Ce cours couvre les fondamentaux de l'architecture matérielle d'un ordinateur, incluant les composants principaux tels que le processeur, la mémoire, les périphériques et les bus de communication, pour comprendre leur fonctionnement et leur interaction. Ce PDF propose un support de cours détaillé et structuré, téléchargeable gratuitement, offrant des explications claires, des schémas illustratifs et des exemples concrets pour maîtriser la constitution d'un ordinateur. Le document, sous forme de fichier PDF, sert de ressource complète pour les étudiants et les passionnés d'informatique.
Ce cours s'adresse aux étudiants en informatique débutants, aux techniciens en maintenance PC, ainsi qu'à toute personne souhaitant acquérir des connaissances solides sur l'architecture matérielle des ordinateurs. Aucun prérequis technique avancé n'est nécessaire.
L'ordinateur moderne est une machine complexe dont la compréhension passe par l'analyse de ses composants fondamentaux. Ce cours propose une exploration méthodique de l'écosystème matériel, depuis les concepts théoriques jusqu'aux implémentations pratiques.
Modèle fondateur (1945) structurant l'ordinateur en quatre sous-ensembles : unité de calcul (CPU), mémoire centrale, dispositifs d'entrée/sortie et bus de communication. Cette organisation reste la base des systèmes contemporains malgré les évolutions technologiques.
Un ordinateur typique intègre : des composants actifs (processeur, chipset), des éléments de stockage (mémoire vive, disques), des interfaces de communication (ports USB, réseau) et des sous-systèmes spécialisés (graphique, audio).
Plateforme centrale interconnectant tous les éléments via des circuits imprimés multicouches. On y distingue : le socket CPU, les slots mémoire, les connecteurs d'extension (PCIe), les ports SATA et les interfaces d'alimentation.
Cerveau du système exécutant les instructions. Caractérisé par son architecture (x86, ARM), sa fréquence (GHz), son nombre de cœurs et son cache. Les modèles récents intègrent souvent des coprocesseurs graphiques.
Hiérarchie comprenant : la mémoire vive (DRAM) pour le stockage temporaire des données actives, la mémoire morte (ROM/BIOS) pour le firmware, et les caches CPU (L1-L3) optimisant les performances.
Autoroutes de données transportant les informations entre composants. Principaux types : bus système (Front Side Bus), bus d'extension (PCI Express), et bus de stockage (SATA/NVMe). Le débit se mesure en Go/s.
Composants enfichables ajoutant des fonctionnalités : cartes graphiques (GPU), cartes réseau, contrôleurs RAID. Se connectent via des slots d'extension standardisés (PCIe x1, x4, x16).
Dispositifs fixes intégrés au boîtier : disques durs (HDD/SSD), lecteurs optiques, alimentations électriques. Reliés à la carte mère par des connecteurs dédiés.
Équipements connectés via des interfaces standard : claviers/souris (USB), écrans (HDMI/DisplayPort), imprimantes. Peuvent utiliser des connexions filaires ou sans fil (Bluetooth, Wi-Fi).
Critères de sélection : facteur de forme (ATX, micro-ATX), socket CPU (LGA1700, AM5), chipset (Z790, B650), type mémoire supportée (DDR4/DDR5), et connectivité intégrée (USB-C, Thunderbolt).
Modèle type : ASUS ROG Strix Z790-E. Caractéristiques : socket LGA1700, chipset Intel Z790, 4 slots DDR5, 3 ports M.2 NVMe, Wi-Fi 6E, 2.5Gb Ethernet, alimentation 14+1 phases. Adaptée aux configurations gaming haut de gamme.
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