La machine numérique

Types de mémoires vives

2012-02-02T16:08:51+01:00

On distingue généralement deux grandes catégories de mémoires vives :

Les mémoires dynamiques (DRAM, Dynamic Random Access Module), peu coûteuses. Elles sont principalement utilisées pour la mémoire centrale de l'ordinateur ;
Les mémoires statiques (SRAM, Static Random Access Module), rapides et onéreuses. Les SRAM sont notamment utilisées pour les mémoires cache du processeur ;

Fonctionnement de la mémoire vive

La mémoire vive est constituée de centaines de milliers de petits condensateurs emmagasinant des charges. Lorsqu'il est chargé, l'état logique du condensateur est égal à 1, dans le cas contraire il est à 0, ce qui signifie que chaque condensateur représente un bit de la mémoire.

Etant donné que les condensateurs se déchargent, il faut constamment les recharger (le terme exact estrafraîchir, en anglais refresh) à un intervalle de temps régulier appelé cycle de rafraîchissement. Les mémoires DRAM nécessitent par exemple des cycles de rafraîchissement est d'environ 15 nanosecondes (ns).

Chaque condensateur est couplé à un transistor (de type MOS) permettant de « récupérer » ou de modifier l'état du condensateur. Ces transistors sont rangés sous forme de tableau (matrice), c'est-à-dire que l'on accède à une case mémoire (aussi appelée point mémoire) par une ligne et une colonne.

Chaque point mémoire est donc caractérisé par une adresse, correspondant à un numéro de ligne (en anglais row) et un numéro de colonne (en anglais column). Or cet accès n'est pas instantané et s'effectue pendant un délai appelé temps de latence. Par conséquent l'accès à une donnée en mémoire dure un temps égal au temps de cycle auquel il faut ajouter le temps de latence.

Ainsi, pour une mémoire de type DRAM, le temps d'accès est de 60 nanosecondes (35ns de délai de cycle et 25 ns de temps de latence). Sur un ordinateur, le temps de cycle correspond à l'inverse de la fréquence de l'horloge, par exemple pour un ordinateur cadencé à 200 MHz, le temps de cycle est de 5 ns (1/(200*10⁶)).

Par conséquent un ordinateur ayant une fréquence élevée et utilisant des mémoires dont le temps d'accès est beaucoup plus long que le temps de cycle du processeur doit effectuer des cycles d'attente (en anglais wait state) pour accèder à la mémoire. Dans le cas d'un ordinateur cadencé à 200 MHz utilisant des mémoires de types DRAM (dont le temps d'accès est de 60ns), il y a 11 cycles d'attente pour un cycle de transfert. Les performances de l'ordinateur sont d'autant diminuées qu'il y a de cycles d'attentes, il est donc conseillé d'utiliser des mémoires plus rapides.

Formats de barrettes de mémoire vive

Il existe de nombreux types de mémoires vives. Celles-ci se présentent toutes sous la forme de barrettes de mémoire enfichables sur la carte-mère.

Les premières mémoires se présentaient sous la forme de puces appelées DIP (Dual Inline Package). Désormais les mémoires se trouvent généralement sous la forme de barrettes, c'est-à-dire des cartes enfichables dans des connecteurs prévus à cet effet. On distingue habituellement trois types de barrettes de RAM :

les barrettes au format SIMM (Single Inline Memory Module) : il s'agit de circuits imprimés dont une des faces possède des puces de mémoire. Il existe deux types de barrettes SIMM, selon le nombre de connecteurs :
- Les barrettes SIMM à 30 connecteurs (dont les dimensions sont 89x13mm) sont des mémoires 8 bits qui équipaient les premières générations de PC (286, 386).
- Les barrettes SIMM à 72 connecteurs (dont les dimensions sont 108x25mm) sont des mémoires capables de gérer 32 bits de données simultanément. Ces mémoires équipent des PC allant du 386DX aux premiers Pentium. Sur ces derniers le processeur travaille avec un bus de données d'une largeur de 64 bits, c'est la raison pour laquelle il faut absolument équiper ces ordinateurs de deux barrettes SIMM. Il n'est pas possible d'installer des barrettes 30 broches sur des emplacements à 72 connecteurs dans la mesure où un détrompeur (encoche au centre des connecteurs) en empêche l'enfichage.
les barrettes au format DIMM (Dual Inline Memory Module) sont des mémoires 64 bits, ce qui explique pourquoi il n'est pas nécessaire de les apparier. Les barrettes DIMM possèdent des puces de mémoire de part et d'autre du circuit imprimé et ont également 84 connecteurs de chaque côté, ce qui les dote d'un total de 168 broches. En plus de leurs dimensions plus grandes que les barrettes SIMM (130x25mm) ces barrettes possèdent un second détrompeur pour éviter la confusion.

