unité centrale - Lycée Saint

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Unité centrale
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L’unité centrale représente le cerveau de l’ordinateur. L’unité centrale communique avec les périphériques
grâce à des interfaces.
Boîtier
UNITE CENTRALE
Bus
Microprocess
eur
Mémoire vive
Mémoire
morte
INTERFACES
L’ordinateur utilise le langage binaire composé de 0 et de 1 (bit = BInary digiT)
Un groupe de 8 bits s’appelle un octet.
I/ Les composants de l’unité centrale
L’unité centrale constitue le cerveau de l’ordinateur.
Elle comporte :
1) Le microprocesseur : C’est une puce de silicium de quelques mm2 :
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il exécute les instructions contenues dans un programme et effectue les calculs. Sa performance est
déterminée par la fréquence d’une horloge interne exprimée en Mégahertz (La fréquence des
processeurs équipant actuellement les PC varient de 600 Mhz à 1,3 GHZ)
2) La mémoire centrale
- La mémoire vive (R.A.M. : Random Access Memory) : c’est la mémoire vive de l’ordinateur, elle est
volatile son contenu est perdu lorsqu’on éteint l’ordinateur. C’est une mémoire qui nécessite un
rafraîchissement constant en électricité. Une configuration micro actuelle doit disposer d’au moins
64 MO (minimum pour Windows 2000).
- La mémoire morte : R.O.M. : Mémoire morte en principe ineffaçable elle comprend le programme de
démarrage du système (B.I.O.S.)
3) Les interfaces
Ils sont chargés d’établir la communication entre l’unité centrale et les périphériques.
L’interface parallèle : les données sont transmises en parallèle par octet (8 bits)
utilisation : disque dur, imprimante, scanner...
L’interface série transfert les données bit par bit. Interface très lente (115200 bits
par seconde soit environ 100 KO secondes). Elle est utilisée par le modem, la souris ;
01000100001110110111101
L’interface SCSI : elle permet de connecter de 7 jusqu’à 31 périphériques divers. Elle allège le
travail de l’unité centrale (le débit peut atteindre jusqu’à 160 MO/s
4) Les bus
Ils assurent la communication des données entre les différents éléments de l’unité centrale.
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Les bus peuvent se classer en 4 catégories :
le bus mémoire qui fait la liaison entre le processeur et la mémoire centrale : sur les
ordinateurs récents ce bus a une fréquence de 133 Mhz (et il véhicule les données sur 64 bits)
le bus PCI a une fréquence de 66 Mhz et véhicule les données sur 64 bits. Il reçoit la plupart
des cartes d’extension (sauf la carte graphique)
Le bus AGP est un bus relié directement au processeur. Il est spécialisé dans la gestion des
données vidéos
Le bus USB permet de connecter jusqu’à 128 périphériques en chaîne. Son débit lent (1,5
MO/s) lui confère un usage pour les périphériques lents (scanner, Webcam, joystick…). Il est
compatible Plug and Play : on peut brancher et débrancher les périphériques sans éteindre
l’unité centrale
II/ La carte mère
La carte mère regroupe l’ensemble des composants de l’unité centrale (voir annexe 3)
La carte mère comprend un « chipset » (jeu de composants) dont le rôle essentiel est de réguler les
échanges entre les différents éléments de l’unité centrale. C’est un élément déterminant dans le
choix d’un micro ordinateur (au même titre que le choix du microprocesseur)
La mémoire cache : c’est une mémoire très rapide située entre le microprocesseur et la mémoire. Elle
fait office de mémoire tampon entre le processeur (très rapide) et la mémoire (+ lente).
Exemple : une carte mère Asus
Retrouvez
sur
la
carte
mère l’emplacement
du :
1) Processeur
2) chipset
3) Connecteurs PCI
4) Barrettes de RAM
5) connecteur AGP
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Annexe n°1 - Les types de mémoire
Type
SDRAM
RDRAM
SGRAM
SRAM
ECC
Définition
Single Dynamic
RAM
Utilisation
Performance
Mémoire vive standard Vitesse d’accès (en
utilise par la plupart
milliardième de secondes : 10
des PC
nanosecondes (ns)
Peut fonctionner avec un bus
de données à 100 (8 ns) ou
133 Mhz
RAMbus Dynamic Mémoire vive très
Débit : élevé : jusqu’à 1,6 GO
RAM
rapide et plus
secondes. Elle peut être
(RAMBUS est le couteuse, cette RAM employée avec un bus de
nom de la société équipe les PC haut de données à 200 Mhz (qui
ayant inventé le
gamme
n’existerait que sur les
concept
cartes graphiques)
La fréquence interne de cette
mémoire est de 800 MHZ
Synchronous
Extension de la
Vitesse légèrement plus
Graphic RAM
SDRAM qui inclut des rapide que la SDRAM (gain de
fonctions spécifiques 5 à 6% par rapport à la
de lecture/écriture de SDRAM)
données graphiques.
Elle se retrouve sur la
plupart des cartes
graphiques récentes
Static RAM
Mémoire plus rapide
que la SDRAM, elle ne
nécessite pas de
rafraîchissement. Elle
coûte très cher et
n’est utilisée que
comme mémoire cache
Mémoire très rapide
mais aussi très
coûteuse destinée aux
serveurs de réseaux
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Annexe n°2 - Caractéristiques des bus
Eléments
Bus PCI (Peripherals
Component
Interconnect)
Bus AGP (Accelerated Bus mémoire
Graphic Port)
Taille du bus
64 bits
64 Bits
64 Bits
Fréquence
66 Mhz
66 Mhz
100 ou 133 Mhz
Débit maximum
460 MO/s
De 133 MO/s à 1052
MO/S (en AGP 4X)
1000 MO/s
(environ) en 133
Mhz pour la
SDRAM
Annexe 3 : Flux de données à l’intérieur de l’unité centrale (schéma simplifié sans le chipset)
Contrôleur AGP
Bus de données
66 MHZ
Processeur PENTIUM
III 800 MHZ 64 bits
Bus de données
à 66 Mhz
Bus mémoire
à 133 MHZ
Bus de données
66 MHZ
Contrôleur PCI
Bus de données à 66 Mhz
RAM
Slot AGP recevant une carte graphique
Slots PCI recevant
Des cartes d’extension
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