Matériels et logiciels informatiques

Qu'est-ce qu'un ordinateur ?

Un ordinateur (en anglais « computer » = « calculateur » ou « calculatrice ») ou PC (en anglais « personal computer » = ordinateur personnel) est une machine capable de stocker des données, de les structurer et de les traiter afin de répondre à la demande de l'utilisateur.

L'unité centrale

La tour ou l'unité centrale est la partie de l'ordinateur qui effectue tous les traitements de base (interprétation, analyse et traitement des ordres de l'utilisateur).

Constitution matérielle

Il existe deux catégories de matériels constituant un ordinateur :

• Éléments de l'Unité Centrale : carte mère, micro-processeur, alimentation électrique, disque dur interne, carte graphique, RAM, lecteur CD, …
• Périphériques : Écran, clavier, souris, disque dur externe, imprimante, scanner, clé USB, …

Le nom anglais qui désigne l'ensemble des éléments matériels de l'ordinateur est « HardWare ».

Différentes formes d'unités centrales

Aujourd'hui, nous pouvons trouver des « unités centrales » de différentes formes :

• Nano informatique (Raspberry, Arduino, Netduino, …) :
  Ce sont des cartes électroniques, sur lesquelles sont soudés des composants (micro-processeur, ports USB, carte Wifi / Bluetooth, port HDMI, …), et qui peuvent être programmées pour créer des applications : Gestionnaire de domotique, nano-ordinateur, serveur (web, impression, cloud, …), …
• Électronique embarquée : Ordinateur de bord des voitures, avions, bateaux, …
• Objet du quotidien : Smartphones, montres connectées, consoles de jeux, télévisions, …

Composants de l'ordinateur

Carte mère

La carte mère permet le fonctionnement de tous les composants qui sont branchés dessus. Elle connecte des éléments essentiels comme le micro-processeur, la carte graphique, la RAM, et bien d'autres composants.

Micro-processeur

Un micro-processeur est un circuit intégré qui se place sur la carte mère. Le processeur (en anglais « process » = « traiter ») est le cœur de l'ordinateur. Il permet de traiter et d'exécuter les instructions. La puissance d'un processeur est exprimée en Ghz (Fréquence).

Les mémoires

Il existe deux types de mémoires vives permettant le stockage des données permettant à l'ordinateur de lancer des programmes :

• RAM (En anglais « Random Access Memory » = « Mémoire volatile ») : Les données sont stockées tant que l'ordinateur est allumé.
• ROM (En anglais « Read Only Memory » = « Mémoire non-volatile ») : Les données sont stockées en permanence.

Le stockage

Un disque dur est un support permettant le stockage de données (OS, applications, fichier, …). Aujourd'hui, il existe deux principales technologies de stockages :

• HDD (En anglais « hard disk drive ») : Ces disques, internes ou externes à l'ordinateur, sont constitués d'un ou plusieurs disques mécaniques qui lisent et écrivent des informations sur le disque.
• SSD (En anglais « Solid State Drive ») : Les disques durs SSD utilisent une mémoire flash (et non mécanique comme les HDD) pour stocker l'information. Ils offrent une durabilité améliorée et une performance supérieure aux disques durs HDD.

Carte graphique

La carte graphique permet d'afficher des images sur l'écran. Déjà intégrée sur la carte mère, nous pouvons toutefois en brancher une supplémentaire afin d'améliorer la qualité de l'image et les performances graphiques.

Le chipset et les ports de la carte mère

Le chipset

Le chipset (jeu de composants ou jeu de circuits) est un circuit électronique chargé de coordonner les échanges de données entre les divers composants de l'ordinateur (processeur, mémoire...).

Les ports de la carte mère

La carte mère possède des ports, permettant de connecter des périphériques :

Ports de stockage

• IDE : Permet le branchement de disques durs, lecteurs / graveurs CD, …
• SATA : Permet le branchement de disques durs. Plus performant que « IDE »

Ports d'extension

• PCI Express : Permet le branchement d'une carte graphique
• PCI : Permet de brancher des cartes d'extensions (Sons, USB, Réseaux, …)

Ports de connexion

• USB : Permet de brancher des périphériques (Clé USB, clavier, disque dur externe, …)
  Il existe plusieurs normes pour le port USB : USB1, USB2 et USB3 (le plus performant)
• Ports PSI2 : Permet le branchement d'un clavier ou d'une souris
• Port Ethernet : Permet le branchement d'un câble réseau
• Port Jack audio analogique : Permet le branchement d'enceintes ou d'un micro
• Port FireWire : Il est similaire au port USB mais en beaucoup plus performant. Les périphériques compatibles sont rares

Mémoire

• Les slots RAM : Permet le branchement d'une ou plusieurs barrettes de RAM

Système d'exploitation (O.S)

Chaque ordinateur possède une BIOS (En anglais « Basic Input/Output System »), qui est un programme basique permettant de démarrer (« Booter ») et d'initialiser les périphériques avant de passer le relais au système d'exploitation.

Pour fonctionner un ordinateur a besoin d'un OS (En anglais Operating System » = « Système d'exploitation »). Un OS est un logiciel permettant de gérer l'ordinateur, les programmes et applications, l'affectation des ressources aux programmes et la gestion des fichiers. Il est l'interface entre l'homme et la machine.

Types de systèmes d'exploitation

Il existe beaucoup d'OS, payants ou non :

• Windows (XP, Seven, 8, 8.1, 10)
• Linux (Ubuntu, Debian, …)
• Mac OS
• Android
• IOS
• …

Les pilotes

Les pilotes (En anglais « Driver ») font le lien entre les périphériques et le système d'exploitation.

En définitive ils traduisent les commandes reçues (Exemple : entre un clavier et l'OS, entre l'OS et l'écran).

Les logiciels

Sur un ordinateur, nous pouvons retrouver des applications et des services :

• L'anti-virus : protège l'ordinateur contre des « fichiers infectés »
• Le pare-feu : protège l'ordinateur des « attaques » via le réseau
• Les logiciels : Éditeurs de textes, navigateurs internet, multimédia, traitements d'images, …

Nous appelons l'ensemble des logiciels présents sur l'ordinateur : « software ».