Matériel informatique

Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Hardware (homonymie).
la carte mère est la pièce centrale d'un appareil informatique

Le matériel informatique (en anglais « hardware ») est l'ensemble des pièces détachées des appareils informatiques. Il y a des pièces situées à l'intérieur du boîtier de l'ordinateur aussi bien qu'à l'extérieur (les périphériques).

Les pièces intérieures sont montées sur des circuits imprimés. Différentes pièces sont construites par différentes marques et connectées entre elles. Le respect des normes par les différentes marques permet le fonctionnement de l'ensemble.

Les pièces servent soit à recevoir des informations, à les envoyer, les échanger, les stocker ou les traiter. Toutes les opérations sont effectuées conformément aux instructions contenues dans les logiciels et aux manipulations des périphériques de l'interface homme-machine.

Sommaire

Introduction

Un appareil informatique est un automate qui traite des informations conformément à des instructions préalablement enregistrées. Selon le principe de la machine de Turing.

Un processeur est un dispositif qui exécute des instructions de calcul sur des informations. Le processeur puise les informations et les instructions de traitements dans des mémoires - des dispositifs de stockage d'informations. Les résultats des traitements sont eux aussi placés dans les mémoires.

Des dispositifs d´entrée permettent à un humain de commander l'appareil informatique et d'y introduire des informations.

Des dispositifs de sortie servent à extraire les informations de l'appareil informatique, et les présenter sous une forme utilisable par un humain.

Des dispositifs de télécommunication permettent l'échange d'informations entre différents appareils informatiques. voir réseau informatique.

Le boîtier et les périphériques

un circuit imprimé

L'intérieur du boîtier d'un appareil informatique contient un ou plusieurs circuits imprimés sur lesquels sont soudés des composants électroniques et des connecteurs. La carte mère est le circuit imprimé central, sur lequel sont connectés tous les autres équipements. Les périphériques sont par définition les équipements situés à l'extérieur du boîtier.

Le bus informatique

Article détaillé : bus informatique.

Un bus informatique est un ensemble de lignes de communication qui servent aux échanges d'informations entre les composants d'un appareil informatique. Les informations sont transmises sous forme de suites de signaux électriques.

  • Dans un bus série, les informations sont transmises un bit après l'autre sur une seule ligne du bus, ou deux (une dans chaque sens)
  • Dans un bus parallèle, les informations sont transmises par groupes de bits sur plusieurs lignes en même temps.

La « largeur » d'un bus parallèle désigne le nombre de bits d'un groupe et donc le nombre de lignes utilisées pour sa transmission.

Quelques standards de bus informatiques :

Entrée

Les périphériques d'entrée servent à commander l'appareil informatique ou à y envoyer des informations.

L'envoi des informations se fait par le procédé de numérisation.

l'ensemble des dispositifs de commande, et les périphériques de sortie directement associés forment une façade de commande appelée interface homme-machine.

Équipements de commande

télétype

Les lecteurs de cartes perforées (Herman Hollerith, 1890) sont les périphériques d'entrée qui équipaient les premiers ordinateurs. ils ont été utilisés jusque dans les années 1980. Les cartes perforées servaient en même temps de mémoire de masse.

Un télétype, est un type d'appareil créé en 1925, semblable à une machine à écrire et utilisé pour introduire des textes dans un système informatique.

Un terminal est un groupe de périphériques d'entrée et de sortie (clavier, souris, écran), utilisés pour commander à distance un appareil informatique. Les terminaux étaient d'usage courant sur les ordinateurs jusque dans les années 1980[notes 1].

Un émulateur de terminal est un logiciel placé dans un appareil informatique pour permettre à l'utilisateur de piloter un autre appareil comme s'il se trouvait aux commandes d'un terminal.

Équipements courants

La souris, la tablette graphique et le crayon optique sont des dispositifs de pointage. Ils servent à désigner un objet sur une surface - généralement un écran.

Un écran tactile est un écran sensible à la pression. Il permet de désigner un objet à sa surface avec le doigt, sans utiliser de dispositif de pointage.

Le joystick, les manettes, le volant, le pistolet et le gant de données sont des dispositifs de pilotage utilisés en réalité virtuelle, notamment avec les consoles de jeux vidéo et les simulateurs de vol.

Divers

En musique assistée par ordinateur les informations sont introduites en utilisant le clavier d'un synthétiseur.

Les appareils informatiques peuvent être pilotés par une télécommande.

