Les autres éléments du micro-ordinateur

1) Les différents boitiers

Il existe différents formats de boîtiers conçus au fur et à mesure des années :

Le format AT :

Apparu avec les premiers 286, le format AT est le premier format standardisé (au niveau des

dimensions et connectiques) à avoir été adopté (avant le format AT, les constructeurs construisaient leurs

boîtiers avec des formats propriétaires). Il a permis aux assembleurs de se développer étant donné la

nouvelle standardisation des composants.

Le format ATX :

Successeur du format AT, le format ATX (apparu en 1997) permet une meilleure ventilation des

périphériques internes et apporte aussi un gain de place. C'est le standard actuel qui n'a pas beaucoup évolué

durant toutes ses années d'existence, hormis le passage à l'ATX 2 qui a apporté de menues évolutions :

Le format ATX 2.0 :

Simple évolution au niveau de l'alimentation, le format ATX 2.0 ne se distingue de l'ATX que par une

alimentation disposant d'une prise carrée délivrant du +12 Volts :

Le format BTX

Format qui se caractérise par une architecture permettant l’optimisation du refroidissement. Un gros

ventilateur permet en effet de refroidir simultanément le processeur, le chipset et la mémoire.

On caractérise les boîtiers selon leurs dimensions.

Les desktops sont des boîtiers plats qui se posent sur le bureau

Les mini-towers sont des petites tours

Les midi-towers (aussi appelés ATX) sont également de type tour, mais avec plus d'emplacements externes: 3

périphériques 5"1/4 et 1 ou 2 X 3"1/2, les emplacements internes permettent généralement l'implantation de 2 disques

durs minimum.

Les maxi-towers de type tour sont rarement utilisés, ils permettent jusque 6 périphériques 5"1/4. Ils étaient autrefois

réservés pour des serveurs.

Rack 19" pour les serveurs (largeur de l'armoire avec des hauteurs normalisés en 1, 2, ... unités), également utilisé

pour des équipements réseaux.

2) L’alimentation ATX

C’est le format d’alimentation à découpage utilisé dans les ordinateurs PC. L'alimentation fournit les

tensions de sorties suivantes : +5 V, -5 V, +12 V, -12 V et +3 3 V. Ces alimentations sont refroidies par un

ventilateur plus ou moins bruyant (penser à vérifier sa propreté pour lui conserver son efficacité)

Ces 2 connecteurs permettent de raccorder l’alimentation à la carte mère le plus petit étant apparu

avec le pentium4. La carte mère est alimenté en permanence lorsque l’on démarre la machine le signal

est envoyé à la carte mère qui fait démarrer l’alimentation.

.

Pour commencer, dès le moment où vous allez appuyer sur le bouton de mise sous tension de votre PC, une

impulsion électrique va être envoyée à l'alimentation depuis la carte mère. Laquelle va ensuite démarrer et

alimenter en tension tous les éléments du PC. Donc lorsque la machine est éteinte il reste toujours une présence

tension sur la carte mère.

Alimentations actuelles

Le connecteur principal a été allongé de 4 pins (24) pour des tensions spécifiques aux processeurs.

Certaines cartes mères fonctionnent sans.

La puissance en Watt définit les courants maximum que l'alimentation peut fournir. Si 120 Watts

étaient suffisant pour les ordinateurs de début des années 2000, les modèles actuels nécessitent minimum

350 - 400 Watt, plus si vous utilisez une grosse carte graphique ou plusieurs disques durs.

Les modèles actuels intègrent des connecteurs SATA (disque dur et lecteur / graveur DVD).

Les alimentations de haut de gamme sont plus silencieuses au niveau du ventilateur.

3) Les différents ventilateurs et dissipateurs

Le processeur est équipé d’un dissipateur thermique lui même surmonté par un petit ventilateur. Le

northbridge est souvent équipé d’un dissipateur et ou même d’un ventilateur

Bien vérifié que ces éléments ont bien été rebranchés après un démontage

Un ventilateur équipe l’alimentation

Le boitier est souvent équipé d’un ventilateur.

