Identification des composants et des périphériques d_un micro ordinateur

Carte mère, bus, ports et interfaces L’architecture des ordinateurs actuels repose sur l’architecture de Von Neuman. Dans cette architecture le processeur est relié aux autres composants (Mémoire vive, mémoire morte, périphériques) par l’intermédiaire d’un canal permettant le transit de l’information.

Ce canal est appelé bus de communication : Un bus se décompose en trois sous bus comme suit : or 12 le bus d’adresses qui é Sni* to View désire lire ou écrire Largeur de Bus 16 bits 20 bits 24 bits 32 bits 36 bits Mémoire adressable 64 ko 16 Mo 4 Go 4 Go du composant on bande passante d’un bus (ou débit) s’exprime en Mols ou Go/s et est définie par Bande passante = fréquence * largeur L’architecture des machines actuelles ayant nettement évolué depuis l’apparition des premiers PC, les bus ont connu de nombreuses évolutions notamment avec l’arrivée de nouveaux périphériques ou l’amélioration de périphériques déjà existants.

La carte mère regroupe les différents éléments de base de la machine (processeur, mémoire, ports, interfaces,… ) et est caractérisée par son chipset Page 1 sur IO Le chipset organise le transfert de données entre les différents composants de la machine. Il est aujourd’hui composé de deux éléments essentiels : Le Pont Nord (Northbridge) Le pont Sud (Southbridge) Les différents constituants de la carte mère sont les suivants : 2. Les bus spécifiques Le bus processeur : il relie le processeur au Pont Nord, il est parfois appelé bus système ou FSB (Front Side Bus) le backside bus : il relie le processeur à la mémoire cache le bus mémoire : il relie le Pont Nord à la mémoire vive le bus AGP : il relie le Pont e graphique AGP 9 série, port parallèle, interface lecteur de disquettes, PCI, EIDE, USB. 2. 4 Liaison ponts Nord/Sud page 2 sur 10 Auparavant la connexion Nord/Sud était réalisée grâce au bus PCI.

Or la bande passante du bus PCI étant limitée (133 Mo/s), les constructeurs ont du élaborer des solutions plus efficaces : n pour Intel : Intel Hub Architecture (IHA) 266/533 Mots pour VIA : V-Lir1k 533 MOIS n pour Sis : MULTIOL 1 Go/s (16 bits à 533 Mhz) pour NVIDIA : Hyper Transport (en collaboration avec AMD) 800 Mo/s Anciens Bus 1 . Bus ISA (Industry Standard Architecture) Il s’agit du premier bus standard apparu sur les IBM PC en 1981. A l’origine il fonctionnait en 8 bits ? 4,77 Mhz, puis il a été étendu sur les IBM PC/AT en 1984 à 16 bits, la fréquence passant à 6 Mhz puis à 8 Mhz.

Ensuite par soucis de normalisation, la fréquence a été portée ? 8,33 Mhz. Le bus ISA permet de connecter un certain nombre de périphériques de base comme clavier, souris et offre une interface pour les port série, port parallèle, ainsi que les cartes son. problème. En effet le 80386 possède un bus de données de 32 bits et l’ISA a une largeur de 16 its ce qui ralentit le transfert de données vers les autres périphériques. En 1987, IBM a donc tenté de résoudre le problème en mettant au point le bus MCA d’une largeur de 32 bits et fonctionnant à IO Mhz.

Ce bus possédait deux avantages par rapport à VISA : il permettait de configurer facilement les périphériques connectes il autorisait les composants à dialoguer entre eux sans passer par le processeur (bus mastering) Cependant, deux défauts ont conduit à son abandon : il n’était pas compatible avec VISA, ce qul forçait les utilisateurs ? racheter de nouvelles cartes ‘extension, il s’agissait d’une technologie propriétaire dont l’utilisation imposait de payer des royalties ? IBM 3. Bus EISA (Extended ISA) Page 3 sur 10 En 1988, en réponse au coup de force d’IBM plusieurs constructeurs (Compaq, Epson, HewlettPackard, NEC,… se sont regroupés afin de concevoir un é uivalent du MCA, le bus EISA. Il s’apit d’un bus d’une la fonctionnant à 8,33 Mhz. processeur chargé de recevoir les données vidéo. On bénéficie ainsi de la puissance du bus processeur. Le VLB est un bus 32 bits fonctlonnant à 33 Mhz. 5. Récapitualtif Bus ISA (AT) MCA EISA Date de mise en service 1984 1987 1988 1992 Fréquence (Mhz) 8,33 10 25/33 PAGF s 9 Bande passante (MOIS) 132 264 528 1064 Note : Il existe également la norme PCI 23 (Février 2002) qui normalement est un PCI 2. utilisant une tension de 3,3 V au lieu de 5 V. 3. Bus AGP (Accelerated Graphics Port) L’arrivée des cartes graphiques 3D très gourmandes en bande passante a posé un nouveau problème au bus PCI. En outre ces cartes ont besoin d’entreposées des données relatives à des textures en mémoire centrale. Le bus AGP a donc été créé en 1997 pour répondre aux besoins es cartes 3D. Il repose sur une spécification initiale de type PCI 2. offrant une bande passante de 264 MOIS (32 bits à 66 Mhz) L’AGP est apparu avec les Pentium Il et devait répondre à deux attentes : libérer le bus PCI du travail engendré par le transfert des données graphiques, augmenter la bande passante du sous système vidéo. Il intègre les technologies DMA et DIME : PAGF 19 cartes d’extension dans l’ordinateur. Le bus PCI Express a été mis au point en juillet 2002. Contrairement au bus PCI, qui fonctionne en interface parallèle, le bus PCI Express fonctionne en nterface série, ce qui lui permet d’obtenir une bande passante beaucoup plus élevée que ce dernier.

