description historique de l’informatique Mot informatique Date du 1 er ordinateur , réseau Inventeur du 1 er PC Histor

1. Module 8: installation d’un poste informatique description • historique de l’informatique Mot informatique Date du 1er ordinateur , réseau Inventeur du 1er PC Historique des processeur Hardware et software 2.la carte mère

2. a/ Schéma fonctionnel d’un ordinateur

3. b/Le facteur d'encombrement: On désigne généralement la géométrie, les dimensions, l'agencement et les caractéristiques électriques de la carte mère. Afin de fournir des cartes mères pouvant s'adapter dans différents boîtiers de marques différentes, des standards ont été mis au point :

5. Exercice

6. 2-Le chipset Le chipset (traduisez jeu de composants ou jeu de circuits) est un circuit électronique chargé de coordonner les échanges de données entre les divers composants de l'ordinateur (processeur, mémoire...). Dans la mesure où le chipset est intégré à la carte mère, il est important de choisir une carte mère intégrant un chipset récent afin de maximiser les possibilités d'évolutivité de l'ordinateur. On partage le chispet en 2 partie : North and South bridge

7. Le chipset nord : est le composant principal. Il sert d’interface entre le processeur et la carte mère. Il relie la mémoire vive, la mémoire cache et AGP. Ce chipset tourne à la même fréquence que le processeur. Le chipset sud : est cadencé à une fréquence plus basse. Il est chargé d’interfacer les slots d’extension ISA, EISA et PCI. Il se charge aussi des connecteurs I/O tels que les prises séries, USB, Parallèles, ainsi que IDE et Floppy.

8. 3-Les bus un bus est un ensemble de ligne électrique qui permettent la transmission de signaux entre les différents composant s de l’ordinateur. le bus relie la carte mère , qui contient le processeur et ses circuits, à la mémoire et aux cartes d’extension engagées dans les connecteurs.il y a 3 types de bus :

9. le bus de donnée : c’est un groupe de ligne bidirectionnelle sur lequel se font les échanges de donnée s entre le processeur et son environnement (RAM, interface…..) . le bus est caractérisé par le nombre et la disposition de ses lignes, le nombre de ligne de bus de donnée dépend de type de micro-processeur et varié entre 8 à 64 lignes

10. Le bus d’adresse : est constitué d’un ensemble de ligne unidirectionnelle donnant au processeur les moyennes de sélectionner une position de la mémoire ou un registre en place…

11. Les bus de contrôle : il transmet un certain nombre de signaux de synchronisation qui assurent au micro processeur et aux différents périphériques en ligne un fonctionnement harmonieux. C’est le maître d’œuvre assurant la coordination d’une suite de signaux transmise au processeur.

12. un bus est caractériser par: • sa fréquence de fonctionnement • Largeur • sa bande passante(débit) = sa largeur * sa fréquence.

13. Règle de calcul • 1 Octet = 1 byte = 8 bits • 1Go=103 Mo=106 Ko=109 octets • 1Gb=103 Mb=106 Kb=109 bits • Hertz=1/Second • 1Second = 103mili S = 106Micro S = 109Nano S

14. Exercice 1: Convertir ce qui suit: Mo vers Kb Tb vers Gb O vers Ko b vers To Ko vers Kb

15. Exercice 2: Calculez la bande passante (le débit) d’un bus en Mo/s sachant que sa fréquence est de 133Mhz et sa largeur de 16 bits

16. Exercice 3: Calculez débit d’un bus en Gb/s puis par Mo/ns sachant que sa fréquence est de 256khz et sa largeur de 64bits

17. 4-l’horloge et la pile du CMOS • L'horloge temps réel (notée RTC, pour Real Time Clock) est un circuit chargé de la synchronisation des signaux du système. • Elle est constituée d'un cristal qui, en vibrant, donne des impulsions (appelés tops d'horloge) afin de cadencer le système.

18. On appelle fréquence de l'horloge (exprimée en MHz) le nombre de vibrations du cristal par seconde. Plus la fréquence est élevée, plus le système peut traiter d'informations.