Il est essentiel de maintenir ces éléments propres et en état de bon fonctionnement, ne pas hésiter à

changer un élément douteux.

4) Les différentes cartes d’extensions

Dans un ordinateur, une carte d’extension est un ensemble de composants placés sur un circuit imprimé qui est

connectable à la carte mère via un bus informatique. Le but d’une carte d’extension est d’ajouter des capacités ou

des fonctionnalités à un ordinateur.

a) La carte Graphique

Anciennement sur connecteur PCI elle est maintenant installée sur connecteur AGP et pour les machines les plus

récentes sur PCI-express. Les cartes graphiques possèdent leur propre processeur elle embarque aussi de la

mémoire vive ce qui permet de ne pas diminuer les ressources en mémoire RAM de la machine et d’augmenter la

vitesse de traitement des images.

Les connecteurs de la carte graphique

1) Le connecteur VGA déjà vu sur la carte mère

2) Le connecteur DVI

DVI-D Single Link Digital Only DVI-A Analog Only DVI-I Single Link Digital & Analog

DVI-D Dual Link Digital Only DVI-I Dual Link Digital & Analog

Digital Visual Interface (DVI) est un type de connexion numérique qui sert à relier une carte graphique à

un écran. Elle n'est avantageuse (par rapport au connecteur VGA) que pour les écrans dont les pixels sont

physiquement séparés (et donc indépendants), ce qui est le cas des écrans LCD et plasma mais pas des

écrans à tube cathodique (où le faisceau d'électrons reproduit — en temps réel — les variations du signal

analogique).La liaison DVI améliore sensiblement la qualité de l'affichage par rapport à la connexion VGA

grâce à une séparation des nuances de couleur pour chaque pixel : image parfaitement nette ;

C'est l'équivalent numérique de la liaison analogique RVB (Rouge Vert Bleu) mais véhiculée sur trois

liaisons LVDS (low voltage differential signal) par trois paires torsadées blindées.

Pour les écrans numérique en interne (seuls ceux à tube cathodique ne le sont pas), la liaison DVI évite la

conversion numérique-analogique (N/A) par la carte graphique, suivie de la conversion analogique-

numérique (A/N) dans l'écran (on reste directement en numérique d'un bout à l'autre), à laquelle il faut

ajouter les pertes et les parasites lors du transfert par le câble occasionné par le VGA. L'interface DVI

permet d'éviter toutes ces pertes.

Le DVI permet à l'écran de détecter plus vite la résolution actuellement affichée. Ceci évite aussi des

réglages de l'écran, ces derniers étant généralement automatisés.

3) Le connecteur s-vhs

La Super-VHS (S-VHS) est un standard audiovisuel dérivé de la VHS.

Certaines cartes en sont équipées mais il tend à disparaître.

4) Le connecteur HDMI (High definition Multimedia Interface)

C’est une norme et interface audio/vidéo entièrement numérique pour transmettre des flux chiffrés non

compressés. Le HDMI permet de connecter une source audio/vidéo comme un lecteur Blu-ray, un ordinateur

ou une console de jeu avec un récepteur compatible tel qu'un téléviseur HD

La norme HDMI permet d'exploiter les différents formats vidéo numériques, dont la définition standard (SD),

la définition améliorée (ED) et la haute définition (HD) ainsi que le son multi-canal, en véhiculant toutes les

données grâce à un seul câble. Il existe plusieurs niveaux HDMI, par exemple : HDMI 1.0, HDMI 1.3, etc.

Caractéristiques techniques En termes de capacités, l'interface HDMI permet d'obtenir des débits de l'ordre de 5 Gb/S. Elle permet ainsi

de transmettre :

Des signaux audio multicanaux (jusqu'à 8 voies 24 bits) avec une fréquence d'échantillonnage de 32 kHz,

44.1kHz, 48kHz ou 192kHz,

Des signaux vidéo en haute définition (jusqu'à 1920x1080) sur 3 canaux codés sur 24 bits (8 bits par canal).

