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Architecture et matériels




                      Thierry Jeandel
                      20 et 21 mars 2012
(petite) histoire de l’informatique
                                 There is a bug in the machine !
                                                                                    Transistor

       1952 : Bande Magnétique, Disques, imprimantes, écrans de visualisation        Circuit intégré



                                                                                   microprocesseur
1945-1956 Premiers ordinateurs

                                                 1956-1970 Informatique "lourde"
             PC, Logiciels, interface
             graphique,
             souris, disquette, …

1970-1980 Avènement du micro-ordinateur

                                                                      1980-1990 Le réseau local
                                   Web, "Tout" numérique, Smartphone, Réseaux Sociaux ….


1990-2000
Downsizing
                                        2000 Internet
Les (principaux) acteurs
           1911 – Premiers ordinateurs
           premiers disques durs, IBM PC,…         Les éditeurs de logiciel (Soft)

 1968 – Microprocesseur : du 4004 au Core 2 Extrem…
                                                             1975 – BASIC, MS-DOS,
                                                             Windows, Vista, MS-Office
                                                                1977 – SGBD Oracle
        1976 – Apple: Macintosh, iPod, iPhone

                                                   1982 – Acrobat, Photoshop, Flash, Inde
               1982 – Serveurs Sparc


                                                      Lotus
                                                       Mac Os
             Les constructeurs (Hard)
                                                         Java

                  1995 – Annuaire, portail
              1998 – Moteur de recherche, Gmail,                      Logiciels libres
              YouTube, Google Maps, Picasa, Android, Chrome,
          2004 – Réseaux Sociaux ( Facebook, Linkedin, MySpace,..)
                                 Les fournisseurs de données, de services (Web)
Ordinateurs


                                       Mainframe
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                                                         Ordinateur de bureau




                           Mini ordinateurs portables
                           Ultra portables, Netbook, Eee PC


    Portables
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                                         iPad
Composants d'un ordinateur
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Les périphériques
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Le processeur
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BIT (BInary DigiT) : O 1
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10011010
ko (Kilo-octets) = 1024 octets
Mo (Méga-octets) = 1024 ko
Go (Giga-octets) = 1024 Mod’informations différentes codables
                          Nb
                          1 bit : 2 (0, 1)
To (Téra-octets) = 1024 Go
                           2 bits : 4 (00, 01, 10, 11)
                           3 bits : 8 (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110,

                                               n bits : 2n
La mémoire centrale
Mémoire interne – Mémoire vive –
RAM (Random Access Memory) – Mémoire à accès
direct
 Contient :
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 Pilotes de périphériques
 Programmes en cours
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 Caractéristiques :
 Volatile
 Accès extrêmement rapide
 Capacité croissante (plusieurs GO pour un
 ordinateur de bureau)
 Types de mémoires:
 SRAM,DRAM,SDRAM, XDR DRAM,
 etc...
 Limitation : nombre de slots,
 type de RAM
Les mémoires de stockage

Disques durs
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Mémoire flash: clé USB, cartes mémoire
CD / CD RW / DVD / Blu-Ray
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Les mémoires de stockage
Capacités
                                                       1 000 GO




                                      TAUX de TRANSFERT :
                                      Qté d'informations transférable
                                      vers ou en provenance du support
                                50 GO Exemples : 32MO/sec pour une
                         8 GO         clé USB, 300 MO/sec pour certains DD
650 MO   1 GO   4.7 GO
Ordre de grandeur
                                                 Système
                                                 d'exploitatio
                                                 n
                                            un film                1 Go
                                            DIVX
                                              Un logiciel


                                                                 100 Mo
            Une page       Une photo numérique
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Disque Dur (HDD)

t
 de disques, d'un moteur et de têtes de lecture
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 GO
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                                    alimentation
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                                      ventilation
      Firewire

                                    Souris/ clavier
      RJ45

                 Sortie parallèle



       VGA        Connecteurs USB
                                    Connecteur réseau


       DVI       Carte vidéo


                 Carte son
Les périphériques

Le disque dur
Le moniteur
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Le clavier, la souris
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Résolution d'un écran
Nombre de points affichables (640x480 à 1600x1200)
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diagonale en pouces (2,55cm) de 15" à 20"
Pas de masque
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Fréquence de balayage
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Imprimante
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Jet d'encre : petites bulles d'encre projetées
sur le papier par des buses
Laser : principe par ionisation, puis transfert
de l'encre sur les parties chargées
électriquement. Plus rapide et plus
silencieuse.
Scanner
   Permet la numérisation d'images
   Transfert d'images dans un format numérique grâce à
   des capteurs CCD
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Initiation ordinateur

