Fiche de révision : Architecture et fonctionnement des ordinateurs

📋 Plan du Cours

1. Catégories d’ordinateurs et données numériques
2. Unité centrale et microprocesseur
3. Mémoires centrales et fonctionnement
4. Bus et interfaces de communication
5. Stockage auxiliaire des données
6. Périphériques et connexions externes
7. Systèmes d’exploitation et logiciels

📖 1. Catégories d’ordinateurs et données numériques

★ À maîtriser

📌 Le macro-ordinateur, ou mainframe, centralise les données et les traitements d’un système d’information, tandis que le micro-ordinateur ou PC est un ordinateur de taille réduite équipé d’un ou plusieurs microprocesseurs.

• Les données d’un ordinateur sont traitées en binaire, à l’aide des valeurs 0 et 1.

• Un bit vaut 0 ou 1, et un octet contient 8 bits, soit 256 valeurs possibles.

Compléments

• Les catégories d’appareils informatiques citées sont : les serveurs mainframe, les serveurs, les PC, les mobiles comme les smartphones et les tablettes

• Dans les unités décimales présentées, 1 Ko vaut 1 000 octets, 1 Mo vaut 1 000 Ko, 1 Go vaut 1 000 Mo et 1 To vaut 1 000 Go.

📖 2. Unité centrale et microprocesseur

🔑 Notions clés & Définitions

• Unité centrale : Tour qui héberge les éléments fondamentaux de l’ordinateur, notamment le CPU, la RAM, la carte mère, les interfaces et les périphériques.
• Microprocesseur : Aussi appelé CPU, il gère les flux d’information et effectue les traitements de l’ordinateur.

📝 Points essentiels

• Les composants de l’ordinateur sont intégrés sur la carte mère.

• Le microprocesseur contient une unité de contrôle et une unité arithmétique et logique.

• La vitesse du microprocesseur, exprimée en GHz, contribue à sa puissance de traitement.

📖 3. Mémoires centrales et fonctionnement

★ À maîtriser

📌 La ROM est une mémoire non volatile qui conserve notamment le BIOS ou l’UEFI, tandis que la RAM est une mémoire volatile utilisée provisoirement pendant le fonctionnement de l’ordinateur.

• Le BIOS est un programme stocké dans la ROM qui vérifie le fonctionnement de l’ordinateur au démarrage, signale les problèmes et est nécessaire à chaque lancement.

• La RAM sert au stockage provisoire des données en attente de traitement et ses données sont effacées à l’arrêt de l’ordinateur.

Compléments

• La RAM présente un temps d’accès très rapide et une bande passante de plusieurs dizaines de Go/s.

💡 Astuce mémo

La ROM conserve, la RAM s’efface à l’arrêt.

📖 4. Bus et interfaces de communication

🔑 Notions clés & Définitions

• Bus : Ensemble de liaisons physiques qui assure la communication des données entre les éléments de l’unité centrale.
• Interface d’entrée-sortie : Établit la communication entre l’unité centrale et les périphériques.

📝 Points essentiels

• Les exemples d’interfaces cités comprennent les interfaces graphiques DVI et HDMI ainsi que l’USB, sigle de Universal Serial Bus.

📖 5. Stockage auxiliaire des données

🔑 Notions clés & Définitions

• Mémoire auxiliaire : Sert à stocker des données à long terme.

★ À maîtriser

📌 Le disque dur HDD utilise des plateaux et des têtes de lecture, tandis que le SSD est une mémoire électronique sans partie mobile.

• Le SSD peut stocker des données et le système d’exploitation ; son débit indiqué va de 800 Mo/s à 7 000 Mo/s, contre 80 Mo/s pour un disque dur.

Compléments

• Le disque dur peut être interne ou externe, stocker le système d’exploitation et offrir des capacités de plusieurs dizaines de To.

• Une cartouche de bande magnétique peut stocker jusqu’à 40 To ; ce support est stable, peu coûteux et fiable, mais son accès est lent et séquentiel.

• Les capacités indiquées des supports optiques sont de 700 Mo pour un CD, 4,7 Go pour un DVD et de 25 à 100 Go pour un Blu-ray.

• Une clé USB est une mémoire électronique transportable, résistante, réinscriptible et de moins en moins chère.

• La norme USB 3.0 est associée à un débit de transfert de 600 Mo/s.

• Les mémoires optiques sont décrites comme lentes et fragiles, et leur usage est en déclin.

📖 6. Périphériques et connexions externes

🔑 Notions clés & Définitions

• Périphérique de communication : Permet à l’ordinateur de se connecter à l’extérieur.

★ À maîtriser

📌 Un périphérique d’entrée permet à l’utilisateur de fournir des données à l’ordinateur, tandis qu’un périphérique de sortie transmet des données de l’ordinateur à l’utilisateur.

Compléments

• Les périphériques d’entrée cités sont :

  • le clavier
  • la souris
  • l’écran tactile
  • la tablette graphique
  • la webcam
  • le microphone

• Les périphériques de sortie cités sont :

  • l’écran
  • les enceintes
  • l’imprimante
  • le périphérique haptique

• Les périphériques de communication cités sont :

  • la carte réseau
  • le modem
  • le commutateur
  • le routeur

📖 7. Systèmes d’exploitation et logiciels

🔑 Notions clés & Définitions

• Système d’exploitation : Interface entre le matériel et l’utilisateur qui gère l’ordinateur ainsi que ses périphériques.

★ À maîtriser

• Les rôles du système d’exploitation sont :

  • la gestion des tâches
  • la gestion de la mémoire vive
  • la gestion des entrées-sorties
  • la gestion des fichiers
  • la gestion des utilisateurs

• Les logiciels bureautiques comprennent : les traitements de texte (Word, LibreOffice Writer), les tableurs (Excel, LibreOffice Classeur), les logiciels de présentation (PowerPoint, LibreOffice Présentation), les systèmes de gestion de base de données (Access, LibreOffice Base)

Compléments

• Un système d’exploitation peut être multitâche et multiutilisateur.

• Les systèmes d’exploitation cités sont :

  • Windows
  • macOS
  • Linux
  • Android
  • iOS

• Les logiciels bureautiques sont aussi accessibles dans le cloud, notamment Microsoft Office 365 avec OneDrive.