Chapitre 1 – Composants d'un ordinateur – Partie 1

La carte mère

La carte mère est un des composants les plus importants, car elle définit toutes les technologies que notre ordinateur sera en mesure de prendre en charge. Elle possède au minimum :

• un format normalisé reconnu (Form Factor) ;
• un réceptacle (socket) qui accueille le processeur ;
• un chipset qui offre des fonctionnalités de différents types (par exemple, la possibilité de surcadencer le processeur, ou overclocking) ;
• un certain nombre de connecteurs pour recevoir la mémoire vive ;
• un certain nombre de connecteurs internes (par exemple, PCIe, NVMe, SATA) ;
• un certain nombre de connecteurs externes (par exemple, HDMI, USB, RJ-45).

Format de carte mère

Afin de permettre aux personnes techniciennes en informatique de monter facilement un ordinateur, plusieurs normes ont été définies, entre autres pour le format des cartes mères. Cette caractéristique aura un impact sur la compatibilité avec le boîtier de l'ordinateur. En effet, certains boîtiers ne peuvent accueillir que des formats de petite taille.

Formats de cartes mères ShiMeta - ATX vs MicroATX vs Mini-ITX: Differences, Pros & Cons Explained

Vous aurez remarqué que la ligne E-ATX ne porte aucune année. C'est voulu : contrairement aux autres formats du tableau, le E-ATX n'a jamais fait l'objet d'une norme publiée. Il s'agit d'une appellation que les fabricants ont adoptée d'eux-mêmes pour désigner toute carte mère plus grande que l'ATX. La conséquence est très concrète : deux cartes vendues sous l'étiquette E-ATX peuvent avoir des dimensions différentes, et il faut donc comparer les mesures exactes annoncées par le fabricant du boîtier avant d'acheter.

Les chipsets

Le chipset est l'ensemble de circuits intégrés qui relie le processeur aux connecteurs et aux périphériques de la carte mère : c'est lui qui détermine quelles fonctionnalités la carte pourra offrir. Au moment de concevoir leur plateforme, les entreprises qui produisent les processeurs déclinent ce chipset en plusieurs versions, allant de l'entrée au haut de gamme. La clientèle peut ainsi choisir une carte mère adaptée à son budget tout en conservant la possibilité d'y installer un processeur performant.

Intel désigne son chipset par le sigle PCH (Platform Controller Hub), alors qu'AMD emploie le nom de code Promontory. Les deux remplissent globalement les mêmes fonctions.

Les chipsets récents

Les cartes mères Intel équipées du plus récent réceptacle, le LGA1851, utilisent les chipsets H810, B860 et Z890. Du côté d'AMD, les cartes mères au réceptacle AM5 utilisent les chipsets B840, B850, X870 et X870E.

Ports internes

Le réceptacle du processeur

Ce type de réceptacle est généralement assez large, de forme rectangulaire ou carrée, et compte un nombre important de broches (pins) plutôt fragiles. Prenez donc garde à ne pas les endommager.

Connecteur AMD AM5 Wikipedia - Socket AM5 Connecteur Intel LGA1851 (Core Ultra Série 2) VideoCardz - Intel LGA-1851 socket has been pictured, coming to Core Ultra 200 series later this year Carte mère Gigabyte avec deux réceptacles SP3 Serve The Home - Gigabyte MZ72-HB0 Review Dual AMD EPYC Motherboard with 10GbE

La plupart des cartes mères grand public n'en possèdent qu'un seul, que l'on désigne couramment par le terme anglais socket. À l'achat, un protecteur en plastique est habituellement enfiché sous le mécanisme de mise en pression du processeur, ce qui réduit les risques de bris pendant le transport. Suivez simplement les indications du fabricant pour le retirer et installer correctement votre processeur. Ce protecteur se retire au moment d'installer le processeur, jamais avant. Conservez-le ensuite avec la boîte de la carte mère : plusieurs fabricants exigent qu'il soit remis en place pour honorer la garantie.

Une carte mère destinée à une station de travail performante (workstation) peut être équipée de deux, voire quatre réceptacles. Chacun dispose alors de son propre groupe de connecteurs DIMM, car chaque processeur accède directement à sa propre mémoire vive.

Les connecteurs DIMM (Dual In-Line Memory Module)

Ces connecteurs sont les emplacements qui reçoivent les modules de mémoire vive, que l'on appelle couramment des barrettes. Une carte mère grand public en compte généralement deux ou quatre.

Sur une carte à quatre connecteurs, l'emplacement des barrettes est important : pour profiter du double canal (dual channel), deux barrettes doivent occuper les connecteurs prévus à cet effet. En règle générale, il s'agit du deuxième et du quatrième en partant du réceptacle du processeur, mais cet ordre varie d'un modèle à l'autre : consultez toujours le manuel de la carte mère. Il est également préférable d'installer des modules identiques, idéalement achetés en paire, puisque des barrettes de capacités différentes peuvent empêcher le double canal de fonctionner pleinement.

Quatre connecteurs DIMM XDA - The strange reason empty RAM slots might be hurting your RAM performance

L'installation elle-même exige quelques précautions : mettez l'ordinateur hors tension et débranchez-le, puis touchez une surface métallique mise à la terre ou portez un bracelet antistatique, car une décharge électrostatique peut endommager une barrette de façon irréversible. Ouvrez les languettes de retenue, alignez l'encoche de la barrette avec le détrompeur du connecteur, puis appuyez fermement et uniformément sur les deux extrémités jusqu'à ce que les languettes se referment d'elles-mêmes.

Beaucoup de personnes hésitent à appuyer assez fort, de peur de briser quelque chose. Si la barrette résiste, vérifiez d'abord l'alignement de l'encoche. Une fois l'orientation confirmée, n'ayez pas peur d'appuyer : placez la paume sur chaque extrémité et poussez à la verticale. Ce n'est pas la force qui brise un connecteur, c'est le mouvement latéral.

