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Le matériel : vue d'ensemble

Ici vous trouverez les éléments qui composent un ordinateur avec quelques explications sur leur utilité et leur fonctionnement.
La page suivante (Les périphériques) donne des informations supplémentaires et plus détaillées sur certains composants de l'ordinateur.

Fixe ou portable

Un ordinateur portable contient dans un seul boîtier différents éléments que l'on retrouve dans  et autour d'un ordinateur fixe. Mais pour la plupart, ce sont les mêmes éléments, visibles ou non qui composent les deux types d'ordinateurs, quelque soit le modèle (marque et modèle) de PC.

Dans la mesure du possible, les illustrations montreront les éléments pour les deux modèles d'ordinateur. Ces illustrations seront forcément un peu différentes de ce que vous trouverez sur votre propre ordinateur car chaque marque a personnalisé ses différents modèles pour les différencier entre eux et de ceux de la concurrence. Mais vous devriez vous y retrouver.

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Constitution d’un ordinateur

Vue d'ensemble

À gauche, un ordinateur fixe (appelé aussi de bureau) et à droite, un ordinateur portable.
L'ordinateur portable contient, dans son boîtier l'ensemble des composants qui lui permettent de fonctionner.
L'ordinateur fixe est composé de différents éléments extérieurs reliés ensemble par les câbles  pour pouvoir fonctionner correctement.

Dans les deux cas, on distingue :

1. l'écran : caractérisé par son format, ses dimensions et sa définition (le nombre de pixels).
2. le clavier : la disposition des touches peut différer suivant les modèles.
3. la souris (pour un ordinateur fixe) ou le pavé tactile (pour un portable), appelé encore « pad » ou « touchpad » qui joue le même rôle que la souris.
4. le boîtier qui pour un ordinateur fixe peut se présenter de différentes façons : sous forme de tour comme sur l'illustration de gauche, ou de mini-tour ou encore de « desktop » (format à poser à plat sur un bureau - ne se fait pratiquement plus actuellement).

Les éléments numérotés 1, 2 et 3 sont appelés des périphériques.

Composants

Par analogie avec une voiture, il y a des « composants » visibles comme la carrosserie, le volant, les pédales... et des composants que l'on ne voit pas sans soulever le capot, comme le moteur, la boite de vitesse...

Dans ce chapitre, nous allons soulever le capot de l'ordinateur.
Il n'est pas absolument nécessaire de connaître le détail des éléments situés sous le capot, mais en cas de défaut de fonctionnement ou de panne, cela peut être utile pour se dépanner seul sans faire appel à un spécialiste.

Le boîtier

Il contient l'ensemble des éléments composant l'ordinateur en dehors de certains périphériques. Pour les ordinateurs fixes, presque chaque modèle a un design différent, mais tous ont à peu près l'allure d'une boite rectangulaire. Pour les portables, les boîtiers ressemblent plus à une boite rectangulaire aplatie.

Ordinateur fixe

À gauche, la vue présente les éléments visibles sur la face avant de l'ordinateur et ceux accessibles sur sa face arrière.
La figure de droite montre les éléments intérieurs de l'ordinateur.

On peut y distinguer (sur l'une ou l'autre vue) les composants suivants :

1. le lecteur de disque optique, souvent appelé lecteur de CD ou de DVD ;
2. le lecteur de cartes, souvent présent mais sa présence n'est pas systématique ;
3. les ports audio (casque et microphone) et USB ;
4. la prise de courant pour son branchement sur le secteur ;
5. le ventilateur de l’alimentation électrique ;
6. les obturateurs des cartes que l'on peut ajouter sur la carte mère (cartes d'extension) ;
7. les ports de la carte mère que l'on devrait appeler « ports matériels » pour ne pas confondre avec les ports logiciels : PS2 (pour la souris et le clavier sur les anciens modèles), USB, Ethernet, audio, vidéo (VGA, HDMI...) ;
8. les aérations pour évacuer la chaleur dissipée par le microprocesseur et les autres éléments ;
9. le disque dur (il peut y en avoir plusieurs) ;
10. l'alimentation électrique qui génère toutes les tensions dont les différents éléments ont besoin pour fonctionner. Elle a son propre ventilateur ;
11. la carte mère qui supporte les composants de l'ordinateur en dehors des périphériques ;
12. la mémoire vive sous forme de barrettes. Sur ce modèle il peut y avoir jusqu'à 4 barrettes regroupées par deux ;
13. le microprocesseur caché par son ventilateur : la chaleur produite par le microprocesseur est dissipée par un radiateur collé sur son boîtier et lui-même refroidit par l'air brassé par le ventilateur. Cet air passe par les entrées d'aération 8 ;
14. la pile de sauvegarde de l'heure.

