Composition d'un PC

Qu'est-ce qu'un PC ?


Rappelons que PC signifie "Personal Computers". Ce sigle a vu le jour au début des années 80 lorsque IBM lança ses premiers PC/XT. Ces ordinateurs contrairement aux autres micro-ordinateurs de cette époque (Appel, Amiga, Commodore ...) étaient assemblés à partir de composants standards, facile à cloner, ce qui fit son succès.

Trente ans plus tard, le PC est toujours le type d'ordinateur le plus utilisé même si d'autres types d'ordinateurs sont encore construits pour des applications bien spécifiques. Celles demandant par exemple de fortes puissance de calculs, les mainframes, ou au contraire des ordinateurs embarqués tels que ceux qui se cache derrière le tableau de bord des voitures ou de n'importe quelle machine un tant soi peu automatisée.

Actuellement, les PC concernent les utilisateurs individuels et dans les applications professionnelles. Ils remplacent toujours plus les ordinateurs spécialisés ou servent de stations de travail. Regroupés dans des containers ils forment ensemble de gigantesques serveurs pour les data center des grands moteurs de recherche et pour l'hébergement du cloud computing.

Le PC vu de l'extérieur

Le Boîtier

Les PC peuvent être Desktop, des tours ou des portables.

Les desktops sont des boîtiers horizontaux destinés à être posés sur le bureau. Ils sont conçus pour être peu encombrants (slim line) et par conséquent d'une évolutivité incertaine. Ces formats sont souvent proposés par les grandes marques et ne vous conviendront que si vous êtes sûr de ne pas vouloir par la suite y ajouter des cartes ou des disques, un graveur ou un lecteur DVD.






Les tours sont des boîtiers verticaux que l'on peut placer sur ou à côté du bureau. Elles existent en différentes tailles. Vous choisirez le format mini, midi ou maxi en fonction du nombre d'éléments que vous compter y installer : cartes d'extension et baies 5"1/4 ou 3''1/2.
Facile à faire évoluer, en cas de panne les pièces de rechange se trouvent sans aucune difficulté.
La mobilité est l'avantage incontestable des portables ou laptop / notebook. Inconvénient : Leurs prix sont plus élevés que ceux des PC de bureau. Il est quasi impossible de les faire évoluer. Vous pourrez tout au plus ajouter (ou remplacer) une barrette mémoire. Si l'écran de votre portable rend l'âme, et surtout s'il n'est plus de toute première jeunesse ... c'est le tout qu'il faut remplacer !

Le chapitre "Le Boîtier" sera consacré exclusivement à ce sujet.

Raspberry Pi

Remarquons qu'aux portables succèdent maintenant les tablettes et des systèmes informatiques de plus en plu miniaturisés. Comme par exemple le Raspberry Py dont les dimensions sont réduites à celles d'une carte de crédit.

Les périphériques

Le clavier - la souris

Ce sont les périphériques les plus communs mais aussi les plus utilisés. L'ergonomie du clavier dépend de son "toucher" et de sa forme.
Certains claviers sont pourvus de touches supplémentaires pour lancer des applications ou des fonctions multimédia ... est-ce bien nécessaire ?

La forme de la souris est aussi une question de goût personnel. Les systèmes optiques remplacent avantageusement les boules qui s'encrassent. N'essayez pas de faire des économies sur ce périphérique : l'utilisation d'une souris de mauvaise qualité est vraiment désagréable.
Ces périphériques existent maintenant sans fils (wireless) une amélioration indéniable au niveau du confort d'utilisation mais il faut remplacer les piles !

L'écran ou Moniteur

La dimension d'un écran est caractérisée par la longueur de la diagonale exprimée en pouces. (un pouce = 2,54 cm)

Les écrans 14" convenaient à l'époque où les PC fonctionnaient sous DOS et n'affichaient que 25 lignes de 80 caractères. Les interfaces graphiques actuels nécessitent une définition et une surface d'affichage bien plus importantes. Ces exigences ont évolués mais les prix des écrans ont heureusement diminué simultanément.

