Un ordinateur est un système informatique permettant le traitement des informations en entrée (information, données informatiques) et de produire un résultat en sortie (diagramme, applications, projet en entreprise). Pour effectuer ces tâches, l'ordinateur a besoin d'un processeur central pour coordonner toutes les opérations, de plusieurs périphériques mémoire afin de stocker les données de manière volatile ou persistante selon la situation, et enfin des périphériques d'entrée et de sortie pour l'acquisition et l'affichage des données.
Quel est l'architecture d'un ordinateur ?
L'architecture d'un ordinateur est composée de deux constituants principaux : le mémoire et le processeur (Central Processing Unit ou CPU). Le mémoire permet de stocker des programmes et des données en entreprise tandis que processeur sont des systèmes informatiques (analyse technique faite par un architecte informatique) qui exécutent les instructions des données qui composent les programmes.
La mémoire informatique
Définition :
La mémoire informatique, des unités de composants électroniques et des systèmes informatiques permettant la lecture et l'écriture d'information de manière persistante ou nom.
Type de mémoire informatique :
Il existe plusieurs types de mémoire,
- Mémoire primaire : qui est directement accessible par le processeur. On a la mémoire cache qui se trouve dans le processeur lui-même et la mémoire vive ou RAM. Ces mémoires sont volatiles, donc vidés quand l'ordinateur n'est plus sous-tension.
- Mémoire secondaire : est une mémoire persistante (systèmes persistants) de l'ordinateur. Les informations qui y sont stockées sont disponibles même s'il n'est plus alimenté (disque dur, disque de type flash ou SSD).
- Mémoire tertiaire : tout support de stockage persistant qui sont amovibles (allié d'un architecte informatique), comme les clés USB, les disques durs externes et les cartes flash, cette dernière est fréquemment utilisée en entreprise lors d'une formation par exemple.
Les caractéristiques d'une mémoire :
- Capacité : souvent exprimé en octet, c'est le nombre total de bits qu'elle contient,
- Format des données : c'est la largeur du mot mémorisable, mémoriser par case mémoire,
- Temps d'accès : temps entre le lancement d'une opération (système de lecture ou système d'écriture) et sa disponibilité sur le bus de données (informations informatiques),
- Temps de cycle : la durée minimum qui sépare deux demandes successives (définit par l'architecte informatique, souvent en diagramme),
- Débit : technique de comptage d'informations écrites ou lues par seconde.
- Volatilité : c'est la permanence des informations dans la mémoire.
Le processeur
Définition :
Il s'agit d'un élément le plus important de l'architecture d'un ordinateur, car toutes les informations en entreprise traitées passent par ce dernier.
La structure d'un processeur :
L'architecture de ce composant électronique se compose de millions de transistors dont les versions les plus récentes sont caractérisées par l'architecture qu'il adopte (différent selon les objectifs ou les compétences techniques du processeur qui peuvent être basés sur le calcul brut, le diagramme ou la consommation d'énergie par exemple), sa fréquence d'horloge (qui définit en gros le nombre d'opérations technique qu'il peut effectuer en une seconde), sa finesse de gravure (noté en nanomètre qui dans la plupart des cas plus la valeur est petit mieux c'est) enfin le nombre de cœur de traitement (indiquant le nombre de tâches en simultané pouvant être exécuté)
Le processeur est divisé en deux systèmes, le système de contrôle et le système de traitement.
- Le système de contrôle est le responsable de la lecture en mémoire et les décodages des instructions.
- Le système de traitement exécute des instructions et manipule les données.
Le principe de fonctionnement des systèmes du processeur suit le principe architecte de l'organisation suivante, le premier système sert de lecture et décodage d'information, le second système traite la première instruction concernant la formation et enfin le troisième système passe à l’instruction suivante selon l'information reçue.
Quelles sont les quatre couches de l'architecture informatique ?
Les quatre couches de l'architecture informatique sont :
- Le processeur,
- La mémoire volatile ou RAM (Random Access Memory),
- La mémoire permanente ou ROM (Read Only Memory),
- Les dispositifs d'entrée-sortie.
La RAM
Les RAM sont des mémoires vives qui sont en général volatiles (perd l'information en cas de coupure d'alimentation). Il existe deux grandes familles de mémoires RAM :
- Les RAM statiques,
- Les RAM dynamiques.
La ROM
La ROM ou mémoires mortes dont les informations sont conservées. Cependant, l'inscription en mémoire des données reste possible seulement en technique de programmation. Les types de ROM sont :
- ROM,
- PROM,
- EPROM,
- EEPROM,
- FLASH EPROM.
Les dispositifs d'entrée-sortie
Les dispositifs d'entrée-sortie sont des matériels ou des systèmes qui permettent de communiquer informations, crédits avec le monde extérieur.
- Les dispositifs d'entrée sont : clavier, souris, micro, webcam, manette de jeu, appareil photo, QR code et code-barres pour les crédits.
- Les dispositifs de sortie sont : moniteur, imprimante, haut-parleurs, graveur de CD, projecteur, détecteur.
À noter : les câbles réseaux sont des dispositifs d'entrée-sortie par excellence.
Grosso modo, l'architecture informatique se présente sous la forme de couche informatique qui se divise en deux grandes catégories :
- La couche matérielle ou hardware qui est des éléments physiques composant l'ordinateur (clavier, souris, écran, processeur, les disques de stockage, etc.).
- La couche logicielle est représentée par l'ensemble des systèmes exploitant les ressources matérielles (système d'exploitation, application bureautique, navigateur internet, réseaux de stockage, etc.).