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Ordinateur portable

La vue de gauche présente l'intérieur d'un portable dont on a soulevé (dévissé) la partie supérieure où se trouvent le clavier et le pavé tactile. La vue de droite montre un portable (c'est un autre modèle) ou l'on a enlevé les caches dévissables du dessous permettant d'accéder facilement à certains éléments.

On peut y voir (sur l'une ou l'autre vue) les éléments suivants :

1. le pavé tactile (touchpad) vu de dessous ;
2. le clavier vu également de dessous ;
3. le ventilateur qui sert à évacuer la chaleur du processeur car il chauffe beaucoup. Il faut veiller à ne pas obstruer les orifices pour permettre l'évacuation de l'air et limiter son échauffement ;
4. la carte Wi-Fi qui peut être située sur l'autre face pour être accessible par en dessous sans démonter le boîtier ;
5. les ports que l'on devrait appeler « ports matériels » pour ne pas confondre avec les ports logiciels : USB, Ethernet, audio, vidéo (VGA, HDMI...), lecteur de cartes... Ils sont situés sur les côtés de l'ordinateur, mais sur certains modèles, il peuvent être également sur l'arrière ou l'avant du boîtier ;
6. la carte mère : c'est le circuit imprimé sur lequel sont placés les composants de l'ordinateur (soudés ou reliés par des connecteurs) ;
7. le disque dur : c'est l'unité de stockage de masse. Il contient tous les programmes et toutes les données, dont celles que vous aurez créées avec les logiciels présents sur votre ordinateur ou que vous aurez importées par Internet ou d'autres provenances (clé USB par exemple) ;
8. le lecteur de disque optique, souvent appelé lecteur / graveur de CD ou de DVD ;
9. les haut-parleurs internes : tous les portables actuels sont équipés au minimum de 2 hauts-parleurs. Sur certains modèles un 3^e haut-parleur sert à mieux rendre les sons graves ;
10. la batterie : sur ce modèle (vue de droite) elle est facilement accessible et on peut la retirer en poussant les deux petits leviers vers l'extérieur. Sur d'autres modèles le système est un peu différent mais assez pratique. Par contre, sur les derniers modèles, l'accès à la batterie n'est plus possible sans démonter l'ordinateur ;
11. les orifices du système de ventilation ;
12. le microprocesseur recouvert de son radiateur de cuivre qui est refroidit par le ventilateur ;
13. la mémoire vive : sur ce modèle, il y a deux compartiments (nommés « slots ») pour recevoir les barrettes de mémoire vive. Il n'y a souvent qu'un seul compartiment et deux barrettes peuvent être superposées ;
14. une pile, non visible ici, est parfois soudée sur la carte mère et permet la mise à l'heure permanente de l'ordinateur même lorsque la batterie est enlevée. Elle est d'un format plus petit que sur les ordinateurs fixes.

D'autres éléments ne sont pas visibles sur ces illustrations : l'écran et l'ensemble caméra/microphone souvent intégré en haut de l'écran. Tous les ordinateurs portables actuels sont équipés d'une caméra appelée « webcam » et d'un microphone permettant des communications visuelles grâce à des logiciels de messagerie instantanée comme Skype, Empathy ou Pidgin.

L'alimentation

Ordinateur fixe

Le bloc d'alimentation permet de fournir toutes les tensions nécessaires au fonctionnement de l'ordinateur à partir du réseau électrique (230 volts / 50 Hz en France et 120 V / 60 Hz aux États-Unis et au Canada). Sur certains blocs d'alimentation, un commutateur permet de l'adapter à la tension du réseau local. Si vous permutez le commutateur en position 120 V et que vous branchez l'ordinateur sur le réseau 230 V, l'alimentation sera détruite ainsi que probablement d'autres composants.