L'interface HDMI supporte l'ensemble des formats vidéo actuels et propose 3 nouveaux formats afin de

tenter une homogénéisation des équipements :

o SDTV: 720x480i en NTSC, 720x576i en PAL, o EDTV: 640x480p en VGA, 720x480p en NTSC progressif, 720x576p et PAL progressif, o HDTV: 1280x720p, 1920x1080i

Mécanismes de protection

L'interface DVI transporte un signal numérique natif entre l'équipement source et l'équipement de

destination, ce qui rend facile la copie du flux multimédia. Ainsi, les majors de l'industrie

cinématographique et musicale ont rendu obligatoire dans le standard HDMI l'utilisation d'un moyen de

chiffrement pour les données échangées via cette interface.

Ce mécanisme de protection obligatoire se nomme HDCP (High Bandwidth Digital Content Protection).

Les mémoires de masse.

Bande magnétique. Très utilisé pour la sauvegarde, ce support qui a des capacités de stockage

largement supérieures à celle du DVD était la technologie phare il y a encore 5 ans, ce support tombe peu à peu

en désuétude à cause de sa fragilité (100 réécriture maximum pour une bande), de sa manipulation

fastidieuse, et de débits de sauvegarde qui n’ont rien d’exceptionnels. Les entreprises lui préfèrent de plus en plus les disques Serial ATA dont la capacité a énormément augmentée.

Plusieurs formats : Le DAT (Digital Audio Tape) pour les petits volumes Les formats SDLT (Super Digital Linear Tape) et LTO (Linear Tape-Open) pour les gros volumes

80Go Max

Intérieur d'une cartouche LTO-2 800Go Cartouche SDLT 1,6 To Prix du lecteur > 6000€ Prix du lecteur > 4000€

Disque optique

Les lecteurs optiques utilisent un laser pour lire et écrire des données sur le disque.

Trois types CD, DVD, Blue RAY

Le format CD comprend:

Les disques compacts enregistrables: CD-R

Les disques compacts réenregistrables: CD-RW

D’une capacité maximum de 800Mo le standard étant de 700Mo, les lecteurs de CD-ROM les plus

rapides atteignent les 52X, (X1=150Ko/s) la vitesse limite est atteinte ! Des problèmes de vibrations

et de bruit apparaissent à des vitesses supérieures. Les temps d'accès de 80 ms à 120 ms. Le taux de transfert est d'approximativement 5 Mo/s

Très utilisé pour le stockage Audio et même vidéo grâce à la compression(DIVX) sa capacité limitée nous fait préférer le DVD depuis la démocratisation de celui-ci

Les bits sont stockés d'une façon permanente sur un CD sous la forme de creux moulés

physiquement dans la surface d'une couche en plastique recouverte d'aluminium réfléchissant. Les

CD sont durables car aucun élément du lecteur optique ne touche la surface du disque. Comme les

données sont lues à travers le disque, la plupart des rayures et des poussières sur la surface du disque

La diode laser

La diode émet dans l'infrarouge et sert aussi bien pour l'écriture que pour la lecture; cependant, la puissance

du faisceau est différente s'il s'agit d'un lecteur ou d'un graveur (0,3 mW en lecture contre 24 mW pour un

graveur à quadruple vitesse), de plus, elle varie en fonction de la vitesse de gravure.

CD-RW

Les graveurs de CD-RW utilise une technologie de changement de phase pour enregistrer les données sur le

disque. Les CD-RW ont une couche photosensible plus complexe que celle des CD-R: Cet alliage peut être

changé en deux états en utilisant deux puissances de laser différentes. En utilisant cette propriété nous

pouvons effacer le contenu de ce type de CD et en écrire un nouveau.

Ce processus d'écriture peut être répété environ 1 000 fois par CD-RW.