  • 1. Architecture et matériels Thierry Jeandel 20 et 21 mars 2012
  • 2. (petite) histoire de l’informatique There is a bug in the machine ! Transistor 1952 : Bande Magnétique, Disques, imprimantes, écrans de visualisation Circuit intégré microprocesseur 1945-1956 Premiers ordinateurs 1956-1970 Informatique "lourde" PC, Logiciels, interface graphique, souris, disquette, … 1970-1980 Avènement du micro-ordinateur 1980-1990 Le réseau local Web, "Tout" numérique, Smartphone, Réseaux Sociaux …. 1990-2000 Downsizing 2000 Internet
  • 3. Les (principaux) acteurs 1911 – Premiers ordinateurs premiers disques durs, IBM PC,… Les éditeurs de logiciel (Soft) 1968 – Microprocesseur : du 4004 au Core 2 Extrem… 1975 – BASIC, MS-DOS, Windows, Vista, MS-Office 1977 – SGBD Oracle 1976 – Apple: Macintosh, iPod, iPhone 1982 – Acrobat, Photoshop, Flash, Inde 1982 – Serveurs Sparc Lotus Mac Os Les constructeurs (Hard) Java 1995 – Annuaire, portail 1998 – Moteur de recherche, Gmail, Logiciels libres YouTube, Google Maps, Picasa, Android, Chrome, 2004 – Réseaux Sociaux ( Facebook, Linkedin, MySpace,..) Les fournisseurs de données, de services (Web)
  • 4. Ordinateurs Mainframe Superordinateurs, supercalculateurs Ordinateur de bureau Mini ordinateurs portables Ultra portables, Netbook, Eee PC Portables Notebook Smartphones iPad
  • 5. Composants d'un ordinateur Carte mère Microprocesseur Mémoire vive (RAM) Disque Dur Connectique Moniteur,Clavier,parallèle,USB,série,réseau Les périphériques Moniteur,Clavier,Souris,Imprimante,Scanner,e tc…
  • 6. Le processeur CPU (Computer Processing Unit) "Cerveau" de l'ordinateur Exécute les instructions qu'il lit en mémoire Communique avec son environnement Constitué de millions de transistors (291 millions pour le Core Duo) Contient aussi une horloge qui cadence l'exécution des instructions Fréquence d’horloge (2 à 3 Ghz) Finesse de gravure (0,06 micromètre, 1 cheveu =100 micromètres) Problème : Dissipation de la chaleur processeurs multi-cœurs processeurs en parallèle
  • 7. Octets, KO, MO, GO, TO, .... BIT (BInary DigiT) : O 1 Octet (byte) : 8 bits 10011010 ko (Kilo-octets) = 1024 octets Mo (Méga-octets) = 1024 ko Go (Giga-octets) = 1024 Mod’informations différentes codables Nb 1 bit : 2 (0, 1) To (Téra-octets) = 1024 Go 2 bits : 4 (00, 01, 10, 11) 3 bits : 8 (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, n bits : 2n
  • 8. La mémoire centrale Mémoire interne – Mémoire vive – RAM (Random Access Memory) – Mémoire à accès direct Contient : Système d’exploitation (une partie) Pilotes de périphériques Programmes en cours Données en cours de traitement Caractéristiques : Volatile Accès extrêmement rapide Capacité croissante (plusieurs GO pour un ordinateur de bureau) Types de mémoires: SRAM,DRAM,SDRAM, XDR DRAM, etc... Limitation : nombre de slots, type de RAM
  • 9. Les mémoires de stockage Disques durs Disquettes Mémoire flash: clé USB, cartes mémoire CD / CD RW / DVD / Blu-Ray Bandes
  • 10. Les mémoires de stockage Capacités 1 000 GO TAUX de TRANSFERT : Qté d'informations transférable vers ou en provenance du support 50 GO Exemples : 32MO/sec pour une 8 GO clé USB, 300 MO/sec pour certains DD 650 MO 1 GO 4.7 GO
  • 11. Ordre de grandeur Système d'exploitatio n un film 1 Go DIVX Un logiciel 100 Mo Une page Une photo numérique de texte mis Un mémoire 1 minute de vidéo AVI en forme de 100 pages Une icône 10 Mo Un fichier MP3 1 Mo 100 Ko 1 Ko Une page web
  • 12. Disque Dur (HDD) t de disques, d'un moteur et de têtes de lecture la vitesse de rotation des disques et de déplacement des têtes (7000 GO
  • 13. La connectique alimentation USB Sortie série ventilation Firewire Souris/ clavier RJ45 Sortie parallèle VGA Connecteurs USB Connecteur réseau DVI Carte vidéo Carte son
  • 14. Les périphériques Le disque dur Le moniteur Les lecteurs de CD-ROM/DVD-ROM Le clavier, la souris L'imprimante, le scanner Le modem
  • 15. Le Moniteur 2 types de moniteurs Ecran cathodique LCD (Liquid Cristal Display) Bientôt la technologie Oled (Organic light-emitting diode) Résolution d'un écran Nombre de points affichables (640x480 à 1600x1200) Tailles d'un écran: diagonale en pouces (2,55cm) de 15" à 20" Pas de masque Distance entre deux points (finesse) Fréquence de balayage En Hz, de 67 à 85. Détermine la stabilité de l'image
  • 16. Imprimante 2 types d'imprimantes Jet d'encre : petites bulles d'encre projetées sur le papier par des buses Laser : principe par ionisation, puis transfert de l'encre sur les parties chargées électriquement. Plus rapide et plus silencieuse.
  • 17. Scanner Permet la numérisation d'images Transfert d'images dans un format numérique grâce à des capteurs CCD Précision de la numérisation : nombre de points par pouces 1200 x 2400 ppp à plat, manuels, à entrainement, de diapositives, scanners 3D,…