Si vous avez déjà vu un ordinateur de bureau ouvert, c’est ce gros « morceau de plastique » attaché à l’une des cloisons du boîtier avec quatre vis ou plus. Si vous vous demandez toujours ce qu’est la carte mère, l’un des composants matériels les plus anciens et en même temps les plus importants pour un appareil informatique (non seulement les PC, mais aussi les smartphones, les tablettes et les montres intelligentes ont une carte mère dans leur boîtier).
Si vous vous demandez à quoi sert la carte mère et pourquoi elle est si importante, on vous le dira bientôt. Si le processeur est le « cerveau » du PC, tandis que le RAM et le disque dur sont les différents types de mémoire système, la carte mère peut être comparée au squelette et au système nerveux d’un corps.
Tous les autres composants matériels et cartes d’extension sont logés dans leurs différents emplacements, tandis que les microcircuits en cuivre permettent aux informations (sous forme d’impulsions électriques) de circuler entre le processeur, la RAM et le disque dur.
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C’est quoi la carte mère ?
La carte mère est un grand module, généralement rectangulaire, constitué de circuits imprimés sur lesquels se trouvent toutes les autres parties du matériel d’un ordinateur. Il y a d’autres pièces matérielles sur la carte :
- La prise, destinée à abriter le processeur (c’est-à-dire le CPU, Central Processing Unit) ;
- Les emplacements pour cartes externes (tels que carte vidéo, carte son, RAM, etc.);
- Les différents composants électroniques (condensateurs, transistors, etc., en plus des circuits imprimés précités) ;
- Le chipset et toutes les entrées pour les périphériques externes (l’entrée pour le moniteur, l’entrée pour les haut-parleurs audio, les ports USB, la prise Ethernet, etc.) qui interagissent avec l’ordinateur.
La carte mère, physiquement, garantit la connexion entre tous ces composants et l’unité centrale, permettant l’échange de données entre le CPU, la RAM, le disque dur et autres. pièces de matériel informatique:
Jeu de puces
Dans les ordinateurs personnels, le mot « chipset » fait référence à deux composants de la carte mère – le pont nord et le pont sud – dont la tâche est de gérer et de réguler le flux de données entre le processeur, la mémoire et les périphériques.
Le pont nord agit comme un pont entre le processeur et les périphériques rapides comme la RAM et les pilotes vidéo. Le pont sud connecte le processeur à des périphériques plus lents, tels que ceux qui utilisent des emplacements PCI pour se connecter au système.
Tous les fabricants de processeurs – Intel et AMD sont les deux plus grandes entreprises, leaders du marché, mais il y en a aussi des plus petits – ont un chipset spécialement conçu pour leur famille de processeurs : en conséquence, les cartes mères diffèrent les unes des autres dans le chipset et dans la compatibilité avec tel ou tel fabricant d’unités centrales.
Gérant tout (ou au moins la partie la plus importante) du flux de données, le chipset doit être considéré comme l’un des principaux responsables des performances de l’ordinateur.
Prise de courant
Un autre composant fondamental de chaque carte mère est le socket CPU, le « berceau » conçu pour abriter le processeur. C’est un composant mécanique qui permet aux unités centrales de se connecter physiquement et électriquement à la carte mère.
Une prise se compose généralement d’une petite base en plastique, fixée directement à la surface de la carte mère, grâce à un levier et un loquet et autant de connexions électriques qu’il y a de broches sur le processeur.
Il est spécialement conçu et fabriqué pour permettre au processeur d’être rapidement assemblé et démonté – sans provoquer de catastrophe. Grâce aux connexions électriques, la prise permet l’échange de données entre le processeur, la RAM et d’autres périphériques.
Emplacements d’extension
Comme le processeur, chaque composant matériel qui se connecte à la carte mère possède son propre socket. Dans ce cas, cependant, nous parlons de slots d’extension. Les cartes mères de dernière génération sont équipées de trois types de slots différents : PCI, PCI express et AGP.
Les slots PCI (Peripheral Component Interconnect) sont des bus de communication développés par Intel au début des années 1990 et sont des connexions standard entre la carte mère et divers périphériques internes. Le taux de transfert de données des bus PCI est resté fixé à 133 mégaoctets par seconde au fil des ans et représente la limite la plus élevée de cette technologie.
Jusqu’à il y a dix ans, les emplacements AGP (Accelerated Graphic Port) étaient le seul moyen de connecter une carte vidéo externe à la carte mère. Développé en 1996 par Intel, il a servi à assurer de meilleures performances graphiques.
Basé sur la norme PCI 2.1, il fonctionnait à une fréquence de 66Mhz, soit deux fois plus qu’un slot PCI normal. Avec cette mise à jour, les premiers slots AGP offraient une vitesse de travail de 260 Mo par seconde, puis doublés, quadruplés et 8x pour augmenter encore plus les performances graphiques de l’ordinateur.
Les slots PCI Express sont l’évolution des slots PCI et ont fini par remplacer la norme AGP pour connecter les cartes vidéo à la carte mère.
Il est basé sur un système de transfert de données en série (au lieu de parallèle comme dans la norme PCI) et se compose d’une série de canaux. Cela permet une meilleure modularité de la connexion, avec une augmentation conséquente des performances de transfert de données.
La norme actuelle est PCI Express 3.0, qui garantit une bande passante de 3 GT/s (3 Gigatransferts par seconde, soit 3 milliards de transferts de données par seconde), ce qui se traduit par environ 985 Mo par seconde. La norme 4.0 est en cours de détermination, ce qui devrait conduire à un doublement de la bande passante, pour un total de 16 GT/s pour chaque canal.
Formats de carte mère : ATX, MicroATX, MiniITX
Les cartes mères n’ont pas toutes la même forme ou la même taille. Depuis plusieurs années, des formats standards ont été établis, conçus pour différents types d’ordinateurs : ATX est le plus répandu, suivi par MicroATX et MiniITX.
Le format ATX
Il est né dès 1995 (créé par Intel) et a ensuite évolué jusqu’à sa forme, sa taille et ses fonctionnalités actuelles : un rectangle de 305 x 244 millimètres abrite un grand nombre d’emplacements de mémoire RAM et de connecteurs de cartes d’extension.
La disposition des composants est conçue pour faciliter la circulation de l’air dans une boîte de taille moyenne. Avec les cartes mères ATX, la plupart des ordinateurs sont conçus pour les tâches de productivité normales, la navigation sur Internet et les jeux non extrêmes.
Cartes micro ATX
D’autre part, ils sont conçus pour des ordinateurs très compacts, où l’évolutivité peut être sacrifiée : il n’y a généralement que deux emplacements mémoire et il n’y a pas de place pour beaucoup de cartes supplémentaires dans l’espace carte de 243×203 mm.
Il est impensable, avec une carte MicroATX, de créer un ordinateur performant qui ne souffre pas de surchauffe : cette norme est destinée aux PC de bureau, qui sont destinés à des tâches moins exigeantes.
Le Mini ITX
Enfin, c’est le standard de choix pour les micro-ordinateurs, avec ses 170×170 millimètres, qui ont également une faible consommation électrique et une faible production de chaleur. Dans ces cartes mères, il est presque toujours impossible d’installer des cartes vidéo longues et/ou occupant l’espace de deux slots d’extension normaux.
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