500 de transistors et moi et moi et moi - upjv informatique · ce qu’apporte ce cours ......
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500 millions de transistorset moi et moi et moi
Conception et fonctionnement des ordinateurs
Cyril Randriamaro
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Ce qu’il faut savoir A quoi ressemble un ordinateur Multiplication et division Prendre des notes...
Attention facile !
Nous allons voir : L'informatique Les ordinateurs Word / Excel... ou pas
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Ce qu’apporte ce cours Notions d’informatiques
PC/périphérique/données/Applications… Une compréhension
Une bonne noteou
Comment accélérermon ordinateur ???
Comment accélérermon ordinateur ???
Que faire ???j'ai perdu mes données !!!
Que faire ???j'ai perdu mes données !!!
Pourquoi mon ordinateurest-il bloqué ?
Pourquoi mon ordinateurest-il bloqué ?
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Définition : un Ordinateur
PC / MAC, Tablette / Smartphone Téléphone Fixe, Aspirateur, voiture ...
Ordinateur Universel !
DonnéesDonnées
DonnéesDonnées
RésultatRésultat
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Bases de l’Informatique Informatique =
traitement de l’information Principe simple :
Lire les données Les traiter Écrire résultat
= Une instruction
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Exemples d'instructions Calculatrice (calcul simple)
1 + 2 Excel
En C1 mettre « = A2 + B3 »
Word (mise en italique) Hello
Comment sont codées ces données ?
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Codage Numérique Un nombre (entier) code une
information : Un texte (chaque caractère)
ABCDE F=1 2 3 4 5 27 6 Un son (chaque note) Une image (chaque point) Un film (chaque 24ième de seconde) Un nombre (discret)
ascii : A=65 , espace=32
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Codage usuel
Codage binaire Alphabet constitué de 0 et 1
0 0 1 1 2 10 3 11 4 100 5 101 6 110 7 111
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Unités usuelles Tout est codé en binaire (bits)
Prend la valeur 0 ou 1 Une unité est un octet (8 bits) 1 ko = 1024 octets, 1 Mo = 1024 Ko
Kilo octets, Méga octets 1 Go = 1024 Mo, 1 To = 1024 Go
Giga octets, Tera octets 1 Po = 1024 To
Peta octets ... exa, zetta, xona ...
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Unités Officielles
Kibi, Kio 210 - Ko 103 - 2%
Mébi, Mio 220 - Mo 106 - 5%
Gibi, Gio 230 - Go 109 - 7%
Tébi, Tio 240 - To 1012 - 9%
Pébi, Pio 250 - Po 1015 - 11%
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Exemple : une photo Chaque point peut avoir 16 millions de
couleurs (3 octets) Répartis en Rouge, vert et bleu
L’image fait 1024x1024 points 1 Méga Pixel
Quelle est sa taille ?
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Exemple : une photo Chaque point peut avoir 16 millions de
couleurs (3 octets) Répartis en Rouge, vert et bleu
L’image fait 1024x1024 points 1 Méga Pixel
Quelle est sa taille ? En 256 couleurs (niveau de gris) ? (1o) En noir et blanc ?
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Les appareils photos
9 Méga Pixel Environ 3000 pixels par côté 4 octets par pixel
Taille d'une image 9 Méga X 4 octets = 36 Mo
Taille de la mémoire 8 Go, soit 228 photos...
En réalité, on en stocke plus de 400...
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Compression de données Le principe : réduire l’espace de
stockage d’une information. Nécessite un outil pour compresser et
pour décompresser les données. Exemple : le fichier "zip"
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Texte compressé Classiquement : 1 caractère par octet
256 caractères possibles Sur cette page : il y en a moins de 32
Se code sur 5 bits Taille du codage de ce texte :
Classiquement = 234 octets Compressé = 234 x 5 / 8 = 147 octets
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Les images compressées Sans perte d’information
Utilisation des répétitions des couleurs Si noir=0, rouge=2, bleu=3 333333333111112222222 Donne 935172
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La musique compressée Format non compressé
WAV (WAVE), AIFF (Mac) Format compressé non destructif
Flac (Free Lossless Audio Codec) Format compressé : WMA, MP3
Par destruction / Par « joint stéréo » Le MP3 est-il illégal ???
Copie de sauvegarde / non diffusion Droits libérés ...HADOPI...
