LA CARTE MERE
Introduction
L'appellation “micro-ordinateur” date de 1973, grâce à l'invention des microprocesseurs en 1971. L'ordinateur comprend une partie matérielle, constituée de circuits électronique notamment la carte mère et de logiciel .
La carte mère est un élément indispensable au bon fonctionnement de l'ordinateur. Dans ce dossier, nous verrons entre autre les fonctions de la carte mère et ses composants.
Qu'est – ce qu'une carte mère ?
Une carte mère est le composant de base d'un ordinateur, elle sert à interconnecter tous les composants de l'ordinateur, et reçoit tous les éléments essentiels à la bonne marche de l'ordinateur. Elle en est le cœur, le cerveau et le système nerveux. En anglais, on appelle la carte mère « mainboard » ou bien encore « motherboard ».
Elle est composée de nombreux circuits permettant une bonne gestion de tous les flux de données qui transitent par elle. Elle est le socle permettant la connexion de l'ensemble des éléments essentiels de l'ordinateur. Comme son nom l'indique, la carte mère est une carte maîtresse, prenant la forme d'un grand circuit imprimé possèdent notamment des connecteurs pour les cartes d'extension, les barrettes de mémoires, le processeur, etc...
Comment fixe-t-on une carte mère ?
La carte mère se visse dans le boîtier. Des petits ergots, appelés entretoises ou pièces d'espacement, sont en général fournis pour maintenir un espace entre la carte et le boîtier. Les entretoises sont habituellement des ergots en plastique à « clipser » au fond du boîtier ou bien des supports métalliques à visser. Une fois la carte mère alignée sur les entretoises, et ayant ses ports d'entée-sortie alignés avec les ouvertures du boîtier, la carte mère doit être vissée afin de la fixer au fond du boîtier. Ensuite, la carte mère devra être reliée à l'alimentation du PC.
Enfin, de nombreux autres composants doivent être reliés à la carte mère. Des broches contiguës présentes sur la carte mère permettent de relier les connecteurs du panneau avant du boîtier (haut-parleur, bouton de mise sous tension, témoins lumineux, etc...).
Les composants de la carte mère.
Les composants supportés par la carte mère.
La carte mère qui ressemble plutôt à un grand circuit imprimé supporte :
    • le microprocesseur,
    • le chipset,
    • la mémoire RAM,
    • les connecteurs d'extension (bus ISA, bus PCI, bus AGP) pour carte d'extension,
    • le BIOS,
    • les connecteurs IDE,
    • l'horloge,
    • un connecteur d'alimentation,
    • les différents bus,
    • les connecteurs standards pour le clavier, le moniteur et la souris,
    • divers autres composants.
A quoi servent ces composants ?
Le microprocesseur :
Le microprocesseur (aussi appelé processeur) est le cerveau de l'ordinateur. Il exécute les instructions des programmes grâce à un jeu d'instructions. Le processeur est caractérisé par sa fréquence, c'est-à-dire la cadence à laquelle il exécute les instructions. Ainsi, un processeur cadencé à 800 Mhz effectuera grossièrement 800 millions d'opérations par seconde.
Le chipset :
C'est un circuit électronique chargé de coordonner les échanges de données entre les divers composants de l'ordinateur. 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'évolution de l'ordinateur.
La mémoire RAM :
Cette mémoire est aussi appelée mémoire vive. RAM signifie en anglais, Random Access Memory. Elle permet de stocker des informations pendant tout le temps de fonctionnement de l'ordinateur, son contenu est par contre détruit dès lors que l'ordinateur est éteint ou redémarré, contrairement à une mémoire de masse telle que le disque dur, capable de garder les informations même lorsqu'il est hors tension. On parle de « volatilité » pour désigner ce phénomène.