On peut se contenter d'un écran 15" pour un PC de bureau, mais s'il faut en acheter un nouveau, il est sage de faire l'investissement d'un écran plus grand.
En fait, ce qui importe est la résolution c'est à dire le nombre de pixels qui sont affichables à l'écran. Ce nombre dépend de la taille de l'écran mais aussi du "pitch" ou "pas de masque" qui est la distance exprimée en mm entre deux luminophores de même couleur. On parvient maintenant à avoir de hautes résolutions sur des écrans aussi réduits que ceux des smartphones.

 

Lecteurs de CD-ROM

En 1986, la première génération de lecteurs CD-ROM était capable de lire des disques de 650 MB avec une bande passante de 150 ko/s. Depuis la vitesse des lecteurs a progressé. S'ils portent maintenant la mention 48x ou 52x, c'est qu'ils sont capables de transférer 48 ou 52 fois plus de bytes par seconde soit 7,2 ou 7,8 Mo/s.

Lecteur DVD

" DVD " vient de Digital Versatil Disc ( disque numérique à usages divers) mais pour beaucoup, le DVD est avant tout un DVD vidéo
Un disque DVD peut contenir 4.7, 8.5 ou 17 Go de données soit l'équivalent de 26 CD-ROM
Les lecteurs DVD-ROM portent souvent deux mentions de vitesse, l'une en mode DVD-ROM l'autre en mode CD-ROM. Ces deux vitesses ne sont pas liées. Vous trouverez par exemple des lecteurs qui portent l'indication : DVD-ROM 16x + CD-ROM48X


Photo Samsung

DVD-ROM 16x signifie 16 x 1,350 Mo/s
soit 21,6 Mo/s en mode DVD-ROM


CD-ROM 48x signifie ici 48 x 150 ko/s
soit 7,2 Mo/s en mode CD-ROM


Connexions vers l'extérieur

Connecteurs à l'arrière d'un PC
Connecteurs à l'arrière d'un PC

 

Le PC vu de l'intérieur

L'alimentation

 Le bloc d'alimentation à pour rôle de fournir des tensions continues (3.3V,  5V, 12V, -5V et -12V )  produites à partir du courant du secteur ( courant alternatif 220V/50Hz dans nos régions ou 110V/60Hz aux États-Unis et au Japon)  Le bloc d'alimentation échange également des signaux avec la carte mère pour lui signaler que les niveaux de tension sont corrects (PW-OK) ou pour recevoir les commandes de mise en marche ou en veille (PS-ON).

 

La carte mère

La carte mère est le circuit imprimé qui supporte la plupart des composants électroniques, le processeur, le chipset, les mémoires plus les connecteurs pour d'autres circuits imprimés : les cartes d'extensions. Tous ces éléments placés sur la carte mère sont interconnectés par des bus, sortes de voies de communication faites de traces de cuivres imprimées à la surface et entre les couches d'époxy de la carte.
Depuis 1995, les cartes mères ont pratiquement toutes le format ATX. Un format plus récent encore, le format BTX était prévu pour fin 2004. Sur ce format créé par Intel et Sony les mémoires et le CPU sont disposés de manière à être mieux refroidis par la ventilation du boîtier. Les processeurs actuels chauffent moins que les P4 de l'an 2000 et le passage au format BTX n'est plus jugé aussi pressant.

 

Le processeur

Le processeur ou CPU pour "Central Processing Unit" a essentielement pour tâche de
    1°   lire des données en mémoire ou dans les I/O
    2°   Traiter les données
    3°   écrire des données en mémoire ou dans les entrées/sorties

Les performances des CPU évoluent très rapidement ( plus rapidement que celles des autres composants du PC). Elles dépendent de sa fréquence ( le nombre de cycles par seconde) , du nombre d'instructions qu'il peut exécuter par cycle d'horloge et du nombre de bits qu'il peut traiter en parallèle.

Les principaux fondeurs de CPU pour PC sont actuellement Intel et AMD.

 

Le chipset

    Cfr. Chipset

 

Les composants mémoire

    Cfr. Mémoires

 

Les connecteurs pour cartes d'extension

Destinés à recevoir les cartes d'extension ces connecteurs ont évolué depuis les premiers PC. Au départ les connecteurs ISA (Industry Standard Architecture) véhiculaient un bus de données de 8 bits. Ils ont été allongés pour s'adapter au bus 16 bits des PC/AT tout en restant compatible avec les cartes 8 bits. Le VLB (Vesa Local Bus) est une variante 32 bits qui a existé sur les cartes mères équipées de 486.
Les connecteurs PCI (Peripheral Component Interconnect), 32 bits de données, ont coexisté avec les connecteur ISA 8 et 16 bits. Les cartes actuelles ne sont plus équipées de connecteur ISA et bientôt feront place aux connecteurs PCI Express.