Il peut être intéressant de noter que les connecteurs DIMM ont été améliorés afin de faciliter leur insertion grâce à des leviers situés de part et d'autre du connecteur. Il existe en outre des modules de plus petite taille, appelés SO DIMM (Small Outline DIMM), destinés aux ordinateurs portables. Les barrettes SO DIMM comportent uniquement 144 broches pour les mémoires 64 bits et 77 pour les mémoires 32 bits.

les barrettes au format RIMM (Rambus Inline Memory Module, appelées également RD-RAM ou DRD-RAM) sont des mémoires 64 bits développée par la société Rambus. Elles possèdent 184 broches. Ces barrettes possèdent deux encoches de repérage (détrompeurs), évitant tout risque de confusion avec les modules précédents.

Compte tenu de leur vitesse de transfert élevée, les barrettes RIMM possèdent un film thermique chargé d'améliorer la dissipation de la chaleur.

Comme dans le cas des DIMM, il existe des modules de plus petite taille, appelés SO RIMM (Small Outline RIMM), destinés aux ordinateurs portables. Les barrettes SO RIMM comportent uniquement 160 broches.

DRAM PM

La DRAM (Dynamic RAM, RAM dynamique) est le type de mémoire le plus répandu au début du millénaire. Il s'agit d'une mémoire dont les transistors sont rangés dans une matrice selon des lignes et des colonnes. Un transistor, couplé à un condensateur donne l'information d'un bit. 1 octet comprenant 8 bits, une barrette de mémoire DRAM de 256 Mo contiendra donc 256 * 2^10 * 2^10 = 256 * 1024 * 1024 = 268 435 456 octets = 268 435 456 * 8 = 2 147 483 648 bits = 2 147 483 648 transistors. Une barrette de 256 Mo possède ainsi en réalité une capacité de 268 435 456 octets, soit 268 Mo ! Ce sont des mémoires dont le temps d'accès est de 60 ns.

D'autre part, les accès mémoire se font généralement sur des données rangées consécutivement en mémoire. Ainsi le mode d'accès en rafale (burst mode) permet d'accéder aux trois données consécutives à la première sans temps de latence supplémentaire. Dans ce mode en rafale, le temps d'accès à la première donnée est égal au temps de cycle auquel il faut ajouter le temps de latence, et le temps d'accès aux trois autres données est uniquement égal aux temps de cycle, on note donc sous la forme X-Y-Y-Y les quatre temps d'accès, par exemple la notation 5-3-3-3 indique une mémoire pour laquelle 5 cycles d'horloge sont nécessaires pour accéder à la première donnée et 3 pour les suivantes.

DRAM FPM

Pour accélérer les accès à la DRAM, il existe une technique, appelée pagination consistant à accéder à des données situées sur une même colonne en modifiant uniquement l'adresse de la ligne, ce qui permet d'éviter la répétition du numéro de colonne entre la lecture de chacune des lignes. On parle alors deDRAM FPM (Fast Page Mode). La FPM permet d'obtenir des temps d'accès de l'ordre de 70 à 80 nanosecondes pour une fréquence de fonctionnement pouvant aller de 25 à 33 Mhz.