Les connecteurs d'extension :
Appelés en anglais slots, ce sont des réceptacles dans lesquels il est possible d'insérer des cartes d'extension, c'est-à-dire des cartes offrant de nouvelles fonctionnalités ou de meilleures performances à l'ordinateur. Il existe plusieurs sortes de connecteurs : connecteurs ISA, VLB, PCI, AGP, PCI Express, AMR.
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), ainsi il utilise les données contenues dans le CMOS pour connaître la configuration matérielle du système.
Les connecteurs IDE :
Le protocole IDE (Integrated drive electronics) est un des standards les plus répandus en ce qui concerne les disques durs.
L'horloge :
L'horloge temps réel est souvent notée RTC, qui signifie en anglais Real Time Clock. C'est un circuit chargé de la synchronisation des signaux du système. Elle est constituée d'un cristal qui, en vibrant, donne des impulsions afin de cadencer le système. Plus la fréquence est élevée, plus le système peut traiter d'informations.
Les bus :
Ils sont situés à l'intérieur d'un même ordinateur et permettent de connecter les différentes parties fonctionnelles de cet ordinateur entre elles. Un bus peut interconnecter plus de deux dispositifs. Un bus est souvent caractérisé par une fréquence et le nombre de bits d'informations qu'il peut transmettre simultanément. Lorsqu'un bus peut transmettre plus d'un bit d'information simultanément, on parlera d'un bus parallèle, sinon d'un bus série.
Ses caractéristiques.
Il existe plusieurs façons de caractériser une carte mère, notamment selon les caractéristiques suivantes :
    • le facteur d'encombrement,
    • le chipset,
    • le type de support de processeur,
    • les connecteurs d'entrée-sortie.
Le terme « facteur d'encombrement » désigne la géométrie, les dimensions, l'agencement et les caractéristiques électriques de la carte mère. Afin de fournir des cartes mères pouvant s'adapter dans différents boîtiers de marques différentes, des standards ont été mis au point : AT baby/AT full format; ATX; BTX et ITX. Ainsi, du choix d'une carte mère (et de son facteur d'encombrement) dépend le choix du boîtier.
L'entretien de la carte mère.
Sur la carte mère, il nous faut changer la pile en moyenne tous les 5 ans. Lorsque cette dernière est « fatiguée », certains symptômes apparaissent sur l'ordinateur. 
    • Date et heures fausses.
    • Démarrage bizarre.
    • « no operating system ».
    • Et autres dysfonctionnement aléatoires...
Pour changer la pile, il faut :
    • Éteindre le PC,
    • Débrancher la prise électrique et les câbles situés à l'arrière de l'unité centrale,
    • Ôter le capot,
    • Se décharger de l'électricité statique en touchant un objet métallique,
    • Disposer l'unité centrale de manière à ce que la carte mère soit posée bien à plat,
    • Et donc, changer la pile.
Une fois changée, démarrez le PC afin de vérifier tous les paramètres, puis enregistrez les modifications si nécessaire.
Le marché.
Les cartes mères des PC vendus après 2001, peuvent être classées en 3 groupes, les cartes mères destinées :
    • aux processeurs AMD : Ryzen 3, Ryzen 5, Ryzen 9, ...
    • aux processeurs Intel : Core i3, Core i5, Core i7, Core i9, ...
    • aux processeurs dédiés aux ordinateurs portables.
Conclusion
Au fur et à mesure des évolutions des ordinateurs, de plus en plus de fonctionnalités ont été intégrées à la carte mère, comme la gestion de la vidéo, du son ou des réseaux, permettant ainsi d'éviter l'adjonction de cartes filles fastidieuse à paramétrer. Deux des éléments intégrés à la carte mère et fondamentaux à l'unité centrale sont :
    • Le microprocesseur : Aujourd'hui, deux marques mondiales se disputent le marché : Intel et Amd.
    • La mémoire vive : Actuellement, il faut au minimum 6 Go de mémoire vive (RAM) pour travailler correctement sous Windows 11. Un bon équipement requiert 8 Go de mémoire vive.