19. CMOS:Lorsque l'ordinateur est mis hors tension, l'alimentation cesse de fournir du courant à la carte mère. Or, lorsque l'ordinateur est rebranché, le système est toujours à l'heure. Un circuit électronique, appelé CMOS (Complementary Metal-Oxyde Semiconductor), conserve en effet certaines informations sur le système, telles que l'heure la date système et

20. et quelques paramètres essentiels du système. Le CMOS est continuellement alimenté par une pile, un accumulateur ou une batterie située sur la carte mère. Ainsi, les informations sur le matériel installé dans l'ordinateur (comme par exemple le nombre de pistes, de secteurs de chaque disque dur) sont conservées dans le CMOS.

21. 5- Le BIOS Le BIOS (Basic Input/Output System) est le programme basique servant d'interface entre le système d'exploitation et la carte mère. Le BIOS est stocké dans une ROM (mémoire morte, c'est-à-dire une mémoire en lecture seule), ainsi il utilise les données contenues dans le CMOS pour connaître la configuration matérielle du système.

22. Il est possible de configurer le BIOS grâce à une interface (nommée BIOS setup, OU SETUP) accessible au démarrage de l'ordinateur par simple pression d'une touche (généralement la touche Suppr. En réalité le setup du BIOS sert uniquement d'interface pour la configuration, les données sont stockées dans le CMOS.

23. 6/ le processeur Le processeur ( CPU : Central Processing Unit ) soit unité centrale de traitement est le cerveau de l’ordinateur. Il permet de manipuler des informations numériques (binaires) et d’exécuter les instructions stockées dans la mémoire.

24. Le premier microprocesseur Intel 4004 a été inventé en 1971. Sa fréquence est de 108 KHZ. Dans le monde des PC, les principaux fabricants sont : Intel, Cyrix, IBM, AMD, Centaur, Texas instrument….. et sur les autres systèmes on trouve Motorola, HP, ARM , MIPS.…

25. Le processeur est un circuit électronique cadencé au rythme d'une horloge interne, grâce à un cristal de quartz qui, soumis à un courant électrique, envoie des impulsions, appelées «top ». La fréquence d'horloge (appelée également cycle, correspondant au nombre d'impulsions par seconde, s'exprime en Hertz (Hz).

26. Ainsi, un ordinateur à 200 MHz possède une horloge envoyant 200 000 000 de battements par seconde. La fréquence d'horloge est généralement un multiple de la fréquence du système (FSB, Front-Side Bus), c'est-à-dire un multiple de la fréquence de la carte mère .

27. a/ le support du processeur La carte mère possède un support de processeur qui est un emplacement (parfois plusieurs dans le cas de cartes mères multi-processeurs) pour accueillir le processeur. On distingue deux catégories de supports : -Slot : connecteur du processeur rectangulaire.

28. -Socket connecteur du processeur carré, possédant un grand nombre de petit point sur lesquels les broches du processeur s’insèrent. La mise en place d’un processeur doit se faire avec une grande précaution sur les support LIF (Low Insertion Force), et veiller à bien superposer le détrompeur du processeur sur celui du support sur les support ZIF (Zero Insertion Force.

29. Le CPU est collé à un dissipateur thermique (radiateur), qui est un métal ayant une bonne conduction thermique, se charge d’absorber la chaleur dégagé par le processeur. Un ventilateur accompagne généralement le dissipateur thermique afin d’améliorer la circulation d’air dans l’unité centrale.

30. B/ LA FAMILLE ET GENERATION Intel à fixé une norme nommée 80x86, le x représente la famille. On parle ainsi de 386,486… un nombre élevé signifie un processeur de conception récente et donc plus puissant.

31. Par la suite pentium à apparue avec ces génération P1, P2, P3, P4 et pentium Pro (professionnel) qui représente les générations 5 et 6 . Ces indicateurs sont inscrites sur la surface du processeur.

32. C/ FONCTIONNEMENT DU PROCESSEUR A chaque top d'horloge le processeur exécute une action, correspondant à une instruction ou une partie d'instruction.