DRAM EDO

La DRAM EDO (Extended Data Out, soit Sortie des données améliorée parfois également appelé "hyper-page") est apparue en 1995. La technique utilisée avec ce type de mémoire consiste à adresser la colonne suivante pendant la lecture des données d'une colonne. Cela crée un chevauchement des accès permettant de gagner du temps sur chaque cycle. Le temps d'accès à la mémoire EDO est donc d'environ 50 à 60 nanosecondes pour une fréquence de fonctionnement allant de 33 à 66 Mhz.

Ainsi, la RAM EDO, lorsqu'elle est utilisée en mode rafale permet d'obtenir des cycles de la forme 5-2-2-2, soit un gain de 4 cycles sur l'accès à 4 données. Dans la mesure où la mémoire EDO n'acceptait pas des fréquences supérieures à 66 Mhz, elle a disparu au bénéfice de la SDRAM.

SDRAM

La SDRAM (Synchronous DRAM, traduisez RAM synchrone), apparue en 1997, permet une lecture des données synchronisée avec le bus de la carte-mère, contrairement aux mémoires EDO et FPM (qualifiées d'asynchrones) possédant leur propre horloge. La SDRAM permet donc de s'affranchir des temps d'attente dus à la synchronisation avec la carte-mère. Celle-ci permet d'obtenir un cycle en mode rafale de la forme 5-1-1-1, c'est-à-dire un gain de 3 cycles par rapport à la RAM EDO. De cette façon la SDRAM est capable de fonctionner avec une cadence allant jusqu'à 150 Mhz, lui permettant d'obtenir des temps d'accès d'environ 10 ns.

DR-SDRAM (Rambus DRAM)

La DR-SDRAM (Direct Rambus DRAM ou encore RDRAM) est un type de mémoire permettant de transférer les données sur un bus de 16 bits de largeur à une cadence de 800Mhz, ce qui lui confère une bande passante de 1,6 Go/s. Comme la SDRAM, ce type de mémoire est synchronisé avec l'horloge du bus pour améliorer les échanges de données. En contrepartie, la mémoire RAMBUS est une technologie propriétaire, ce qui signifie que toute entreprise désirant construire des barrettes de RAM selon cette technologie doit reverser des droits (royalties) aux sociétés RAMBUS et Intel.

DDR-SDRAM

La DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM) est une mémoire basée sur la technologie SDRAM, permettant de doubler le taux de transfert de la SDRAM à fréquence égale.

La lecture ou l'écriture de données en mémoire est réalisé sur la base d'une horloge. Les mémoires DRAM standard utilisent une méthode appelé SDR (Single Data Rate) consistant à lire ou à écrire une donnée à chaque front montant.

La DDR permet de doubler la fréquence des lectures/écritures, avec une horloge cadencée à la même fréquence, en envoyant les données à chaque front montant, ainsi qu'à chaque front descendant.

Les mémoires DDR possèdent généralement une appellation commerciale du type PCXXXX où «XXXX» représente le débit en Mo/s.

DDR2-SDRAM

La mémoire DDR2 (ou DDR-II) permet d'atteindre des débits deux fois plus élevés que la DDR à fréquence externe égale.

On parle de QDR (Quadruple Data Rate ou quad-pumped)pour désigner la méthode de lecture et d'écriture utilisée. La mémoire DDR2 utilise en effet deux canaux séparés pour la lecture et pour l'écriture, si bien qu'elle est capable d'envoyer ou de recevoir deux fois plus de données que la DDR.

La DDR2 possède également un plus grand nombre de connecteurs que la DDR classique (240 pour la DDR2 contre 184 pour la DDR).

DDR3-SDRAM

Le DDR3 SDRAM améliore les performances par rapport au DDR2, mais surtout diminue la consommation électrique. En effet, celle-ci est de 40 % inférieure, en particulier grâce à une baisse du voltage utilisé, une finesse de gravure accrue. Si le débit théorique de ces barrettes peut dépasser les 10 Go/s, les temps de latence sont restés dans les mêmes ordres de grandeur que ceux des DDR2.

Les barrettes DDR3 ont 240 connecteurs comme les DDR2 mais ne sont absolument pas compatibles (des détrompeurs empêchent l'insertion).

