Micro-ordinateurs: composants physiques qui déterminent les performances d'un micro-ordinateur
Les 4 principaux composants physiques qui déterminent les performances d'un micro-ordinateur sont les suivants:
La participation du gestionnaire à la définition des exigences et à la sélection du matériel de micro-ordinateur est plus importante que dans le cas de systèmes plus grands. Etant donné que l'interaction directe avec le matériel des micro-ordinateurs est plus fréquente que celle avec des systèmes plus grands, un responsable doit en savoir plus sur le matériel du micro-ordinateur.
Les micro-ordinateurs sont de différentes formes et tailles, allant des ordinateurs de bureau aux ordinateurs portables. Chacun des micro-ordinateurs possède tous les composants fonctionnels d’un système informatique plus vaste.
Il comporte les composants physiques généraux suivants qui déterminent ses performances:
1. carte mère
2. Cartes de contrôleur de périphérique
3. Périphériques de stockage secondaires ou de masse
4. Affichage et autres appareils
1. carte mère:
La carte mère d’un PC comprend généralement une puce de microprocesseur (également appelée CPU), des puces de mémoire primaire (également appelées puce de RAM ou Random Access Memory), une mémoire morte (ROM) pour le stockage permanent de données et d’instructions, ainsi que d’autres puces et circuits. pour effectuer la synchronisation, entrée / sortie et d'autres fonctions de soutien.
Les différents composants d’une carte mère sont reliés entre eux par un ensemble de connexions électriques parallèles. L'ensemble de ces connexions s'appelle un bus. Un certain nombre d'emplacements permettent de connecter différentes cartes de contrôleur de périphérique afin de connecter un écran et d'autres périphériques, tels que des imprimantes, des périphériques de stockage de masse tels qu'un lecteur de disquette, un lecteur de disque dur, un lecteur de disque compact (CD), un modem, etc.
2. Cartes de contrôleur de périphérique:
La plupart des PC offrent un choix en ce qui concerne le type et la configuration des périphériques qu'un utilisateur peut souhaiter connecter au PC, en plus des périphériques standard tels que le clavier. À cette fin, la carte mère comporte des logements (également appelés logements d’extension) sur lesquels sont montées les cartes de contrôleur des périphériques à connecter au PC.
On peut toutefois noter que parfois, pour certains périphériques, la carte mère elle-même dispose des circuits nécessaires pour contrôler les périphériques de type standard. Ceci est fait pour augmenter la vitesse de communication entre le périphérique et la CPU. Cependant, cela se fait au prix de la flexibilité d’utilisation d’un périphérique configuré différemment.
3. Périphériques de stockage de masse:
Le stockage de masse généralement trouvé sur un PC comprend un lecteur de disquette, un lecteur de disque dur et un lecteur de disque compact (CD). Le lecteur de disquette présente l'avantage d'avoir un support de stockage (disquette) amovible du lecteur, alors que le support de stockage sur un disque dur n'est généralement pas amovible. En conséquence, la densité d'enregistrement peut être plus élevée.
La capacité de stockage sur un disque dur est donc plusieurs centaines de fois supérieure à celle d'une disquette. Les lecteurs de CD tentent de combiner les caractéristiques de densité élevée et de capacité de retrait. Cependant, les lecteurs de CD les plus répandus sont en lecture seule (c’est pourquoi ils sont appelés CD-ROM) et ne sont utiles que dans le cas d’un stockage dont le contenu ne risque pas d’être modifié. Chaque CD a une capacité de stockage presque équivalente à celle d'un disque dur contemporain.
4. Afficheur et autres appareils:
Un ordinateur peut être doté de périphériques d'entrée tels qu'un clavier, une souris, un scanner, un stylo optique, un haut-parleur, etc. Il peut également être équipé d'une imprimante en plus de l'unité d'affichage (moniteur ou unité de visualisation) pour obtenir une sortie. Pour les besoins de la communication, un modem peut être connecté et obtenir un meilleur son. il peut aussi avoir un système de haut-parleurs.
Performance du PC:
Les performances d’un PC dépendent de nombreux facteurs, notamment le processeur, la mémoire vive et les périphériques qui y sont connectés. Les périphériques sont lents comparés au processeur et à la RAM. Leurs performances, à leur tour, dépendent des performances du processeur et de la RAM.