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La vidéo compressée Format non compressé : connais pas ! Formats compressés :
M-JPEG, MPEG, DivX… Nécessité d’un CoDec
Et au cinéma ... Cinéma numérique 2005-2013 Technologie laser en 2014
… et comment communiquer ces données ?
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Communiquerdans la nature...
Par la lumière Animaux et certaines plantes
Par le son Animaux principalement
Par la chimie Plantes, odorat, échanges internes
Toujours le même principe : Seuil de déclenchement !
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Analogique / Numérique Principe du bouton
de volume Graduations fixes Mais on peut
toujours affiner le réglage
Échantillonnage
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Analogique / Numérique Caractéristiques de l’analogique
Une très haute précision Mais des parasites visibles
Caractéristiques du numérique Précision suffisante pour l’Humain (ou pas) Aucun « bruit »
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CD : analogique au numérique
Enregistrement Mixage Gravage
Différentes qualités de CD DDD, ADD, AAD
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Supports numériques connus CD et DVD Caméra et appareil photo Téléphone (presque toujours) Télévision
… et l’ordinateur, bien sûr
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Divers types d’ordinateurs :Toujours le même Principe PC (Personal Computer), portable Miniaturisation
SmartPhone, tablettes Systèmes embarqués
Surpuissance Serveurs Machines parallèles Grappes de PCs (cluster) Systèmes embarqués
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Périphériques
Connexions : (PS2), Usb (firewire), série (parallel), Bluetooth Rj45, wifi …
Périphériques : Clavier, souris Imprimante,
scanner, caméra Disque dur externe
Processeur
Clavier / souris Mémoire Vive
DisquePériphériques
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Carte mère
Colonne vertébrale de l’ordinateur
conditionne beaucoup de paramètres de l’ordinateur
supporte un ensemble de circuits électroniques et de connecteurs qui déterminent les composants qu’elle pourra accueillir
Processeur
Clavier / souris Mémoire Vive
DisquePériphériques
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Contrôle
Processeur Dit CPU (Calculation
Process Unit) Chipset
orchestre la carte mère
Processeur
Clavier / souris Mémoire Vive
DisquePériphériques
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Connecteurs
Port AGP Port PCI & PCI-E
Processeur
Clavier / souris Mémoire Vive
DisquePériphériques
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Brancher (pluguer) une carte Ouvrir le capot de l’ordinateur (débranché) Retirer un cache
Retirer une visse en haut Insérer la carte
Les connecteurs dans le slot Visser la baguette
qui prend la place du cache Remettre le capot Mettre le pilote (driver)
Insérer le CD quand l’ordinateur le demande
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Connecteurs
Bancs mémoire Disques durs
IDE – SCSI SATA
Processeur
Clavier / souris Mémoire Vive
DisquePériphériques
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Connecteurs
Banques mémoire Disques durs
IDE, SATA SCSI
Externes PS/2 (couleurs) Série<parallèle<USB Midi/Fireware
Processeur
Clavier / souris Mémoire Vive
DisquePériphériques
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BIOS
Circuit de démarrage Horloge et pile
Processeur
Clavier / souris Mémoire Vive
DisquePériphériques
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Bios Détermine
Le processeur La mémoire Les périphériques de stockage
Réglage au démarrage Tableau de paramètres Mécanismes Plug-and-Play
Processeur
Clavier / souris Mémoire Vive
DisquePériphériques
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Processeur
AutrefoisMaintenantPerformances
Processeur
Clavier / souris Mémoire Vive
DisquePériphériques
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Processeur Transistors
Plusieurs millions sur moins de 4 cm2
Caractéristiques : Vitesse (4 Ghz) Cache (2 Mo)
Sur plusieurs niveaux Modèle (pour la carte mère)
Multi-processeur (multi-coeur)
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Performance Fréquence du processeur
4 Ghz (4 .109 hz) 1 instruction prend 0,25 .10-9 secondes
Vitesse de la lumière 0,3 .109 m/s
7,5 cm parcourus durant 1 instruction !
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Récapitulons
Carte mère (connecteurs)Cartes fillesprocesseur
Processeur
Clavier / souris Mémoire Vive
DisquePériphériques
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Mémoire RAM RAM = Random Access Memory
En barrettes
Taille de 1 à 64 Go
Vitesse de 100 Mhz à 1 Ghz