Instructeur : Dans cette
leçon, nous allons nous intéresser aux cartes d'extension.
Il existe aujourd'hui cinq types de cartes d'extension, mais seules deux
d'entre elles sont réellement utilisées dans les ordinateurs modernes.
Par souci d'exhaustivité, nous allons les couvrir tous les cinq.
Mais en réalité, il faut se concentrer sur deux types
principaux : PCIe, connu sous le nom de PCI Express, et Mini PCIe ou Mini PCI Express,
qui est utilisé dans les ordinateurs
portables et les appareils à petit facteur de forme.
Tout d'abord, nous avons le PCI, et c'est là que tout a commencé.
PCI a été la première carte d'extension 32 bits.
À l'origine, le PCI a été développé au début des années 1990 pour fournir des fentes
d'extension pour des éléments tels que les cartes réseau,
les cartes vidéo, les cartes audio, les modems, les contrôleurs
d'hôte de stockage, etc.
Avant le PCI, il existait une technologie plus ancienne
qui fonctionnait sur les ordinateurs de 8 et 16 bits, appelée ISA.
Mais nous n'avons même pas besoin d'en
parler, car vous ne verrez rien de tout cela dans le monde réel.
Vous verrez encore d'anciennes cartes PCI, qui sont
les anciennes cartes 32 bits dont
nous parlons en ce moment.
En ce qui concerne le PCI, il s'agit d'un
emplacement de carte d'extension
plus rapide et plus robuste que l'ISA, mais il s'agit toujours d'une
technologie plus ancienne et relativement
lente dans les réseaux modernes.
Par exemple, une carte PCI standard, qui est une interface
32 bits, ne prend en charge qu'une
vitesse de bus maximale d'environ 33 mégahertz.
Cela signifie que nous pouvons obtenir un taux de transfert
de données maximal de seulement 133 mégaoctets par seconde.
Cette valeur est calculée en prenant le bus de 32 bits, qui indique
combien de bits peuvent être transmis sur le
bus à un moment donné.
Si nous divisons 32 par huit, il faut diviser 32 bits
par huit pour obtenir quatre octets.
Quatre octets, ce n'est pas beaucoup de données.
Et comme nous n'avons qu'une vitesse de bus de 33 mégahertz,
cela signifie que nous avons 33 000 000 hertz ou 33 000 000 cycles par seconde.
Chaque seconde, je peux donc envoyer 33 000 000
fois quatre octets sur le câble.
Cela signifie que lorsque
nous calculons cela, nous n'obtenons que 133 octets par seconde,
ce qui nous amène à 133 mégaoctets par seconde.
Comme vous pouvez le constater, il ne s'agit pas d'un grand nombre de données.
La plupart des réseaux modernes, par exemple,
peuvent atteindre un gigabit par seconde ou plus.
Et la plupart des connexions de données
peuvent atteindre six gigaoctets par seconde ou plus.
Ces cartes PCI ne peuvent donc pas transmettre autant de données
et ont donc dû être remplacées.
Avec le passage aux systèmes d'exploitation
64 bits, d'une architecture
x86 à une architecture x64, une nouvelle
carte appelée PCI-X est apparue.
Aujourd'hui, PCI-X s'écrit PCI-X en lettres capitales.
Il s'agit là encore d'une carte plus
ancienne que l'on ne trouve plus guère de nos jours.
Cette carte plus récente était une carte 64 bits, ce qui
doublait la quantité d'informations
envoyées chaque seconde.
En outre, il est passé
d'un bus de 33 mégahertz à un bus de 133
mégahertz, ce qui nous a permis d'augmenter
considérablement la vitesse.
Il existe maintenant une
autre version, appelée PCI-X version 2.
Et cela est allé jusqu'à un bus de 266 mégahertz
ou même jusqu'à un bus de 533 mégahertz.
Cela signifie que nous pouvons pousser un grand nombre
de données et que c'était relativement rapide.
Le gros problème, c'est que lorsqu'ils ont développé le PCI-X, ils
l'ont rendu totalement rétrocompatible.
