Assembler son PC
29/08/2008
Contrairement à ce que l'on pourrait croire, l'assemblage d'un pc proprement dit n'est en aucun cas réservé aux professionnels et autres férus d'électronique. Je vais vous énumérer les composants indispensables pour assembler un pc :
- Un boîtier et une alimentation (la plupart des boîtiers sont fournis d'origine avec une alimentation qui répondra largement à vos besoin dans 95 % des cas)
- Une carte mère
- Un processeur avec ventilateur-radiateur
- Une ou plusieurs barrette de mémoire vive
- Une carte graphique
Le processeur
29/08/2008
La puissance de votre processeur est à l'origine des performances de votre ordinateur. Les progrès de cette technologie sont plus rapides que ceux de n'importe quelle autre industrie. Pénétrons maintenant au cœur de votre PC. Au cœur de votre ordinateur se trouve un processeur d'une incroyable rapidité, constitué de millions de transistors microscopiques. Ces transistors fonctionnent comme des commutateurs on/off, ce qui est amplement suffisant pour construire des données binaires.
Pour permettre un fonctionnement optimal du processeur, les transistors sont organisés selon un schéma complexe. Pourtant, le concept de cette organisation est fort simple : ranger les transistors par blocs fonctionnels. En agissant de la sorte, les fabricants de puces construisent des processeurs comportant des instructions. Les processeurs disposent en général d'une batterie de plusieurs centaines d'instructions pouvant être utilisées par n'importe quel programme. Chacune d'entre elles contribue au fonctionnement de vos logiciels ainsi qu'au traitement des documents et des données. Lorsque vous saisissez une expression dans un document OpenOffice Writer, celle-ci apparaît de manière quasi instantanée à l'écran. De même, lorsque vous entrez une somme dans une feuille de calcul OpenOffice Calc, le résultat s'affiche lorsque vous appuyez sur la touche [Entrée]. Le processeur du PC ignore le fonctionnement d'OpenOffice. Ce logiciel est écrit à l'aide d'un code directement compréhensible par le processeur.
De ce fait, OpenOffice traduit toutes vos actions et vos commandes en instructions codées pouvant être comprises par le processeur, afin d'exécuter vos ordres. Pendant que les logiciels fonctionnent, les blocs fonctionnels du processeur travaillent conjointement : une partie remonte les instructions et les données depuis la mémoire vers la carte mère, tandis que l'autre partie se charge d'appliquer les instructions aux données et de stocker le résultat dans le processeur. On peut donc comparer le processeur à une usine. Le noyau du processeur est constitué de machines (unités d'exécution des instructions) qui font le travail. Le rôle de la cellule chargée de livrer au moment voulu les matériaux (données et instructions) aux machines est aussi important que celui de la cellule chargée d'expédier le travail lorsqu'il est terminé afin que l'instruction suivante puisse être traitée. Ce processus se déroule au sein du processeur et définit son architecture, ses différents blocs fonctionnels ainsi que son organisation. Certains blocs sont visiblement spécialisés afin d'obtenir une vitesse maximale : c'est le cas, par exemple, du bloc dont l'unique fonction est d'exécuter les opérations mathématiques complexes.
On remarque trois groupes de fonctions différents dans un processeur : l'approvisionnement, l'exécution et le stockage. Le diagramme de la page suivante illustre les arrangements de base.
Pour commencer, les instructions doivent être « livrées » en mémoire.
En premier lieu, le cache (une petite partie, extrêmement rapide, de la mémoire du processeur) est contrôlé s'il contient des informations. Si ce n'est pas le cas, le processeur devra s'approvisionner à partir de la carte mère.
Les données sont temporairement placées dans les registres de la puce jusqu'à ce qu'elles soient réclamées par les instructions.
Celles-ci sont ensuite passées dans le décodeur convertissant les instructions complexes en instructions plus simples, qui sont alors envoyées dans les unités d'exécution.
Il existe deux types d'unités d'exécution d'instructions : les unités d'entiers et les unités à virgule flottante.