Les connecteurs PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)

Ce type de connecteur est l'interface qui permet d'ajouter des cartes d'extension à une carte mère : carte graphique, carte réseau, contrôleur de stockage, carte son, et bien d'autres. Il se décline en quatre longueurs, soit x1, x4, x8 et x16. Ce nombre indique la quantité de lignes (lanes) de communication dédiées entre la carte mère et la carte d'extension : plus il y a de lignes, plus la carte dispose de bande passante. La plupart des cartes mères comportent un connecteur x16 et, parfois, un ou deux connecteurs plus courts.

Différentes tailles de connecteur PCIe DuroPC - The Difference Between PCIe X1, X4, X8, X16 and X32

Deux propriétés rendent ce connecteur particulièrement souple. D'abord, les générations sont rétrocompatibles dans les deux sens : une carte de génération 4 fonctionnera dans un connecteur de génération 3, et l'inverse est tout aussi vrai, la liaison s'établissant automatiquement à la plus faible des deux. La carte demeure donc fonctionnelle, mais son débit sera environ deux fois moindre, puisque chaque génération double le débit offert par ligne. Ensuite, le nombre de lignes s'adapte de la même manière : une carte x16 installée dans un connecteur x4 fonctionnera au quart de sa bande passante.

Méfiez-vous toutefois : cette souplesse est d'abord électrique, et non mécanique. Une carte x16 ne pourra pas s'insérer dans un connecteur x4 si celui-ci n'a pas l'extrémité ouverte. Il existe également des cartes mères dont un connecteur, long comme un x16, n'est câblé électriquement qu'en x8. Encore une fois, lisez le manuel de la carte mère pour connaître ces détails.

Les connecteurs M.2

Alors que PCIe définit à la fois un connecteur et son protocole, M.2 ne définit qu'un format de connecteur, et non un protocole de communication en particulier. Développé afin de remplacer le connecteur mSATA, il est généralement utilisé avec le protocole PCIe : il peut mobiliser deux ou quatre lignes de communication, ce qui permet les débits élevés des unités de stockage NVMe. Sur votre carte mère, ce connecteur se présente généralement à plat, accompagné d'un ou de plusieurs mécanismes de maintien : une vis, ou un loquet sur les modèles récents.

Connecteur M.2 sur une carte mère Wikipedia - M.2

Il existe trois types de connecteurs M.2, que l'on distingue par la position de leur détrompeur — ce qu'on appelle une clé. La clé M sert généralement aux unités de stockage, la clé E aux cartes Wi-Fi et Bluetooth, et la clé B, plus rare, aux modules de communication cellulaire.

Les connecteurs SATA (Serial Advanced Technology Attachment)

Le connecteur SATA est l'interface historique de raccordement des périphériques de stockage : disques durs (3,5 pouces et 2,5 pouces) et lecteurs optiques (CD, DVD, Blu-ray). Contrairement au connecteur M.2, un périphérique SATA exige deux câbles : l'un pour les données, l'autre pour l'alimentation. Une carte mère en offre généralement de quatre à huit, et le protocole compte trois révisions.

Connecteurs SATA Digital Recovery - SATA Connections: Complete Guide on this Essential Technology

Une des fonctionnalités intéressantes de SATA est le branchement à chaud (hot-swap), c'est-à-dire le raccordement ou le retrait d'un disque sans éteindre l'ordinateur, à condition que le contrôleur soit configuré en conséquence.

Les connecteurs d'alimentation (ATX 24 broches et ATX12V)

Une carte mère ne produit pas d'électricité : elle la reçoit du bloc d'alimentation, puis la distribue à ses connecteurs et à ses circuits. Ce raccordement passe par deux connecteurs distincts, et les deux sont obligatoires.

Le premier est le connecteur ATX 24 broches, aussi appelé connecteur d'alimentation principal. C'est le plus gros de la carte mère, habituellement placé sur le bord droit, et il fournit les différentes tensions dont la carte a besoin : 3,3 V, 5 V et 12 V. Il alimente le chipset, les connecteurs DIMM et les connecteurs PCIe, un connecteur x16 pouvant à lui seul tirer jusqu'à 75 W. La norme n'en comptait à l'origine que 20 : c'est pourquoi le câble de plusieurs blocs d'alimentation se présente en deux parties, un bloc de 20 broches et un bloc de 4, qu'il suffit de joindre avant de brancher le tout.

Le second est le connecteur ATX12V, destiné au processeur. Il se trouve en haut de la carte, près du réceptacle, et ne transporte que du 12 V, converti sur place par les circuits d'alimentation de la carte mère. On le trouve en version 4 broches sur les cartes d'entrée de gamme et en version 8 broches — on parle alors souvent d'EPS12V — sur la grande majorité des modèles actuels. Les cartes destinées aux processeurs les plus gourmands en ajoutent un deuxième, ce qui donne des combinaisons 8+4 ou 8+8 broches.

Les deux connecteurs sont munis d'un détrompeur et d'un loquet de retenue : la fiche ne s'insère que dans un sens, et le déclic du loquet confirme que le branchement est complet. Poussez jusqu'à l'entendre, car un connecteur enfoncé à moitié peut suffire à faire démarrer la machine, puis provoquer des redémarrages en pleine charge.

Les connecteurs de ventilateur et de pompe

Les ventilateurs du boîtier, celui du refroidisseur du processeur et la pompe d'un système de refroidissement liquide ne se branchent pas au bloc d'alimentation, mais à la carte mère, sur de petits groupes de broches identifiés CPU_FAN, SYS_FAN ou AIO_PUMP. C'est ce qui permet à la carte mère d'ajuster leur vitesse en fonction de la température. La version à 3 broches ne comporte que l'alimentation, la masse et un fil de mesure du régime ; la carte mère règle alors la vitesse en faisant varier la tension. La version à 4 broches ajoute un fil de commande PWM (Pulse-Width Modulation, ou modulation de largeur d'impulsion) : le ventilateur reçoit toujours 12 V et c'est ce signal qui lui dicte sa vitesse, ce qui donne un réglage plus fin et un régime minimal plus bas.

