Fonctionnement de la carte mère

Qu’est-ce qu’une carte mère ?

La carte mère est la carte de circuit imprimé dans laquelle divers composants travaillent ensemble pour faire fonctionner l’ordinateur, dans laquelle les différentes parties à l’intérieur fonctionnent ensemble pour transmettre les données entre elles.

Une carte mère, permet à toutes les parties de l’ordinateur de recevoir l’alimentation et de communiquer entre elles.

Vous pouvez considérer la carte mère comme le siège d’une grande entreprise, le siège où les décisions sont prises, où les tâches sont assignées aux employés.

Une carte mère, en soi, est une pièce inutile qui n’a pas de fonctions internes, mais est aussi une pièce nécessaire sans laquelle il n’y aurait pas d’ordinateur.

La tâche principale de la carte mère est de tenir la puce du microprocesseur de l’ordinateur et de laisser tout le reste s’y connecter.

Tout ce qui améliore les performances de votre ordinateur fait partie de votre carte mère ou s’y connecte via une fente ou un port.

Le problème avec les cartes mères est qu’il existe différents types de, avec différentes formes et connexions.

Si vous voulez acheter un PC en assemblant les différentes pièces, vous devez toujours partir de la carte mère, afin que les autres pièces soient compatibles avec elle.

1) Facteur de forme

Avant de voir comment fonctionne une carte mère, il est donc important de voir quelle forme elle peut avoir et quelles différences il y a entre les différents modèles.

La forme et la disposition d’une carte mère sont appelées facteur de forme.

Le facteur de forme influence la position des différents composants et la forme du boîtier de l’ordinateur.

Bien que toutes les cartes mères fonctionnent de la même manière, les différents modèles de cartes ont différents types de ports, tailles et trous de fixation.

Les facteurs de forme les plus courants sont :

ATX : la forme la plus courante, grande taille (dont la plupart fait 12×9,6 pouces)

microATX : la plus petite version de l’ATX standard, qui est devenue très populaire ces dernières années.

Mini-ATX : plus petit que la version micro, conçu pour les ordinateurs portables.

Mini-ITX : plus petit qu’une carte ATX (6,7×6,7 pouces).

Nano-ITX : pour les appareils fins

Pico-ITX : très petit avec des dimensions de 3.9 x 2.8 pouces.

2) Prise CPU

Le facteur de forme n’est qu’une des nombreuses normes qui s’appliquent aux cartes mères.

Une autre caractéristique importante que vous devez toujours regarder pour être sûr du modèle que vous allez acheter est certainement la prise pour le microprocesseur, qui détermine le type d’unité centrale de traitement (CPU) utilisé par la carte mère.

La prise est le boîtier ou la connexion du processeur, qui est différente selon la marque (Intel et AMD utilisent des prises différentes) et aussi selon la génération, (les anciens processeurs AMD et Intel ont des prises différentes des actuelles).

Le CPU est cette pièce de l’ordinateur qui a la forme d’un petit carré avec beaucoup de broches et de connecteurs, qui travaille pour interpréter et transmettre les données faites par la partie northbridge d’un chipset.

Avoir un CPU de haute qualité est important pour la vitesse et l’efficacité globale d’un ordinateur.

3) Jeu de puces

Le chipset compose le système logique de la carte mère et est généralement composé de deux parties : le Northbridge et le Southbridge.

Ce sont les deux pièces les plus visibles et les plus importantes de la carte mère, qui fonctionnent comme deux « ponts » reliant le CPU aux autres parties de l’ordinateur.

Le chipset est la « colle » qui relie le microprocesseur au reste de la carte mère et donc au reste de l’ordinateur.

Le northbridge se connecte directement au processeur via le bus frontal (FSB), un contrôleur de mémoire est situé sur le northbridge, qui fournit au CPU un accès rapide à la mémoire.

Le northbridge se connecte également au bus AGP ou PCI Express et à la mémoire elle-même.

Le pont sud est plus lent que le pont nord et l’information provenant de l’unité centrale doit passer par le pont nord avant d’atteindre le pont sud.

D’autres bus relient le pont sud au bus PCI, aux ports USB et aux connexions IDE ou SATA du disque dur.

La sélection des chipsets et la sélection des CPU vont de pair, car les fabricants optimisent les chipsets pour travailler avec des CPU spécifiques.

Le chipset fait partie intégrante de la carte mère, il ne peut donc pas être supprimé ou mis à jour.

Cela signifie que non seulement la prise de la carte mère s’adapte au CPU, mais que le chipset de la carte mère doit fonctionner de manière optimale avec le CPU choisi.

Avec les différents modèles basés sur la prise et le chipset, lorsque vous achetez une carte mère aujourd’hui, vous devez déjà savoir quel type de processeur vous allez monter dessus et aussi, éventuellement, quel type de mises à niveau à faire à l’avenir.