Les unités d'entiers peuvent facilement gérer plusieurs instructions, mais elles ne sont pas adaptées à tous les types de calcul, notamment à ceux faisant appel aux nombres décimaux. Ces derniers sont envoyés dans les unités à virgule flottante, une zone du processeur conçue uniquement pour effectuer des calculs mathématiques complexes.Les instructions sont également envoyées à l'endroit où sont généralement stockées les données (dans les registres de stockage du processeur), pour que celles-ci soient utilisées par celles-là. Le résultat est une fois de plus stocké dans les registres du processeur. L'instruction suivante se place juste derrière celle qui vient d'être traitée, et subit immédiatement le même traitement. En général, l'activité d'une usine varie en fonction du moment de la journée et de la demande de travail. Le processeur, quant à lui, présente une cadence de travail constante. Cette cadence est gouvernée par l'horloge interne de la machine. Plus il y a de « tic-tac » par seconde, plus vite les instructions seront traitées. L'exécution d'une instruction comporte plusieurs étapes et, à chaque clic de l'horloge, le processeur avance d'une étape. Les clics de l'horloge d'un PC sont très rapides, plusieurs millions à la seconde. Cette cadence est mesurée en mégahertz (300 MHz correspondent à 300 millions de clics par seconde). Les processeurs récents peuvent exécuter plusieurs instructions en parallèle. Cela ressemble à l'équipe d'un fast-food qui prépare des hamburgers. Chacun est chargé d'effectuer une partie du travail, mais aucun ne doit préparer un repas entier. La charge de travail est ainsi mieux répartie et le rendement en est amélioré. Cette division du travail est comparable à ce qui se passe au coeur d'un processeur.
Pour permettre un fonctionnement optimal du processeur, les transistors sont organisés selon un schéma complexe. Pourtant, le concept de cette organisation est fort simple : ranger les transistors par blocs fonctionnels. En agissant de la sorte, les fabricants de puces construisent des processeurs comportant des instructions. Les processeurs disposent en général d'une batterie de plusieurs centaines d'instructions pouvant être utilisées par n'importe quel programme. Chacune d'entre elles contribue au fonctionnement de vos logiciels ainsi qu'au traitement des documents et des données. Lorsque vous saisissez une expression dans un document OpenOffice Writer, celle-ci apparaît de manière quasi instantanée à l'écran. De même, lorsque vous entrez une somme dans une feuille de calcul OpenOffice Calc, le résultat s'affiche lorsque vous appuyez sur la touche [Entrée]. Le processeur du PC ignore le fonctionnement d'OpenOffice. Ce logiciel est écrit à l'aide d'un code directement compréhensible par le processeur.
De ce fait, OpenOffice traduit toutes vos actions et vos commandes en instructions codées pouvant être comprises par le processeur, afin d'exécuter vos ordres. Pendant que les logiciels fonctionnent, les blocs fonctionnels du processeur travaillent conjointement : une partie remonte les instructions et les données depuis la mémoire vers la carte mère, tandis que l'autre partie se charge d'appliquer les instructions aux données et de stocker le résultat dans le processeur. On peut donc comparer le processeur à une usine. Le noyau du processeur est constitué de machines (unités d'exécution des instructions) qui font le travail. Le rôle de la cellule chargée de livrer au moment voulu les matériaux (données et instructions) aux machines est aussi important que celui de la cellule chargée d'expédier le travail lorsqu'il est terminé afin que l'instruction suivante puisse être traitée. Ce processus se déroule au sein du processeur et définit son architecture, ses différents blocs fonctionnels ainsi que son organisation. Certains blocs sont visiblement spécialisés afin d'obtenir une vitesse maximale : c'est le cas, par exemple, du bloc dont l'unique fonction est d'exécuter les opérations mathématiques complexes.
On remarque trois groupes de fonctions différents dans un processeur : l'approvisionnement, l'exécution et le stockage. Le diagramme de la page suivante illustre les arrangements de base.
Pour commencer, les instructions doivent être « livrées » en mémoire.
En premier lieu, le cache (une petite partie, extrêmement rapide, de la mémoire du processeur) est contrôlé s'il contient des informations. Si ce n'est pas le cas, le processeur devra s'approvisionner à partir de la carte mère.
Les données sont temporairement placées dans les registres de la puce jusqu'à ce qu'elles soient réclamées par les instructions.
Celles-ci sont ensuite passées dans le décodeur convertissant les instructions complexes en instructions plus simples, qui sont alors envoyées dans les unités d'exécution.
Il existe deux types d'unités d'exécution d'instructions : les unités d'entiers et les unités à virgule flottante.