Caractéristiques du bus PCI Express : Le bus PCI Express se décline actuellement en plusieurs versions, IX, 2X, 4X, 8X, 12X, et 16X, permettant d’obtenir des débits compris entre 250 Mo/s et 8 Go/ s, soit près de 4 fois le débit maximal des ports ACP 8X. Ainsi, avec un coût de fabrication similaire ? celui du port AGP, le bus PCI Express est amené à le remplacer progressivement. Tout comme les processeurs x86, le PCI-Express a été pensé pour avoir une compatibilité descendante avec le PCI. Ainsi, les périphériques PCI-Express pourront fonctionner sans problèmes avec des systèmes relativement anciens sans mise à jour.

Il comporte de base plusieurs vitesses de transfert, dépendant du nombre de connecteurs, s’étalant de lx ? 1 6x, et sont déjà prévues des évolutions vers des vitesses de 32x- Quelques détails techniques . Bande Passante : de 25ûMB à 4GB par seconde (évolutif). La bande passante est disponible pour chaque périphérique, et non plus partagée comme pour l’architecture PCI. Communication Peer to Peer’ (point à point) : il est possible aux ériphériques PCI-Express de communiquer entre eux en passant directement par le switch responsable de l’interface.

Page 6 sur 10 7 2 développé pour les seuls ordinateurs de bureaux comme le fut le PCI. On pourra ainsi trouver cette interface sur des ordinateurs portables, voire des serveurs, notamment grâce aux fonctionnalités de changement à chaud des cartes. Connecteurs PCI Express • Les connecteurs PCI Express sont incompatibles avec les anciens connecteurs PCI et possèdent des tailles variables et une plus faible consommation électrique. Une des caractéristiques intéressantes du us PCI Express est la possibilité de brancher ou débrancher des composants à chaud, c’est-à-dire sans eteindre ou redémarrer la machine.

Les connecteurs PCI Express sont reconnaissables grâce ? leur petite taille et leur couleur anthracite • Le connecteur PCI Express IX possède 36 connecteurs et est destiné à un usage d’entréessorties à haut débit : Le connecteur PCI Express 4X possède 64 connecteurs et est destiné à un usage sur serveurs : Le connecteur PCI Express 8X possède 98 connecteurs et est Le connecteur PCI Express 16X ossède 164 connecteurs, et esure 89 mm de Ione et groupement PCI-SIG annonce la disponibilité de la spécification PCI Express 2. 0 (PCIe 2. ) dont la principale caractéristique est de doubler le débit de la technologie d’interconnexion. Le taux de transfert est porté à 5 gigatransferts par seconde par lien PCIe, sachant que la compatibilité avec les produits PCIe 1. 1 existants est conservée. Avec la nouvelle spécification, la bande passante cumulée d’une liaison PCI Express x 16 est d’environ 16Go/s, une valeur qui devrait satisfaire les applications graphiques les plus exigeantes. PCIe 2. 0 apporte également lusieurs améliorations au niveau des couches protocolaires.

Le développeur se voit ainsi offrir la possibilité d’agir directement sur la vitesse de la liaison et, réciproquement, le logiciel du système (système d’exploitation, pilotes, etc. ) peut être prévenu en cas de modification du débit et de la largeur de la connexion. PCIe 2. 0 propose également une caractéristique inédite de contrôle d’accès donnant au logiciel la capacité de surveiller le routage des paquets sur les liens d’interconnexion, afin de parer à toute éventualité d’attaques malveillantes. Page 7 sur IO 4.

Interface IDE (Integrated Device Electronics) L’interface IDE permet de connecter des périphériques internes tels disques durs ou lecteurs/graveurs CD/DVD. Cette interface est limitée à 2 connecteurs qui accueillent chacun un maximum de deux périphériques : l’un en maître, l’autre en esclave. La longueur maximum de chaque câble est de 46 cm- L’interface IDE existe sous différents protocoles : PIO (Programmed Input/output) 3, 4 ultra ATA 33/66/100/133 Révision P103 Ultra DMA ATA 33 ATA 66 ATA 100 ATA 133 Apparition 1993 1994 1997 1999 2000 2001