Les deux formats sont compatibles entre eux grâce à une languette de détrompage : un ventilateur à 3 broches se branche sur un connecteur à 4 broches, et l'inverse est tout aussi vrai. Il faut simplement que la carte mère soit réglée en conséquence, sans quoi un ventilateur à 3 broches installé sur un connecteur en mode PWM tournera à plein régime en permanence.

Le bloc d'alimentation n'est pas complètement étranger à l'affaire. Beaucoup de blocs comportent un petit câble à 3 broches qui remonte à la carte mère le régime de leur propre ventilateur ; certains modèles semi-passifs offrent plutôt une entrée PWM, par laquelle la carte mère pilote ce même ventilateur ; et un connecteur SATA ou Molex sert couramment à alimenter un hub qui redistribue ensuite le courant à plusieurs ventilateurs.

Les connecteurs du panneau avant

Le panneau avant regroupe les boutons et les témoins lumineux du boîtier : bouton de mise sous tension (PWR SW), bouton de réinitialisation (RESET SW), témoin d'alimentation (PWR LED) et témoin d'activité du stockage (HDD LED). Contrairement aux connecteurs précédents, qui reçoivent directement un composant, celui-ci se présente comme un bloc de broches situé au bas de la carte mère, sur lequel on branche un à un les petits câbles du boîtier.

Le raccordement du panneau avant est le plus fastidieux d'un assemblage, puisque les broches sont minuscules et souvent coincées contre le boîtier. Plusieurs fabricants livrent un adaptateur qui permet de brancher tous les câbles hors de la tour, puis d'insérer le bloc complet d'un seul geste. À défaut, branchez le panneau avant en premier, puis installez les autres connecteurs et les cartes d'extension.

Connecteurs du panneau avant Reddit - Why for 25 YEARS no one has standardised the front panel connecters to be a single plug?

Prenez note que la polarité, c'est-à-dire les signes + et − visibles sur la carte, est particulièrement importante pour les LED (Light-Emitting Diode, ou diode électroluminescente) : une diode ne laisse passer le courant que dans un sens. Les SW (switch, ou commutateur) sont de simples contacts, dont l'orientation n'a aucune importance.

Ports externes

Les connecteurs USB (Universal Serial Bus)

Bien que le sigle USB contienne le mot Universal, l'équipe de développement derrière ce connecteur semble avoir perdu de vue cet aspect pourtant essentiel. Il existe en effet plusieurs types de connecteurs USB, dont les caractéristiques varient grandement.

Les différents types de connecteurs USB Sino-Conn - Different Types of USB Connectors: A Complete Guide Le code de couleurs des connecteurs USB StorageReview - What is USB-C: Background and Overview

La première image ci-dessus montre qu'il existe plusieurs types de connecteurs, mais seuls l'USB-A et l'USB-C se retrouvent aujourd'hui sur une carte mère de bureau ; les autres équipent surtout les périphériques et les appareils mobiles. La seconde image présente le code de couleurs censé indiquer la version prise en charge. Méfiez-vous toutefois : cette convention n'a jamais été imposée par l'USB-IF, et de nombreux fabricants s'en écartent. La couleur est un indice, jamais une garantie. Retenez surtout que tous les connecteurs n'offrent pas les mêmes bandes passantes.

Chaque type de connecteur fournit par ailleurs une puissance différente. Un connecteur USB-A plafonne à 4,5 W (0,9 A sous 5 V), ou 7,5 W s'il prend en charge la recharge de batterie. Un connecteur USB-C, lui, part de 15 W et peut monter jusqu'à 240 W grâce au protocole Power Delivery. Ces valeurs sont toutefois des maximums théoriques : la plupart des connecteurs USB-C d'un ordinateur de bureau se limitent à 15 W.

C'est d'ailleurs par ce protocole que se recharge la majorité des ordinateurs portables récents : le chargeur propriétaire cède peu à peu la place à un bloc USB-C, si bien qu'un même chargeur peut alimenter le portable, la tablette et le téléphone. Les portables les plus puissants conservent toutefois un connecteur d'alimentation dédié, faute de pouvoir tirer assez de courant par l'USB-C.

Enfin, certains connecteurs USB-C peuvent transporter d'autres types de signaux que les données USB. Les cartes mères permettent souvent d'y faire passer un signal DisplayPort, ce qui permet de brancher un moniteur sur un adaptateur ou une station d'accueil (dock) raccordée à un simple connecteur USB-C.

Les connecteurs vidéo (HDMI, DisplayPort, etc.)

Un des composants les plus importants pour jouer à nos jeux vidéo préférés, c'est bien sûr le moniteur — encore faut-il pouvoir y envoyer une image ! Votre carte mère offre pour cela des connecteurs vidéo. Attention toutefois : ces connecteurs ne s'activent que si le processeur installé possède une partie graphique intégrée. Les Intel dont la référence se termine par F n'en ont pas, pas plus que les AMD Ryzen 5000 et antérieurs sans le suffixe G. Dans ces cas-là, l'image devra venir d'une carte graphique dédiée.

Les connecteurs d'affichage courants Xenarc Technology - Different types of monitor ports

Les deux connecteurs les plus fréquents sont le HDMI et le DisplayPort. Il n'est pas rare non plus de trouver un connecteur USB-C capable de transporter un signal DisplayPort, comme nous venons de le voir.

Le protocole HDMI se décline en plusieurs versions. La plus récente, la version 2.2, publiée en juin 2025, offre :

• une bande passante de 96 Gbit/s, soit le double des 48 Gbit/s de la version 2.1 ;
• des définitions allant jusqu'à 12K à 120 Hz et 16K à 60 Hz ;
• des formats non compressés à pleine chrominance, comme le 8K à 60 Hz ou le 4K à 240 Hz en 4:4:4 ;
• le protocole LIP (Latency Indication Protocol), qui améliore la synchronisation entre l'image et le son.