Les unités d'entiers peuvent facilement gérer plusieurs instructions, mais elles ne sont pas adaptées à tous les types de calcul, notamment à ceux faisant appel aux nombres décimaux. Ces derniers sont envoyés dans les unités à virgule flottante, une zone du processeur conçue uniquement pour effectuer des calculs mathématiques complexes.Les instructions sont également envoyées à l'endroit où sont généralement stockées les données (dans les registres de stockage du processeur), pour que celles-ci soient utilisées par celles-là. Le résultat est une fois de plus stocké dans les registres du processeur. L'instruction suivante se place juste derrière celle qui vient d'être traitée, et subit immédiatement le même traitement. En général, l'activité d'une usine varie en fonction du moment de la journée et de la demande de travail. Le processeur, quant à lui, présente une cadence de travail constante. Cette cadence est gouvernée par l'horloge interne de la machine. Plus il y a de « tic-tac » par seconde, plus vite les instructions seront traitées. L'exécution d'une instruction comporte plusieurs étapes et, à chaque clic de l'horloge, le processeur avance d'une étape. Les clics de l'horloge d'un PC sont très rapides, plusieurs millions à la seconde. Cette cadence est mesurée en mégahertz (300 MHz correspondent à 300 millions de clics par seconde). Les processeurs récents peuvent exécuter plusieurs instructions en parallèle. Cela ressemble à l'équipe d'un fast-food qui prépare des hamburgers. Chacun est chargé d'effectuer une partie du travail, mais aucun ne doit préparer un repas entier. La charge de travail est ainsi mieux répartie et le rendement en est amélioré. Cette division du travail est comparable à ce qui se passe au coeur d'un processeur.
La mémoire vive
11/09/2008
La mémoire vive sert à stocker les données relatives aux logiciels en cours d'exécution : c'est-à-dire d'une part les programmes eux-mêmes, et d'autre part les données sur lesquelles ceux-ci sont en train de travailler. Par exemple, lorsque nous tapons un texte, que ce soit avec openoffice writer, abiword , le module texte de koffice ou encore un simple éditeur de texte comme vim, le logiciel est chargé en mémoire vive, ainsi que le fichier en cours d'édition. Appelée RAM (acronyme américain de Random Access Memory), la mémoire vive se vide une fois le courant coupé (à l'inverse de la mémoire de masse, par exemple, un disque dur). La mémoire est un composant absolument crucial et conditionne de manière significative les performances de l'ordinateur.
Que se passe-t-il lorsque la somme des programmes en cours d'exécution dépasse la taille de la mémoire disponible ? Le système d'exploitation décide alors d'exploiter une partie du disque dur pour y stocker les données en trop : c'est ce que l'on appelle la mémoire virtuelle, ou mémoire swap (qui signifie échange en bon français). Celle-ci s'avère évidemment beaucoup plus lente que la mémoire vive. Le but est donc de disposer de suffisamment de mémoire physique pour ne jamais avoir besoin de la mémoire virtuelle dont l'emploi fait dégringoler les performances à une vitesse vertigineuse. Les symptômes d'un manque de mémoire sont évidents : le passage d'un logiciel à l'autre n'est pas immédiat et sollicite énormément le disque dur (ce qui se passe alors, c'est que le système échange le contenu de la mémoire physique avec celui de la mémoire virtuelle ). Il se dégage une impression de lenteur lors de l'usage d'une application (et, encore une fois, le disque dur est sollicité en permanence).
Les timings
A fréquence égale, deux puces de mémoire de qualité de fabrication différente mettront plus ou moins de temps pour accéder aux données qu'elles contiennent. On mesure ainsi en millisecondes le délai minimal nécessaire pour réaliser les différentes étapes d'un accès. L'adresse d'une information dans la mémoire est identifiée par trois paramètres : le numéro de banc, de ligne et de colonne. Pour récupérer une donnée, on commence par envoyer un signal contenant l'adresse du banc et de la ligne (ce signal est appelé RAS, pour Row Access Strobe) ; le temps minimal mis pour s'y positionner est le RAS Active Time. Un second signal, dénommé CAS (Column Access Strobe) et contenant cette fois-ci le numéro de la colonne, est ensuite envoyé ; une fois reçu par la mémoire, le temps mis par celle-ci pour accéder effectivement à ladite colonne est appelé le CAS Latency. Ces deux signaux sont espacés dans le temps. Le délai les séparant est baptisé RAS to CAS Delay. Une fois que la donnée est localisée, elle est envoyée au processeur et la mémoire se prépare à recevoir un nouveau signal RAS. Cette opération n'est pas immédiate et réclame un nouveau temps de latence que l'on appelle RAS Précharge Time. Tous ces temps sont mesurés en millisecondes et rapportés à la fréquence des puces mémoires afin de simplifier les comparaisons. Ainsi, on dira qu'une barrette possède des timings de 2,5-4-4-7, par exemple. Quel chiffre correspond à quelle valeur ? Si rien n'est précisé, les constructeurs respectent toujours l'ordre suivant :
- CAS Latency ;
- RAS to CAS Delay;
- RAS Précharge Time ;
-RASActive Time.
