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04/11/2002 Stéphane FAVREAU CHAPITRE 4 CARTE MERE ET BUS La carte mère est le composant principal d’un PC. Il en existe de nombreux types. Nous verrons également les composants et les connecteurs d’interface qui les compose. -1- FACTEURS D’ENCOMBREMENT DE CARTES MERES Le terme facteur d’encombrement désigne les dimensions physiques de la carte mère. Il est important de le prendre en compte car il détermine le type de boîtier nécessaire. De plus, en cas d’évolution, certaines cartes mères sont interchangeables, d’autres pas. F AT BABY Ce sont des cartes mères sensiblement identiques à la carte mère de l’IBM XT original. C’est le format le plus répandu jusqu’en 1996. Ce type de carte est facilement interchangeable aussi les mises à niveau de PC sont très faciles. Pour reconnaître, une carte AT baby c’est simple. Toutes les cartes d’extensions se place dans des slots en formant un angle de 90° avec la carte mère. Par ailleurs, elles sont équipées d’un connecteur clavier à 5 broches. Les autres connecteurs – port série et port parallèle sont reliés sur des languettes latérales et reliés à la carte mère à l’aide de câbles. F AT PLEIN FORMAT C’est une carte de grande taille adapté aux grandes tours. Les caractéristiques sont identiques à celle de l’AT BABY. F LPX C’est un format semi propriétaire développé par western digital. Semi propriétaire car les normes de la carte élévatrice n’ont jamais été détaillée clairement. Les PC équipés de ce SUPPORT TECHNIQUE 27 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU type de carte mère ne sont pas évolutif en raison de l’absence de normalisation. Elles sont pourtant courantes dans les PC COMPAQ, PACKARD BELL et HP. Elles se disposent dans des tours low profile ou desktop. Sa particularité la plus visible est que les slots d’extension sont montés sur une carte élévatrice insérée dans la carte mère. Les cartes d’extension sont alors insérées latéralement dans le boîtier perpendiculairement à la carte élévatrice. De plus, la disposition des connecteurs est standardisée : une rangée de connecteurs constituée du port VGA, du port parallèle, 2 ports séries et deux connecteurs mini din. F ATX Apparu depuis 1996, c’est désormais le format le plus répandu. C’est une amélioration du standard AT développé par INTEL. Les progrès portent sur : • • • • • Panneau de connecteurs d’ E-S externes intégrés sur 2 niveaux. ( plus besoin de les connectés à l’aide de câbles ) Connecteur d’alimentation interne unique avec détrompeur. Processeur et mémoire déplacés pour garantir un meilleur accès et une disposition plus proche du ventilateur de l’alimentation. Connecteurs d’E-S internes déplacés ( port floppy et IDE ) Refroidissement amélioré. Il n’y a plus besoin d’utiliser un ventilateur processeur, seulement un dissipateur thermique. F NLX C’est une amélioration du format LPX. Totalement standardisé, les cartes mères NLX sont interchangeables et sont adaptés pour recevoir des P2, ce qui n’était pas le cas du format LPX. • • • Compatibilité avec les dernières technologies de processeurs. Flexibilité face à l’évolution très rapide des technologies de processeurs. Compatibilité avec les autres technologies émergentes. – USB, SIMM, AGP – C’est une carte très adaptée au tour desktop ou low profile. SUPPORT TECHNIQUE 28 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU F CARTES PROPRIETAIRES Elles correspondent aux cartes dont les facteurs d’encombrement ne sont ni AT, ni ATX, ni LPX ou ni NLX. Elles équipent des PC qui ne sont pas évolutifs car ces cartes ne sont pas interchangeables avec celles d’autres constructeurs. Elles sont souvent appelées « carte fond de panier » car en fait les composants qui équipent la carte mère sont en fait placés sur une carte d’extension enfichée dans un