Le protocole DisplayPort, arrivé à la version 2.1 en octobre 2022, offre des possibilités comparables à celles du HDMI :

• une bande passante brute de 80 Gbit/s, soit environ 77 Gbit/s de données utiles ;
• un affichage unique en 16K à 60 Hz, ou deux affichages en 8K à 120 Hz, avec compression ;
• deux affichages en 4K à 144 Hz sans aucune compression ;
• la compatibilité avec USB4 sur connecteur USB-C ;
• la compression DSC (Display Stream Compression), dite « visuellement sans perte » : l'œil ne distingue pas l'image compressée de l'originale, même si les données, elles, ne sont pas identiques.

Tout comme pour le HDMI, des certifications de câble indiquent le débit réellement atteignable : DP40, DP80, et DP80LL pour les câbles actifs allant jusqu'à trois mètres.

Les connecteurs RJ45 (Registered Jack 45)

Le connecteur RJ45 est l'interface du réseau filaire : c'est par lui que passe le câble Ethernet reliant l'ordinateur au commutateur ou au routeur. Une carte mère grand public en offre généralement un seul, dont le débit va de 1 Gbit/s sur les modèles d'entrée de gamme à 2,5 ou 10 Gbit/s sur les modèles haut de gamme.

Le débit réellement atteint dépend aussi du câble. Les catégories les plus courantes sont le Cat 5e (1 Gbit/s), le Cat 6 (10 Gbit/s sur 55 m) et le Cat 6a (10 Gbit/s sur 100 m). Comme pour le HDMI, un câble d'une catégorie inférieure fonctionnera, mais limitera le débit de la liaison.

Connecteur RJ45 Wikipedia - Modular connector

Les connecteurs RP-SMA (Reverse Polarity SubMiniature version A)

Le connecteur RP-SMA reçoit l'antenne Wi-Fi de la carte mère. Une carte équipée du sans-fil en compte deux, sur lesquels se visse soit une antenne directe, soit un socle déporté que l'on éloigne du boîtier pour améliorer la réception.

Son nom mérite une explication. SMA désigne un connecteur coaxial normalisé, et RP signifie Reverse Polarity : sur un RP-SMA, la broche centrale et son logement sont inversés par rapport au SMA ordinaire, alors que le filetage, lui, reste identique. Cette bizarrerie n'a rien de technique — la réglementation américaine a longtemps exigé des fabricants qu'ils emploient des connecteurs non normalisés sur les équipements Wi-Fi grand public, afin de décourager l'installation d'antennes plus puissantes. Retenez surtout qu'une antenne SMA ne se monte pas sur un connecteur RP-SMA, malgré un filetage qui donne l'illusion du contraire.

Connecteur RP-SMA Amazon - WiFi 7 Gaming Motherboard Magnetic Base Antenna with ...

Les connecteurs mini-jack

Les connecteurs mini-jack de 3,5 mm assurent les entrées et sorties audio analogiques. Une carte mère en offre de trois à six, que l'on distingue par un code de couleurs :

• vert — sortie principale, ou canaux avant ;
• rose — entrée microphone ;
• bleu — entrée ligne ;
• orange — canal central et caisson de graves ;
• noir — canaux arrière ;
• gris — canaux latéraux.

Les trois premiers suffisent à brancher un casque et un microphone. Les trois autres n'apparaissent que sur les cartes offrant une sortie 7.1, où chaque paire d'enceintes exige son propre connecteur.

Connecteurs mini-jack du panneau arrière Home Cinema Guide - 3.5mm Mini Jack Audio Connectors Explained

Le processeur

Le processeur, communément appelé CPU (Central Processing Unit), est l'unité qui exécute le système d'exploitation (Windows, Linux, macOS, etc.) et les logiciels installés. Chaque processeur appartient à une architecture, et c'est elle qui détermine quels systèmes d'exploitation pourront y être installés. On en distingue principalement quatre :

• x86_64, aussi appelée AMD64 — celle des Intel Core et des AMD Ryzen de bureau ;
• ARM — celle des téléphones Apple et Android, ainsi que d'un nombre croissant d'ordinateurs ;
• RISC-V — encore jeune, et la seule dont la spécification soit libre ;
• z/Architecture — développée par IBM pour ses ordinateurs centraux (mainframes).

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Pour l'instant, nous nous intéresserons surtout aux processeurs enfichables de type x86_64/AMD64, c'est-à-dire à ceux que l'on peut insérer dans un réceptacle. Dans les années 1990, la fréquence suffisait généralement à comparer deux processeurs entre eux. Les architectures d'aujourd'hui sont si complexes que cette seule valeur ne veut plus dire grand-chose. Voici donc une liste non exhaustive des caractéristiques qui influent sur les performances d'un processeur :

• la génération ;
• la fréquence de base ;
• la fréquence maximale ;
• le nombre de cœurs ;
• le type de cœurs (haute performance, basse consommation, avec ou sans Hyperthreading) ;
• la quantité de mémoire cache (L1, L2, L3) ;
• la présence ou l'absence de circuits complémentaires (iGPU, NPU, entre autres).

Processeurs Intel

La série actuelle de processeurs d'Intel, la deuxième génération des Intel Core Ultra, compte un peu moins d'une vingtaine de modèles distincts, dont la nomenclature permet de les comparer entre eux. S'y ajoute la famille Xeon 6, dont les modèles destinés aux stations de travail portent trois chiffres suivis d'un X, comme le Xeon 698X. Ils sont disponibles depuis le premier trimestre de 2026.

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Chaque processeur porte un numéro, éventuellement suivi d'un suffixe — K, F ou T :

• sans suffixe, il s'agit d'un modèle de base, dont l'enveloppe thermique (TDP, pour Thermal Design Power) est d'environ 65 W ;
• le suffixe K désigne un modèle surcadençable, dont l'enveloppe monte à environ 125 W ;
• le suffixe F signale l'absence de circuit graphique intégré : une carte graphique dédiée devient alors obligatoire ;
• le suffixe T désigne un modèle sobre, autour de 35 W, adapté aux machines effectuant des tâches simples.