Une troisième intensité de la puissance du laser, plus faible, comme celle utilisée dans les simples lecteurs

de CD-ROM, est utilisée pour lire les creux et les surfaces non-creuses du CD-RW. Les CD-ROM et les

CD-R reflètent plus de lumière que les CD-RW. Par conséquent, les CD-RW ne peuvent être lus que par des

lecteurs adaptés. Ces lecteurs peuvent aussi bien lire les CD audio, les CD-ROM, les CD-R et les CD-RW.

Le Format DVD Comprend

DVD-R, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW

Comme les lecteurs et les graveurs de CD, les lecteurs de DVD lisent les données à travers une couche

protectrice, réduisant de la sorte les interférences dues aux poussières et aux rayures à la surface. Cependant,

la technologie DVD-ROM offre au moins sept fois les capacités de stockage d'un CD-ROM classique, et

arrive à ce résultat en améliorant la technologie utilisée par les lecteurs et graveurs de CD. La distance entre

les pistes d'enregistrement est inférieure à la moitié de celle utilisée pour les CD. La taille des creux est

également inférieure à la moitié de celle des CD, ce qui demande un rayon laser avec une longueur d'onde

plus courte pour lire les creux eux aussi plus petits. Les lecteurs et graveurs de CD utilisent un laser

infrarouge possédant une longueur d'onde de 780 nanomètres (nm) tandis que les graveurs de DVD utilisent

un laser rouge avec une longueur d'onde de 635 nm ou 650 nm. Cette différence seule donne aux DVD-

ROM au moins sept fois la capacité de stockage des CD.

Les pistes et les creux des CD comparés à ceux des DVD

DVD-R : aussi noté -R (cette norme est la première à avoir vu le jour et était principalement destinée à la vidéo. Les

informations sauvegardées sur le support le sont par altération d’une couche inscriptible à l’aide du laser du

graveur. Capacité 4,7Go

DVD+R : comme pour le -R mais la norme est plus récente et plus adaptée que le -R pour le stockage de

données. Il permet la visualisation vidéo à tout moment, sans « finalisation » du disque. Il possède aussi de

meilleures caractéristiques techniques que son cousin. Il n’existe cependant presque aucune différence

visible à l’œil nu entre les -R et le +R. Capacité 4,7Go

DVD-RW et DVD+RW : comme les CD-RW. Les informations sauvées sur le support le sont par

réorganisation de la couche enregistrable à l’aide du laser du graveur. C’est pourquoi un formatage est

requis avant d’écrire ou pour effacer le disque. On ne peut donc pas effacer seulement quelques fichiers. Il

faut effacer tout le disque avant de réécrire les informations qui devaient être conservées, et d'ajouter

d'éventuels nouveaux fichiers. Capacité 4,7Go

DVD-RAM : Norme peu répandue, plus chère, mais pouvant contenir jusqu’à 9,4 Go. Ils sont réinscriptibles

comme les DVD+RW et les DVD-RW mais supportent plus de cycles d’écriture que ces derniers. Ils étaient

à leurs débuts contenus dans une cartouche protectrice. Leur principal avantage sur les DVD+RW et les

DVD-RW est de pouvoir effacer et réécrire fichier par fichier comme sur un disque dur nécessaire d'effacer.

D'où une plus grande souplesse et un grand gain de temps, notamment lors de sauvegardes.

DVD-R DL, DVD-RW DL, DVD+R DL et DVD+RW DL. DL signifiant « Dual Layer » soit « double

couche » en anglais, ces DVD offrent une capacité doublée : 8,50 Go. Cependant, on peut noter une légère

avance des formats +, car la capacité à graver les "DVD+R\RW DL" a été implémentée bien avant sur les

graveurs, la vitesse maximum est également supérieure actuellement.ne intensité supérieur du faisceau laser

permet de lire et écrire sur 2 niveaux.

Il existe aussi des DVD couche unique, double face: environ 9,4 GB et des DVD couche double, double

face (peu fréquent) : environ 17,08 GB.