slot. On trouve ce format sur des serveurs. En effet ce type de format peut faciliter les opérations de maintenance. -2- COMPOSANTS DE LA CARTE MERE Une carte mère moderne intègre plusieurs composants : • • • • • • Un support ou slot de processeur, Un chipset, Une puce de super E-S, Un bios, Des connecteurs SIMM ou DIMM, Des slots de bus, une pile, un régulateur de tension pour le processeur. F SUPPORTS – SLOTS DE PROCESSEUR Les processeurs à partir du 486 ont toujours été enfichés dans un support appelé socket ou depuis le pentium 2 dans un slot Cela permet aux utilisateurs de remplacer leurs processeurs d’une façon simple. N° de support Nb de broches Disposition des broches Tension Socket 1 169 PGA 17 x 17 5v Socket 2 238 PGA 19 x 19 5v Socket 3 237 PGA 19 x 19 5v, 3.3v SUPPORT TECHNIQUE Type de processeurs 486 sx, sx2, dx, dx4, overdrive 486 sx, sx2, dx, dx2, dx4, overdrive 486 sx, sx2, dx, dx2, dx4, overdrive 29 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU Socket 4 273 PGA 21 x 21 5v Socket 5 320 SPGA 37 x 37 3.3v, 3.5 v Socket 6 235 PGA 19 x 19 3.3v Socket 7 321 SPGA 37 x 37 VRM Socket 8 387 VRM auto Slot 1 242 Slot 2 N/a SPGA double SLOT SEC / SIPP SLOT SEC VRM auto VRM auto Pentium 60, 66, overdrive Pentium 75 à 133, overdrive 486 dx4, 486 pentium overdrive Pentium 75 à 266, MMX, overdrive 6 x 86, K6 Pentium pro Pentium 2 MMX, celeron Pentium 2 xéon F CHIPSET Au départ, les cartes mères utilisaient un grand nombre de puces distinctes pour permettre à la carte mère de jouer son rôle : le générateur d’horloge, le contrôleur de bus, les contrôleurs d’interruptions et de canaux DMA, l’horloge, la RAM CMOS, le contrôleur de clavier ainsi que d’autres puces logiques simples servant à compléter le circuit de la carte mère, ainsi que le processeur, le coprocesseur mathématique, la mémoire et autres éléments. En 1986, une société, « CHIPS & TECHNOLOGIES » lança un composant révolutionnaire. Une seule et unique puce intégrant toutes les fonctions remplies par les différentes puces qui équipaient jusqu’alors la carte mère d’un PC. Ce fut le premier CHIPSET ou jeu de composant. Il incluait les fonctions du générateur d’horloge système, des deux contrôleurs d’interruptions, des deux contrôleurs de canaux DMA et même de la puce RAM CMOS / horloge. La place ainsi libérée sur la carte mère a permis de les améliorer. Il existe de nombreux constructeurs de CHIPSET. Les plus courants sont INTEL, VIA et ALI. F LES CHIPSETS INTEL INTEL est le leader écrasant de l’industrie du CHIPSET. Apparu sur ce marché en 1994, cela lui a permis de réduire les délais entre le lancement d’un processeur et la sortie du premier PC équipé de ce même processeur. Par la suite, INTEL s’est mis à élaborer des cartes mères ce qui fait que désormais, à la sortie d’un nouveau processeur coïncide aussi la sortie d’un PC équipé de ce processeur. SUPPORT TECHNIQUE 30 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU FNUMEROS DE MODELES DE CHIPSETS D’INTEL 420 430 440 450 P4-486 P5-PENTIUM P6-PENTIUM PRO – PENTIUM 2 P6 SERVER – PENTIUM PRO – PENTIUM 2 XEON - La plupart des CHIPSETS reposent sur une architecture à deux niveaux, incorporant d’une part une partie NORTHBRIDGE ( ou pont nord) et d’autre part une partie SOUTHBRIDGE ( ou pont sud ). La partie NORTHBRIDGE est la partie essentielle du CHIPSET car elle inclut l’interface qui permet la communication entre le processeur et le reste de la carte mère. Il contient les contrôleurs de cache et de mémoire vive ainsi que l’interface entre le bus de processeur à grande vitesse (33 MHZ, 50MHZ, 66MHZ, ou 100MHZ ) et le bus PCI cadencé à 33MHZ et / ou le bus AGP cadencé à 66 MHZ. Le circuit NORTHBRIDGE est le seul élément de la carte mère qui peut travailler à la vitesse du processeur. Le circuit SOUTHBRIDGE fonctionne moins rapidement. Il se connecte