Les cartes d'extensions

A l'origine, les cartes mère des PC XT, n'avaient qu'un seul connecteur affecté au clavier. L'écran, les lecteurs disques et de disquettes, les ports parallèles et séries étaient connectés via des cartes supplémentaires. Toutes ces fonctions ont progressivement été intégrées à la carte mère, parfois même les circuits de la carte graphique. De nouvelles connexions vers l'extérieur sont venues s'ajouter : connecteurs pour réseaux ou les ports USB. Un PC ne contenant rien de plus qu'une telle carte mère est une solution économique et suffisante pour des programmes de bureautiques.
Une carte graphique supplémentaire cependant sera la bien venue pour les utilisateurs ayant des exigences graphiques sont plus élevées ( jeux, montage vidéo, etc.)
Les connecteurs PCI sont disponibles pour ajouter des cartes d'interface supplémentaires : cartes SCSI, cartes avec ports USB complémentaires, carte graphique pour un second écran, cartes de communications par infrarouge ou par onde radio avec le clavier ou la souris et nul doute que cette liste s'allongera sans cesse.

La carte graphique

Elément prépondérant du PC. Les performances globales de l'ordinateur dépendent de la vitesse d'affichage. Les cartes graphiques les plus récentes se placent toujours sur le connecteur AGP (Accelerated Graphic Port) qui assure une connexion directe du contrôleur graphique au bus mémoire de l'ordinateur.

L'AGP 1x est cadencé à 66 MHz pour une largeur de 32 bits soit 266Mo/s. La bande passante d'une carte AGP 4x est de 4 x 266 Mo/s soit 1066 Mo/s.
De nombreux ordinateurs possèdent encore des cartes graphiques PCI. (133 Mo/s pour un PCI à 33 MHz ) (33MHz x 32 bits = 133 Mo/s)
Le port AGP est plus performant non seulement parce qu'il a une bande passante plus élevée que le bus PCI mais aussi car il n'a pas a être partagé par d'autres cartes d'extension ( réseau, adaptateur SCSI, carte son etc.)

Toutes les cartes graphiques peuvent fonctionner en mode texte ou en mode graphique.
Le rapport d'affiche le plus courant est de 4/3 ce qui correspond aux résolutions suivantes : 640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768, 1152 x 864, 1600 x 1200
La carte graphique est d'autant plus sollicitée que le nombre de pixels est élevé.
L'espace mémoire à consacrer à l'affichage dépend aussi du nombre de couleurs dont on souhaite disposer que l'on désigne par la " profondeur de couleur "
4 bits suffisent pour pouvoir distinguer 16 couleurs pour un pixel. Avec un byte par pixel on pourra avoir 256 couleurs

Nombre de couleurs Nbre de bytes par pixel Mode d'affichage
24 = 16 ½ VGA Standard
28 = 256 1 256 couleurs
216 = 65536 2 Couleurs 16 bits
232 = 4 294 967 295 4 Couleurs vraies 32 bits

Le confort visuel dépend aussi du taux de rafraîchissement. Cette fréquence doit être au minimum de 65 Hz pour donner une impression de stabilité de l'image.

Le choix de la carte doit être fait en fonction du PC où elle est installée. Inutile d'acheter une bête de course pour remplacer la carte graphique d'une machine ancienne, peu puissante ou si vous avez un petit écran. Les modèles d'entrée de gamme suffisent pour des applications bureautiques, Internet ou même pour faire de petites retouches de photos. Les modèles plus performants en terme d'affichage3D deviennent nécessaires pour les programmes de jeux.
Les cartes spécialisées en multimédia sont utiles pour faire des montages vidéo. Il faut alors que la carte soit munie d'entrées / sorties supplémentaires pour les captures d'images ou pour y brancher un téléviseur ou un second écran. Certaines cartes sont équipées de circuits spécialisés pour décompresser les images lues sur les DVD vidéo.

 

Les disques

    Cfr. Disques

 

Les câbles


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