Ainsi que les formats

Mini DVD : couche unique, face unique : environ 1,4 GB

Mini DVD : couche unique, double face : environ 2,66 GB Mini

DVD : double couche, face unique : environ 2,66 GB Mini

DVD : double couche, double face : environ 5,2 GB formats utilisés par certains caméscopes numériques.

Disque Blu-ray, (abrégé en BD-R), comprend les deux formats de disques optiques Blu-ray enregistrable

avec un graveur de Blu-ray : Les disques BD-R qui sont enregistrable une unique fois et les disques BD-RE

qui sont réinscriptible. Leurs capacités de stockage est de 25 Go pour un disque simple couche et 50 Go pour

un double couche. Il utilise un laser Bleu-violet d’une longueur d’onde de 405 nm ce qui permet de réduire

l’espace entre les creux sur le disque d’’ou l’augmentation de la capacité de stockage.

Mémoire flash.

Il existe un grand nombre de formats de cartes mémoires non compatibles entre eux, souvent des formats

propriétaires. Les formats les plus courants:

Les cartes Compact Flash Les cartes Secure Digital (appelées SD Card) Les cartes Memory Stick Les cartes MMC (MultimediaCard) Les cartes xD picture card

Dans chaque format il existe plusieurs tailles de mémoires, normal, mini, micro en général.

Les cartes Compact Flash : attention 2 types d’épaisseur différente

Les cartes Compact Flash type I, possédant une épaisseur de 3.3mm

Les cartes Compact Flash type II, possédant une épaisseur de 5mm. Capacité max : 137 Go en 2010

Les cartes Secure Digital (SD Card) :

Elle est la plus répandue et offre une capacité maximale de 64 Go (les capacités théoriques maximales sont de 2 Go pour les SD de première génération, 32 Go pour les versions SDHC, et 2 To pour les SDXC)

Les cartes Memory Stick : il existe trois catégories principales de Memory Stick :

Memory Stick (50 mm x 21,5 mm x 2,8 mm)

Memory Stick Duo (31 mm x 20 mm x 1,6 mm)

Memory Stick Micro ou M2 (15 mm x 12,5 mm x 1,2 mm)

Les capacités de lecture/écriture sont limitées aux alentours de 20 Mbps sur les

meilleurs modèles et la capacité limitée à 32Go.

Les cartes mémoire MMC : elle possède de très petites dimensions (24.0mm x 32.0mm x 1.4mm),

équivalentes à celles d'un timbre poste, et pèse à peine 2.2 grammes.

Il existe deux types de cartes MMC possédant des voltages différents :

Les cartes MMC 3.3V, possédant une encoche à gauche

Les cartes MMC 5V, possédant une encoche à droite

MMC HC capacité 8 Go

Les cartes xD picture card :

Le format xD a été développé par Olympus et Fujifilm, pour remplacer le vieux format

SmartMedia prévue pour atteindre une capacité de 8Go

Les disques durs :

a) les classiques

Le disque dur est constitué d’un ou plusieurs plateaux tournant. Chaque plateau est constitué d’un disque

réalisé généralement en aluminium, qui a les avantages d’être léger, facilement usinable. Des techniques

plus récentes utilisent le verre ou la céramique, qui sont encore plus lisses que ceux en l’aluminium. Les

faces de ces plateaux sont recouvertes d’une couche magnétique, sur laquelle sont stockées les données. Les

têtes de lecture/écriture sont dites sont capables de générer un champ magnétique. C'est notamment le cas

lors de l'écriture : les têtes, en créant des champs positifs ou négatifs, viennent polariser la surface du disque

en une très petite zone, ce qui se traduira lors du passage en lecture par des changements de polarité

induisant un courant dans la tête de lecture, qui sera ensuite transformé par un convertisseur analogique

numérique (CAN) en 0 et en 1 compréhensibles par l'ordinateur.