Ainsi, si vous avez une carte mère qui prend en charge deux
cartes PCI et deux cartes PCI-X, et que vous
les mélangez, ce qui se produirait,
c'est que tous les bus devraient ralentir
pour les vitesses les plus lentes.
Ainsi, en prenant 533 mégahertz pour le bus PCI-X, il
fallait maintenant descendre à 33 mégahertz pour
prendre en charge l'ancien bus PCI.
En outre, la plupart des cartes PCI et PCI-X étaient utilisées
pour des cartes réseau, des cartes
audio, etc.
Mais ce n'était pas génial pour les graphiques,
parce qu'il n'était pas assez rapide pour cela.
C'est ainsi qu'à l'époque, ils ont créé ce qu'on appelle l'AGP.
Aujourd'hui, AGP signifie advanced graphics port (port graphique avancé).
En effet, le PCI était tout simplement trop lent pour
les nouveaux jeux en 3D qui sortaient à
la fin des années 90 et au début des années 2000.
Ils ont donc créé ce qu'on appelle l'AGP, un port
dédié qui ne pouvait être utilisé que pour
les cartes graphiques vidéo.
Aujourd'hui, l'AGP se décline
en plusieurs versions, dont un slot 1x 2x 4x et 8x.
En fonction de l'emplacement
utilisé, la puissance requise était
différente et la vitesse plus élevée.
L'AGP était très populaire à la fin des années 90 et au début des années 2000.
Mais de nos jours, il est très rare de trouver
de l'AGP dans les ordinateurs
modernes, car ils ont été
remplacés par ce que l'on appelle PCIe ou PCI Express.
Et c'est sur ce point que nous devons nous concentrer.
PCI Express était vraiment une
bonne chose parce qu'il nous a permis de remplacer PCI, PCI-X et AGP.
En fait, dans la plupart des cartes
mères, vous ne trouverez des emplacements PCIe que
dans les cartes mères modernes.
Ces slots PCIe existent cependant
en différentes tailles.
Elles sont appelées x1, x4, x8 et x16.
Normalement, nous l'écrivons PCI, en majuscules,
puis un petit e pour signifier Express,
puis un espace, x et le nombre.
Si vous utilisez un câble plus
court, il s'agit d'un PCIe x1.
Si vous utilisez une carte
graphique, celle-ci est généralement placée dans un PCIe x16.
La raison pour laquelle on l'appelle x quelque chose
est qu'il s'agit de la longueur du bus.
Cela vous indique la quantité de données qui peut être
poussée à un moment donné.
Si vous utilisez une carte PCI x1, il s'agit d'un connecteur
très petit et très court vers la carte mère et il ne peut envoyer
qu'une petite quantité de données par rapport à un emplacement
x16.
Pour cette raison, nous avons tendance à voir x1 et x16 être les plus
couramment utilisés sur les cartes mères, x1 étant
utilisé pour des éléments tels que les modems, les cartes
réseau, les cartes sans fil, les périphériques d'entrée et de sortie, les cartes audio,
et d'autres éléments de ce type.
En revanche, une carte PCIe x16 est
généralement utilisée pour une carte graphique.
En effet, ils supportent une grande quantité de données
et des vitesses très élevées.
Lorsqu'il s'agit d'une carte PCIe, il s'agit d'une interface
d'interconnexion de composants périphériques (peripheral
component interconnect express interface).
Il se connecte au bus et constitue
le moyen le plus rapide d'acheminer des
données vers et depuis la carte mère pour
tout dispositif externe ou carte d'extension supplémentaire.
Il s'agit d'une connexion série point à point.
Cela signifie que chaque composant
branché dans l'emplacement
aura un accès direct à la carte mère sans avoir
à partager ce bus avec quelqu'un d'autre.
Comparez cela à quelque chose comme l'USB,
où vous avez plusieurs appareils
qui peuvent être enchaînés à un seul port USB et qui
doivent partager toute la bande passante.
Si l'on parle de PCIe x quelque chose, c'est parce qu'il
s'agit de savoir
combien de voies de circulation
sont dédiées à ces dispositifs.
Le nombre total de voies prises en
charge par ce bus PCI Express sera déterminé
par votre carte mère et son facteur
de forme.