Tableau récapitulatif

Le tableau ci-dessous donne la correspondance entre la fréquence réelle de la mémoire, liée au FSB ou BCLK de la carte mère par le coefficient mémoire, celle de la fréquence d'Entrées/Sorties, souvent donnée par les logiciels de diagnostic, et son débit, qui correspond à son appellation commerciale en Mo/s:

Mémoire	Appellation	Fréquence E/S	Fréquence réelle	Débit
DDR200	PC1600	100 MHz	100 MHz	1,6 Go/s
DDR266	PC2100	133 MHz	133 MHz	2,1 Go/s
DDR333	PC2700	166 MHz	166 MHz	2,7 Go/s
DDR400	PC3200	200 MHz	200 MHz	3,2 Go/s
DDR433	PC3500	217 MHz	217 MHz	3,5 Go/s
DDR466	PC3700	233 MHz	233 MHz	3,7 Go/s
DDR500	PC4000	250 MHz	250 MHz	4 Go/s
DDR533	PC4200	266 MHz	266 MHz	4,2 Go/s
DDR538	PC4300	269 MHz	269 MHz	4,3 Go/s
DDR550	PC4400	275 MHz	275 MHz	4,4 Go/s
DDR2-400	PC2-3200	200 MHz	100 MHz	3,2 Go/s
DDR2-533	PC2-4300	266 MHz	133 MHz	4,3 Go/s
DDR2-667	PC2-5300	333 MHz	166 MHz	5,3 Go/s
DDR2-675	PC2-5400	337 MHz	168 MHz	5,4 Go/s
DDR2-800	PC2-6400	400 MHz	200 MHz	6,4 Go/s
DDR2-1066	PC2-8500	533 MHz	266 MHz	8,5 Go/s
DDR2-1100	PC2-8800	560 MHz	280 MHz	8,8 Go/s
DDR2-1200	PC2-9600	600 MHz	300 MHz	9,6 Go/s
DDR3-800	PC3-6400	400 MHz	100 MHz	6,4 Go/s
DDR3-1066	PC3-8500	533 MHz	133 MHz	8,5 Go/s
DDR3-1333	PC3-10600	666 MHz	166 MHz	10,7 Go/s
DDR3-1600	PC3-12800	800 MHz	200 MHz	12,8 Go/s
DDR3-1800	PC3-14400	900 MHz	225 MHz	14,4 Go/s
DDR3-2000	PC3-16000	1000 MHz	250 MHz	16 Go/s
DDR3-2133	PC3-17000	1066 MHz	266 MHz	17 Go/s

Synchronisation (timings)

Il n'est pas rare de voir des notations du type 3-2-2-2 ou 2-3-3-2 pour décrire le paramétrage de la mémoire vive. Cette suite de quatre chiffres décrit la synchronisation de la mémoire (en anglais timing), c'est-à-dire la succession de cycles d'horloge nécessaires pour accéder à une donnée stockée en mémoire vive. Ces quatre chiffres correspondent généralement, dans l'ordre, aux valeurs suivantes :

CAS delay ou CAS latency (CAS signifiant Column Address Strobe) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge s'écoulant entre l'envoi de la commande de lecture et l'arrivée effective de la donnée. Autrement dit, il s'agit du temps d'accès à une colonne.
RAS Precharge Time (noté tRP, RAS signifiant Row Address Strobe) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge entre deux instructions RAS, c'est-à-dire entre deux accès à une ligne. opération.
RAS to CAS delay (noté parfois tRCD) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge correspondant au temps d'accés d'une ligne à une colonne.
RAS active time (noté parfois tRAS) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge correspondant au temps d'accés à une ligne.

Les cartes mémoires sont équipées d'un dispositif appelé SPD (Serial Presence Detect), permettant auBIOS de connaître les valeurs nominales de réglage définies par le fabricant. Il s'agit d'une EEPROM dont les données seront chargées par le BIOS si l'utilisateur choisi le réglage « auto ».