Dans une interface neuronale directe l'appareil est piloté directement par le cerveau de l'utilisateur.

Les robots sont des appareils informatique sans dispositif de commande - par définition un robot ne se commande pas. Ils peuvent par contre être équipés de capteurs de distance, d'altitude, ou de positionnement géographique - analogue à celui du GPS.

Envoi d'informations

numérisation vidéo
  • La numérisation est le procédé de transformation d'une information du monde réel en suites de nombres binaires pouvant être manipulées par un appareil informatique. La transformation est faite par un circuit électronique. La construction du circuit diffère en fonction de la nature de l'information à numériser.

Un scanner est un appareil servant à numériser des images. Il peut s'agir de documents papiers, de photographies ou de diapositives. Un appareil photo numérique est un appareil photo équipé d'un circuit de numérisation interne.

Des prises de vue peuvent être numérisées en utilisant un circuit de numérisation et un caméscope. Les caméscopes numériques sont des caméscope équipées d'un circuit de numérisation interne. La webcam est une caméra numérique miniature.

Des enregistrements audio peuvent être numérisés en utilisant un circuit de numérisation et une source audio telle que micro ou magnétophone.

L'utilisation d'une balance en électronique numérique permet de numériser le poids des objets[1].

Stockage d'informations

mémoire flash

Les équipements de stockage servent à conserver des informations sous forme de nombres binaires.

  • Une mémoire est un dispositif électronique (circuit intégré) ou électromécanique destiné à conserver des informations dans un appareil informatique.
  • Une mémoire cache est une mémoire de faible capacité et grande vitesse destinée à conserver provisoirement des informations fréquemment manipulées par l'appareil informatique.
  • Une mémoire de masse est un dispositif de stockage de grande capacité - souvent électromécanique - destiné à conserver longtemps une grande quantité d'informations.

Circuits intégrés

  • Une mémoire morte est une mémoire faite de circuit intégré où les informations ne peuvent pas être modifiées. Ce type de mémoire est souvent utilisée pour conserver définitivement des logiciels embarqués.
  • Une mémoire vive est une mémoire faite de circuit intégré où les informations peuvent être modifiées. Les informations sont perdues à la mise hors tension.
  • Une mémoire flash est une mémoire dans laquelle les informations subsistent à la mise hors tension. Les premières techniques de mémoire flash étaient des circuits intégrés qui pouvaient être vidés par un flash lumineux.
  • Les mémoires à tore de ferrite utilisent une technique de mémoire magnétique construite dans les années 1960.

Mémoire de masse

cassette
  • Une mémoire de masse est dite à accès séquentiel quand le contenu ne peut être lu que dans un ordre précis.
  • Une mémoire de masse est dite à accès direct quand le contenu peut être lu dans un ordre quelconque.
  • Un disque dur est une mémoire de masse à accès direct composée d'un ou de plusieurs disques rigides et magnétiques. Les premiers disque durs ont été construits en 1956. C'est une des mémoires de masse les plus utilisées sur les ordinateurs.
  • Les disques optiques, des disques en matière transparente tels que le Disque compact ou le DVD sont utilisés comme mémoire de masse à accès direct. Les premiers Disques compacts ont été construits en 1979.
  • Les bandes magnétiques sont utilisées comme mémoire de masse à accès séquentiel depuis les années 1950. Et les cassettes DAT sont utilisées depuis les années 1980.

Traitement

processeur
  • Un processeur est un composant électronique qui exécute des instructions.
  • L'acronyme CPU (en anglais Central Processing Unit) désigne le ou les processeurs centraux de l'appareil. L'exécution des instructions par le ou les CPU influencent tout le déroulement des traitements.

Un appareil informatique contient au minimum un processeur, voire 2, 4, ou plus. Les ordinateurs géants contiennent des centaines, voire des milliers de processeurs reliés dans un réseau de neurones, concept inspiré de l'anatomie du cerveau.

  • L'acronyme RISC (en anglais Reduced Instruction Set Computer) désigne un processeur dont le nombre d'instruction a été réduit au minimum. Cette technologie est apparue dans les années 1980 pour remplacer les CISC.
  • L'acronyme CISC (en anglais Complex Instruction Set Computer) désigne un processeur dont le nombre d'instruction est étendu, par opposition à RISC.

L'acronyme FPU (en anglais Floating Point Unit) désigne un processeur arithmétique, conçu pour effectuer des calculs sur des nombres réels en virgule flottante.

