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  • 1 Chapitre 1 La composition dun ordinateur 0 - Avant-propos 1 Prsentation Gnrale 2 Le Microprocesseur 3 Les Mmoires 4 Le Bus
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  • 2 La composition dun ordinateur 0 Avant-propos 2 Le Microprocesseur 3 Les Mmoires 4 Le Bus
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  • La composition dun ordinateur 1 Prsentation Gnrale March des PC en mutation : Baisse de ventes des PC de bureau Monte en puissance des tablettes et smartphones Intrrogations sur le modle Wintel (client lourd + OS de type Windows) 2 Le Microprocesseur 3 Les Mmoires 4 Le Bus
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  • 4 1 Prsentation Gnrale dune unit centrale de priphriques DENTREE (souris, clavier, scanner, joystick, ) DE SORTIE (cran, imprimante, ) DE STOCKAGE (disque dur fixes ou amovibles, cls USB, disquette (?), bande, cartouche, cdrom, CD/R, DVD, ) DIVERS (Modem (?), carte rseau, carte son,) dun ensemble de prises ou ports Prises USB (Universal Serial Bus ) permettant de connecter dautres priph.(claviers, souris, scanners, cls, imprimantes ) plus rapide (480 Mb/s pour USB 2.0, puis 3.0) Prise Firewire (IEEE 1394) comme USB 2.0 Prises souris, clavier (PS/2) Prise srie (9 broches ), parallle : 25 broches (imprimante) Prises de branchement cran (VGA ou DVI) Un ordinateur est compos :
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  • 5 1 Prsentation Gnrale Unit centrale : organe essentiel, on y trouve la plupart des composants qui vont faire la puissance de la machine. elle peut avoir une taille trs rduite dans le cas dun PC portable, netbook, tablette ou smartphone ou au contraire occuper toute une pice (comme les super-calculateurs - main- frame)
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  • 6 1 Prsentation Gnrale Composition de lunit centrale Le microprocesseur Lhorloge (cadence le microprocesseur) La mmoire centrale (RAM) La mmoire morte (ROM) Les bus (liens physiques entre les diffrents lments) Le chipset (pilote du microprocesseur, il organise le travail de manire obtenir les performances maximales) lments placs sur la carte mre
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  • 7 1 Prsentation Gnrale La composition de lunit centrale
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  • 8 1 Prsentation Gnrale Composition de lunit centrale (suite) une alimentation avec ventilateur (transformateur 220 volts vers 5.5 volts ou moins - actuellement ~ 500 W) un ventilateur (pour refroidir lensemble) un disque dur (stocker programmes et donnes) une carte graphique des cartes additionnelles (carte rseau, carte son, )
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  • 9 1 Prsentation Gnrale La carte mre - I dispose de plus en plus souvent de circuits spcialiss intgrs : carte son carte rseau (100 Mb/s ou Gigabit) carte graphique contrleur RAID circuit stratgique : le chipset qui pilote la carte mre et qui conditionne l'volutivit de la CM (cap. mmoire maxi, type mmoire,...)
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  • 1 Prsentation Gnrale La carte mre - II quelques fabricants : ASUS, GigaByte, MSI, QDI, Asrock,... prix : de 40 400
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  • 1 Prsentation Gnrale Le chipset ensemble de circuits intgrs permettant de grer les flux de donnes sur la carte mre conu pour un type de processeur donn le NorthBridge : gre les communications entre le microprocesseur, la RAM, les ports AGP ou PCI Express, et le Southbridge. le SouthBridge : gre le bus PCI, l'interface PS/2, le ports srie, parallle, le contrleur de disquette, l'interface ATA, Serial ATA, l'interface Ethernet, USB, et IEEE 1394 (Firewire), ctrl. son ou RAID.
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  • 12 Chapitre 1 La composition dun ordinateur 1 Prsentation Gnrale 2 Le Microprocesseur 3 Les Mmoires 4 Le Bus
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  • 13 2 Le microprocesseur Cerveau de lordinateur le choix de celui-ci conditionne : le type dapplications utilisables avec lordinateur (multimdia/bureautique), jeux, dveloppement, serveur) le temps de rponse des logiciels et surtout le prix de la machine le processeur reprsente en moyenne 30 % du prix dun micro-ordinateur.