L'alimentation, de plusieurs centaines de watts, est du type « à découpage » ; de ce fait elle a bon rendement, mais il faut quand même évacuer les calories. Pour cela, elle est équipée d'un ventilateur plus ou moins grand qui peut être sous le boîtier, comme sur l'illustration, ou sur l'arrière, à côté de la prise secteur. Elle peut avoir un interrupteur marche / arrêt, comme sur la photo, mais par raison d'économie, de nombreuses alimentations n'en ont pas. Certains modèles ont aussi un fusible dans le boîtier.

Sur les PC actuels, le bloc d'alimentation fournit les tensions continues de : +3,3 V, +5 V, +12 V et -12 V. Certaines alimentations peuvent aussi fournir une tension de -5 V. La puissance maximale qu'elle peut délivrer est inscrite sur une étiquette, mais celle-ci est souvent majorée. L'indication la plus pertinente est l'intensité qu'elle peut débiter pour chaque tension. En cas de remplacement, il faut prendre une alimentation qui pourra fournir au moins la même intensité pour chaque tension de sortie, à moins de calculer la consommation totale de chaque élément de l'ordinateur et d'ajouter un supplément pour d'éventuelles extensions, comme l'ajout d'un disque dur par exemple.

Elle est équipée de plusieurs connecteurs pour alimenter les différents éléments de l'ordinateur. Le connecteur principal à 20 ou 24 broches (nommé ATX20 ou ATX24) fournit toutes les tensions à la carte mère (voir En savoir plus... ci-dessous). Il est souvent accompagné d'un connecteur auxiliaire à 4 broches (ou à 8 broches) pour alimenter directement le processeur.

Elle possède aussi plusieurs connecteurs à 4 broches en ligne (connecteurs Molex) pour alimenter les périphériques comme les disques durs et les lecteurs de CD / DVD auxquels elle fournit les tensions de +12 V (fil jaune) et de +5 V (fil rouge). Depuis plusieurs années les alimentations ont également des connecteurs SATA pour relier les périphériques conformes à ce standard. Ils sont alimentés par les mêmes tensions que celles amenées par les connecteurs Molex.

Quelques autres connecteurs équipent également ce bloc d'alimentation : un mini-molex (4 broches) qui servait à alimenter un lecteur de disquette, un ou plusieurs connecteurs type ATX20 à 4, 6 ou 8 broches pour les cartes d'extension PCI Express.

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Ordinateur portable

L'alimentation d'un ordinateur portable se présente en trois parties :

• la partie interne située sur la carte mère  (ou parfois sur une carte fille reliée à la carte mère) qui élabore les tensions nécessaires au fonctionnement de cette carte et des périphériques (3,3 V, 5 V et 12 V, etc.) ;
• la batterie qui sert de réserve d'énergie et permet d'utiliser l'ordinateur sans qu'il soit branché sur le secteur ;
• la partie externe appelée « le chargeur » ou « adaptateur » qui se présente sous la forme d'un boîtier équipé, d'un côté d'une prise pour brancher un cordon secteur et de l'autre d'un câble avec un embout pour brancher dans la prise d'alimentation de l'ordinateur.

La batterie

Sur de nombreux PC la batterie est accessible de l'extérieur et peut être débranchée (et changée) facilement. Malheureusement, sur de nombreux modèles récents, la batterie n'est plus accessible de l'extérieur. Pour la changer il est nécessaire d'ouvrir l'ordinateur (enlever le capot inférieur), ce qui demande un peu d'expérience. Toutes les batteries sont maintenant des « Lithium-ion ». Elles sont caractérisées par leur tension nominale, en général entre 10,8 volts et 14,8 volts et leur capacité exprimée en mA/h (milli-ampères par heure), souvent entre 2200 mA/h et 5600 mA/h. Leur forme géométrique diffère d'un modèle à l'autre pour s'adapter au compartiment du PC portable. En cas de remplacement il faut s'assurer qu'elle soit prévue pour le modèle du PC et qu'elle a la même tension nominale que celle d'origine. Par contre elle peut avoir une capacité supérieure qui donnera une plus grande autonomie à votre PC.