Le jeu de puces comprend également la puce BIOS, ou Basic Input / Output System, qui vérifie les fonctions de base de votre ordinateur et effectue un auto-test chaque fois qu’il est allumé et la batterie CMOS, qui conserve les paramètres de base en mémoire et garde l’heure système à jour même lorsque l’ordinateur est éteint.

Certains systèmes ont un double BIOS, qui fonctionne comme une sauvegarde en cas de défaillance de l’autre ou en cas d’erreur lors de la mise à jour.

Comme pour les autres attaques aux machines à sous de la carte mère, nous pouvons nous souvenir :

– Emplacement mémoire / DIMM : utilisé pour stocker la mémoire RAM

– PCI : connecte les cartes d’extension telles que carte vidéo, carte réseau et carte son.

– PCIe : Une version moderne de PCI, avec une interface différente qui peut fonctionner avec presque tous les types de cartes d’extension.

– USB : utilisé pour les connecteurs USB.

– SATA : utilisé pour les disques optiques / disques durs / disques à semi-conducteurs

4) Bus de données

tous les composants ci-dessus ne fonctionneraient pas à l’unisson sans les bus de données nécessaires pour tout relier entre eux.

Lorsque nous parlons de BUS, nous entendons simplement le circuit qui relie une partie de la carte mère à une autre.

Plus un bus peut traiter de données en même temps, plus l’information peut voyager rapidement.

La vitesse du bus, mesurée en mégahertz (MHz), fait référence à la quantité de données qui peuvent se déplacer simultanément sur le bus.

La vitesse du bus fait généralement référence à la vitesse du bus frontal (FSB), le circuit qui connecte le CPU au pont nord.

Les vitesses du FSB peuvent varier de 66 MHz à plus de 800 MHz.

Puisque le CPU atteint le contrôleur de mémoire par le northbridge, la vitesse du FSB peut grandement affecter la performance de l’ordinateur.

Certains des autres bus que vous pouvez trouver sur une carte mère sont :

– Le bus arrière relie le CPU au cache de niveau 2 (L2), également appelé cache secondaire ou externe.

– Le bus mémoire relie le Northbridge à la mémoire.

– Le bus IDE ou ATA relie le pont sud aux disques durs.

– Le bus AGP connecte la carte vidéo à la mémoire et au CPU.

– Le bus PCI relie les emplacements PCI au pont sud.

5) RAM

Une autre fonction importante de la carte mère est de fournir l’emplacement pour la mémoire RAM.

Nous avons établi que l’horloge du processeur contrôle la vitesse à laquelle un ordinateur pense, que la vitesse du chipset et des bus contrôle la vitesse à laquelle il peut communiquer avec les autres parties de l’ordinateur.

La vitesse de la connexion RAM, d’autre part, contrôle directement la vitesse à laquelle l’ordinateur accède aux instructions et aux données, avec un impact décisif sur les performances du système.

La majeure partie de la mémoire disponible aujourd’hui est de la mémoire à double débit de données (DDR), mais il existe plusieurs générations de DDR.

Lors du choix de la RAM, vous devez donc faire attention aussi au type de RAM supporté par la carte mère, qu’elle soit DDR3 ou DDR4, qui ont une compatibilité différente.

6) Conculsion

Rassembler le tout : Comment fonctionne la carte mère ?D

En résumé, lorsque vous allumez l’ordinateur, l’alimentation est envoyée de l’alimentation à la carte mère et commence les premiers transferts de données via des bus de données qui traversent la partie pont nord et pont sud du chipset.

La partie northbridge connecte les données du CPU, de la RAM et du PCIe, la RAM commence à envoyer des entrées au CPU, qui « interprète » ces actions comme des sorties.

Les données du PCIe sont ensuite transférées sur une carte d’extension, selon le type dont vous disposez.

La partie Southbridge relie les données au BIOS, USB, SATA et PCI.

Les signaux du BIOS permettent à l’ordinateur de démarrer, tandis que les données envoyées sur la prise SATA « réveillent » les lecteurs optiques, le disque dur et le SSD.

Les données SATA sont utilisées pour allumer l’écran, activer la connexion réseau et l’audio.

En bref, la carte mère fonctionne comme un quartier général dans un ordinateur pour transmettre des données à chaque partie de celui-ci via un bus de données et c’est le composant matériel qui, avec le CPU, identifie le mieux l’ordinateur lui-même, à tel point que changer la carte mère ou le CPU peut signifier, en fait, tout changer comme ordinateur.

Pour cette raison, il est essentiel de bien choisir la carte mère et le processeur d’un nouvel ordinateur, en pensant au présent et aussi à l’avenir.