au bus PCI, il inclut l’interface qui permet de communiquer avec le bus ISA cadencé à 8 MHZ. Elle contient aussi normalement les deux interfaces de contrôleurs IDE, ainsi que l’interface USB. F CHIPSETS INTEL POUR CARTES MERES 486 CHIPSET Nom de code Lancement Processeur Vitesse de bus Double processeur Type de mémoire Parité ECC Mémoire maximale Type de cache de niveau 2 Compatibilité PCI AGP SUPPORT TECHNIQUE 420 TX SATURN Novembre 92 486 – 5v Jusqu’à 33 MHZ Non FPM Parité 128 Mo Asynchrone 420 EX ARIES Mars 94 486 – 5 et 3.3v Jusqu’à 50MHZ Non FPM Parité 128 Mo Asynchrone 420 ZX SATURN 2 Mars 94 486 – 5 et 3.3 v Jusqu’à 66MHZ Non FPM Parité 128 Mo Asynchrone 2.0 Non 2.0 Non 20. Non 31 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU F CHIPSETS INTEL POUR CARTES MERES PENTIUM CHIPSET Nom de code Lancement Processeur Vitesse de bus Double processeur Type de mémoire Parité ECC Mémoire maximale Mise en cache Max Type de cache de niveau 2 Compatibilité PCI AGP 420 TX MERCURY Mars 93 P 60 et 66 66MHZ Non FPM Parité 192 Mo 192 Mo 420 EX NEPTUNE Mars 94 P 75 et + 66MHZ Non FPM Parité 512 Mo 512 Mo 420 ZX TRITON Janvier 95 P 75 et + 66MHZ Non FPM – EDO Aucun 128 Mo 128 Mo Asynchrone Asynchrone Asynchrone burst 2.0 Non 2.0 Non 2.0 Non CHIPSET 430 MX 430 HX 430 VX Nom de code MOBIL TRITON TRITON 2 TRITON 3 Lancement Octobre 95 Février 96 Février 96 Processeur P 75 et + P 75 et + P 75 et + Vitesse de bus 66MHZ 66MHZ 66MHZ Double Non Oui Non processeur Type de FPM – EDO FPM – EDO FPM – EDO mémoire Parité ECC Aucun Parité ECC Aucun Mémoire 192 Mo 512 Mo 128 Mo maximale Mise en cache 64 Mo 512 Mo 64 Mo Max Type de cache Asynchrone burst Asynchrone burst Asynchrone burst de niveau 2 Compatibilité 2.0 2.1 2.1 PCI AGP Non Non Non SUPPORT TECHNIQUE 32 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 430 TX NEANT Février 97 P 75 et + 66MHZ Non FPM – EDO – SDRAM Aucun 256 Mo 64 Mo Asynchrone burst 2.1 Non CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU F CHIPSETS INTEL DE SIXIEME GENERATION – PENTIUM PRO ET PENTIUM 2 CHIPSET Nom de code Lancement Processeur Vitesse de bus Multi processeur Type de mémoire Parité ECC Mémoire maximale Mise en cache Max Type de cache de niveau 2 Compatibilité PCI AGP 450 KX ORION Novembre 95 PENTIUM PRO 66MHZ Oui FPM Parité ECC 1 Go 1 Go 450 GX ORION SERVER Novembre 95 PENTIUM PRO 66MHZ Oui FPM Parité ECC 8 Go 1 Go 440 FX NATOMA Pentium 2 PENTIUM 2 66MHZ Oui FPM – EDO Parité ECC 1 Go 1 Go Asynchrone burst Asynchrone burst Asynchrone burst 2.0 Non 2.0 Non 2.1 Non F CHIPSET PENTIUM 2 CHIPSET Nom de code Lancement Processeur 440 FX NATOMA Mai 96 440 LX NEANT Août 97 PENTIUM PRO Vitesse de bus 66MHZ 66MHZ Oui Oui FPM – EDO - FPM – EDO - Parité ECC Parité ECC 1 Go EDO 512 Mo SDRAM Multi processeur Type de mémoire Parité ECC Mémoire maximale Mise en cache Max Type de cache de niveau 2 Compatibilité PCI SUPPORT TECHNIQUE 1 Go 440 EX 440 BX NEANT NEANT Avril 98 Avril 98 PENTIUM PRO PENTIUM 2 66 – 100 66MHZ MHZ Non Oui FPM – EDO – SDRAM Parité ECC FPM – EDO – SDRAM Parité ECC 256 Mo 1 Go 1 Go 1 Go 1 Go 1 Go Intégré Proc Intégré Proc Intégré Proc Intégré Proc 2.1 2.1 2.1 2.1 33 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU AGP Vitesse AGP Non Néant Oui 266 Mo/s Oui 266 Mo/s Oui 533Mo/s F PUCES DE SUPER ENTREES – SORTIES Les puces de super E – S désignent les composants suivants : • • • Un contrôleur de disquettes Deux contrôleurs de ports séries Un contrôleur de port parallèle F LE BIOS Toutes les cartes mères doivent être équipées d’une puce spéciale contenant des logiciels : le BIOS – Basic Input / Output – Systèmes d’entrées – sorties de base – Cette puce contient les programmes et les pilotes de démarrage utilisées pour permettre à l’ordinateur de se mettre en route et qui font office d’interface pour le matériel de base de