La correction d'erreurs

Certaines mémoires possèdent des mécanismes permettant de pallier les erreurs afin de garantir l'intégrité des données qu'elles contiennent. Ce type de mémoire est généralement utilisé sur des systèmes travaillant sur des données critiques, c'est la raison pour laquelle on trouve ce type de mémoire dans les serveurs.

Bit de parité

Les barrettes avec bit de parité permettent de s'assurer que les données contenues dans la mémoire sont bien celles que l'on désire. Pour ce faire, un des bits de chaque octet stocké en mémoire sert à conserver la somme des bits de données.
Le bit de parité vaut 1 lorsque la somme des bits de données est impaire et 0 dans le cas contraire.

De cette façon les barrettes avec bit de parité permettent de vérifier l'intégrité des données mais ne permettent pas de corriger les erreurs. De plus pour 9 Mo de mémoire, seulement 8 serviront à stocker des données, dans la mesure où le dernier mégaoctet conservera les bits de parité.

Barrettes ECC

Les barrettes de mémoire ECC (Error Correction Coding) sont des mémoires possédant plusieurs bits dédiés à la correction d'erreur (on les appelle ainsi bits de contrôle). Ces barrettes, utilisées principalement dans les serveurs, permettent de détecter les erreurs et de les corriger.

Barrettes avec registre ou tampon (registered ou buffered)

Ces barrettes ont un registre entre les puces de DRAM et le contrôleur mémoire du système (dans le chipset ou dans le processeur). Ce registre retient les données pendant un cycle d'horloge avant qu'elles ne soient envoyées vers le contrôleur mémoire. Ce processus augmente la fiabilité du transfert de données, au détriment du temps de traitement, en retard d'un cycle d'horloge par rapport à de la mémoire sans registre. Ces modules de mémoire avec registre ne sont généralement utilisés que dans les serveurs.

Dual Channel

Certains contrôleurs mémoire proposent un double canal (en anglais Dual Channel) pour la mémoire. Il s'agit d'exploiter les modules de mémoire par paire afin de cumuler la bande passante et ainsi exploiter au maximum les capacités du système. Il est essentiel, lors de l'utilisation du Dual Channel, d'utiliser des barrettes identiques par paire (fréquence, capacité et préférentiellement de même marque).

Ressources sur le même sujet

Connecteur DVI

2012-02-02T16:08:38+01:00

Connecteur DVI

L'interface DVI (Digital Video Interface), présente sur certaines cartes graphiques, permet d'envoyer le signal vidéo sous forme de données numériques aux écrans possédant une telle interface. Ceci permet d'éviter des conversions numérique-analogique inutiles et risquant de dégrader le signal vidéo.

L'interface DVI est néanmoins sur le point d'être rendue obsolète avec la sortie de l'interfaceHDMI.

L'interface HDMI

2012-02-02T16:08:09+01:00

Interface HDMI

HDMI (High Definition Multimedia Interface, traduisez interface multimédia haute définition) est une interface numérique permettant le transfert de données multimédia (audio et vidéo) non compressées en haute définition. Certains l'appellent ainsi la prise péritel haute définition.

Initiée par un consortium comprenant les constructeurs Hitachi, Matsushita, Philips, Silicon Image, Sony, Thomson et Toshiba, l'interface HDMI a été normalisée en décembre 2002 dans sa première version 1.0, puis révisée en mai 2004 (version 1.1) et enfin en août 2005 (version 1.2).

Elle devrait petit à petit équiper les matériels audio et vidéo, qui arboreront le logo suivant :

Le standard HDMI instaure un nouveau connecteur compact, compatible avec le DVI (Digital Vidéo Interface), possèdant la forme suivante :

