échauffement normal est sans danger, mais en revanche un échauffement élevé de ces composants peut entrainer des dysfonctionnements (erreurs de calculs, bogues, redémarrages intempestifs, etc), pouvant parfois aller jusqu'à leur détérioration.

À l'heure actuelle, la majorité des composants exposés à de fortes températures sont dotés de sondes et de sécurités qui les protègent.

Les circuits intégrés sont les composants électroniques qui chauffent le plus, ils sont situés sur la carte mère et sur la carte graphique entre autres. La plupart du temps, le simple contact de la surface du circuit intégré avec l'air ambiant permet d'assurer son refroidissement, mais certains de ces circuits chauffent trop pour que le contact avec l'air ambiant suffise. Les processeurs, par exemple, sont composés de millions de transistors qui, lors de leur fonctionnement, dégagent beaucoup de chaleur ; il est alors nécessaire de leur adjoindre un dispositif de refroidissement afin de pouvoir réduire leur température.

Principaux éléments producteurs de chaleur

Les principaux producteurs de chaleur sont les suivants (ordre décroissant approximatif) :

Méthodes de refroidissement

Refroidissement à air

Le refroidissement à air, souvent appelé aircooling, est le principe de refroidissement le plus utilisé. Il est simple à mettre en place, suffisamment efficace dans la majorité des cas, économique, et n'est en rien dangereux. C'est malgré tout le procédé le moins efficace.

Il peut être classé suivant deux catégories :

Refroidissement passif
un radiateur

Le terme passif indique ici qu'aucune pièce mécanique n'est en mouvement. Un simple dissipateur (un radiateur) est fixé sur le composant à refroidir, afin d'augmenter la surface de contact avec l'air ambiant, et donc de faciliter la dissipation thermique. Il a été le premier système à être utilisé, au départ sur les microprocesseurs (par exemple le Pentium), à partir du moment où ils ont commencé à chauffer de manière trop importante. Son utilisation a évolué au fil du temps, pour maintenant refroidir les northbridge, certains processeurs graphiques bas de gamme, la mémoire vive, ou encore les MOSFET sur la carte mère.

Refroidissement actif
un radiateur surmonté d'un ventilateur

Par rapport au refroidissement passif, un ventilateur est ajouté au radiateur (formant ainsi un bloc souvent appelé ventirad), afin de créer un flux d'air sur celui-ci et donc de faciliter le transfert thermique entre l'air et les ailettes du radiateur. Ce système est devenu un standard pour le refroidissement du processeur, dans la mesure où la grande majorité de ceux-ci sont livrés avec un ventirad, ou au moins sont destinés à fonctionner avec un ventirad. Les processeurs graphiques milieu de gamme et haut de gamme actuels en sont également munis, ainsi que la majorité des blocs d'alimentation.

L'un des défauts d'un refroidissement actif est le bruit émis par la rotation du ventilateur.

Les radiateurs sont parfois dotés de caloducs, qui permettent d'emmener la chaleur émise par le composant loin de celui-ci, jusqu'à l'endroit où elle va être dissipée dans l'air.

Refroidissement liquide
Watercooling
Un système de watercooling en fonctionnement

Le watercooling est un dispositif faisant circuler de l'eau, bien meilleure conductrice thermique que l'air, à l'aide d'une pompe dans un circuit qui passe dans un ou plusieurs waterblocks. Ces waterblocks, situés sur les composants à refroidir, permettent un transfert thermique entre l'eau et le composant.

À l'origine réservée aux systèmes très performants, comme les superordinateurs, cette méthode a ensuite été reprise et adaptée pour son utilisation au quotidien dans les ordinateurs, étant bien souvent plus performante que l'aircooling. Elle reste malgré tout encore un peu plus complexe que l'aircooling à mettre en place, et un plus dangereuse à cause de la cohabitation entre l'eau et l'électricité.

Le silence de fonctionnement est un autre atout du watercooling, dans le cas d'un système sans ventilateur (ou fanless), même si les performances sont un peu moindres dans ce cas.

Oil cooling

Rarement utilisé, l'Oil cooling consiste à immerger tout les composants dans de l'huile afin de les refroidir. Plus destinée à des fins de tests ou de démonstrations, cette méthode n'apporte pas réellement d'avantages, si ce n'est le fait d'avoir un ordinateur silencieux et totalement immergé dans un liquide, et donc d'avoir un refroidissement uniforme.

Refroidissement à changement de phase
Phase-change cooling

Basé sur le principe de la pompe à chaleur, le phase-change cooling permet le changement de phase d'un fluide frigorigène. Les températures atteintes sont alors de l'ordre de -30°C au niveau de l'évaporateur (situé sur le composant), et donc une température négative est atteinte pour le composant.

Waterchiller

Un waterchiller est un système combinant le watercooling avec le phase-change cooling afin de profiter des avantages des deux méthodes. Le liquide circulant dans le circuit du watercooling est refroidi grâce à un système de phase-change cooling, ainsi on obtient un très bon refroidissement (avantage du phase-change) pour plusieurs composants à la fois (avantage du watercooling).

Effet Peltier

Les plaques à effet Peltier permettent de refroidir fortement, jusqu'à des températures négatives, les composants sur lequelles elles sont fixées. Cependant, ces systèmes thermoélectrique ne peuvent être utilisés seuls : Il faut impérativement refroidir la partie chaude du module, il est nécessaire d'y adjoindre un autre système de refroidissement performant, tel qu'un watercooling ou un système de phase-change cooling.

Extreme cooling

Voici les différentes d'extreme cooling

LN2 cooling

Le LN2 cooling permet un refroidissement extrême grâce à l'utilisation d'azote liquide (aussi appelé LN2) à une température de -196°C. Son défaut provient de l'évaporation du LN2 : il est nécessaire d'alimenter régulièrement le système en LN2, ce qui le rend inapproprié à un usage quotidien.

Dry ice cooling

Très semblable au LN2 cooling, le dry ice cooling utilise de la glace carbonique à -78°C. Cette glace sublime directement dans l'air, ce qui rend également ce système compliqué à utiliser de façon prolongée.

Cascades

Les cascades sont plusieurs systèmes de phase-change cooling montés en parallèle, qui permettent à chaque étage d'utiliser un autre fluide frigorigène ayant une température de vaporisation plus faible à chaque fois. Avec quatre étages on peut par exemple utiliser de l'azote liquide pour le dernier étage, et donc obtenir un refroidissement aussi performant qu'en LN2 cooling, mais sans son défaut : l'évaporation dans l'air ambiant. Un tel système peut fonctionner pendant une très longue durée sans remplissage, aucun fluide ne sortant de son circuit.

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