Prenez note que le TDP n'est pas la consommation réelle du processeur, mais la puissance que le système de refroidissement doit être en mesure de dissiper. Un modèle annoncé à 125 W peut consommer bien davantage en pointe.

Ainsi, un Intel Core Ultra 265KF offre plus de puissance de calcul qu'un Intel Core Ultra 245K, mais il devra être accompagné d'une carte graphique dédiée pour afficher quoi que ce soit, contrairement au second.

Processeurs AMD

Les processeurs AMD se répartissent en plusieurs gammes, mais seules les séries de bureau AMD Ryzen 9000 et Ryzen Threadripper 9000 s'installent dans un réceptacle.

Face de contacts d'un AMD Ryzen 9000 PCGuide - Two new Ryzen 9000 series gaming CPUs are reportedly on the way, but neither of them are X3D Face de contacts d'un AMD Ryzen Threadripper 9980X PCMag - AMD Ryzen Threadripper 9980X

La série AMD Ryzen 9000 utilise le réceptacle AM5, introduit en 2022 avec la série AMD Ryzen 7000. Contrairement à Intel, qui en change en moyenne toutes les deux générations, AMD conserve le sien beaucoup plus longtemps. Les Ryzen Threadripper forment un cas à part : cette gamme a toujours eu son propre réceptacle, actuellement le sTR5 pour la série 9000. Il s'agit de processeurs très coûteux, généralement réservés aux stations de travail destinées à la simulation, à l'ingénierie ou au montage vidéo 8K.

AMD emploie lui aussi un numéro à quatre chiffres suivi d'un suffixe, mais ces suffixes n'ont pas le même sens que chez Intel :

• sans suffixe, il s'agit du modèle de base ;
• le suffixe X désigne une version à fréquences plus élevées ;
• le suffixe 3D désigne une mémoire cache considérablement agrandie.

Ces suffixes se combinent. À ce jour, AMD ne propose le cache agrandi que sur ses modèles à fréquences élevées : c'est pourquoi vous rencontrerez toujours la forme X3D, comme dans le Ryzen 7 9800X3D, et jamais un 3D employé seul.

Les solutions de dissipation thermique

Un processeur convertit en chaleur la quasi-totalité de l'électricité qu'il consomme. Cette chaleur doit être évacuée sans délai, sinon le processeur réduit lui-même ses fréquences pour se protéger — c'est la limitation thermique (thermal throttling) — puis coupe l'alimentation de la machine si la température continue de grimper. C'est ici que le TDP vu plus haut prend tout son sens : il indique la puissance, en watts, que votre solution de refroidissement devra être capable de dissiper.

Toutes les solutions reposent sur le même principe : une surface métallique plaquée contre le capot du processeur (IHS, pour Integrated Heat Spreader) capte la chaleur, la transporte jusqu'à un radiateur, et un ou plusieurs ventilateurs la cèdent à l'air du boîtier. Ce qui distingue les trois familles ci-dessous, c'est la façon dont la chaleur voyage entre ces deux points.

Le refroidisseur à air (heatsink)

Le refroidisseur à air, souvent appelé ventirad — contraction de ventilateur et de radiateur —, est la solution la plus répandue. Une base en cuivre repose sur le processeur ; des caloducs (heat pipes) en partent et traversent un empilement d'ailettes en aluminium, que balaie un ventilateur de 92, 120 ou 140 mm. On en trouve deux grandes formes : le modèle en tour, haut et très efficace, et le modèle à profil bas (low profile), réservé aux boîtiers compacts.

Refroidisseur à air sur un réceptacle AM5 Noctua - AMD AM5: all you need to know

C'est la solution la plus simple et la plus durable, puisqu'elle ne comporte qu'une seule pièce mobile, le ventilateur. Elle a toutefois deux contraintes physiques à vérifier avant l'achat : la hauteur du refroidisseur, qui doit rester sous la limite annoncée par le fabricant du boîtier, et le dégagement au-dessus des connecteurs DIMM, car une tour large peut empêcher d'installer des barrettes munies de hauts dissipateurs.

Plusieurs processeurs sont vendus avec un refroidisseur d'origine (stock cooler), suffisant pour un usage courant. Les modèles les plus performants, comme ceux qui portent le suffixe K chez Intel, sont en revanche livrés sans refroidisseur : il faut donc prévoir cette dépense au budget.

Le refroidissement liquide tout-en-un (AIO)

Le système tout-en-un, ou AIO (All-In-One), est un circuit liquide scellé et prérempli en usine. Un bloc combinant plaque de contact et pompe se fixe sur le processeur, deux tubes souples mènent le liquide jusqu'à un radiateur vissé contre une paroi du boîtier, et des ventilateurs y dissipent la chaleur. Les radiateurs se mesurent en fonction du nombre de ventilateurs qu'ils accueillent : 120, 240, 280 ou 360 mm.

Système tout-en-un installé sur un AM5 Antec - The New AMD Socket AM5 Platform Compatibility

Son intérêt principal est de déporter la chaleur directement hors du boîtier plutôt que de la relâcher autour du réceptacle, tout en dégageant l'espace au-dessus de la carte mère. En contrepartie, il coûte plus cher, exige un boîtier prévu pour recevoir le radiateur choisi, et ajoute une pièce d'usure : la pompe, dont la durée de vie utile tourne autour de cinq à sept ans.

Au montage, deux détails comptent. Branchez la pompe sur le connecteur AIO_PUMP de la carte mère, jamais sur CPU_FAN, afin qu'elle tourne à plein régime en permanence. Installez ensuite le radiateur de manière à ce qu'aucune de ses parties ne se trouve sous la pompe : l'air qui se forme naturellement dans le circuit doit pouvoir remonter dans le radiateur, sinon il s'accumule dans la pompe et provoque un bruit de crécelle bien reconnaissable.