l’ordinateur. Le BIOS intègre également des routines de diagnostic POST – Power On Self Test – qui vérifient les principaux composants de l’ordinateur quand celui ci est mis sous tension. Il contient aussi un programme setup pour stocker les informations sur la configuration de l’ordinateur dans la mémoire CMOS alimenté par une pile sur la carte mère. Le BIOS est donc une série de programmes, incorporés à une puce de mémoire EPROM – Erasable Programmable Read Only Memory – également appelé puce de ROM FLASH. Cette série de programmes est la première chose que l’ordinateur charge quand il est mis sous tension. Le BIOS de la plupart des PC est composé de 4 éléments importants : • POST : L’autotest POST vérifie le processeur, la mémoire, le chipset, la carte vidéo, les contrôleurs de lecteurs, le clavier……… • CHARGEUR D’AMORCE : C’est une routine qui localise l’OS et le charge. • PILOTE de BIOS : C’est une série de pilotes servant d’interface de base entre l’OS et le matériel. Quand DOS ou Windows fonctionnent en mode protégé, l’ordinateur ne se sert que du pilote du BIOS. • SETUP : Programme de configuration qui contient le BIOS. SUPPORT TECHNIQUE 34 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU 3 sociétés dominent le marché du BIOS : • • • PHOENIX AMI AWARD, rachetée en 1998 par PHOENIX. PHOENIX équipe le BIOS des cartes mères INTEL. Ainsi que celui de ces concurrents. Les BIOS des cartes mères ne sont pas compatibles entre eux. Chaque type de carte mère nécessite un BIOS spécifique. Cependant les BIOS peuvent être mis à jour pour intégrer de nouvelles fonctions non existantes au moment de leur première écriture. Ex : la vitesse des processeurs. Pour cela, on flash le BIOS du PC. Attention, cette manœuvre est délicate et présente des risques. F CONNECTEURS D’INTERFACE DE CARTES MERES Les connecteurs d’interface de carte mère désignent les connecteurs IRDA – données infrarouges – les connecteurs de pile, les connecteurs de LED et de verrouillage clavier, les connecteurs de haut – parleur, les connecteurs d’alimentation du ventilateur processeur, connecteur audio pour CD. -3- FONCTIONS SYSTEMES ET CARACTERISTIQUES DES BUS Le cœur de toute carte mère est représenté par les bus qui la composent. Un bus n’est rien d’autre qu’un chemin commun emprunté par les données qui circulent au sein d’un ordinateur. Le chemin est l’élément qui permet à l’ordinateur d’établir des communications entre ses différents composants. Le PC repose sur un système de bus organisés hiérarchiquement. La plupart des ordinateurs modernes possèdent au moins trois bus différents. Certains en comptent même quatre. Ils sont organisés et situé les uns au dessus des autres. Chaque composant de l’ordinateur est connecté à l’un de ces bus et certains dont le CHIPSET pour l’essentiel font office de pont entre les différents bus. On distingue les bus suivants : F BUS DE PROCESSEUR Le plus rapide de l’ordinateur, situé au cœur du CHIPSET et de la carte mère. Il est utilisé par le processeur pour faire circuler les informations à destination ou en provenance de la mémoire cache, de la mémoire vive et du circuit NORTHBRIDGE. SUPPORT TECHNIQUE 35 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU F BUS AGP Le bus AGP est un bus 32 bits à grande vitesse puisqu’il fonctionne à 66MHZ. Il est relié au circuit NORTHBRIDGE du CHIPSET. Sur la carte mère, il se manifeste par la présence d’un seul et unique slot AGP. F BUS PCI C’est un bus 32 bits cadencé à 33MHZ. Il est géré par le circuit NORTHBRIDGE du CHIPSET. On trouve généralement plusieurs slots PCI sur une carte mère. F BUS ISA C’est un bus 16bits cadencé à 8MHZ. A l’origine, il transférait 8 bits de données. C’est un bus très lent, toujours utilisé par les cartes modem, cartes son… Il est généré par le circuit SOUTHBRIDGE du CHIPSET de la carte