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Le chargeur

C'est un convertisseur de tension chargé d'élaborer une basse tension continue (entre 12 et 21 volts, très souvent de 19 volts) à partir du secteur (tension alternative souvent entre 100 et 240 volts). Le chargeur est capable de fournir un courant plus ou moins élevé qui est souvent indiqué sur le boîtier en ampères (A). Parfois c'est la puissance en watts (W) qui est indiquée à la place du courant. La relation entre les deux grandeurs est la suivante : P = U × I où P est la puissance en watts (W), U la tension nominale en volts (V) et I l'intensité en ampères (A). Par exemple un chargeur de 90 W délivre une intensité maximale de 4,74 A sous une tension de 19 V (car 19 × 4,74 = 90).

Les constructeurs de PC portables ne se sont pas accordés pour standardiser la prise d'alimentation. De ce fait les chargeurs sont proposés avec différents embouts en fonction de la marque et du modèle du PC.

Si vous avez besoin d'acquérir un nouveau chargeur, vous devez respecter les 3 points suivants : la tension de sortie (qui n'est pas toujours de 19 V), la puissance (ou l'intensité) qui doit être égale ou supérieure à celle du modèle d'origine, et la forme et le diamètre de l'embout.

La carte mère

La carte mère est un circuit imprimé multicouches qui supporte quasiment toute l'électronique nécessaire au fonctionnement de l'ordinateur ainsi que les connecteurs pour brancher des composants amovibles (non soudés sur la carte comme le processeur et les cartes de mémoire vive) et les périphériques.

Les illustrations montrent une carte mère nue classique d'ordinateur fixe au format ATX. Les formats (dimensions) de carte mère sont normalisés pour les ordinateurs fixes, ce qui n'est pas le cas pour les ordinateurs portables où elles sont rarement rectangulaires. Mais dans les deux cas (fixe ou portable), on y trouve les mêmes éléments, exception faite de la génération des tensions des cartes mères des ordinateurs portables.

Sur la vue ci-contre, on peut distinguer les principaux éléments :

1. connecteur 4 broches d'alimentation directe du processeur ;
2. logement de la pile de sauvegarde de l'heure ;
3. connecteur interne USB 3.0 (il permet de brancher 2 ports USB) ;
4. connecteur pour le ventilateur du boîtier. Son fonctionnement est piloté par la carte mère en fonction de la quantité de chaleur à évacuer.
5. connecteur du processeur, invisible sur l'illustration car protégé par un cache.  Cette carte peut recevoir tous les processeurs équipés d'un connecteur LGA1155 comme écrit sur la photo ;
6. connecteur pour le ventilateur du processeur ;
7.  connecteurs de cartes mémoire vive. Cette carte est équipée de 2 connecteurs pour des cartes de mémoire du type DDR3 (visible par la position du détrompeur) ;
8. connecteur principal d'alimentation de la carte. Il reçoit le connecteur principal du boîtier d'alimentation ;
9. connecteurs SATA (ici au nombre de 4 dont 1 SATA 3.0 en rouge) permettant le branchement de disques durs ou de lecteurs DVD. Certaines cartes mères possèdent jusqu'à 6 connecteurs SATA, tandis que des cartes plus anciennes ont des connecteurs du type IDE (encore appelé PATA) ou un mélange des deux types ;
10. connecteurs PCI-E (ici un PCI-E 1X et un second PCI-E 8X) pour brancher des cartes d'extension comme par exemple une carte graphique, carte Ethernet, carte son, carte d'acquisition...
11. connecteurs de la face arrière décrits ci-dessous.

La vue de droite montre les connecteurs de la face arrière :

1.  2 connecteurs USB 2.0 ;
2. connecteur vidéo numérique HDMI ;
3.  connecteur vidéo analogique  VGA ;
4.  2 autres connecteurs USB 2.0 ;
5.  connecteur Ethernet pour relier l'ordinateur à un réseau local, une box d'accès Internet, un routeur...
6.  2 connecteurs USB 3.0, souvent de couleur bleue (ce n'est pas le cas ici) pour les distinguer des USB 2.0 qui sont de couleur noire ; 
7.  connecteur audio avec les couleurs normalisées : entrée ligne (bleue) pour brancher un lecteur optique ou un baladeur par exemple, sortie ligne (verte) pour brancher un casque ou des hauts-parleurs et entrée microphone (rose).