Le circuit personnalisé (custom loop)

Le circuit personnalisé reprend le principe du tout-en-un, mais chaque pièce est achetée séparément et assemblée par la personne qui monte la machine : un bloc pour le processeur, parfois un deuxième pour la carte graphique, une pompe, un réservoir, un ou plusieurs radiateurs, des raccords et du tube souple ou rigide. C'est la solution la plus performante, et la seule qui permette de refroidir plusieurs composants dans un même circuit.

Circuit de refroidissement liquide personnalisé Corsair - Hydro X Series Custom Cooling

C'est aussi, de loin, la plus coûteuse et la plus exigeante. Elle demande un entretien réel — vidange et remplacement du liquide environ une fois par année —, un montage long, et elle comporte un risque de fuite au-dessus de composants électroniques sous tension. Réservez-la aux projets où la performance thermique et l'esthétique justifient ce travail ; pour la très grande majorité des assemblages, un bon ventirad ou un tout-en-un fera aussi bien.

La pâte thermique

Quelle que soit la solution retenue, une couche de pâte thermique doit se trouver entre le capot du processeur et la base du refroidisseur. Ces deux surfaces paraissent lisses, mais elles portent des microaspérités qui emprisonneraient de l'air, un très mauvais conducteur de chaleur ; la pâte comble ces creux. La plupart des refroidisseurs arrivent avec une couche déjà appliquée en usine ou une petite seringue : une quantité de la grosseur d'un pois, déposée au centre, suffit amplement.

Pâte thermique 20 Minutes - Quelle est la meilleure pâte thermique ?

Le métal liquide

Le métal liquide est une solution de rechange à la pâte thermique : il s'agit d'un alliage de gallium, d'indium et d'étain qui demeure liquide à la température ambiante. Sa conductivité thermique dépasse 70 W/(m·K), contre 5 à 15 pour une bonne pâte, ce qui se traduit généralement par un gain de 5 à 10 °C sur les processeurs les plus gourmands. Certains fabricants d'ordinateurs portables haut de gamme l'appliquent d'ailleurs en usine.

Métal liquide Indium Corporation - Computer Cooling: Liquid Metal Thermal Paste

Ce gain se paie par une manipulation autrement plus délicate. Le métal liquide conduit l'électricité : une gouttelette échappée sur la carte mère ou sur les composants qui entourent le processeur provoque un court-circuit. Il s'applique donc en couche extrêmement mince, au pinceau ou au coton-tige fourni, en très petite quantité, après avoir protégé les abords du réceptacle avec du ruban adhésif. Il faut aussi le revérifier après un an ou deux, puisqu'il peut migrer hors de la zone de contact ou être partiellement absorbé par le nickelage du refroidisseur.

En pratique, le métal liquide s'adresse aux personnes expérimentées qui cherchent les derniers degrés sur une machine déjà bien refroidie. Pour la quasi-totalité des assemblages, une bonne pâte thermique demeure le choix raisonnable : la différence de température est modeste, et le risque, lui, ne l'est pas.

La mémoire vive

À quoi ça sert ?

Lorsque vous démarrez votre ordinateur, plusieurs choses se produisent (voir le chapitre 3). L'une des plus importantes tient à ceci : il n'existe aucun lien direct entre votre unité de stockage et votre processeur, ces deux composants ne pouvant pas communiquer entre eux. Le processeur peut demander au BIOS/UEFI d'aller chercher des données sur le disque, mais celles-ci devront d'abord être chargées en mémoire vive pour qu'il puisse les lire.

La mémoire vive, ou RAM (Random Access Memory), est une mémoire éphémère : tout ce qu'elle contient est perdu à la mise hors tension. Le terme Random peut sembler étrange ; il ne signifie pas que les données y sont rangées au hasard, mais que l'on peut demander n'importe quelle adresse à n'importe quel moment. Si vous trouvez le terme mal choisi, vous n'êtes pas la seule personne dans ce cas : Arbitrary Access Memory aurait mieux décrit la chose.

DDR5

À l'heure actuelle, les ordinateurs Intel et AMD utilisent la mémoire DDR5, pour Double Data Rate. Le principe de la DDR a été mis au point à la fin des années 1990 et reste d'actualité, même si les fréquences ont considérablement augmenté. Un processeur, comme la plupart des circuits, a besoin d'une horloge pour fonctionner : il se sert du front montant du signal pour se synchroniser avec les autres composants. La mémoire vive, elle, exploite les deux fronts — le montant pour une série d'opérations, le descendant pour une autre. C'est de là que vient le mot Double de son nom : à fréquence d'horloge égale, elle transfère deux fois plus de données.

En plus de ce débit doublé, la mémoire vive tire parti des canaux. Un système à deux canaux (dual channel) double le flux de données entre le processeur et la mémoire, à condition d'installer deux barrettes plutôt qu'une seule — dans les connecteurs prévus à cet effet, comme nous l'avons vu plus haut.

MT/s, ou mégatransfert par seconde

Lorsque nous achetons des composants informatiques, comme de la mémoire vive ou une unité de stockage, l'unité employée pour exprimer leur capacité est l'octet. Comme indiqué plus tôt, un octet est un regroupement de huit bits. Ainsi, en achetant 32 Gio de mémoire vive, nous obtenons 34 359 738 368 octets, soit 274 877 906 944 bits.

Pour mesurer la vitesse de transfert entre la mémoire vive et le processeur, on emploie le mégatransfert par seconde. Encore une fois, pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ? Cette fois, il y a pourtant une bonne raison. Quand nous achetons de la mémoire vive, nous voyons en effet des spécifications de ce genre :

• 32 Gio (2 × 16 Gio) ;
• DDR5 6000 ;
• CL40-40-40-77 ;
• AMD EXPO / Intel XMP.

Le premier élément indique la capacité, en Gio : ici, deux barrettes de 16 Gio. Le deuxième désigne la technologie (DDR5) et le nombre de mégatransferts par seconde que la mémoire peut atteindre — 6000 dans notre exemple.