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  • 14 2 Le microprocesseur Caractristiques la largeur du bus de donnes la frquence dhorloge le nombre de coeurs la marque la mmoire cache la consommation dnergie la technologie
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  • 15 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) La largeur registres/bus les registres sont les mmoires internes de travail du processeur. Leur taille s'exprime en mot de 16, 32 ou 64 bits. Plus ils sont larges, meilleures sont les performances Le bus de donnes permet au processeur d'effectuer les changes entre le microprocesseur et les autres lments de lordinateur. Plus il est large (nb de conducteurs en bits), plus les changes sont rapides. On est pass de 8 bits 32 voire 64 bits aujourdhui. * bus : ensembles de conducteurs lectriques
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  • 16 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) La marque 2 grandes firmes amricaines situ dans la Silicon Valley en Californie se partagent le monde de la micro Intel x86 pour les applications Windows (PC) AMD AMD
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  • 17 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) La marque (suite) La famille INTEL 8086 4.77 Mhz 80286, 80386, 80486 6/8 75 Mhz Pentium, Pro, II, III 200 1GHz Celeron Pentium IV Core 2 Duo, CoreI7, CoreI5 Xeon Itanium : 64 bits
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  • 18 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) La marque (suite) Les compatibles INTEL AMD (Advanced Micro Devices) Sempron Athlon 64X2 : double coeur 64 Opteron : 64 bits pour serveurs
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  • 19 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) (loi de Moore) La frquence dhorloge les performances sont en principe proportionnelles la frquence. Depuis un an ou deux, l'augmentation de frquence ne produit plus les rsultats escompts => utilisation de plusieurs coeurs. Mesure en Ghz (GigaHertz) Aujourdhui, ~ 4 Ghz En thorie, 100 Mhz = 100 millions de micro-instructions par seconde En ralit, cest plus compliqu, pour certains microprocesseurs, une micro-instruction ncessite 4 cycles dhorloge ou pour dautres, 3 instructions sexcutent pendant un seul cycle dhorloge.
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  • 20 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) La frquence dhorloge (suite) Parfois, 2 vitesses dhorloge : une leve, pour les oprations internes au microprocesseur une autre basse, pour les changes avec lextrieur du microprocesseur, ceci afin de pouvoir utiliser les cartes dextension courantes. ex: le Pentium IV, 3 Ghz en interne et 200 Mhz pour les changes
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  • 21 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) La largeur du bus de donnes Cest par ce bus que vont se faire les changes entre le microprocesseur et les autres lments de lordinateur. Plus il est large (nb de conducteurs en bits), plus les changes sont rapides. On est pass de 8 bits 32 voire 64 bits aujourdhui. * bus : ensembles de conducteurs lectriques
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  • 22 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) La mmoire cache permet d'amliorer les performances grce son tps d'accs rduit et un bon tx de prsence dans le cache Localisation Niveau 1 : Interne au processeur (L1) Niveau 2 : Interne au processeur (L2) Taille Core 2 Duo E6750 ( L1: 64 Ko, L2 : 4 Mo) Athlon 64X2 4000 (L1 : 128 Ko, L2 : 1024 Mo)
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  • 23 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) La mmoire cache (suite) Technique de rafrachissement Write through (qd donne modifie, mem. cache et mem. centrale sont mise jour peu performant) Write-back (mem. centrale mise jour que qd la mem. cache est pleine) Write Back Synchrone (+ performant, ) Organisation logique Direct mapping ( une adresse cache correspond une adresse en mmoire centrale) Fully associative (le cache sert conserver des portions de mmoire les plus utilises par le microprocesseur) Set associative (+ performant, le cache est divis en segments)
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  • 24 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) La consommation dnergie Baisse du voltage : de 5 V 3.3 puis 2.9 V limitant lchauffement et la consommation dlectricit. La consommation dnergie lectrique influe sur : les risques dchauffement du processeur ventilateur la dure de vie des accumulateurs dans le cas des portables la facture dlectricit (Google) chipset et carte graphique devant tre refroidis le gaspillage dnergie Processeurs modernes : 100 W Nouvelle gnration : 60 ou 65 W 1,2 Volt
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  • 25 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) Lvolutivit Pouvoir changer le microprocesseur Il est mont sur un support ZIF (Zero Insertion Force) Conditions Respecter les tensions lectriques Mme type de support (socket AM2, 939 (AMD), 775 (Intel),... Diversit pour des raisons purement marketing (obligation de changer la carte mre !)
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  • 26 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) La technologie (2 grands types) La tech. CISC : Complex Instruction Set Computer Au dbut, jeu rduit dinstructions Puis, le jeu sest complt et complexifi Dcodage lent et peu performant Processeur trs complexe et investissement trs lourds (x86) La tech. RISC : Reduced Instruction Set Computer Optimiser des instructions fondamentales et ne pas conserver les autres processeur simple fabriquer
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  • 27 2 Le microprocesseur Caractristiques (suite) La technologie (suite) Aujourdhui, Technologie Pipeline Technologie Parallle Technologie Super Scalaire Avant rserve aux gros ordinateurs, ces technologies ont pour but de traiter les instructions en parallle augmente vitesse de traitement
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  • 2 Le microprocesseur Le futur des processeurs Pour augmenter les perfs., on