C'est pourquoi on dit que les micro-ordinateurs rapides sont construits sur des processeurs rapides avec des RAM plus grandes et plus rapides. La vitesse du processeur dépend de nombreux facteurs. Certains des plus importants sont énumérés ci-dessous.
a) Vitesse d'horloge:
Le traitement de chaque instruction de programme implique deux cycles appelés cycle d'instruction et cycle d'exécution. Ces cycles sont synchronisés par un nombre donné d’impulsions électroniques générées par une horloge intégrée à la puce du processeur.
La vitesse de cette horloge influence donc, dans une large mesure, la vitesse d'exécution de l'instruction. Chaque fois que cette horloge clique (et qu'elle clique 133 millions de fois en une seconde avec une puce à 133 MHz), une partie du cycle est effectuée. Ainsi, toutes choses égales par ailleurs, plus la vitesse d'horloge est élevée, plus l'exécution de l'instruction est rapide.
(b) mémoire cache:
La RAM ne peut pas correspondre à la vitesse de l'horloge système et une RAM plus rapide est utilisée entre la RAM et le processeur pour améliorer la vitesse de communication des données et des instructions entre le processeur et la RAM. Une telle mémoire est appelée mémoire cache.
Le cache principal (niveau 1) est intégré à la CPU et fonctionne à la vitesse d'horloge interne de la puce. Le cache secondaire (niveau 2) est monté sur la carte mère et fonctionne à la vitesse de celle-ci, qui est généralement inférieure à celle du processeur. La taille et la vitesse de la mémoire cache influent sur la vitesse d'accès et, par conséquent, sur la vitesse de traitement.
c) architecture:
Chaque microprocesseur est capable d'exécuter un nombre donné d'instructions. L'instruction dans le jeu d'instructions peut être d'ajouter, de soustraire, de charger, etc. Certaines architectures ont réduit l'ensemble d'instructions à une taille si petite que le processeur peut traiter une instruction par une heure d'horloge. Cette architecture est appelée architecture RISC (Reduced Instruction Set Computer).
On prétend que les processeurs basés sur une telle architecture sont plus rapides. Cependant, l’augmentation de la vitesse du processeur et la complexité de l’architecture ont mis fin à cette controverse. Avec l'intégration de l'extension d'instruction multimédia d'Intel Corp. (appelée technologie MMX), la vitesse de traitement des images est considérablement améliorée dans le cas de puces de processeur utilisant la technologie MMX. Les microprocesseurs modernes utilisent des pipelines à plusieurs étages pour traiter plusieurs instructions à la fois.
Pour ce faire, la CPU doit deviner l’instruction suivante et si la conjecture tourne mal, le processus est inversé et la bonne instruction est exécutée. Des processeurs mieux conçus ont moins de chances de se produire.
d) Densité des transistors:
Plus la densité des transistors sur la puce est élevée, plus le traitement des instructions par la puce est rapide. Les processeurs modernes (qui offrent une fréquence d'horloge de 200 MHz) associent leurs transistors si proches les uns des autres que la distance entre deux transistors est d'environ 0, 35 micron (un micron équivaut à 1 / 100ème du diamètre d'un cheveu humain).
En d'autres termes, environ 300 transistors sont emballés dans un espace égal au diamètre du cheveu humain. La puce Intel Pentium actuelle compte près de 4, 5 millions de transistors dans un pouce carré de silicium.
Il peut être important de garder à l’esprit que ces facteurs jouent un rôle dans la détermination de la vitesse maximale possible de la CPU et des performances du PC. Le débit réel du PC est limité par la vitesse des périphériques qu’il utilise.
Les performances sont également déterminées par le type de logiciel d’application utilisé sur le PC. Pour certains types de logiciels d'application, l'utilisation d'un processeur de 66 MHz ou de 200 MHz ne ferait aucune différence significative. Si le logiciel ne parvient pas à utiliser correctement la vitesse du processeur, le PC le plus rapide ne fera pas de différence significative en termes de performances. .
Par exemple, pour une application de traitement de texte, la vitesse de frappe est un facteur limitant pour la vitesse de la CPU, alors que dans une application de traitement d'image, la CPU de technologie MMX doit améliorer considérablement la vitesse.