Pourquoi compter en mégatransferts ? Parce que chaque barrette dispose d'un bus de données de 64 bits, soit 8 octets. Avec une seule barrette, le débit théorique maximal atteint donc 6000 × 8, soit 48 000 Mo par seconde. Avec deux barrettes, le bus passe à 128 bits, soit 16 octets, et la bande passante double à 96 000 Mo par seconde — environ 91 553 Mio par seconde.

Les latences de la mémoire vive

Le troisième élément, CL40-40-40-77, décrit les différentes latences d'une barrette de mémoire vive.

Les quatre valeurs (40, 40, 40, 77) décrivent quatre latences distinctes de notre module de mémoire vive. En voici une explication sommaire :

• le premier nombre (40) est le nombre de cycles d'horloge requis pour lire une colonne donnée ;
• le deuxième (40) est le nombre de cycles requis pour ouvrir une rangée avant d'y lire une colonne ;
• le troisième (40) est le nombre de cycles requis pour refermer une rangée lorsqu'une autre est demandée ;
• le quatrième (77) est le nombre minimal de cycles pendant lesquels une rangée doit rester ouverte avant qu'on puisse en activer une autre.

Ces descriptions sont très succinctes et il n'est pas nécessaire de les apprendre par cœur. Pour une personne technicienne, il suffit de retenir que plus les nombres sont petits, plus le module est rapide, puisque les données arrivent plus tôt. Sur une station à haute performance ou sur une machine consacrée aux jeux vidéo, on cherchera à optimiser ces valeurs. Sur un poste servant à la comptabilité ou au traitement de texte, on peut économiser un peu en choisissant une mémoire plus modeste, tant en mégatransferts qu'en latences.

AMD EXPO et Intel XMP

DDR5 est une norme définie par le JEDEC. Sa première version, publiée en 2020, couvrait des débits allant jusqu'à 6400 MT/s, et les révisions successives ont porté ce plafond à 8800 MT/s. Les entreprises qui produisent les modules de mémoire vendent toutefois des barrettes calibrées au-delà de ce que la carte mère applique par défaut. Pour y accéder, AMD et Intel ont mis au point des mécanismes de surcadençage qui permettent, par un simple réglage dans le BIOS/UEFI, d'atteindre les fréquences annoncées sur l'emballage.

Intel a mis au point XMP (Extreme Memory Profile), qui conserve jusqu'à cinq profils distincts afin de répondre à différents besoins. Cette technologie est propriétaire.

AMD a de son côté publié EXPO (EXtended Profiles for Overclocking), une solution libre qui remplit globalement le même rôle. Malgré son ouverture, elle reste calibrée pour les processeurs montés sur réceptacle AM5.

Le bloc d'alimentation

Tous les composants d'un ordinateur consomment de l'électricité. La carte mère, le processeur, la mémoire et les autres composants exigent chacun une certaine puissance, mesurée en watts.

Format et compatibilité

La grande majorité des blocs d'alimentation en vente, ou PSU (Power Supply Unit), suivent le format ATX pour les ordinateurs courants, ou SFX et SFX-L pour les machines compactes, généralement bâties autour d'une carte Mini-ITX.

Les normes ATX

De nos jours, il n'est pas rare d'avoir besoin d'un bloc conforme à la version 3.0 ou 3.1 de la norme ATX. Ces blocs sont capables de fournir une alimentation soutenue aux composants qui réclament une forte charge électrique, comme les cartes graphiques.

Puissance nominale

La puissance nominale, exprimée en watts, est la puissance que le bloc pourra théoriquement fournir à l'ensemble des composants. Prévoyez une marge confortable au-delà de vos besoins actuels : elle vous permettra d'ajouter ou de remplacer des composants plus tard sans avoir à changer le bloc.

L'efficacité 80 Plus

Un bloc d'alimentation n'est jamais efficace à 100 % : un bloc de 1200 W fournira bien 1200 W à vos composants, mais il en tirera davantage du mur. L'écart entre les deux dépend du niveau de certification 80 Plus.

Prenez note que le tableau 4 simule un bloc qui délivre sa puissance maximale. En règle générale, le meilleur rendement s'obtient plutôt autour de 50 % de charge : un bloc Titanium y atteint 94 % d'efficacité, contre 90 % à pleine charge.

En règle générale, le palier Gold est tout à fait acceptable : il offre un bon rendement sans coûter une fortune. Il peut toutefois être judicieux de viser plus haut là où l'électricité coûte cher. Au Québec, le kilowattheure reste sous la barre des 10 ¢, le tarif le plus bas en Amérique du Nord ; au Massachusetts, il dépasse 37 ¢. De quoi se réjouir !

Modularité

Un bloc d'alimentation se vend sous trois formes. Le modèle non modulaire a tous ses câbles soudés à l'intérieur. Le modèle semi-modulaire garde soudés les câbles indispensables — carte mère et processeur — et laisse des connecteurs libres pour les autres. Le modèle entièrement modulaire n'a que des connecteurs : chaque câble se branche selon les besoins.

Le principal avantage de la modularité complète est de pouvoir ne monter que les câbles nécessaires et de les faire passer où l'on veut, ce qui évite les faisceaux inutiles à l'intérieur du boîtier. Cela se paie toutefois : plus un bloc est modulaire, plus il coûte cher.

Les câbles et leurs connecteurs

Un bloc d'alimentation ne se choisit pas seulement selon sa puissance : encore faut-il qu'il fournisse les bons câbles, en nombre suffisant, et assez longs pour votre boîtier. Chaque type de connecteur possède une forme et un détrompeur qui lui sont propres, de sorte qu'il est presque impossible de brancher un câble au mauvais endroit — presque, car deux d'entre eux se ressemblent beaucoup, comme nous le verrons.

