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Séance groupe II n° 01 du 22/09/2014
Composition d'un système informatique récent

I Préambule

Un système informatique est un ensemble mixte constitué de composants matériels et d'intelligence logicielle, lesquels travaillent en synergie au service de l'utilisateur et ne seraient rien l'un sans l'autre.

Lorsqu'on parle des composants d'un ordinateur ou PC (Personal Computer), on parle du matériel qui se trouve à l'intérieur de l'ordinateur, contrairement aux périphériques externes qui sont reliés par des câbles ou des moyens de communication sans fil.
Ce sont ces composants internes qui sont décrits ici pour vous permettre de vous familiariser avec le matériel informatique de votre PC : l'alimentation, la carte mère, le processeur et son ventilateur, la mémoire vive (RAM), le disque dur, le lecteur/graveur CD/DVD et enfin la carte graphique.
Mis à part le lecteur de DVD, tous les composants cités plus haut sont nécessaires au bon démarrage du PC.

II Les composants matériels d'un PC

L'alimentation
Bien sûr, on aura beau avoir installé tous les composants ci-dessous, rien ne fonctionnera sans le courant électrique délivré par l'alimentation. Elle transforme et fournit l'énergie nécessaire à la précieuse carte mère, sur laquelle sont connectés un bon nombre d'éléments, mais l'alimentation est aussi directement reliée à certains composants tels que le lecteur/graveur de DVD ou le disque dur par exemple, sous des voltages adaptés à leurs besoins.

La transformation du courant cause une déperdition d'énergie sous forme de chaleur. Un système de ventilation est donc installé dans le coffret de l'alimentation et expulse l'air via l'arrière du boîtier de l'ordinateur. C'est donc un extracteur.

On peut acquérir une alimentation seule bien qu'elle soit très souvent fournie avec le boîtier du PC. Une puissance de 400  à 600 watts est généralement suffisante pour les ordinateurs en "configuration bureautique" même si certaines alimentations peuvent atteindre les 1000 watts pour des configurations exceptionnelles (configuration jeu rapide par exemple)

La carte mère
"Motherboard" en anglais, ou "Mobo" pour les fans d'informatique, elle est le composant principal de votre ordinateur, celui qui servira à "tenir" et relier tous les autres. Physiquement tout d'abord, car elle est vissée au boîtier de votre PC. De plus elle possède les connecteurs (slots) pour accueillir des dizaines de composants et périphériques en plus des éléments indispensables décrits sur cette page. Au niveau logiciel ensuite, car chaque information envoyée ou reçue par le matériel ou un programme passe forcément par elle.

C'est aussi sur une petite partie de la carte mère que se trouve la ROM sur laquelle est enregistrée le BIOS, petit programme gérant la configuration "de base" du matériel et se chargeant de faire le lien avec votre système d'exploitation (Windows, Linux...). Ces réglages sont conservés en mémoire même en l'absence de courant grâce au CMOS, alimenté par la pile de carte mère (tension 3 volts).
Les BIOS modernes s'appellent UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Son apparence est complètement différente. Contrairement au BIOS, il se pilote à la souris. Il est protégé contre les rootkits (maliciels furtifs), il accélère le démarrage, peut supporter des disques durs supérieurs à 2,2 To etc.

Le processeur
Le processeur aussi a plusieurs noms. On parle de microprocesseur ou de CPU, de l'anglais Central Processing Unit. Son rôle est le traitement de l'information numérique et il ne communique qu'en chiffres binaires ou Bits, un langage composé d'une suite de 0 et de 1. Il fait ainsi les calculs nécessaires à l'exécution des programmes et instructions à une vitesse en partie déterminée par sa fréquence, exprimée en Hertz ou plutôt, dans le cas des processeurs actuels, en GigaHertz (GHz).
Deux firmes se partagent actuellement le marché des processeurs : AMD et Intel.

Toute cette agitation provoque une élévation de la température du processeur, en particulier lors du traitement d'une grosse masse d'informations. C'est pourquoi il est surmonté d'un dissipateur (radiateur) et d'un ventilateur chargés d'évacuer la chaleur et de le maintenir à la température la plus basse possible.

La mémoire vive, appelée RAM
La mémoire de type "RAM" pour Random Access Memory est utilisée par le processeur qui y place les données le temps de leur traitement. L'un des avantages de la mémoire équipant les ordinateurs est justement sa rapidité d'accès.

Une autre particularité de la mémoire RAM est d'être temporaire. Une fois l'opération terminée, les données ne sont pas conservées et sont définitivement perdues à l'extinction de l'ordinateur.

Plusieurs types de mémoire RAM existent. En "barrettes" allant de 256 Mo à 2 Go, 4 Go ou 8 Go , elles sont à choisir en fonction du processeur et de l'utilisation que l'on fait du PC d'une part et des possibilités de la carte mère (capacité totale, nombre d'emplacements disponibles...) d'autre part.
Actuellement une RAM de 4Go constitue une base de travail raisonnable.