Les ports / slots

Sur une carte mère, on distingue les connecteurs internes à la carte (ceux que l'on ne peut voir que de l'intérieur de l’ordinateur) et les connecteurs externes, accessibles sur l'arrière d'un ordinateur fixe ou sur les côtés d'un ordinateur portable.

Dans le jargon des spécialistes du matériel informatique, certains connecteurs sont appelés plus couramment ports.  On désigne souvent les connecteurs USB par le terme de ports USB, de même pour les connecteurs vidéo : ports DVI, HDMi ou port VGA.
Certains connecteurs internes de la carte mère, de forme allongée sont appelés slots (qui signifie fente). C'est le cas des connecteurs de carte mémoire et des connecteurs d'extension.

Sur une carte mère ou sur des cartes d'extension, on peut trouver les ports suivants, classés par catégories :

• vidéo :
  • analogique : VGA, S-video. Souvent absents sur les cartes mères récentes ;
  • numérique :  DVI, HDMI, DisplayPort. Le DVI, qui ne transporte que la vidéo, tend à disparaître au profit des deux autres ports qui gèrent l'audio et la vidéo ;
• audio :
  • analogique : 3 jacks, 5 ou 6 jacks, micro, casque et sur les ordinateurs portables port combiné micro/casque.
    Attention : dans le cas du port combiné, il y a deux normes : CTIA (la plus utilisée) et OMTP. Les bornes de masse et de microphone sont inversées entre les deux normes ;
  • numérique : S/PDIF (connecteur cuivre RCA), S/PDIF (connecteur optique Toslink).

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• réseau : on distingue le réseau filaire où les appareils sont reliés par câbles spécialisés et le réseau sans fil où ils sont reliés par ondes radio.
  
  • RJ11 : (filaire) pour modem intégré sur les anciennes cartes mères ou cartes d'extension ;
  •  RJ45 : (filaire) permet de relier l'ordinateur à un commutateur réseau (appelé aussi switch en anglais),  une box ou un routeur à l'aide d'un câble Ethernet. Les cartes ou puces gérant la transmission des signaux Ethernet ont des débits normalisés : 10 Mbps (pour Mégabits par seconde) pour les plus anciennes, 100 Mbps (appelé aussi Fast Ethernet) et 1000 Mbps (soit 1 Gbps, appelé Gigabit Ethernet). Les deux premiers utilisent 4 fils du câble Ethernet alors que le Gigabit utilise les 8 fils de ce câble. Pour utiliser cette dernière liaison, il faut s'assurer que les câbles soient suffisamment performants pour maintenir le débit du Gigabit (câble de catégorie 6) ;
  • Wi-Fi : (sans fil) permet de relier entre eux différents appareils (box, routeur, imprimante, autre ordinateur...) par ondes radio dans une gamme de fréquences de 2,4 GHz ou 5 GHz suivant la norme utilisée. La portée théorique est d'environ 300 mètres, mais en réalité elle est souvent bien moindre dans un bâtiment (20 à 30 m), à cause des obstacles comme les murs, le mobilier et tout ce qui est métallique qui absorbe plus ou moins les ondes à ces fréquences (le site panoptinet.com donne un tableau d'atténuation en fonction de la nature des matériaux) ;
  • Bluetooth : (sans fil) permet de relier entre eux, comme pour le Wi-Fi, différents appareils par ondes radio à 2,4 GHz. La portée varie suivant la puissance d'émission, de quelques mètres (1 mW - module de classe 3), à 10-20 mètres (2,5 mW - module de classe 2) ce qui est le cas des appareils courants et jusqu'à 100 mètres (100 mW) pour un module de classe 1. Comme la même gamme de fréquences est utilisée en Wi-Fi et en Bluetooth, il peut y avoir, dans certains cas, des perturbations d'un réseau par l'autre ;
  • pont : un ordinateur peut être relié à un réseau local en filaire ou sans fil (Wi-Fi), ou encore par les deux s'il comporte deux cartes (ou puces). Dans ce dernier cas, les réseaux (Wi-Fi et Ethernet) sont séparés et ne communiquent pas entre eux. Mais parfois, il peut être nécessaire de se servir des deux connexions pour relier deux réseaux différents (le filaire et le sans fil). Pour cela, on établit ce que l'on appelle une connexion de pont.  Cela se fait sur l'ordinateur uniquement par logiciel ; la procédure est fonction du système d'exploitation mais est en général assez simple.
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  Les connecteurs spécialisés

