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Les cartes mères - seconde partie -

 

-2- Les composants de la carte mère

 
 

Une carte mère moderne intègre plusieurs composants :

  • Un support ou slot de processeur,
  • Un chipset,
  • Une puce de super E-S,
  • Un bios,
  • Des connecteurs SIMM ou DIMM,
  • Des slots de bus, une pile, un régulateur de tension pour le processeur.

 

SUPPORTS – SLOTS DE PROCESSEUR

Les processeurs à partir du 486 ont toujours été enfichés dans un support appelé socket ou depuis le pentium 2 dans un slot. Cela permet aux utilisateurs de remplacer leurs processeurs d’une façon simple.

 

N° de support Nb de broches Disposition des broches Tension Type de processeurs
Socket 1 169 PGA 17 x 17 5v 486 sx, sx2, dx, dx4, overdrive
Socket 2 238 PGA 19 x 19 5v
486 sx, sx2, dx, dx2, dx4, overdrive
Socket 3 237 PGA 19 x 19 5v, 3.3v 486 sx, sx2, dx, dx2, dx4, overdrive
Socket 4 273 PGA 21 x 21 5v Pentium 60, 66, overdrive
Socket 5 320 SPGA 37 x 37 3.3v, 3.5 v
Pentium 75 à 133, overdrive
Socket 6 235 PGA 19 x 19 3.3v
486 dx4, 486 pentium overdrive
Socket 7 321 SPGA 37 x 37 VRM
Pentium 75 à 266, MMX, overdrive 6 x 86, K6
Socket 8 387 SPGA double auto VRM Pentium pro
Slot 1 242 SLOT SEC / SIPP auto VRM
Pentium 2 MMX, celeron
Slot 2 N/a SLOT SEC auto VRM Pentium 2 xéon

CHIPSET

Au départ, les cartes mères utilisaient un grand nombre de puces distinctes pour permettre à la carte mère de jouer son rôle : le générateur d’horloge, le contrôleur de bus, les contrôleurs d’interruptions et de canaux DMA, l’horloge, la RAM CMOS, le contrôleur de clavier ainsi que d’autres puces logiques simples servant à compléter le circuit de la carte mère, ainsi que le processeur, le coprocesseur mathématique, la mémoire et autres éléments.

En 1986, une société, « CHIPS & TECHNOLOGIES » lança un composant révolutionnaire. Une seule et unique puce intégrant toutes les fonctions remplies par les différentes puces qui équipaient jusqu’alors la carte mère d’un PC. Ce fut le premier CHIPSET ou jeu de composant. Il incluait les fonctions du générateur d’horloge système, des deux contrôleurs d’interruptions, des deux contrôleurs de canaux DMA et même de la puce RAM CMOS / horloge.

La place ainsi libérée sur la carte mère a permis de les améliorer. Il existe de nombreux constructeurs de CHIPSET. Les plus courants sont INTEL, VIA et ALI.

LES CHIPSETS INTEL

INTEL est le leader écrasant de l’industrie du CHIPSET. Apparu sur ce marché en 1994, cela lui a permis de réduire les délais entre le lancement d’un processeur et la sortie du premier PC équipé de ce même processeur.
Par la suite, INTEL s’est mis à élaborer des cartes mères ce qui fait que désormais, à la sortie d’un nouveau processeur coïncide aussi la sortie d’un PC équipé de ce processeur.

NUMEROS DE MODELES DE CHIPSETS D’INTEL
  • 420 P4-486
  • 430 P5-PENTIUM
  • 440 P6-PENTIUM PRO – PENTIUM 2 -
  • 450 P6 SERVER – PENTIUM PRO – PENTIUM 2 XEON -

La plupart des CHIPSETS reposent sur une architecture à deux niveaux, incorporant d’une part une partie NORTHBRIDGE ( ou pont nord) et d’autre part une partie SOUTHBRIDGE ( ou pont sud ).

