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La carte mère

L'élément constitutif principal d'un ordinateur est la carte mère (en anglais mainboard ou motherboard).

La carte mère est le socle permettant la connexion de l'ensemble des éléments essentiels de l'ordinateur. Elle supporte le processeur, centre névralgique du système. C'est lui qui effectue tous les traitements d'informations.

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...

Composants Intégrés

La carte mère contient un certain nombre d'éléments embarqués, c'est-à-dire intégrés sur son circuit imprimé :

  • Le support de processeur et le processeur,
  • Le chipset, circuit qui contrôle la majorité des ressources (interface de bus du processeur, mémoire cache et mémoire vive, slots d'extension,...),
  • L'horloge et la pile du CMOS,
  • Le BIOS,
  • Le bus système et les bus d'extension,
  • Les mémoires RAM.

Carte mère vue du dessus

En outre, les cartes mères récentes embarquent généralement un certain nombre de périphériques multimédia et réseau pouvant être désactivés :

  • carte réseau intégrée;
  • carte graphique intégrée;
  • carte son intégrée;
  • contrôleurs de disques durs évolués...

Chipset

Le chipset (traduisez « jeu de composants » ou « jeu de circuits » ou « jeu de puces ») est un circuit électronique chargé de coordonner les échanges de données entre les divers composants de l'ordinateur (processeur, mémoire...).

Dans la mesure où le chipset est intégré à la carte mère, il est important de choisir une carte mère intégrant un chipset récent afin de maximiser les possibilités d'évolutivité de l'ordinateur.

Les chipsets des cartes-mères actuelles intègrent généralement une puce graphique et presque toujours une puce audio.

L'horloge et la pile du CMOS

L'horloge temps réel (notée RTC, pour Real Time Clock) est un circuit chargé de la synchronisation des signaux du système. Elle est constituée d'un cristal, appelé aussi « quartz » qui, en vibrant, donne des impulsions (appelés tops d'horloge) afin de cadencer le système.

On appelle fréquence de l'horloge (exprimée en MHz) le nombre de vibrations du cristal par seconde, c'est-à-dire le nombre de tops d'horloge émis par seconde. Plus la fréquence est élevée, plus le système peut traiter d'informations.

Remarque

Lorsque l'ordinateur est mis hors tension, l'alimentation cesse de fournir du courant à la carte mère. Pourtant, lorsque l'ordinateur est rebranché, le système est toujours à l'heure.
Un circuit électronique, appelé circuit CMOS (Complementary Metal-Oxyde Semiconductor, parfois appelé BIOS CMOS), conserve en effet certaines informations sur le système, telles que l'heure, la date système et quelques paramètres essentiels du système.

Le circuit CMOS est continuellement alimenté par une pile (au format pile bouton) ou une batterie située sur la carte mère. Ainsi, les informations sur le matériel installé dans l'ordinateur (comme par exemple le nombre de pistes, de secteurs de chaque disque dur) sont conservées dans le CMOS.
Dans la mesure où le CMOS est une mémoire lente, certains systèmes recopient parfois le contenu du CMOS dans la RAM (mémoire rapide). On utilise l'expression « memory shadow » pour décrire ce processus de copie en mémoire vive.

A savoir

Lorsque l'heure du système est régulièrement réinitialisée, ou que l'horloge prend du retard, il suffit généralement de changer la pile de la carte mère !

Le BIOS

Le BIOS (Basic Input/Output System) est le programme basique servant d'interface entre le système d'exploitation et la carte mère.

Le BIOS est stocké dans une ROM (mémoire morte, c'est-à-dire une mémoire en lecture seule), c'est pourquoi il utilise les données contenues dans le CMOS pour connaître la configuration matérielle du système.

Il est possible de configurer le BIOS grâce à une interface (nommée « BIOS setup », traduisez « configuration du BIOS ») accessible au démarrage de l'ordinateur par simple pression d'une touche (généralement la touche [Suppr] ou [F12]*).

En réalité le setup du BIOS sert uniquement d'interface pour la configuration puisque les données sont stockées dans le CMOS.

Interface du BIOS

A noter

Dans les ordinateurs récents, le BIOS à tendance à disparaître. Il est remplacé par un programme plus évolué appelé UEFI (de l’anglais Unified Extensible Firmware Interface, signifiant en français : « Interface micrologicielle extensible unifiée »).

Le support du processeur

La carte mère possède un emplacement (parfois plusieurs dans le cas de cartes mères multi-processeurs) pour accueillir le processeur, appelé support de processeur. On distingue deux catégories de supports :

  • Slot (« fente » en français) : il s'agit d'un connecteur rectangulaire dans lequel on enfiche le processeur verticalement ;
  • Socket (« embase » en français) : il s'agit d'un connecteur carré possédant un grand nombre de petits connecteurs sur lequel le processeur vient directement s'enficher.