Cartes mères
La carte mère, également appelée carte système ou carte principale, est la colonne vertébrale de l'ordinateur. Comme le montre la première illustration, une carte mère est un circuit imprimé contenant des bus, à savoir des canaux de communication électrique entre les différents composants électroniques. Ces composants peuvent être soudés directement sur la carte mère ou connectés au moyen de sockets, de slots d'extension ou de ports.
Dans la deuxième illustration, nous voyons que la carte mère possède différentes connexions permettant d'ajouter des composants informatiques :
- Le processeur (CPU) : il est considéré comme le cerveau de l'ordinateur.
- La mémoire vive (RAM) : emplacement temporaire de stockage des données et des applications.
- Les slots d'extension : emplacements prévus pour la connexion de composants supplémentaires.
- Le chipset : circuits intégrés sur la carte mère contrôlant les interactions entre le matériel d'une part et le processeur et la carte mère d'autre part. Le chipset détermine également la quantité de mémoire pouvant être ajoutée à une carte mère, ainsi que le type de connecteurs de celle-ci.
- La puce BIOS (Basic Input/Output System) et la puce UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) : le BIOS sert au démarrage de l'ordinateur et à la gestion du flux de données entre le disque dur, la carte vidéo, le clavier, la souris, etc. Le BIOS a été récemment amélioré par la technologie UEFI. Le logiciel UEFI se réfère à une interface logicielle différente pour les services de démarrage et d'exécution, mais repose toujours sur le BIOS pour la configuration du système, le test automatique de mise sous tension (POST ou Power On Self Test) et l'installation.
La troisième illustration représente une carte mère avec divers composants supplémentaires installés.
La plupart des chipsets appartiennent aux deux types suivants :
- Northbridge : permet un accès rapide à la mémoire vive et à la carte vidéo. Ce type de chipset contrôle également la vitesse à laquelle le processeur communique avec l'ensemble des autres composants de l'ordinateur. Les fonctionnalités vidéo sont parfois intégrées au chipset Northbridge.
- Southbridge : permet au processeur de communiquer avec des périphériques plus lents, comme des disques durs, des ports USB ou des slots d'extension.
La quatrième illustration représente la connexion d'une carte mère avec les divers composants.
Le facteur de forme (ou facteur d'encombrement) des cartes mères se rapporte à leur taille et à leur format. Il définit également l'aspect physique des différents composants et éléments matériels de la carte mère.
De nombreuses variantes de cartes mères ont été développées au fil des ans. On distingue toutefois trois facteurs de forme courants pour les cartes mères :
- ATX (Advanced Technology eXtended) : il s'agit du facteur de forme de carte mère le plus courant. Le boîtier ATX est adapté aux ports d'E/S (Entrée/Sortie) intégrés sur la carte mère ATX standard. L'alimentation ATX se connecte à la carte mère par le biais d'un connecteur unique à 20 broches.
- Micro-ATX : plus petit, le Micro-ATX est conçu pour être rétrocompatible avec le modèle ATX. Les cartes Micro-ATX utilisent souvent les mêmes chipsets et connecteurs d'alimentation Northbridge et Southbridge que les cartes ATX standard, et peuvent donc utiliser nombre de leurs composants. En général, les cartes Micro-ATX s'intègrent dans les boîtiers ATX standard. Toutefois, les cartes mères Micro-ATX sont beaucoup plus petites que les cartes mères ATX et elles comportent moins de slots d'extension.
- ITX : le format ITX est prisé en raison de sa très petite taille. Il existe de nombreux types de cartes mères ITX ; toutefois le format Mini-ITX est l'un des plus utilisés. Peu gourmand en énergie, le format Mini-ITX ne nécessite pas l'utilisation de ventilateurs pour maintenir une température basse. Une carte mère Mini-ITX n'a qu'un seul logement PCI. Un ordinateur utilisant une carte mère de type Mini-ITX peut être utilisé lorsqu'un ordinateur volumineux ou bruyant serait gênant.
La cinquième illustration contient un tableau reprenant une synthèse de tous les formats de carte mère.
Remarque : il est important de distinguer ces différents facteurs de forme. Le choix du format de la carte mère détermine la manière dont chaque composant sera connecté à celle-ci, le type d'alimentation nécessaire ainsi que le type de boîtier d'ordinateur. Certains fabricants ont également développé des formats propriétaires basés sur la conception ATX. Il en résulte que certaines alimentations, cartes mères et d'autres composants sont incompatibles avec les boîtiers ATX standard.
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