  spécialisés : clavier, souris, PS/2 combiné pour relier une souris ou un clavier, COM (port série RS232) qui permettait de relier une souris, une console ou d'autres matériels spécialisés, port parallèle longtemps utilisé pour relier une imprimante, joystick pour relier des manettes de jeu vidéo.
  La plupart de ces connecteurs ont été remplacés par les ports USB. Cependant, de nombreuses cartes mères d'ordinateur fixe comportent encore des connecteurs internes pour les ports série (et parfois parallèle). Pour les utiliser il faut un adaptateur reliant ces ports à l'arrière de l'ordinateur ;
• universel : USB 2, USB 3. Ces ports ont tendance à remplacer les ports spécialisés listés ci-dessus. Souvent le port USB3 est de couleur bleue, mais ceci n'est pas toujours respecté par les constructeurs ;
• mémoire de masse : IDE 40 broches (anciennes cartes), IDE 34 broches (pour lecteur de disquette - anciennes cartes), SATA, eSATA, Firewire IEEE 1394 ;
• slots d'extension : PCI, AGP (sur des vieilles cartes mères), PCI Express (voir 10 sur l'illustration du paragraphe La carte mère) ;
• autres (internes) : slots mémoire, alimentation (générale, processeur), haut-parleur interne, ventilateurs, commandes panneau avant (M/A+reset+Leds), audio panneau avant, clear CMOS.

Le processeur, le radiateur et son ventilateur

Le processeur est en quelque sorte le moteur de l'ordinateur. Sur les ordinateurs personnels il est construit sur un seul circuit intégré et est alors appelé « microprocesseur ». Son rôle est d'effectuer des calculs le plus vite possible. Pour cela il est cadencé par une horloge de plus en plus rapide et il est doté de plusieurs « cœurs » lui permettant d'effectuer plusieurs traitements en même temps.

Je ne vais pas décrire par le détail le fonctionnement d'un microprocesseur, il y a un très bon article sur Wikipédia sur le sujet pour les curieux.

Le processeur est interfacé à la carte mère par un connecteur particulier appelé socket qui signifie « prise » et est spécifique à une catégorie de microprocesseurs. Certains microprocesseurs ont des picots sur leur support comme sur l'illustration de gauche, tandis que d'autres ont des simples contacts comme sur l'illustration de droite. On comprend facilement que le connecteur correspondant de la carte mère sera différent pour ces processeurs. Par ailleurs, le nombre et la disposition des contacts varie aussi suivant le processeur. Une carte mère ne pourra accepter que des processeurs correspondant à leur connecteur (à leur socket). Les sockets pour les processeurs AMD (AM3, AM4, TR4) sont incompatibles avec les sockets des processeurs Intel (LGA 1155 et suivants, LGA 1266, LGA 1200).

Pour les PC, il n'y a plus actuellement que deux fabricants de microprocesseurs : AMD et Intel et il y a donc des cartes mères pour chacun de ces fabricants.

Les processeurs calculent de plus en plus vite, or une loi de la physique indique que la dissipation thermique est proportionnelle à la fréquence de fonctionnement et au carré de la tension d'alimentation. Il faut donc évacuer toutes ces calories sous peine de voir le processeur fondre. En fait, il y a des sécurités intégrées au processeur, en particulier des sondes de températures qui le protègent de ce désastre. Avec la mesure de sa température, le processeur peut ralentir dans un premier temps, puis s'arrêter complètement pour éviter une surchauffe. Les microprocesseurs actuels les plus courants dissipent entre 55 et 110 watts, avec une moyenne de 65 W, ce qui est considérable pour un circuit d'une surface de moins de 2 cm².