  • Une adresse mémoire est l'information numérique qui indique à quel endroit dans la mémoire se trouve une information.

L'acronyme MMU (en anglais Memory Management Unit) désigne le composant qui contrôle les échanges d'informations entre les processeurs, et les mémoires. Il effectue notamment les opérations de transformation d'adresse nécessaire au mécanisme de la mémoire virtuelle.

L'acronyme GPU (en anglais Graphics Processing Unit) désigne le microprocesseur chargé d'assurer l'affichage des éléments présents à l'écran et d'effectuer les opérations d’affichage et de manipulation de données graphiques (jeux vidéo, calculs avancés en 3D...). Il est généralement embarqué sur les cartes mères récentes afin d'assurer le bon affichage des éléments graphiques principaux du système d'exploitation mais une carte graphique dédiée est nécessaire pour faire fonctionner les applications gourmandes en ressources graphiques.

Les circuits intégrés du commerce contiennent souvent à la fois un CPU, un FPU et un MMU.

Sortie

Écran tactile

Les équipements de sortie servent à présenter les informations provenant d'un appareil informatique sous une forme reconnaissable par un humain.

Ecran

  • Un moniteur est un petit écran d'une technologie analogue à celles utilisées sur les téléviseurs, et qui affiche des images provenant de l'appareil informatique.
  • écran cathodique est une technologie d'affichage d'images par bombardement d'électrons sur une surface fluorescente. La première utilisation pratique a été l'oscilloscope en 1897, puis la télévision. Cette technologie utilisée sur les tout premiers ordinateurs est encore largement répandue aujourd'hui.
  • Un écran tactile est un écran sensible à la pression. Il sert à la fois de dispositif de sortie et d'entrée.

Imprimante

détail d'une imprimante à marguerite

Une imprimante est un équipement qui sert à faire sortir des informations sous forme d'images sur du papier. Il peut s'agir de documents, ou de photos.

Sur une imprimante à marguerite un marteau pousse successivement les différentes pattes d'une étoile souple (la marguerite) contre un ruban encreur. au bout de chaque patte se trouve l'empreinte d'un caractère typographique. Cette technique est héritée des machines à écrire.

Sur une imprimante matricielle l'image est imprimée par les frappes d'un groupe d'aiguilles sur un ruban encreur. Cette technique très bruyante permet d'effectuer des copies sur papier carbone.

Sur une imprimante à jet d'encre l'image est imprimée par projection de gouttelettes d'encre sur le papier. Cette technique est apparue en 1970.

Sur une imprimante à laser une poudre colorante - le toner - est transformée par un rayon laser. Le rayon rend la poudre collante, et la poudre se dépose alors sur le papier. Cette technique est aussi utilisée sur les photocopieurs depuis 1976.

Réseaux

transmission par câbles

Les équipements de réseau sont l'ensemble des équipements relatifs à la communication d'informations entre des appareils informatiques. Les équipements servent à l'envoi d'informations, à la réception, à la retransmission, et au filtrage.

Les communications peuvent se faire par câble, par onde radio, par satellite, ou par fibre optique.

  • un protocole de communication est une norme industrielle relative à la communication d'informations. La norme établit autant le point de vue électronique (tensions, fréquences) que le point de vue informationnel (choix des informations, format) ainsi que le déroulement des opérations de communication (qui initie la communication, comment réagit le correspondant, combien de temps dure la communication, ...).
  • le modèle OSI est une norme internationale de répartition des tâches relatives à la structuration et à l'interprétation des informations qui circulent sur un réseau informatique. Le modèle comporte 7 niveaux, chaque niveau est indépendant. Une norme industrielle ou d'un niveau donné peut être combinée avec n'importe quelle norme industrielle d'une couche située en dessus ou en dessous.

En règle générale les équipements de transmission prennent en charge les normes industrielles et les protocoles de communication des niveaux 1 et 2. Les niveaux 3 à 7 sont pris en charge par les logiciels.

Équipements

Une carte réseau est un circuit imprimé qui sert à recevoir et envoyer des informations conformément à un ou plusieurs protocoles.

Un modem est un équipement qui sert à envoyer des informations sous forme d'un signal électrique modulé, ce qui permet de les faire passer sur une ligne de communication analogique telle une ligne téléphonique.