Le disque dur
C'est sur ce composant de stockage que les données à conserver sont enregistrées. C'est à dire à peu près tout : les fichiers du système d'exploitation, les logiciels et surtout vos données (photo, vidéo, musique, emails etc...).

On ne voit pas le plateau du disque lui-même ni le bras mécanique qui tient la tête de lecture. Le disque dur se présente sous la forme d'un boîtier rectangulaire, vissé au boiter du PC. Plus la vitesse de rotation des plateaux est importante, plus les performances sont élevées. On trouve actuellement des disques durs tournant à 5400, 7200, 10000 ou 15000 RPM (Revolutions Per Minute: tours par minute), les vitesses de 7200 et 10000 RPM étant les plus répandues.

Il est relié à la carte mère grâce à une nappe (câble plat) de type IDE ou grâce aux interfaces SATA (Serial ATA) ou SCSI. Un cavalier à positionner à l'arrière du boîtier permet de désigner le disque dur principal comme disque "Maître"  (Master) ou  un disque auxiliaire comme "Esclave" (Slave).
Les disques durs aujourd'hui, peuvent contenir des centaines de Giga-octets de données.

Les disques durs modernes (disques SSD) utilisent la technologie "mémoire flash". Les SSD (pour Solid State Drive, contrôleur à semi-conducteurs) sont des dispositifs qui utilisent autre chose que la technologie magnétique des disques durs pour stocker des données. Encore très coûteux, ils ont l'avantage de ne pas utiliser de dispositifs en mouvement (silence, absence de souffle, rapidité d'accès).

Le lecteur/graveur CD/DVD
Le lecteur ou graveur est vissé au boîtier, glissé dans un emplacement ouvert sur l'avant du PC, permettant ainsi l'ouverture du tiroir qui recevra le disque optique que l'on appelle plus communément CD (Compact Disc) ou DVD (Digital Versatile Disc). Il est connecté à la carte mère par une cable plat (nappe) IDE ou SATA.

 Les technologies évoluent rapidement : CD-R ou DVD+-R, CD-RW ou DVD+-RW, DVD-Ram, Double-couche, Blu-ray et HD DVD.

La carte graphique
La carte graphique peut-être remplacée par un chipset (puce) intégré directement à la carte mère. Toutefois, pour certaines applications et notamment les jeux, elle est indispensable. En prenant à sa charge la gestion de l'affichage, elle libère le processeur de cette fonction, traite elle-même les informations et utilise sa propre mémoire.

La carte graphique s'insére dans un connecteur de la carte mère : le port AGP ou le port PCI Express pour les plus récentes. Une fois la carte connectée, les entrées et sorties de celle-ci sont accessibles par l'arrière du boîtier afin de fournir une image à l'écran et/ou à une télévision si elle est équipée de la sortie adéquate.
composants

III La partie logicielle de votre système

Outre les composants de votre PC logés dans l'Unité Centrale et outre les périphériques qui y sont reliés, votre ordinateur a besoin d'un système d'exploitation  pour fonctionner.
 
Un système d'exploitation, ou logiciel système, ou encore Operating System (OS), est un logiciel qui pilote les dispositifs matériels et reçoit des instructions de l'utilisateur ou d'autres logiciels (ou applications). Ces logiciels doivent être adaptés à un système d'exploitation.
Dans un ordinateur, le système d'exploitation gère le ou les processeurs ainsi que la mémoire. Il fait fonctionner les périphériques (clavier, souris, surface tactile, écran, disque dur, lecteur de DVD, lecteur de cartes mémoire...). Dans un appareil photo, il fait fonctionner les différents mécanismes, gère l'affichage de l'écran et détecte les actions de l'utilisateur.
Le système d'exploitation comporte aussi l'interface avec l'utilisateur. Dans un ordinateur, par exemple, c'est lui qui affichera les fenêtres et exposera le contenu des unités de stockage (disque dur, CD, DVD...).

Exemples de systèmes d'exploitations

Dans le secteur informatique, les systèmes d'exploitation les plus répandus sont Windows (pour les PC), Mac OS (pour les ordinateurs d'Apple), Linux (pour les PC et les serveurs) et Unix (pour les serveurs). Pour les téléphones, on trouve Android, iOS (chez Apple), Symbian et Windows Phone.

Lorsque votre ordinateur se lance, les composants matériels sont d'abord testés (POST ou Power-on Self Test). Puis le système d'exploitation est recherché sur le disque dur la plupart du temps. Lorsqu'il est trouvé, il est enfin installé dans la RAM (mémoire vive). Le Bureau apparait alors avec son fond d'écran et ses icônes.
Le PC alors vous "donne la main", c'est à dire qu'il attend votre décision.
A vous de lancer l'outil qui correspond à vos besoins en fonction de ce que vous voulez faire.