Historiquement, les fils portaient un code de couleurs normalisé : jaune pour le 12 V, rouge pour le 5 V, orange pour le 3,3 V et noir pour la masse. Les blocs actuels étant presque tous gainés de noir, fiez-vous plutôt à l'étiquette sérigraphiée sur le connecteur.

Une précision avant de les passer en revue : les connecteurs de ventilateur et de pompe ne figurent pas dans cette liste, puisqu'ils viennent de la carte mère et non du bloc d'alimentation. Nous les avons vus avec les ports internes de la carte mère.

Le connecteur ATX principal (24 broches)

C'est le plus gros câble du faisceau, et le seul qui transporte les trois tensions à la fois. Il alimente la carte mère, comme nous l'avons vu dans la section sur les connecteurs internes. Sur la plupart des blocs, il se présente en deux parties, 20 et 4 broches, qu'il faut joindre avant de brancher le tout.

Câble ATX 24 broches Corsair - Type 4 Sleeved Black 24pin ATX Cable

Le connecteur ATX12V / EPS12V (4+4 broches)

Ce câble alimente le processeur en 12 V. Il se divise habituellement en deux moitiés de 4 broches : réunies, elles forment le connecteur 8 broches qu'attendent la majorité des cartes mères actuelles ; séparées, l'une d'elles suffit aux cartes d'entrée de gamme. Les blocs de bonne qualité en offrent deux, puisque les cartes destinées aux processeurs les plus gourmands exigent une combinaison 8+4 ou 8+8 broches.

Câble ATX12V / EPS12V 8 broches (4+4) Corsair - Type 4 Sleeved Black 8-pin (4+4) ATX12V/EPS12V Cable

Le connecteur PCIe (6+2 broches)

Ce câble alimente les cartes d'extension qui consomment plus que les 75 W fournis par le connecteur PCIe de la carte mère — en pratique, presque toujours une carte graphique. Sa partie de 6 broches fournit 75 W supplémentaires, et l'ajout des 2 broches détachables porte le total à 150 W. Une carte gourmande en réclame donc souvent deux ou trois.

Plusieurs blocs livrent un câble muni de deux têtes 6+2 en série (daisy chain). C'est acceptable pour une carte modeste, mais lorsqu'une carte graphique réclame deux connecteurs ou plus, utilisez un câble distinct par connecteur : les deux têtes d'un même câble partagent les mêmes conducteurs, et donc la même limite de courant.

Câble PCIe 6+2 broches Corsair - Elite Premium Individually Sleeved PCIe 6+2 Split Cable

Le connecteur 12V-2x6 (12VHPWR)

Apparu avec la norme ATX 3.0, ce connecteur remplace les multiples câbles PCIe des cartes graphiques haut de gamme : à lui seul, il fournit jusqu'à 600 W. Il regroupe 12 broches d'alimentation et 4 petites broches de détection, qui indiquent à la carte la puissance que le bloc est capable de lui céder. La révision 12V-2x6, introduite avec l'ATX 3.1, en corrige la géométrie pour rendre les contacts plus sûrs ; les deux appellations désignent le même câble dans le langage courant.

Câble 12V-2x6 (PCIe 5.1) Corsair - 600W PCIe 5.0 12V-2x6 Type 4 PSU Power Cable

Le connecteur SATA d'alimentation (15 broches)

Plat et large, il alimente les unités de stockage de 2,5 et 3,5 pouces, les lecteurs optiques, et souvent les contrôleurs de ventilateurs ou d'éclairage. Rappelez-vous qu'un périphérique SATA a besoin de deux câbles : celui-ci pour l'alimentation, et le câble de données qui va à la carte mère. Un même câble d'alimentation porte généralement trois ou quatre têtes en série, ce qui convient parfaitement à des disques.

Câble d'alimentation SATA Corsair - Premium Individually Sleeved SATA Cable

Le connecteur Molex (4 broches)

Le connecteur à quatre broches que tout le monde appelle Molex — du nom du fabricant qui l'a conçu — est le plus ancien du lot. Il ne fournit que du 5 V et du 12 V, et il servait autrefois aux disques durs IDE et aux lecteurs optiques. On le trouve encore sur certaines pompes, certains hubs de ventilateurs et beaucoup de matériel plus ancien. Contrairement aux autres, il n'a pas de loquet : il tient par friction et demande une bonne poussée.

Connecteur Molex Wikipédia - Molex connector

Ne le confondez pas avec le connecteur de ventilateur, qui compte lui aussi quatre broches : le Molex est bien plus gros, ses broches sont cylindriques, et son boîtier porte deux coins biseautés qui servent de détrompeur.

Le connecteur Berg (4 broches)

Le connecteur Berg, aussi appelé FDD (Floppy Disk Drive) ou mini-Molex, alimentait les lecteurs de disquettes. Il fournit les mêmes tensions que le Molex, 5 V et 12 V, dans un boîtier plat beaucoup plus petit, aux contacts en lame. Sur les blocs d'une quinzaine d'années, il se trouve presque toujours au bout de la chaîne des connecteurs périphériques, après les Molex et les SATA. Il ne sert pratiquement plus à rien aujourd'hui, mais il reste utile de savoir le reconnaître, car c'est lui que l'on prend le plus souvent pour un connecteur de ventilateur.

Connecteur Berg (FDD) Lifewire - Floppy Drive 4-Pin Power Connector Pinout

Deux détails permettent de les distinguer. Les couleurs, d'abord : un Berg porte un fil rouge (5 V), deux noirs et un jaune (12 V), alors qu'un connecteur de ventilateur à 4 broches porte un noir, un jaune ou rouge, un vert et un bleu. La forme, ensuite : le connecteur de ventilateur possède un rail de guidage en plastique le long d'une face, et des contacts ronds plutôt qu'en lame.

Le câble secteur

Enfin, le bloc se relie à la prise murale par un câble normalisé IEC C13, le même que celui de la plupart des moniteurs et des imprimantes. Il n'a rien de propriétaire : en cas de perte, n'importe lequel fera l'affaire, à condition qu'il soit prévu pour le courant demandé.