Les vitesses de rotation varient : 5400 Tr/mn

7200 Tr/mn

10000 Tr/mn

15000 Tr/mn

Les ordinateurs standard utilisent les deux

premières vitesses, les plus élevées sont

réservées aux serveurs.

Privilégier toujours les disques les plus rapides

même si cela à un coût.

Sur la photo la tête de lecture a frotté sur le

plateau. Le disque est hors d’usage.

Il existe quatre types de disques durs définis par leur interface. IDE, SCSI, SATA, SAS les propriétés de

ces interfaces ont été ou seront vus lors de l’étude de la carte mère.

b) Une nouvelle technologie est apparue le SSD (Solid State Drive)

Constitué de mémoire flash, les SSD offrent un temps d'accès bien plus rapide qu'un disque dur à plateau (0,1 ms

contre 13 ms), des débits augmentés jusqu'à 350 Mo/s en lecture et 300 Mo/s en écriture pour les modèles

exploitant l'interface SATA III, ainsi qu'une consommation électrique diminuée. Cette technologie qui se place en

successeur des disques durs classiques peine à s'imposer en raison de tarifs de vente très élevés. Autre défaut

actuel: nombre de réécriture limité à 300 000 fois, au mieux 1 à 5 millions pour les meilleures cellules.

SSD 1 To 128 Mo

3.5" Serial ATA II Prix 2300€

Le montage des disques en raid :

1) Le RAID 0, appelé stocke les données en les répartissant sur l'ensemble des disques. En effet en cas de

défaillance de l'un des disques, l'intégralité des données réparties sur les disques sera perdue. Il est

préférable que les disques soient d’égale capacité. Si 2 disques de 20 Go donnent une capacité de 40Go,

un disque de 20 +1 disque de 40 donne également 40 Go.

2) Le RAID 1 a pour but de dupliquer l'information à stocker sur plusieurs disques, on parle donc de

mirroring, On obtient ainsi une plus grande sécurité des données, car si l'un des disques tombe en panne,

les données sont sauvegardées sur l'autre. D'autre part, la lecture peut être beaucoup plus rapide lorsque

les deux disques sont en fonctionnement. Enfin, étant donné que chaque disque possède son propre

contrôleur, le serveur peut continuer à fonctionner même lorsque l'un des disques tombe en panne, au

même titre qu'un camion pourra continuer à rouler si un de ses pneus crève, car il en a plusieurs sur

chaque essieu... En contrepartie la technologie RAID1 est très onéreuse étant donné que seule la moitié

de la capacité de stockage n'est effectivement utilisée.

3) Le niveau 5. Ce mode nécessite au moins 3 disques de même taille, sa capacité est égale n-1 disques

Les données de parité qui permettent en cas de panne de l’un des disques de sauvegardées les données

jusqu’au remplacement de celui-ci.

De cette façon, RAID 5 améliore grandement l'accès aux données (aussi bien en lecture qu'en écriture)

car l'accès aux bits de parité est réparti sur les différents disques de la grappe.

Le mode RAID-5 permet d'obtenir des performances très proches de celles obtenues en RAID-0, tout

en assurant une tolérance aux pannes élevée, c'est la raison pour laquelle c'est un des modes RAID les

plus intéressants en termes de performance et de fiabilité.

4) Le RAID 01 : cumule l'avantage du Raid 0 et 1 : il y a dans notre exemple 4 disques. On met les disques

en Raid 0 deux par deux. Les disques logiques crées (deux dans notre cas) sont mis en Raid 1. Résultat :

des performances en lecture et écriture largement améliorées et la possibilité de perdre deux disques

(dans notre cas on peut perdre les deux disques d'un ensemble Raid 0)

5) Le RAID 10 : C'est l'inverse du Raid 01, dans le sens ou les disques sont d'abord placés en Raid 1 pour

ne former qu'une unité en Raid 0. On obtient ensuite une capacité égale aux deux disques Raid 1 si ceux ci

sont de même capacité. Cette configuration permet la perte de deux disques.