L'unité centrale

L'unité centrale est l'élément le plus important de l'ordinateur. Sa constitution :

• La carte mère
• Le Processeur (CPU)
• La mémoire vive
• La mémoire cache
• Les bus

    ->     La Carte mère (Schéma)

Elle est la colonne vertébrale d'un PC, sur lequel se greffe tous les autres éléments.
Sur la carte mère, on trouve divers slots d'extensions comme les slots ISA (aujourd'hui disparu), PCI et bientôt PCI2 ou encore AGP. Ces slots accueils des cartes d'extensions qui permettent de prendre en charge l'affichage (carte graphique), le son (carte son). Le bus AGP (couleur marron) est quant a lui réservé aux cartes graphiques et ne peux actuellement que recevoir ce type de carte et se trouve seul sur la Carte Mère.
Pour gérer les échanges entre les différents éléments de l'ordinateur et le processeur, la Carte Mère dispose d'un chipset (ensemble de puces). Celui-ci gère les matériels avec plus ou moins d'efficacité selon le modèle choisit. Aujourd'hui, on trouve le chipset EX gérant les nouveaux disques durs UltraDMA/133, l'AGP 4X (bande passante de 1Go/s) qui comme son nom l'indique quadruple le taux de transfert du bus AGP, la fréquence du Bus système passera de 100Mhz à 133Mhz.
Le BIOS (Basic Input Output System) est une puce qui sert d'interface entre le matériel et le système d'exploitation (par exemple : Windows ou Linux). Deux fabricants principaux se partage le marché. AmiBios ou Award. On peut le mettre à jour. On parle alors de Bios Flash.

    ->     Le Processeur / Le CPU

C'est lui, qui au coeur de la machine, exécute les instructions des logiciels chargés en mémoire de travail (ram).
C'est un système électronique, capable d'accomplir des ordres élémentaires, comme lire ou écrire des données en mémoire, faire des comparaisons de valeurs numériques, traiter des opérations mathématiques simples, etc...
Ils se distinguent, par une fréquence d'horloge, exprimée en Mhz, ou millions de cycles par seconde. Plus cette fréquence est élevée, et plus le processeur est rapide.
Les processeurs utilisent la technologie de multiplication de fréquence. Pour travailler avec les éléments de la carte mère qui tournent à une fréquence moins élevée, le processeur, utilise un coefficient multiplicateur qui multiplie la fréquence de la carte mère pour arriver à celui du processeur (exemple : CM - 100 MHZ ; CPU - 650 MHZ ; COF 6,5).
On les classe aussi, en fonction de la taille de registre interne, de la taille d'informations qu'il peut manipuler, à chacune impulsion d'horloge. Un processeur, 32 bit peut stocker des nombres entiers entre 0 et 4294967298.
Maintenant, les processeurs intègrent des circuits électroniques spécialisés dans les calculs mathématiques complexes. Ils sont capables de réaliser en un temps record, des racines carrés, des multiplications, des élévations à la puissance : ces processeurs se nomment FPU. En réalité, ils servent surtout au calcul des jeux en trois dimensions qui nécessitent une grosse puissance de calcul.
Tous les processeurs sont maintenant à base du code MMX. Il est adapté à la création de jeux vidéo et d'applications multimédia. Il s'agit, en fait, plus d'une innovation marketing que d'un simple progrès technique.
Dans la lutte incessante Intel/AMD. AMD a conçu son propre jeu d'instruction 3D. Le 3DNow est beaucoup plus performant que le MMX. Il est actuellement utilisé par de nombreux jeux 3D. Les seuls à utiliser sont les K6 et K6 et Athlon.
Intel, quant à lui, a créé son jeu d'instructions SSE, destiné à lutter contre le 3DNow. Il a pour but de faciliter la création de jeux en 3D. Ils sont présentes que dans ces Pentiums III.
L'avenir sera-t-il dans supraconductivité ? Rendez-vous dans 1O ans.
La valse des marques et des performances :

    ->     La mémoire vive (RAM)

