Unité Centrale

 

L'unité centrale est constituée d'un boîtier où sont placés tous les organes vitaux de l'ordinateur :

La carte mère

La carte-mère est l'élément principal de l'ordinateur car c'est sur elle que sont connectés les éléments constitutifs de l'ordinateur listés ci-dessous. Elle permet de les faire communiquer entres eux.

Le microprocesseur

C'est lui qui analyse et effectue les calculs liés à votre demande. Le processeur (CPU: Central Processing Unit) est un circuit électronique cadencé au rythme d'une horloge interne, c'est-à-dire un élément qui envoie des impulsions (que l'on appelle top). A chaque top d'horloge les éléments de l'ordinateur accomplissent une action. La vitesse de cette horloge (le nombre de battements par secondes) s'exprime en Mégahertz, ainsi un ordinateur à 200Mhz a donc une horloge envoyant 200 000 000 battements par seconde (un cristal de quartz soumis à un courant électrique permet d'envoyer des impulsions à une fréquence précise). Plusieurs marques proposent des processeur différents,ainsi vous connaissez sans doutes les Pentium ou Celeron de Intel, les Duron ou Athlon de AMD... La vitesse d'horloge de ces processeurs (en Mhz) ne fait que croître depuis ces 5 dernières années. Ainsi, on trouve aujourd'hui des processeurs cadencés à 2,4 Ghz voire 3 Ghz. Plus le processeur est rapide plus il effectuera vite ses opérations.

La mémoire vive ou RAM (Random Access Memory, Mémoire à accès aléatoire)

La mémoire vive permet de stocker des informations pendant tout le temps de fonctionnement de l'ordinateur, par contre elle est détruite dès lors qu'il est éteint, contrairement à une mémoire de masse comme le disque-dur qui garde les informations même lorsqu'il est hors-tension. Pourquoi alors se servir de cette mémoire vive? Car elle est extrèmement rapide. D'abord connu sous le standard EDO, la RAM connaît un nouveau format, la SDRAM, puis la DDRam. Plus vous aurez de RAM et plus vous pourrez travailler sur des gros fichiers en un minimum de temps. Généralement, les PC dispose actuellement de 64 voire 128 Mo de RAM, mais les nouvelles carte-mère supporte jusqu'à 1Go de RAM, de quoi travailler vite, très vite...

La mémoire cache

La mémoire cache permet au processeur de se rappeler des opérations déjà effectuées auparavant. En effet, elle stocke les opérations effectuées par le processeur, pour qu'il ne perde pas de temps à recalculer des choses qu'il a déjà faites précédemment. La taille de la mémoire cache est généralement de l'ordre de 512 Ko.

La mémoire vidéo ou VRAM (Vidéo Random Access Memory , Mémoire vidéo à accès aléatoire)

Sous forme de barrettes, elle gère l'affichage des informations sur l'écran.
Les cartes vidéo intègrent cette mémoire dans leurs composants et assurent la qualité de l'affichage (sa résolution, son raffraîchissement...), en 2 ou en 3 dimensions.
Les cartes 2D n'ont pas changé de principe depuis leur création. Chaque puce possède de nombreux circuits qui permettent d'exécuter de nombreuses fonctions:

  • déplacement des blocs (curseur de la souris par exemple)
  • tracé de lignes
  • tracé de polygones

Leurs performances sont donc tributaires du type de mémoire utilisée sur la carte, mais la quantité de mémoire vidéo ne permettent en rien d'avoir de meilleures performances, elles permettent juste d'avoir un meilleur taux de rafraichissement (nombre d'images par seconde) et de pouvoir accéder à des résolutions plus grandes.
Le domaine de la 3D est beaucoup plus récent, donc plus porteur. On arrive à des puissances de calculs sur PC supérieures à celles de certaines stations de travail. Le calcul d'une scène 3D est un processus qui se décompose grossièrement en quatre étapes:

  • le script: mise en place des éléments
  • la geométry: création d'objets simples
  • le setup: découpage en triangles 2D
  • le rendering: C'est le rendu, c'est-à-dire le plaquage des textures

Ainsi, plus la carte accéleratrice 3D calcule elle-même ces étapes, plus l'affichage est rapide. Les premières puces n'effectuaient que le rendering, laissant le processeur s'occuper du reste. Depuis, les cartes possèdent un "setup engine" qui prend en charge les deux dernières étapes. A titre d'exemple, un Pentium II à 266 Mhz qui calcule les trois premières étapes peut calculer 350 000 polygones par secondes, lorsqu'il n'en calcule que deux, il atteint 750 000 polygones par seconde. Cela montre à quel point ces cartes déchargent le processeur.
Le type de bus est lui aussi déterminant. Alors que le bus AGP n'apporte aucune amélioration dans le domaine de la 2D, les cartes utilisant ce bus plutôt que le bus PCI sont beaucoup plus performants. Cela s'explique par le fait que le bus AGP est directement relié à la mémoire vive, ce qui lui offre une bande passante beaucoup plus grande que le bus PCI.

Le disque dur

Un disque dur est constitué non pas d'un seul disque, mais de plusieurs disques rigides (en anglais hard disk signifie disque dur) en métal, en verre ou en céramique empilés les uns sur les autres à une très faible distance les uns des autres. Ils tournent très rapidement autour d'un axe (à plusieurs milliers de tours par minute actuellement) dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Un ordinateur fonctionne de manière binaire, il faut donc stocker les données sous forme de 0 et de 1, c'est pourquoi les disques sont recouverts d'une très fine couche magnétique de quelques microns d'épaisseur, elle-même recouverte d'un film protecteur.
La lecture et l'écriture se font grâce à des têtes (head) situées de part et d'autre de chacun des disques. Ces têtes sont des électroaimants qui se baissent et se soulèvent (elles ne sont qu'à quelques microns de la surface, séparées par une couche d'air provquée par la rotation des disques qui crée un vent d'environ 250km/h) pour pouvoir lire l'information ou l'érire. De plus ces têtes peuvent balayer latéralement la surface du disque pour pouvoir accéder à toute la surface...
C'est une unité de stockage. Sur le Disque dur, on retrouve le système d'exploitation, les logiciels, vos documents, vos archives... La taille du disque dur dépend de l'utilisation que l'on veut en faire, si pour une utilisation domestique un disque de 20Go suffit, les graphistes qui manipulent de gros fichiers images ou vidéos seront plus attirés par des disques de plus grande capacité (80 Go par exemple).

Le lecteur de disquette

Autre élément de stockage, la disquette permet de sauvegarder, de transporter ou de conserver vos documents.Les lecteurs standards permettent de lire des disquettes au format :

  • 800Ko ( Kilo-octets - Simple Face = Simple Sided - Double Densité = DD Double Density)
  • 1,44Mo ( Million d'octet - Double Face = Double Sided - Haute Densité = HD High Density)

Aujourd'hui, les disquettes représentent un support un peu dépassé dans la mesure où leur capacité de stockage est moindre.

La pile

Une pile est incorporée sur la carte mère de votre ordinateur. C'est elle qui permet de garder en mémoire certains paramètres tels que l'heure ou la date. D'une durée de vie de trois ou quatre ans, sa faiblesse se remarque quand votre ordinateur n'est plus capable de maintenir l'heure correctement. D'autres symptomes sont significatifs comme un affichage vidéo anormal.

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