mère, qui fait office de contrôleur de bus ISA et d’interface entre le bus ISA et le bus PCI, plus rapide, situé juste au-dessus de lui. La puce de super E – S de la carte mère est en principe connecté au bus ISA. F LE BUS DE PROCESSEUR Le bus de processeur est le canal de communication établi entre le processeur et le chipset de la carte mère, plus particulièrement le circuit NORTHBRIDGE. Il fonctionne à la même vitesse que la carte mère soit 66, 75 ou 100MHZ. Il sert à transférer des données entre le processeur et la mémoire cache externe sur les PC équipés de PENTIUM et +. Les ordinateurs de ce type possèdent un module de mémoire cache externe pour le processeur. Cette mémoire cache est connecté au bus de processeur, qui fonctionne à la vitesse de la carte mère – 66MHZ en principe – Par conséquence, au fur et à mesure que la vitesse de processeurs PENTIUM a augmenté, la mémoire cache de niveau 2 est demeurée à la vitesse relativement lente de la carte mère. Le problème a été résolu avec la génération du PENTIUM et du P2. Pour ces processeurs, en effet la mémoire cache de niveau 2 a été retirée de la carte mère pour être incorporée directement au processeur. Ainsi, elle peut fonctionner à une vitesse plus proche de celui – ci. Le bus processeur est un bus cadencé soit à 66MHZ, 100MHZ, voir 133MHZ. Son taux de transfert est de 528 Mo/s. On obtient ce taux de transfert en multipliant la quantité de données pouvant être transférée simultanément – 64 bits pour les P2 – par la fréquence d’horloge. ( 66MHZ x 64 bits = 4224 Mbps et 4224 mbps / 8 = 528 Mo/s /8 car 8 bits égal 1 octet -) SUPPORT TECHNIQUE 36 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU F BUS DE MEMOIRE Il assure les transferts de données entre le processeur et la mémoire principale. Il est connecté au circuit NORTHBRIDGE du CHIPSET. Selon le type de mémoire pour lequel le chipset a été conçu, le circuit NORTHBRIDGE peut fonctionner à différentes vitesses. Les mémoires FPM ou EDO, avec un temps d’accès de 60ns ne fonctionner le bus de mémoire qu’a 16MHZ. Cette fréquence de 16MHZ génère, en effet, une vitesse de cycle d ‘environ 60ns. Les nouveaux CHIPSETS et les nouvelles cartes mères capable de gérer la SDRAM peuvent faire fonctionner le bus de mémoire à 66MHZ, 100 MHZ (10 ns). F TYPES DE BUS D’ E – S Le bus d’ E- S permet d’ajouter des périphériques à l’ordinateur afin d’en étendre les capacités. Les composants informatiques les plus indispensables, telles les cartes son et vidéo doivent être enfichés dans des slots d’extension. Les bus d’ E – S existants sont nombreux et ont évolué au fur et à mesure de l’évolution des processeurs, des exigences des logiciels et de l’apparition de nouveaux besoins dans le domaine du multimédia. On distingue les bus ISA, MCA, EISA, VLB, PCI, PC CARD, FIREWIRE et USB. F BUS ISA Le bus ISA est le bus 8 bits qui équipait le 1er IBM PC lancé en 1981. Il fut développé en 16 bits à partir de 1984. Le premier bus ISA était cadencé à 4.77MHZ, désormais ce bus est cadencé à 8.33MHZ ce qui offre un taux de transfert de 8Mo/s. ( 8 MHZ x 16 bits = 128 Mbps, 128 Mbps/2cycles /8 = 8Mo/s) Les transferts de données effectués par l’intermédiaire d’un bus ISA nécessitent de deux à 8 cycles. • CARACTERISITQUES DU BUS ISA 8 BITS 8 lignes de données, 20 d’adresses ce qui permet de gérer 1Mo. • CARACTERISTIQUES BUS ISA 16 BITS Bus compatible avec les cartes ISA 8 bits, 16 lignes de données, 20 lignes d’adresse ce qui permet de gérer 1Mo de mémoire. SUPPORT TECHNIQUE 37 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU F LE BUS MCA Avec l’apparition des processeurs 32 bits, à partir du 386, le bus ISA s’est trouvé inapte à gérer la puissance des processeurs qui pouvaient transférer jusqu’à 32 bits de données simultanément contre 16 bits pour le bus ISA. Plutôt que de développer