Il pourrait prendre en charge quelque chose comme 16, 24 ou 32.
Ainsi, si vous avez une carte mère qui prend en charge
24 voies, même si vous avez deux emplacements
x16, si vous avez 16 et 16, cela fait 32.
Si vous les utilisez toutes les deux, la circulation
sera ralentie, car vous n'aurez que 24 voies disponibles.
Pensez-y comme à l'autoroute près de votre maison.
S'il y a cinq voies sur l'autoroute et que cinq voitures
sont assises côte à côte, elles peuvent toutes aller aussi vite
qu'elles le souhaitent parce qu'elles
ont des voies individuelles.
Mais si je mets six voitures sur ces cinq voies, quelqu'un
va devoir ralentir derrière quelqu'un d'autre, parce qu'ils
ne peuvent pas tous passer côte à côte sur cette voie.
C'est ce qui se passe lorsque
l'on parle de PCIe ou de PCI Express.
Tout dépend du nombre de voies disponibles.
C'est pourquoi il est très rare
de voir des connexions x4 ou x8.
La plupart du temps, vous verrez des choses comme x16 et x1 parce que cela maximise
le nombre de voies qui peuvent être utilisées
sur cette carte mère particulière.
La plupart des cartes mères supportent
mieux ce type de configuration et la plupart
des cartes sont construites en x1 pour les périphériques
à faible vitesse tels que les périphériques d'entrée/sortie, et disposent
ensuite d'une réserve à haute vitesse pour la vidéo lorsque
vous utilisez les emplacements x16.
En ce qui concerne le PCIe, il existe
également plusieurs versions.
En passant par un, deux, trois, quatre et cinq.
L'augmentation de la version s'accompagne
d'une augmentation de la vitesse de transfert.
Pour l'examen, vous n'avez pas besoin de mémoriser
les différents taux de transfert pour PCIe.
Ce qu'il faut retenir, c'est que la norme PCIe x1
sera plus lente que la norme PCIe x16.
La norme PCI e x16 sera utilisée pour des éléments tels
que les cartes graphiques vidéo, en particulier
dans les ordinateurs de jeu.
En revanche, lorsque vous utilisez un
emplacement x1, il est généralement utilisé pour des cartes
réseau, des cartes de stockage ou d'autres périphériques d'entrée/sortie.
Lorsque vous examinez les différentes versions de PCIe, n'oubliez
pas que plus le chiffre est élevé, plus la vitesse est élevée.
Et c'est logique, car dans la plupart des technologies,
les nouvelles versions seront plus rapides et meilleures
que les anciennes technologies ou les anciennes versions.
Lorsque vous connectez une carte d'extension à l'emplacement
PCIe, elle peut être alimentée par cet emplacement.
Par défaut, tous les emplacements PCIe Express
fournissent une puissance de 25 watts.
Désormais, sur certaines
cartes mères, il y aura un emplacement dédié à l'adaptateur
graphique pour un PCIe x16.
Et il se peut qu'il soit coloré différemment, qu'il ait un aspect différent
ou qu'il soit noté différemment sur la carte mère.
Cet emplacement spécialisé pour carte graphique
peut en fait fournir jusqu'à 75 watts de puissance au lieu
de 25 watts, parce qu'il s'agit d'un emplacement
spécialisé pour carte graphique.
Il faut donc garder cela à l'esprit.
La dernière chose à savoir
en ce qui concerne PCIe ou PCI Express, c'est qu'en raison
de la différence de taille des emplacements, il est possible
de les visualiser et de savoir de quoi il s'agit.
Un emplacement x1 est plus petit qu'un emplacement x4, x8 ou x16.
Et chacun d'entre eux sera pratiquement
deux fois plus grand que le précédent.
Ainsi, si vous prenez un emplacement x1 et que vous en doublez la taille,
vous obtenez un emplacement x4.
Si vous doublez un x4, vous obtenez un x8.
Si vous doublez un x8, vous obtenez un x16.
Maintenant, si vous avez un appareil plus petit, vous
pouvez toujours utiliser une carte plus grande.