C'est la mémoire principale, ou mémoire de travail.
La mémoire vive (RAM) de votre PC stocke temporairement les instructions des programmes pendant leur exécution, ainsi que les données associées.
Chaque donnée est mémorisés sous la forme d'un code numérique précis.
La vitesse d'accès à la mémoire est exprimée en milliardième de seconde, ou nanosecondes (ns). Le temps d'accès des barrettes est de 60-70 ns en moyenne. Elle est constituée de cellules, qui sont des ensembles de transistors, regroupés pour constituer une unité logique de stockage d'information à haute intégration.
La mémoire des ordinateurs est une gigantesque matrice renfermant des millions de circuits électroniques identiques, destinés à contenir chacun un bit d'information. A l'échelle de la micro-électronique, c'est une véritable ville avec des millions d'appartements pouvant contenir des charges électriques. Et pourtant, cela n'occupe qu'une surface de quelques centimètre carrés !
Les programmes sont de plus en plus complexes et manipulent de plus en plus de données.
Mais elle a une caractéristique gênante : elle s'efface dès que le courant est coupé ! Les circuits électroniques qui la constituent ayant besoin d'une source d'énergie permanente pour conserver les informations
Maintenant, on parle de SDRam, une technologie plus performante que la mémoire standard et la mémoire EDO. On travaille maintenant avec des bus de 100 à 133 Mhz
Il arrive de nouveau type :
- DDRam la futur mémoire avec un bus de 266 Mhz
- La SGRam pour la vidéo
- RAMBUS développé par Intel, plus performante

    ->     La mémoire cache

Le microprocesseur passe son temps à lire ou a écrire des formations dan la mémoire. Cela pose un problème, car les barrettes mémoire ont des cycles de réactions plus lents que le microprocesseur. Il y a e perte de temps, si le microprocesseur attend que la mémoire lui dise "Ok, j’ai enregistré l’information " ou "Voici l’info que tu m’as demandée". Cette attente peut faire perdre i utilement 30% à 40% de la puissance d’un ordinateur ! Pour éviter cela, les fabricants ont intégré une mémoire cache de niveau 1 directement dans le coeur des microprocesseurs. C’est une petite quantité de mémoire ultra-rapide faisant intermédiaire entre le microprocesseur et la mémoire. De la sorte, le microprocesseur fait ses opérations d’écriture/lecture directement dans la mémoire ultra- rapide qui s’occupe ensuite de dialoguer à une vitesse plus lente avec la mémoire normale.
La mémoire cache de niveau 2 est une mémoire située à l’extérieur du microprocesseur. L’utilisation conjointe d’une mémoire cache de niveau 1 et d’une mémoire cache de niveau 2 améliore grandement les performances des microprocesseurs ! Selon les types de machines, la mémoire cache de niveau 2 peut aller de 12B Ko à 512 Ko.

    ->     Les bus

Le bus sert a faire véhiculer des informations entre les differents composants d'un ordinateur de façon assez rapide.
Le premier Pc avait 2 bus: le bus d'adresse et le bus de données. Le bus d'adresse avait une largeur de 20 bits, donc 20 fils parallèles qui transmettent ou ne transmettent pas (0 ou 1), donc, on pouvait adresser 1 Mo de mémoire (2 puissance 20 égale a peu près 1 Million), par contre le bus de donnees avait une largeur de 8 bits, donc 256 valeurs possibles.
Le Bus ISA (Industry Standard Architecture) a une largeur de 16 bits et est cadence a 8 Mhz donc il peut transmettre 16 Mo de données par seconde, (1 Hz => un cycle d'horloge par seconde, 8 Mhz => 8 million de cycle par seconde, et comme il a une largeur de 16 bits, donc 2 octets, donc 16 million d'octets par seconde...) Mais en fait il ne transfère au maximum que 8Mo/s car il doit rester compatible avec le premier.
Apres le bus ISA, il y a eu une petite amélioration du bus, ça a donne le bus E ISA qui avait une largeur de 32 bits, donc transfère de 32 Mo/s.
Puis le bus VESA, abréviation VLB (Vesa local Bus). C'est un bus cadence a 40 Mhz ( en fait c'est la limite mais cette fréquence dépends du fonctionnement du processeur ) et a une largeur de 32 bits, ce bus est plus rapide que le bus ISA.
Le dernier bus en date est le bus PCI (Peripheral Component Interconnect) d'Intel (eh oui encore eux). Ce bus d'une largeur de 32 ou 64 bits fonctionne a 33 Mhz (même a 66 Mhz je crois). Ce qui est nouveau dans ce bus, c'est la possibilité de reconfiguration, et le plug & play (qui ne marche pas souvent d'ailleurs).