Motherboard

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Created : 📅1st September 2025 Modified: 📅Sunday 21st September 2025 14:24

🏠 Carte Mère - La Maman Organisatrice

📝 Description

La Carte Mère est le cœur chaleureux et organisé de la famille PC. Toujours préoccupée par le bien-être de tous ses “enfants” composants, elle s’assure que chacun ait sa place et puisse communiquer avec les autres. Multitâche accomplie, elle gère les connexions, l’alimentation et les communications avec une patience infinie. Elle a parfois tendance à être un peu possessive avec ses composants !

Personnalité : Maternelle, organisée, diplomatique, légèrement possessive Phrase fétiche : “Mes petits, vous avez tous votre place ici !”

🤝 Interactions avec les autres composants

Avec le CPU 🧠

• Relation : Mère protectrice envers son fils prodige
• Interaction : “Mon petit CPU, je te donne toute la puissance dont tu as besoin”
• Fournit le socket parfait et toutes les connexions nécessaires

Avec la RAM 💾

• Relation : Hôtesse attentive
• Interaction : “RAM, mes slots sont spécialement conçus pour toi !”
• Offre les emplacements DIMM et les canaux de communication

Avec le BIOS ⚡

• Relation : Cohabitation harmonieuse
• Interaction : Symbiose parfaite, elle l’héberge sur sa puce
• Le BIOS vit littéralement sur elle

Avec le Hard Drive 💿

• Relation : Coordinatrice des communications
• Interaction : “Je vais te connecter à tout le monde via mes connecteurs SATA”
• Facilite toutes ses communications avec les autres

⚙️ Utilité dans le groupe

• Rôle principal : Coordinatrice centrale et nourrice

• Responsabilités :

  • Héberger physiquement tous les composants principaux
  • Distribuer l’alimentation électrique à chacun
  • Faciliter toutes les communications inter-composants
  • Gérer les connexions avec les périphériques externes
  • Maintenir la stabilité structurelle du système

• Capacités spéciales :

  • Réseau de communication (bus système)
  • Distribution d’énergie multi-voltage
  • Interfaces multiples (USB, réseau, audio, etc.)
  • Support de différentes générations de composants
  • Gestion thermique du système

• Faiblesses :

  • Point de défaillance critique (si elle tombe, tout s’arrête)
  • Peut devenir obsolète avec le temps
  • Parfois limitée par sa conception initiale
  • Sensible aux surtensions et à l’électricité statique

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🛣️ A. Les Bus

Un bus est une ligne de communication entre composants. Il transporte des bits entre le CPU et les autres éléments.

Bus	Rôle
Bus de données	Transfère les valeurs (ex : une instruction, un nombre)
Bus d’adresses	Indique où lire ou écrire en mémoire (adresse)
Bus de contrôle	Signale le type d’opération (lecture, écriture, etc.)

🧠 Exemple : Lecture d’une valeur en RAM

1. Le CPU place une adresse mémoire sur le bus d’adresses.

2. Il active une ligne de contrôle pour signaler une lecture.

3. La RAM place la donnée demandée sur le bus de données.

4. Le CPU lit la valeur du bus et la stocke dans un registre.

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📦 B. Les registres

Ce sont des petites mémoires internes au CPU. Ils servent à :

• Stager les données pour les opérations (calculs, lectures, comparaisons…)

• Contrôler le flux d’exécution (ex : registre d’instruction, pointeur de pile…)

Types de registres :

• AX, BX, CX… : généraux

• IP : pointeur d’instruction

• SP : pointeur de pile

• CR0, CR3… : registres de contrôle pour la gestion mémoire, protection, etc.

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🖥️ C. Accès aux périphériques

1. Par I/O Mapped Memory (Port-mapping)

• Chaque périphérique a une plage d’adresses spéciale dans l’espace I/O.

• Le CPU utilise des instructions comme IN, OUT pour lire/écrire dans ces adresses.

2. Par Memory-Mapped I/O (MMIO)

• Le périphérique répond comme de la RAM sur une plage d’adresse spéciale.

• Le CPU accède à ces plages avec de simples lectures/écritures mémoire.

• C’est la méthode la plus utilisée aujourd’hui (PCIe, GPU, cartes réseau…).

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🚨 D. Interruptions matérielles (hardware interrupts)

Un périphérique peut envoyer un signal au CPU pour dire :

“J’ai terminé une tâche, viens traiter ça !”

Par exemple :

• Un disque a fini de lire des données

• Une touche a été pressée

• Un paquet réseau est arrivé

Le CPU interrompt son exécution normale, saute à une routine d’interruption (ISR), traite la demande, puis revient.

Ces interruptions passent via le contrôleur d’interruptions (ex : APIC, PIC) intégré au chipset.

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📋 Résumé visuel :

[CPU] ⇄ [Bus de données / adresses / contrôle] ⇄ [RAM] ⇄ [Périphériques via PCIe/MMIO] ⇄ [Contrôleur d’interruptions] ← [Clavier, Disque, Réseau...]

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4. Contrôle et configuration

• Intègre un chipset (Intel PCH, AMD Fusion Controller Hub, etc.) qui :

  • Gère les ports USB, le réseau, l’audio, les disques…

  • Fournit des interfaces pour le BIOS/UEFI.

• Contient une puce ROM avec le BIOS ou UEFI.

• Peut inclure un RTC (Real Time Clock) + pile CMOS pour l’heure et la configuration.

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5. Intégration de composants supplémentaires

• Audio intégré (puce Realtek, etc.)

• Réseau Ethernet ou Wi-Fi

• Contrôleurs supplémentaires (ventilos, LED RGB, etc.)