Composants élémentaires d'un ordinateur

Class'Code - L’informatique et ses fondements

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De quoi est composé un ordinateur ?

Le processeur

Le processeur est l'élément central de l'ordinateur. Il se trouve sur la carte mère et c'est dans le processeur que sont effectués tous les traitements (les calculs comme l'addition ou la multiplication, les comparaisons, les accès à la mémoire, etc.). Le processeur est le cœur de la machine. On le trouve dans tous les objets modernes possédant des capacités informatiques, que ce soit les ordinateurs, les Smartphones, les télés, etc.

Le processeur sait lire et écrire des données en mémoire, faire des opérations dessus, des opérations sur les bits et sur les nombres (addition, multiplication, comparaison, etc.). Les processeurs modernes savent faire plusieurs milliards d'opérations par seconde. Par contre, ce sont des opérations très simples, comme des additions et des multiplications. Où le processeur stocke-t-il les données ? 

Le disque dur

En général, les données, au début du programme, sont stockées sur le disque dur. C'est, par exemple, une image qu'on veut afficher à l'écran, du texte qu'on veut modifier, un programme qu'on veut lancer et qu'il faudra charger et exécuter dans le processeur. À la fin de l'exécution du programme, le résultat est, en général, sauvegardé dans le disque dur. Le processeur et le disque dur échangent énormément d'informations. Avant, les disques étaient placés en bas de la machine, dans des slots. Ils sont connectés par un câble bleu, lui-même connecté à la carte mère, laquelle les relie au processeur. C'est par ces câbles que se font les échanges de données entre le processeur et les disques durs.

La mémoire RAM

Un processeur exécute des milliards d'instructions par seconde. Le disque dur n'est pas capable de suivre la cadence. Le processeur doit attendre que le disque dur lui envoie des données avant de pouvoir effectuer ces opérations. La mémoire RAM (Random Access Memory) va donc servir d'intermédiaire : on charge des données dans la mémoire, le processeur s'en sert pour faire des opérations. Quand il aura terminé, on renverra éventuellement le résultat sur le disque dur s'il y a des choses à sauvegarder. La mémoire est une zone de stockage temporaire, intermédiaire, plus petite que le disque dur. On y met que les choses dont on a besoin, et ce, temporairement, pendant que le processeur s'en sert. Pour ajouter de la mémoire, on insère des petites barrettes dans la carte mère.

Le processeur lit donc des données en entrée, travaille dessus et stocke le résultat en sortie. De temps en temps, la mémoire et le disque dur échangent des données entre eux, notamment au démarrage des programmes pour lire les données, voir les fichiers qu'il doit ouvrir et les mettre en mémoire. À la fin du programme, si des choses ont été modifiées, on prend le résultat en mémoire et on le sauvegarde sur le disque dur.

Comment l'ordinateur communique-t-il à l'extérieur ?

Les périphériques sont connectés au processeur et à la mémoire. Ils sont très nombreux.

  • Les périphériques de sortie (ce qui sera envoyé à l'extérieur depuis l'ordinateur) : l'écran, l'imprimante, le haut-parleur, etc.
  • Les périphériques d'entrée (ce qui donne des instructions ou des informations à l'ordinateur) : la souris, le clavier, les capteurs, les caméras, etc.
  • Les cartes réseaux (qui peuvent être filaires quand on branche un câble), le wifi, toutes les communications par antenne de type 3G, 4G, etc.

Le processeur lit et écrit dans ces différents périphériques, selon ce qu'on lui demande de faire. La plupart des périphériques sur un ordinateur correspondent à des ports qui se trouvent à l'extérieur de la machine, à l'arrière en général.

Dans un Smartphone, qui est un ordinateur également, les périphériques sont intégrés. L'écran tactile remplace le clavier. Il y a un haut-parleur, un micro, la caméra, un capteur de proximité qui permet au Smartphone de savoir si on est en train de téléphoner avec notre téléphone à côté de notre oreille ou pas... En interne, il y a des gyroscopes, des accéléromètres, des vibreurs, et plein d'autres capteurs qui lui permettent d'avoir des informations sur l'environnement et de les donner au processeur qui fera ses calculs.

 

À retenir

  • C'est le processeur qui effectue les traitements. C'est le cœur de la machine.
  • Le processeur utilise des données qui se trouvent en mémoire essentiellement. Ces données peuvent provenir du disque dur, des périphériques d'entrée, que ce soit la carte réseau si on reçoit par communication réseau, si on se connecte à un serveur par un navigateur, ou alors par la souris quand on clique.
  • Les résultats de l'application, donc les données en sortie, iront souvent sur le disque dur ou, éventuellement, dans un périphérique de sortie, comme la carte réseau si on envoie des données sur un serveur distant, ou tous les périphériques de sortie, comme l'écran, l'imprimante, etc.

Producteur : Inria

Auteur : Liliane Kahmsay / Florent Masseglia

Diffusion : 2016

en partenariat avec
Class'Code

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Publié le - Mis à jour le 25-06-2019

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