33. L'indicateur appelé CPI (Cycles Par Instruction) permet de représenter le nombre moyen de cycles d’horloge nécessaire à l’exécution d’une instruction sur un microprocesseur.

34. La puissance du processeur peut ainsi être caractérisée par le nombre d'instructions qu'il est capable de traiter par seconde. L'unité utilisée est le MIPS (Millions d'Instructions Par Seconde) correspondant à la fréquence du processeur que divise le CPI.

35. D-Instruction Une instruction est l'opération élémentaire que le processeur peut accomplir. Les instructions sont stockées dans la mémoire principale, en vue d'être traitée par le processeur. Une instruction est composée de deux champs :

36. Le code opération: représentant l'action que le processeur doit accomplir ; Le code opérande: définissant les paramètres de l'action. Le code opérande dépend de l'opération. Il peut s'agir d'une donnée ou bien d'une adresse mémoire.

37. e-Les composants du processeur

38. FPU: Floating Point Unit (coprocesseur) jusqu’au 486DX toutes les instructions étaient prise en charge par le processeur. On trouvait alors un coprocesseur, son rôle est de prendre en charge toutes les instructions dites à virgule flottante. Il décharge ainsi le processeur de ce type d’instruction augmentant la vitesse générale du PC.

39. e/ Mémoire cache: appelé mémoire tampon ou antémémoire, est une mémoire rapide permettant de réduire les délais d’attente du processeur, des informations stockées en mémoire vive. Les ordinateurs récent possèdent plusieurs niveau de mémoire cache qui sont :L1,L2 et L3

40. On la réalise à partir de la cellule SRAM (statique Ram) de taille réduit. Sa capacité mémoire est donc très inférieure à celle de la mémoire principale et sa fonction est de stocker des informations les plus souvent utilisés par le microprocesseur.

41. - La cache de 1er niveau (L1) : est directement intégré dans le processeur. Il se devise en deux parties : La première est le cache d’instruction, qui contient les instructions issue de la mémoire vive .

42. La seconde est le cache de donnée, qui contient les données issues de la mémoire vive, et les données récemment utilisé lors des opérations du processeur. Les caches de 1er niveau sont très rapide d’accès, leur délai d’accès tond à s’approcher de celui du registre interne du processeur.

43. - La cache de 2ème niveau (L2) : situé soit à l’extérieur ou à l’intérieur du processeur. Elle est intermédiaire entre la cache L1 et la cache L3 ou la RAM. Elle est plus rapide d’accès que cette dernière mais moins rapide que la cache L1. - La cache de 3ème niveau (L3) : est situé au niveau de la carte mère.

44. ALU : Arithmétical Logical Unit ( UAL : Unité arithmétique et logique ) assure les fonctions basic du calcul et les opérations logique (ET, OU, AND, OR…) où les opérations arithmétiques (+, -, *, / ).

45. Unité de gestion des entrées-sorties : appelée aussi unité de gestion bus qui gère les flux d’informations entrant et sortant, en interface avec la mémoire vive du système.

46. f/ Technologie et architecture • CISC( complexe instruction set computer) • RISC(reduced instruction set computer) • PARALLELISME • PIPELINE

47. MULTI-CŒUR: un processeur multi-coeur est tout simplement composé non pas de 1 mais de 2 ou 4 ou 8 unité de calcul. Ainsi un processeur bi-cœur est appelé Dual core. Ainsi sous windows , seul vista ,seven et plus exploitent correctement ces processeurs.

48. EXERCICE 1/ Calculer le temps nécessaire pour télécharger une image 1024x1024 pixels en utilisant une ligne téléphonique- pixel codé avec 24 bits. - modem de 56K envoi ou réceptionne 56 kilo bits / seconde

49. 2/ Calculer le temps nécessaire pour télécharger un document de 10 pages contenant 1000 caractères par page 3/ Comparer ces deux résultats 4/ Est-ce que l’image et le document peuvent être stockés dans une disquette de 3’’1/2 HD (1.44Mo)

50. 7-Les mémoires: RAM ( Random Access Memory) ou mémoire à accès aléatoire