Cette hiérarchie correspond aussi plus ou moins à l'influence de chaque délai sur les performances. On considère ainsi généralement que le CAS Latency, soit le temps d'accès à une colonne, revêt le plus d'importance. Ce n'est globalement pas faux mais on ne doit pas sous-estimer les autres paramètres. Évidemment, de manière générale, plus les timings sont faibles et meilleures sont les performances ! Pour régler ces paramètres, il suffit de laisser faire le Bios de la carte mère ! La fonction SPD pour Sérial Présence Detect, détecte en effet automatiquement les bonnes valeurs. II reste toutefois possible de les changer manuellement, mais mieux vaut alors savoir parfaitement ce que l'on fait.
Il est vivement conseillé d'acheter de la mémoire de marque. Même si les barrettes no name paraissent attrayantes au vu de leur faible coup, une fois installé, vous vous rendrez compte que vous les avez payé beaucoup plus cher que ce qu'elle ne valait : parmi les symptômes classiques, on trouve les systèmes instables, ou même qui ne démarre pas du tout.
Que se passe-t-il lorsque la somme des programmes en cours d'exécution dépasse la taille de la mémoire disponible ? Le système d'exploitation décide alors d'exploiter une partie du disque dur pour y stocker les données en trop : c'est ce que l'on appelle la mémoire virtuelle, ou mémoire swap (qui signifie échange en bon français). Celle-ci s'avère évidemment beaucoup plus lente que la mémoire vive. Le but est donc de disposer de suffisamment de mémoire physique pour ne jamais avoir besoin de la mémoire virtuelle dont l'emploi fait dégringoler les performances à une vitesse vertigineuse. Les symptômes d'un manque de mémoire sont évidents : le passage d'un logiciel à l'autre n'est pas immédiat et sollicite énormément le disque dur (ce qui se passe alors, c'est que le système échange le contenu de la mémoire physique avec celui de la mémoire virtuelle ). Il se dégage une impression de lenteur lors de l'usage d'une application (et, encore une fois, le disque dur est sollicité en permanence).
Les timings
A fréquence égale, deux puces de mémoire de qualité de fabrication différente mettront plus ou moins de temps pour accéder aux données qu'elles contiennent. On mesure ainsi en millisecondes le délai minimal nécessaire pour réaliser les différentes étapes d'un accès. L'adresse d'une information dans la mémoire est identifiée par trois paramètres : le numéro de banc, de ligne et de colonne. Pour récupérer une donnée, on commence par envoyer un signal contenant l'adresse du banc et de la ligne (ce signal est appelé RAS, pour Row Access Strobe) ; le temps minimal mis pour s'y positionner est le RAS Active Time. Un second signal, dénommé CAS (Column Access Strobe) et contenant cette fois-ci le numéro de la colonne, est ensuite envoyé ; une fois reçu par la mémoire, le temps mis par celle-ci pour accéder effectivement à ladite colonne est appelé le CAS Latency. Ces deux signaux sont espacés dans le temps. Le délai les séparant est baptisé RAS to CAS Delay. Une fois que la donnée est localisée, elle est envoyée au processeur et la mémoire se prépare à recevoir un nouveau signal RAS. Cette opération n'est pas immédiate et réclame un nouveau temps de latence que l'on appelle RAS Précharge Time. Tous ces temps sont mesurés en millisecondes et rapportés à la fréquence des puces mémoires afin de simplifier les comparaisons. Ainsi, on dira qu'une barrette possède des timings de 2,5-4-4-7, par exemple. Quel chiffre correspond à quelle valeur ? Si rien n'est précisé, les constructeurs respectent toujours l'ordre suivant :
- CAS Latency ;
- RAS to CAS Delay;
- RAS Précharge Time ;
-RASActive Time.
Cette hiérarchie correspond aussi plus ou moins à l'influence de chaque délai sur les performances. On considère ainsi généralement que le CAS Latency, soit le temps d'accès à une colonne, revêt le plus d'importance. Ce n'est globalement pas faux mais on ne doit pas sous-estimer les autres paramètres. Évidemment, de manière générale, plus les timings sont faibles et meilleures sont les performances ! Pour régler ces paramètres, il suffit de laisser faire le Bios de la carte mère ! La fonction SPD pour Sérial Présence Detect, détecte en effet automatiquement les bonnes valeurs. II reste toutefois possible de les changer manuellement, mais mieux vaut alors savoir parfaitement ce que l'on fait.
Il est vivement conseillé d'acheter de la mémoire de marque. Même si les barrettes no name paraissent attrayantes au vu de leur faible coup, une fois installé, vous vous rendrez compte que vous les avez payé beaucoup plus cher que ce qu'elle ne valait : parmi les symptômes classiques, on trouve les systèmes instables, ou même qui ne démarre pas du tout.