Caractéristiques techniques

En termes de capacités, l'interface HDMI permet d'obtenir des débits de l'ordre de 5 Gb/S (HDTC à 2,2Gb/S). Elle permet ainsi de transmettre :

des signaux audio multicanaux (jusqu'à 8 voies PCM 24 bits/192 kHz) avec une fréquence d'échantillonnage de 32 kHz, 44.1kHz, 48kHz ou 192kHz,
des signaux vidéo en haute définition (jusqu'à 1920x1080) sur 3 canaux codés sur 24 bits (8 bits par canal). L'interface HDMI supporte l'ensemble des format vidéos actuels et propose 3 nouveaux formats afin de tenter une homogénéisation des équipements :
- SDTV: 720x480i en NTSC, 720x576i en PAL,
- EDTV: 640x480p en VGA, 720x480p en NTSC progressif, 720x576p et PAL progressif,
- HDTV: 1280x720p, 1920x1080i

Mécanismes de protection

L'interface DVI transporte un signal numérique natif entre l'équipement source et l'équipement de destination, ce qui rend facile la copie du flux multimédia. Ainsi, les majors de l'industrie cinématographique et musicale ont rendu obligatoire dans le standard HDMI l'utilisation d'un moyen de chiffrement pour les données échangées via cette interface.

Ce mécanisme de protection obligatoire se nomme HDCP (High Bandwidth Digital Content Protection).

Présentation de la carte mère

2012-02-02T15:53:50+01:00

L'élément constitutif principal de l'ordinateur est la carte mère (en anglais « mainboard » ou «motherboard », parfois abrégé en « mobo »). La carte mère est le socle permettant la connexion de l'ensemble des éléments essentiels de l'ordinateur.
Comme son nom l'indique, la carte mère est une carte maîtresse, prenant la forme d'un grand circuit imprimé possédant notamment des connecteurs pour les cartes d'extension, les barrettes de mémoires, le processeur, etc.

Le rôle du disque dur

2012-02-02T16:08:03+01:00

Le disque dur est l'organe de l'ordinateur servant à conserver les données de manière permanente, contrairement à la mémoire vive, qui s'efface à chaque redémarrage de l'ordinateur, c'est la raison pour laquelle on parle parfois de mémoire de masse pour désigner les disques durs.

Le disque dur est relié à la carte-mère par l'intermédiaire d'un contrôleur de disque dur faisant l'interface entre le processeur et le disque dur. Le contrôleur de disque dur gère les disques qui lui sont reliés, interprête les commandes envoyées par le processeur et les achemine au disque concerné. On distingue généralement les interfaces suivantes :

Avec l'apparition de la norme USB, des boîtiers externes permettant de connecter un disque dur sur un port USB ont fait leur apparition, rendant le disque dur facile à installer et permettant de rajouter de la capacité de stockage pour faire des sauvegardes. On parle ainsi de disque dur externe par opposition aux disques durs internes branchés directement sur la carte mère, mais il s'agit bien des mêmes disques, si ce n'est qu'ils sont connectés à l'ordinateur par l'intermédiaire d'un boîtier branché sur un port USB.

Structure

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 à une très faible distance les uns des autres et appelés
plateaux (en anglais platters).

Les disques 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 manièrebinaire, c'est-à-dire que les données sont stockées sous forme de 0 et de 1 (appelés bits). Il existe sur les disques durs des millions de ces bits, stockés très proches les uns des autres sur une fine couche magnétique de quelques microns d'épaisseur, elle-même recouverte d'un film protecteur.

La lecture et l'écriture se fait grâce à des têtes de lecture (en anglais heads) situées de part et d'autre de chacun des plateaux. Ces têtes sont des électro-aimants qui se baissent et se soulèvent pour pouvoir lire l'information ou l'écrire. Les têtes ne sont qu'à quelques microns de la surface, séparées par une couche d'air provoquée par la rotation des disques qui crée un vent d'environ 250km/h ! De plus ces têtes sont mobiles latéralement afin de pouvoir balayer l'ensemble de la surface du disque.

Cependant, les têtes sont liées entre elles et une tête seulement peut lire ou écrire à un moment donné. On parle donc de cylindre pour désigner l'ensemble des données stockées verticalement sur la totalité des disques.

L'ensemble de cette mécanique de précision est contenu dans un boîtier totalement hermétique, car la moindre particule peut détériorer la surface du disque. Vous pouvez donc voir sur un disque des opercules permettant l'étanchéité, et la mention "Warranty void if removed" qui signifie littéralement "la garantie expire si retiré" car seuls les constructeurs de disques durs peuvent les ouvrir (dans des salles blanches, exemptes de particules).