Pour évacuer ces calories, le microprocesseur est relié à un radiateur par une pâte thermique mise entre son boîtier métallique et le fond du radiateur, ce qui réduit la résistance thermique de l'ensemble. Le radiateur doit être dans un matériau qui conduit bien la chaleur. Pour les ordinateurs fixes de bureau il est en général en aluminium et en cuivre pour les ordinateurs portables.

Le radiateur est surmonté d'un ventilateur chargé d'évacuer la chaleur à l'extérieur de l'ordinateur à travers des ouvertures du boîtier. Pour cette raison, il ne faut pas obstruer ces ouïes d'aération, ce qui se produit parfois involontairement sur les ordinateurs portables. Elles peuvent aussi être obstruées par la poussière, aussi il est recommandé de les nettoyer si l'ordinateur semble chauffer un peu trop.  Souvent un coup de pinceau assorti d'un coup d'aspirateur sur ces ouïes suffit.

La mémoire vive RAM

La mémoire vive sert au microprocesseur de stockage temporaire d'informations ou de résultats de ses calculs. Il écrit ces données directement dans cette mémoire et peut aussi lire son contenu. Si la quantité de mémoire vive disponible pour certaines opérations n'est pas suffisante, le microprocesseur doit en trouver ailleurs : il écrit alors les données sur le disque dur, ce qui est une opération beaucoup plus lente que d'écrire dans la mémoire vive. L'accès à la mémoire vive est de l'ordre de quelques dizaines de nanosecondes alors que l'accès au disque dur est de l'ordre de quelques millisecondes, soit environ cent mille fois plus lent.

Les mémoires vives sont caractérisées par :

• le format physique : format court pour ordinateurs portables (voir 1 et 2 sur l'illustration ci-dessous) et format normal pour ordinateurs fixes (voir 3, 4 et 5) ;
• la capacité exprimée en mégaoctets (Mo ou MB en anglais pour Mega Byte) ou en gigaoctets (Go ou GB), 1 Go valant 1000 Mo, soit 1000 × 1000 kilooctets  (10⁶ ko) ou 1000 × 1000 × 1000 octets (10⁹ octets). Voir dans le glossaire la nouvelle dénomination des multiples de l'octet depuis 1998 ;
• la technologie : toutes les mémoires actuelles sont dynamiques et doivent être rafraîchies toutes les quelques millisecondes sans quoi elles perdent l'information qu'elles contiennent.  Les anciennes mémoires sont en technologie SDRAM et les barrettes comportent 168 broches. Les mémoires récentes sont en technologie DDR (DDR, DDR2, DDR3 ou DDR4) et ne sont pas compatibles entre elles. Elles n'utilisent pas la même tension et n'ont pas le même nombre de broches ;
• la vitesse de lecture/écriture, donnée parfois par la fréquence de fonctionnement interne (exemple : DDR2-400 pour 400 MHz, soit une fréquence d'horloge externe de 200 MHz car la fréquence est doublée en interne - voir En savoir plus...) et parfois par le débit de données théorique (exemple PC3200 pour 3200 Mo/s). La technologie DDR double la fréquence d'horloge en interne permettant un accès deux fois plus rapide à la mémoire.

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Les barrettes mémoire sont munies d'un détrompeur en forme d'encoche qui correspond au slot mémoire de la carte mère et dont la position est fonction du format et de la technologie de la barrette. Sur l'illustration, on peut distinguer de haut en bas :