La partie NORTHBRIDGE est la partie essentielle du CHIPSET car elle inclut l’interface qui permet la communication entre le processeur et le reste de la carte mère. Il contient les contrôleurs de cache et de mémoire vive ainsi que l’interface entre le bus de processeur à grande vitesse (33 MHZ, 50MHZ, 66MHZ, ou 100MHZ ) et le bus PCI cadencé à 33MHZ et / ou le bus AGP cadencé à 66 MHZ. Le circuit NORTHBRIDGE est le seul élément de la carte mère qui peut travailler à la vitesse du processeur.

Le circuit SOUTHBRIDGE fonctionne moins rapidement. Il se connecte au bus PCI, il inclut l’interface qui permet de communiquer avec le bus ISA cadencé à 8 MHZ. Elle contient aussi normalement les deux interfaces de contrôleurs IDE, ainsi que l’interface USB.

CHIPSETS INTEL POUR CARTES MERES 486
CHIPSET 420 TX 420 EX 420 ZX
Nom de code SATURN ARIES SATURN 2
Lancement Novembre 92 Mars 94 Mars 94
Processeur P 486 - 5v - P 486 - 5 et 3.3V - P 486 -5 et 3.3 v -
Vitesse de bus 33 MHZ 50 MHZ 66 MHZ
Double processeur Non Non Non
Type de mémoire FPM FPM FPM
Parité ECC Parité Parité Parité
Mémoire maximale 128 Mo 128 Mo 128 Mo
Mise en cache Max Non Non Non
Type de cache de niveau 2 Asynchrone Asynchrone Asynchrone
Compatibilité PCI 2.0 2.0 2.0
AGP Non Non Non
 
CHIPSETS INTEL POUR CARTES MERES PENTIUM

 

CHIPSET 430 TX 430 EX 430 ZX
Nom de code MERCURY NEPTUNE TRITON
Lancement MARS 93 MARS 94 JANVIER 95
Processeur P 60 et 66 P 75 et + P 75 et +
Vitesse de bus 66 MHZ 66 MHZ 66 MHZ
Double processeur Non Non Non
Type de mémoire FPM FPM FPM - EDO
Parité ECC Parité Parité Parité
Mémoire maximale 192 Mo 512 Mo 128 Mo
Mise en cache Max 192 Mo 512 Mo 128 Mo
Type de cache de niveau 2 Asynchrone Asynchrone Asynchrone burst
Compatibilité PCI 2.0 2.0 2.0
AGP Non Non Non

 

CHIPSET 430 MX 430 HX 430 VX 430 TX
Nom de code MOBIL TRITON TRITON 2 TRITON 3 NEANT
Lancement Octobre 95 Février 96 Février 96 Février 97
Processeur P 75 et + P 75 et + P 75 et + P 75 et +
Vitesse de bus 66 MHZ 66 MHZ 66 MHZ 66 MHZ
Double processeur Non Oui Non Non
Type de mémoire FPM - EDO FPM - EDO FPM - EDO FPM - EDO - SDRAM
Parité ECC Parité ECC Aucun Parité ECC Aucun
Mémoire maximale 192 Mo 512 Mo 128 Mo 256 Mo
Mise en cache Max 64 Mo 512 Mo 64 Mo 64 Mo
Type de cache de niveau 2 Asynchrone burst Asynchrone burst Asynchrone burst Asynchrone burst
Compatibilité PCI 2.0 2.1 2.1 2.1
AGP Non Non   Non

F CHIPSETS INTEL DE SIXIEME GENERATION – PENTIUM PRO ET PENTIUM 2 -

 

CHIPSET 450 KX 450 GX 440 FX
Nom de code ORION ORION SERVER NATOMA
Lancement Novembre 95 Novembre 95 Novembre 96
Processeur Pentium Pro Pentium Pro Pentium 2
Vitesse de bus 66 MHZ 66 MHZ 66 MHZ
Multi processeur Oui Oui Oui
Type de mémoire FPM - EDO FPM - EDO FPM - EDO
Parité ECC Parité ECC Parité ECC Parité ECC
Mémoire maximale 1 Go 8 Go 1 Go
Mise en cache Max 1 Go 1 Go 1 Go
Type de cache de niveau 2 Asynchrone burst Asynchrone burst Asynchrone burst
Compatibilité PCI 2.0 2.0 2.1
AGP Non Non Non