une extension 32 bits de ce bus, IBM a développé en 1987 le bus MCA, bien supérieur au ISA. • CARACTERISTIQUES DU BUS MCA Incompatible avec les bus ISA, 32 lignes de données, Système « maître de bus ». Cette technique permet à tout périphérique relié à un bus d’utiliser celui ci sans être géré par d’autres composants s’il a besoin de communiquer avec un autre périphérique relié aussi au bus. IBM ayant commercialisé ce bus sous licence, il ne fut jamais très répandu malgré d’indéniable qualité. F LE BUS EISA Ce fut la réponse de grands constructeurs au bus MCA lancé par IBM. Il fut développé essentiellement par COMPAQ et fut lancé en 1988. Il repose sur des slots 32 bits utilisables avec un processeurs 386 DX ou supérieur. Il est compatible avec les cartes ISA 16 bits. Il gère jusqu’à 32 bits de données cadencées à 8.33MHZ avec un minimum de deux cycles pour assurer le transfert des données soit un taux de transfert de 33 Mo/s. Il gère la technique maître de bus qui diminue les conflits d’IRQ et d’adressage des cartes d’extensions. F BUS VLB Lancé en 1992, il a été développé par NEC ainsi que par d’autres constructeurs, il était principalement dédié à la vidéo. C’est le premier bus d’entrées – sorties qui est relié au bus de processeur via la partie NORTHBRIDGE du CHIPSET. Cette disposition permet à ce bus d’être cadencé en rapport à la fréquence de la carte mère et pouvant transférer de 128 Mo à 132 Mo/s. Cependant, ce bus n’a jamais été développé pour les processeurs PENTIUM. Il est seulement compatible avec les 486. Le bus VLB peut atteindre 66MHZ mais dans la pratique ce bus cadencé à 33MHZ car les cartes d’extensions ne pouvaient dépasser les 40 – 50 MHZ. De plus l’utilisation de plusieurs cartes d’extension pouvait engendrer des difficultés et nécessitait une réduction de la fréquence. SUPPORT TECHNIQUE 38 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU F BUS PCI Il fut développé par INTEL à partir de 1992 et supplanta le bus VESA / VLB. Ce standart propose une nouvelle conception du bus de PC traditionnel en ajoutant un nouveau bus situé entre le processeur et le bus d’ E – S natif. Plutôt que d’être branché directement sur le bus de processeur comme c’est le du VLB, le bus PCI utilise un nouveau type de contrôleur mis au point spécifiquement pour élargir les capacités du bus et situé dans la partie NORTHBRIDGE du chipset. Les données transitant par le bus PCI à une vitesse de 33 Mo/s. La largeur de bande est de 132 Mo/s. Sur des configurations 64 bits, la largeur de bande doublera ce qui permettra de transférer 264 Mo/s. Ce bus a servi de modèle à INTEL pour développer la spécification « plug ‘n play ». C’est à dire que les cartes PCI ne peuvent être configurées que par voie logicielle. Il ne peut y avoir de cavaliers à positionner selon telle ou telle IRQ. Il gère aussi la techniqie maître de bus. F LE BUS AGP C’est un standard développé par INTEL pour accroître les performances du circuit vidéo des PC. Le bus PCI gérant entre autres, les disques durs, et les applicfations 3D ou de groupware nécessitant toujours plus de ressources systèmes, le bus PCI a atteint rapidement ses limites. L’idée de base de ce standard consiste à créer une interface dédiée plus rapide entre le CHIPSET vidéo et le processeur de la carte mère. L’interface opère exclusivement entre ces deux périphériques, ce qui offre 3 avantages : il est plus simple d’implémenter le port, il est plus aisé d’accroître la vitesse du port AGP et il est possible de mettre en place des fonctions avancées spécifiques aux informations vidéo. Le système AGP est considéré comme un port et non comme un bus parce qu’il ne fait intervenir que deux périphériques – la CPU et la carte vidéo – et parce qu’il n’est pas extensible. L’un de ces principaux avantages est qu’il isole le sous – système vidéo