Un hub Ethernet est un appareil de relais utilisé dans les réseaux informatiques. Il est équipé de plusieurs connecteurs, chaque information reçue par un des connecteurs est retransmise sur tous les autres connecteurs. Un hub travaille au niveau OSI 1.

Un switch est un appareil de relais utilisé dans les réseaux informatiques. Il est équipé de plusieurs connecteurs, chaque information reçue par un des connecteurs est analysée, puis retransmise dès que possible sur le connecteur ou se trouve le destinataire. Un switch travaille au niveau OSI 1 et 2.

Modem

Un routeur est un appareil de filtrage des informations utilisé dans les réseaux informatiques. Il est équipé de deux connecteurs. Le routeur analyse les informations qu'il reçoit par un des connecteurs, puis en fonction de table de routage transforme les informations, et décide s'il est nécessaire de les retransmettre sur l'autre connecteur. Un routeur travaille aux niveaux OSI 1, 2 et 3.

Sur les autres projets Wikimedia :

Constructeurs

Voir aussi

Notes

  1. jusqu'en 1980 les ordinateurs étaient coûteux et volumineux. Ils étaient utilisés en commun par des membres d'une société ou d'une association. Jusqu'à l'arrivée des ordinateurs personnels

Références


Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Matériel informatique de Wikipédia en français (auteurs)

Regardez d'autres dictionnaires:

  • Materiel informatique — Matériel informatique matériel informatique Le matériel informatique (on utilise également le terme anglais hardware) est l ensemble des équipements des appareils informatiques. On l oppose souvent au le logiciel informatique (on utilise… …   Wikipédia en Français

  • Matériel (informatique) — Matériel informatique matériel informatique Le matériel informatique (on utilise également le terme anglais hardware) est l ensemble des équipements des appareils informatiques. On l oppose souvent au le logiciel informatique (on utilise… …   Wikipédia en Français

  • Materiel informatique libre — Matériel informatique libre Le matériel informatique libre (en anglais open hardware) définit les ordinateurs et le matériel électronique développés selon des principes de la culture libre. Il est donc conçu pour se rapprocher du modèle du… …   Wikipédia en Français

  • Vente liée de logiciels avec du matériel informatique — Le terme racketiciel désigne un logiciel vendu de force avec du matériel informatique. Cette vente liée qui est dans la théorie illégale dans la plupart des pays, est souvent tolérée au nom d un prétendu[non neutre] intérêt du consommateur.… …   Wikipédia en Français

  • Clone (Matériel Informatique) — Pour les articles homonymes, voir clone. En informatique, dans le domaine du matériel informatique, un clone est une marque de matériel (e.g. un processeur, un ordinateur, une imprimante, etc.) dont les fonctionnalités ont été copiées de la… …   Wikipédia en Français

  • Clone (matériel informatique) — Pour les articles homonymes, voir clone. En informatique, dans le domaine du matériel informatique, un clone est une marque de matériel (e.g. un processeur, un ordinateur, une imprimante, etc.) dont les fonctionnalités ont été copiées de la… …   Wikipédia en Français

  • Fabricant de materiel informatique — Liste de constructeurs informatiques « Constructeur informatique » redirige ici. Pour la méthode appelée constructeur en programmation objet, voir Constructeur (programmation informatique). Cette page présente les principales… …   Wikipédia en Français

  • Liste de constructeurs de matériel informatique — Liste de constructeurs informatiques « Constructeur informatique » redirige ici. Pour la méthode appelée constructeur en programmation objet, voir Constructeur (programmation informatique). Cette page présente les principales… …   Wikipédia en Français

  • ingénieur en matériel informatique — aparatinės įrangos inžinierius statusas T sritis profesijos apibrėžtis Inžinierius, kuris išmano informacijos priėmimo, įsiminimo, atkūrimo ir apdorojimo aparatinės įrangos dalykus. Turintis patyrimą kompiuterių ir nuotolinio informacijos… …   Inžinieriai, technikai ir technologai. Trikalbis aiškinamasis žodynėlis

  • ingénieur électronicien en conception du matériel informatique — aparatinės įrangos projektavimo elektronikos inžinierius statusas T sritis profesijos apibrėžtis Elektronikos inžinierius, kuris planuoja, projektuoja ir rūpinasi aparatinės kompiuterių įrangos elektroninių įtaisų įrengimu, veikimu, technine… …   Inžinieriai, technikai ir technologai. Trikalbis aiškinamasis žodynėlis


Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.