 

CHIPSET PENTIUM 2

 

CHIPSET 440 FX 440 LX 440 EX 440 BX
Nom de code Natoma NEANT NEANT NEANT
Lancement Mai 96 Août 97 Avril 98 Avril 98
Processeur Pentium PRO Pentium PRO Pentium 2 Pentium 2
Vitesse de bus 66 MHZ 66 MHZ 66 MHZ 66 - 100 MHZ
Double processeur Oui Oui Non Oui
Type de mémoire FPM - EDO FPM - EDO FPM - EDO - SDRAM FPM - EDO - SDRAM
Parité ECC Parité ECC Parité ECC Parité ECC Parité ECC
Mémoire maximale 1 Go 1 Go EDO - 512 SDRAM 256 Mo 1 Go
Mise en cache Max 1 Go 1 Go - 512 Mo 256 Mo 1 Go
Type de cache de niveau 2 Intégré CPU Intégré CPU Intégré CPU Intégré CPU
Compatibilité PCI 2.1 2.1 2.1 2.1
AGP Non Oui Oui Oui
Vitesse AGP Néant 266 Mo/s 266 Mo/s 266 Mo/s

 

PUCES DE SUPER ENTREES – SORTIES

Les puces de super E – S désignent les composants suivants :

  • Un contrôleur de disquettes
  • Deux contrôleurs de ports séries
  • Un contrôleur de port parallèle

LE BIOS

Toutes les cartes mères doivent être équipées d’une puce spéciale contenant des logiciels : le BIOS – Basic Input / Output – Systèmes d’entrées – sorties de base – Cette puce contient les programmes et les pilotes de démarrage utilisées pour permettre à l’ordinateur de se mettre en route et qui font office d’interface pour le matériel de base de l’ordinateur. Le BIOS intègre également des routines de diagnostic POST – Power On Self Test – qui vérifient les principaux composants de l’ordinateur quand celui ci est mis sous tension. Il contient aussi un programme setup pour stocker les informations sur la configuration de l’ordinateur dans la mémoire CMOS alimenté par une pile sur la carte mère.

Le BIOS est donc une série de programmes, incorporés à une puce de mémoire EPROM – Erasable Programmable Read Only Memory – également appelé puce de ROM FLASH. Cette série de programmes est la première chose que l’ordinateur charge quand il est mis sous tension. Le BIOS de la plupart des PC est composé de 4 éléments importants :

  • POST : L’autotest POST vérifie le processeur, la mémoire, le chipset, la carte vidéo, les contrôleurs de lecteurs, le clavier………
  • CHARGEUR D’AMORCE : C’est une routine qui localise l’OS et le charge.
  • PILOTE de BIOS : C’est une série de pilotes servant d’interface de base entre l’OS et le matériel. Quand DOS ou Windows fonctionnent en mode protégé, l’ordinateur ne se sert que du pilote du BIOS.
  • SETUP : Programme de configuration qui contient le BIOS.

3 sociétés dominent le marché du BIOS :

  • PHOENIX
  • AMI
  • AWARD, rachetée en 1998 par PHOENIX.

PHOENIX équipe le BIOS des cartes mères INTEL. Ainsi que celui de ces concurrents. Les BIOS des cartes mères ne sont pas compatibles entre eux. Chaque type de carte mère nécessite un BIOS spécifique. Cependant les BIOS peuvent être mis à jour pour intégrer de nouvelles fonctions non existantes au moment de leur première écriture. Ex : la vitesse des processeurs. Pour cela, on flash le BIOS du PC. Attention, cette manœuvre est délicate et présente des risques.

CONNECTEURS D’INTERFACE DE CARTES MERES

Les connecteurs d’interface de carte mère désignent les connecteurs IRDA – données infrarouges – les connecteurs de pile, les connecteurs de LED et de verrouillage clavier, les connecteurs de haut – parleur, les connecteurs d’alimentation du ventilateur processeur, connecteur audio pour CD.

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