du reste de l’ordinateur. Ainsi, la carte vidéo n’est plus en compétition avec d’autres périphériques pour se partager les E – S, ce qui est le cas quand elle est connectée au bus PCI, tous les périphériques PCI bénéficient d’une largeur de bandes plus importantes. Le port AGP a une largeur de 32 bits et est cadencé à 66 MHZ ce qui lui offre une largeur de bande maximale de 266 Mo/s. Cependant ce standard apparu en 1997 se développe et les spécifications 2x permettent de transférer jusqu'à 512 Mo/s et 4x, 1066 Mo/s. En effet, le bus AGP utilise un mode de signalisation spécial permettant d’envoyer les données sur le port à la vitesse de l’horloge. En principe les données ne sont envoyées qu’une fois par cycle mais dans le cas du mode 2x, elles sont envoyées 2 fois par cycles et 4 fois par cycles pour l’AGP 4x. SUPPORT TECHNIQUE 39 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU -4- LES RESSOURCES SYSTEMES Les ressources systèmes désignent l’ensemble des canaux de communication des adresses et des centres signaux utilisées par les périphériques pour communiquer sur le bus. Au niveau le plus bas, ces ressources sont constituées des éléments suivants : • • • • Adresse de mémoire, Ligne d’IRQ, Canaux DMA, Adresses de ports d’E – S. F INTERRUPTION D’IRQ Les lignes d’IRQ ou d’interruption matérielles sont empruntées par divers périphériques pour indiquer à la carte mère qu’une requête doit être satisfaite. Ce système peut être comparé au comportement d’un élève qui lève la main pour réclamer l’attention de son professeur. Ce système permet à l’ordinateur de répondre aux événements extérieurs de façon optimale. Chaque fois qu’un port adresse un octet à l’ordinateur, une interruption est générée pour permettre à l’ordinateur de lire, celui ci avant l’arrivée du suivant. Et si plusieurs interruption se produisent simultanément, elles s’imbriquent les unes dans les autres en respectant des ordres de sécurité. Il existe 15 IRQ. Il faut veiller à ce qu’il n’y ait pas de conflits éventuels. F CANAUX DMA Ils sont utilisés par les périphériques de communication rapide qui doivent ernvoyer et recevoir des informations à un débit élevé. Les ports séries et parallèles n’utilisent pas de canaux DMA mais les cartes son et les adaptateurs SCSI en ont besoin pour fonctionner. F ADRESSES DE PORTS D’E – S Les ports d’ E – S de l’ordinateur sont les éléments qui permettent aux périphériques et aux logiciels de communiquer entre eux. Ils fonctionnent comme des canaux radio à deux voies. Pour communiquer avec le port série de l’ordinateur, il faut savoir sur quel port d’ E – S (canal radio) il écouté. De la même manière, pour recevoir des données d’un port série, il faut savoir sur quel port d’ E – S il émet. Alors qu’ils ne comprennent qu’un nombre limité d’IRQ et de canaux DMA, les ordinateurs modernes offrent un grand nombre de ports d’Entrée – Sorties. Pour être exact, il y’a 65 535 ports, numérotées de 0000H à FFFFH. SUPPORT TECHNIQUE 40 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES 04/11/2002 Stéphane FAVREAU F RESOUDRE LES CONFLITS DE RESSOURCES Avec les OS actuels, les conflits de ressources ont fortement diminué. Cependant il subsiste et il est important de savoir les diagnostiquer. Résoudre les conflits manuellement en déplaçant les cavaliers sur des cartes ISA, Utiliser un modèle de configuration système, F LES CRITERES D’ACHAT D’UNE CARTE MERE Pour évaluer la qualité d’une carte mère, la seule vitesse du processeur n’est pas suffisante, il faut prendre aussi en compte les éléments suivants : • • • • • • SUPPORT TECHNIQUE Les types de processeurs supportés et son support, Fréquence de la carte mère, La mémoire cache, Mémoire SIMM – DIMM, Type de bus, Le BIOS, le facteur d’encombrement……… 41 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com CARTES MERES