1. barrette mémoire pour ordinateur portable de capacité 2 Go (2GB) en technologie DDR3 avec un débit théorique de 10,600 Go/s (PC3-10600) ;
2. barrette mémoire pour ordinateur portable de capacité 512 Mo (512MB) en technologie DDR2 avec un débit théorique de 3,200 Go/s (PC2-3200). C'est une ancienne barrette que l'on ne trouve plus sur les ordinateurs récents. Remarquez la position différente du détrompeur sur les barrettes 1 et 2 ;
3. barrette pour ordinateur fixe. Le constructeur Kingston a sa propre nomenclature de mémoires : KVR800D2N6/2G signifie capacité de 2 Go (/2G), technologie DDR2 (D2), horloge interne 800 MHz (800) qui correspond à PC2-6400 ;
4. une autre barrette Kingston de 1Go en technologie DDR2 comme la précédente pour ordinateur fixe. On peut remarquer que le détrompeur est à la même position que sur la barrette 3. Ces deux barrettes sont donc compatibles et peuvent être mises l'une à la place de l'autre ;
5. une ancienne barrette de 128 Mo en technologie DDR avec un débit théorique de 2,700 Go/s (PC2700) pour ordinateur fixe. Le détrompeur occupe une position différente des 2 barrettes précédentes.

Il est toujours possible de mettre une barrette mémoire prévue pour une fréquence plus élevée que celle de la carte mère. Par contre l'inverse peut entraîner des mauvais fonctionnements (mettre une barrette lente sur une carte mère rapide) à moins de faire un réglage pointu dans le BIOS.

Attention : si vous voulez rajouter de la mémoire à votre ordinateur, vérifiez sur la documentation constructeur de la carte mère : le nombre de slots disponibles (souvent 2 ou 4), le type de mémoire (DDR...) acceptée, la vitesse minimale, la capacité par slot et la capacité totale supportée. Les cartes mères, par construction ne peuvent pas gérer une quantité de mémoire indéfinie et la capacité maximale supportée est toujours indiquée par le constructeur. Il ne faut pas la dépasser sinon l'ordinateur ne démarrera pas ou fonctionnera pas correctement.
Une autre limitation est due au système d'exploitation. Par exemple, Windows XP en 32 bits ne pouvait pas gérer plus de 4 Go même si la carte mère peut en gérer plus. Les systèmes d'exploitation récents (en 64 bits) n'ont pas cette limitation.
Sur certaines cartes mères comportant 4 slots, les slots sont regroupés par paire. Dans ce cas ils ont, deux par deux, des couleurs différentes et il vaut mieux y mettre des barrettes identiques sur les slots de même couleur pour obtenir des performances maximales.

La mémoire vive est encore appelée RAM, de l'anglais Random Access Memory que l'on doit traduire par « mémoire à accès direct » et non pas à « accès aléatoire » comme on le lit trop souvent. En effet, dans un ordinateur, rien n'est aléatoire (c'est à dire laissé au seul hasard) et heureusement... si l'on veut que ça fonctionne !

La carte graphique et la carte son

Les premières cartes mères de PC n'avaient pas de carte graphique et n'étaient capables de générer que des « bips » sur un petit haut parleur interne à l'ordinateur, parfois soudé sur la carte mère, parfois placé en face avant du boîtier. Ces « bips » indiquaient les pannes éventuelles en fonction de leur nombre d'émission au démarrage (pas de clavier, pas d'écran, problème de mémoire vive...).

Pour pouvoir relier un écran à l'ordinateur, il fallait ajouter une carte graphique, appelée aussi « carte vidéo », à brancher sur la carte mère. De même, pour le son il fallait connecter une carte son, appelée aussi « carte audio », sur la carte mère.

Depuis de nombreuses années, les cartes mères sont équipées d'une carte son intégrée dans un circuit spécialisé (une puce) ainsi que d'une carte graphique, elle aussi intégrée dans une puce. Certains microprocesseurs ont une carte graphique intégrée et ne peuvent fonctionner que sur des cartes mères prévues pour eux. Tous les PC modernes peuvent fonctionner sans cartes graphique et audio additionnelles.

La puce graphique intégrée peut sortir les signaux vidéo sur un port analogique (VGA) ou numérique : DVI, DisplayPort ou le plus souvent HDMI. Le port HDMI transporte aussi les signaux audio en plus des signaux vidéo.

La puce audio intégrée peut gérer les signaux audio analogiques sur plusieurs canaux de sortie (stéréo, 5.1, 7.1), d'entrée ligne et microphone.

Il est toujours possible d'ajouter une carte vidéo et une carte audio sur la carte mère si le nombre de slots PCI de cette carte mère est suffisant (PCI Express ×8 ou ×16).