Fonctionnement

Les têtes de lecture/écriture sont dites « inductives », c'est-à-dire qu'elles sont capables de générer un champ magnétique. C'est notamment le cas lors de l'écriture : les têtes, en créant des champs positifs ou négatifs, viennent polariser la surface du disque en une très petite zone, ce qui se traduira lors du passage en lecture par des changements de polarité induisant un courant dans la tête de lecture, qui sera ensuite transformé par un convertisseur analogique numérique (CAN) en 0 et en 1 compréhensibles par l'ordinateur.

Les têtes commencent à inscrire des données à la périphérie du disque (piste 0), puis avancent vers le centre. Les données sont organisées en cercles concentriques appelés « pistes », créées par leformatage de bas niveau.

Les pistes sont séparées en quartiers (entre deux rayons) que l'on appelle secteurs, contenant les données (au minimum 512 octets par secteur en général).

On appelle cylindre l'ensemble des données situées sur une même piste sur des plateaux différents (c'est-à-dire à la verticale les unes des autres) car cela forme dans l'espace un "cylindre" de données.

On appelle enfin cluster (ou en français unité d'allocation) la zone minimale que peut occuper un fichier sur le disque. En effet le système d'exploitation exploite des blocs qui sont en fait plusieurs secteurs(entre 1 et 16 secteurs). Un fichier minuscule devra donc occuper plusieurs secteurs (un cluster).

Sur les anciens disques durs, l'adressage se faisait ainsi de manière physique en définissant la position de la donnée par les coordonnées cylindre / tête / secteur (en anglais CHS pour Cylinder / Head / Sector).

Mode bloc

Le mode bloc et le transfert 32 bits permettent d'exploiter pleinement les performances de votre disque dur. Le mode bloc consiste à effectuer des transferts de données par bloc, c'est-à-dire par paquets de 512 octets généralement, ce qui évite au processeur d'avoir à traiter une multitude de minuscules paquets d'un bit. Le processeur a alors du "temps" pour effectuer d'autres opérations.
Ce mode de transfert des données n'a malheureusement une véritable utilité que sous d'anciens systèmes d'exploitation (tels que MS-DOS), car les systèmes d'exploitation récents utilisent leur propre gestionnaire de disque dur, ce qui rend ce gestionnaire obsolète.

Une option du BIOS (IDE HDD block mode ou Multi Sector Transfer) permet parfois de déterminer le nombre de blocs pouvant être gérés simultanément. Ce nombre se situe entre 2 et 32. Si vous ne le connaissez pas, plusieurs solutions s'offrent à vous :

consulter la documentation de votre disque dur ;
rechercher les caractéristiques du disque sur internet ;
déterminer expérimentalement en effectuant des tests.

Le mode bloc peut toutefois générer des erreurs sous certains systèmes, à cause d'une redondance de gestionnaire de disque dur. La solution consiste alors à désactiver l'un des deux gestionnaires :

la gestion logicielle du mode 32-bit sous le système d'exploitation ;
le mode bloc dans le BIOS.

Mode 32 bits

Le mode 32 bits (par opposition au mode 16 bits) est caractérisé par un transfert des données sur 32 bits. Le transfert sur 32 bits correspond à 32 portes qui s'ouvrent et se ferment simultanément. En mode 32 bits, deux mots (ensemble de bits) de 16 bits sont transmis successivement, puis assemblés.

Le gain de performance lié au passage du mode 16 bits au mode 32 bits est généralement insignifiant. Quoiqu'il en soit il n'est la plupart du temps plus possible de choisir le mode, car la carte mère détermine automatiquement le type de mode à adopter en fonction du type de disque dur.