Par exemple, sur ma carte mère, j'ai quatre
emplacements, deux x1 et deux x16.
Mais si j'ai une carte graphique dans mon emplacement x16 et que
je dois insérer trois cartes différentes qui sont des
x1, je peux toujours le faire en plaçant deux
d'entre elles dans l'emplacement x1 et l'autre x1 dans l'emplacement x16.
Oui, le x1 s'insère dans un emplacement x16 et
fonctionne.
Parce que cet emplacement x16 détectera qu'il s'agit seulement d'un
emplacement x1, il réduira la vitesse et ne transmettra des informations
qu'à ce périphérique x1 utilisant cette partie de l'emplacement.
On parle alors de "up-plugging", car
on prend une carte x1 et
on la place dans un emplacement x4, x8 ou x16.
De la même manière, vous pouvez aussi faire
ce que l'on appelle du "down-plugging",
un concept un peu bizarre.
Mais vous pouvez prendre une carte x16 et la placer
dans un emplacement x8, x4 ou x1.
Pour ce faire, la carte
doit prendre en charge cette capacité.
Et il doit pouvoir s'insérer dans la fente.
Si vous pouvez l'insérer dans la
fente, celle-ci communiquera toujours
avec lui, mais il ne fonctionnera qu'à des vitesses x1.
Il sera donc beaucoup plus lent que si vous le placez dans l'emplacement
pour lequel il a été conçu.
Cela dit, je ne recommande vraiment pas de faire du down-plugging en plaçant
une carte plus grande dans un slot plus petit, car vous aurez
des problèmes de performance parce
que cette carte attendra toute la bande passante
du type de slot pour lequel elle a été conçue.
Mais il n'y a vraiment aucun problème
lorsque vous faites du up-plugging
et que vous prenez une carte x1 et que vous la mettez
dans quelque chose comme un x16 parce qu'elle fonctionnera
toujours à la vitesse x1 complète parce que le x16 peut prendre en charge le x1.
Mais le x1 ne peut pas aller aussi vite que le x16 pour supporter une carte
x16 dans un excellent slot.
Le dernier type de carte d'extension
dont nous devons parler est ce que l'on appelle une Mini PCIe.
Et oui, cette carte fonctionne comme une carte PCIe standard,
mais son format est plus petit.
Au lieu d'être une grande carte d'extension
à utiliser dans un ordinateur de bureau ou un
serveur, la carte Mini PCIe permet de la brancher
sur des ordinateurs portables par exemple.
En règle générale, les cartes Mini PCIe sont utilisées
à l'intérieur des ordinateurs portables,
notamment pour les réseaux sans fil ou pour fournir
une capacité de modem cellulaire à l'appareil.
Ceci étant dit, que faut-il retenir des
cartes d'extension ?
La première chose à retenir
est que, dans les ordinateurs de bureau
modernes, les seuls types
de cartes d'extension que vous rencontrerez seront les cartes PCIe
x1 et PCIe x16.
La plupart du temps, il est très difficile de trouver un port x4 ou x8 sur la plupart
des cartes mères modernes, et il n'y
a donc pas beaucoup de périphériques ou
de cartes disponibles pour ces facteurs de forme.
Lorsque vous regardez une carte PCIe x1, il est
très facile de l'identifier
car la partie connecteur est très petite, de
la taille d'un ongle de pouce.
En revanche, une carte PCIe x16 est dotée d'un
connecteur très long, d'environ
six ou huit pouces.
Pour brancher l'une de ces cartes, il suffit
d'aligner le connecteur sur le port, de pousser vers
le bas pour qu'il s'insère et de sentir un clic
qui le maintiendra en place, puis de visser la carte dans
le boîtier pour s'assurer qu'elle ne bouge pas, qu'elle
ne s'agite pas et qu'elle ne sort pas de
son logement.
Les cartes x1s sont beaucoup
plus lentes que les cartes x16 et les cartes x1 sont
utilisées pour les modems, les
cartes réseau, les cartes sans fil, les
cartes audio, etc.
En revanche, une carte x16 est généralement utilisée pour
les cartes graphiques et vidéo dans les systèmes 3D et les systèmes de jeu.