La détermination automatique du mode 32 bits peut toutefois ralentir les lecteurs de CD-ROM IDE dont la vitesse est supérieure à 24x lorsqu'ils sont seuls sur une nappe IDE. En effet, dans le cas où le lecteur de CD-ROM est seul sur la nappe, le BIOS peut ne pas détecter sa compatibilité avec le mode 32 bits (puisqu'il cherche un disque dur), auquel cas il passe en mode 16 bits. La vitesse de transfert (appelée par abus de langage taux de transfert) est alors en dessous du taux de transfert annoncé par le constructeur.

La solution dans ce genre de cas consiste à brancher sur la même nappe que le lecteur de CD-ROM un disque dur supportant le mode 32 bits.

Caractéristiques techniques

Capacité : volume de données pouvant être stockées sur le disque.
Taux de transfert (ou débit) : quantité de données pouvant être lues ou écrites sur le disque par unité de temps. Il s'exprime en bits par seconde.
Vitesse de rotation : vitesse à laquelle les plateaux tournent, exprimée en tours par minutes (notésrpm pour rotations par minute). La vitesse des disques durs est de l'ordre de 7200 à 15000 rpm. Plus la vitesse de rotation d'un disque est élevée meilleur est le débit du disque. En revanche, un disque possédant une vitesse de rotation élevé est généralement plus bruyant et chauffe plus facilement.
Temps de latence (aussi appelé délai rotationnel) : temps écoulé entre le moment où le disque trouve la piste et le moment où il trouve les données.
Temps d'accès moyen : temps moyen que met la tête pour se positionner sur la bonne piste et accéder à la donnée. Il représente donc le temps moyen que met le disque entre le moment où il a reçu l'ordre de fournir des données et le moment où il les fournit réellement. Il doit ainsi être le plus court possible.
Densité radiale : nombre de pistes par pouce (tpi: Track per Inch).
Densité linéaire : nombre de bits par pouce sur une piste donnée (bpi: Bit per Inch).
Densité surfacique : rapport de la densité linéaire sur la densité radiale (s'exprime en bits par pouce carré).
Mémoire cache (ou mémoire tampon) : quantité de mémoire embarquée sur le disque dur. La mémoire cache permet de conserver les données auxquelles le disque accède le plus souvent afin d'améliorer les performances globales ;
Interface : il s'agit de la connectique du disque dur. Les principales interfaces pour disques durs sont les suivantes :
- IDE/ATA ;
- Serial ATA ;
- SCSI ;
- Il existe par ailleurs des boîtiers externes permettant de connecter des disques durs en USB ou firewire.

Introduction

2011-12-20T11:18:53+01:00

Un ordinateur et une machine capable d'effectuer toutes sortes d'opérations et de traitements tels que des calculs, maniements de textes ou encore d'images. On peux utiliser cette machine comme un robot pour guider la plupart des machines au sein des entreprises mais aussi pour guider les cameras de surveillance.

L’ordinateur permet également de réaliser des enregistrements vocaux ou vidéos.Dans le domaine artistique, cette machine est utilisée dans des studios de musique, pour faire du graphisme ou encore pour réaliser des sites web. Il est même possible de donner des cours via Internet.Dans ce blog, je vais vous montrer comment utiliser certains composants de l’ordinateur. N’hésitez pas à me laisser des commentaires pour faire avancer mes recherches.

Le boîtier

2012-02-02T15:16:47+01:00

boîtier (ou châssis) de l'ordinateur est le squelette métallique abritant les différents composants internes. Les boîtiers ont également d'autres utilités telles que l'isolement et du bruit ou la protection contre les rayonnements électromagnétiques, contre les dégâts de la carte mère, ventilateur, contre les blessure, etc... Ainsi des normes existent afin de garantir un niveau de protection conforme a la réglementation en vigueur.

Les éléments de choix principaux d'un boîtier sont son facteur de forme, ses dimensions, le nombre d'emplacements pour des lecteurs, son alimentation, la connectique en façade et enfin son design et ses couleurs. Ainsi, si les boîtiers se ressemblaient tous aux débuts du PC, il existe aujourd'hui des boîtiers de toutes les formes, parfois même transparents afin de permettre aux utilisateurs de faire du tuning à l'aide par exemple de néons.