Architecture et fonctionnement des ordinateurs (hardware)
Ce que l'épreuve attend
L'épreuve porte sur l'architecture de von Neumann, le rôle du processeur, la hiérarchie mémoire, les bus, les périphériques et les critères de performance. Il faut savoir expliquer un cycle d'exécution et comparer deux configurations sans se limiter à la fréquence.
Notions clés
- CPU: unité de commande, UAL, registres; cycle fetch-décode-exécute-écrit. L'horloge cadence les étapes; plusieurs cœurs permettent du parallélisme.
- Hiérarchie mémoire: registres, cache L1/L2/L3, RAM volatile, stockage persistant (HDD, SSD). Plus la mémoire est proche du CPU, plus elle est rapide, petite et chère.
- Carte mère: chipset, bus, connecteurs; alimentation; ports USB, HDMI, RJ45; périphériques d'entrée, de sortie, de stockage.
- Performance: fréquence, IPC, nombre de cœurs, taille du cache, quantité et vitesse de RAM, type de disque. Un goulot d'étranglement peut annuler un bon CPU.
Exemple raisonné
PC A: 4 cœurs à 3,2 GHz, 8 Go RAM, SSD. PC B: 6 cœurs à 2,8 GHz, 16 Go RAM, HDD. Pour de la bureautique et du web, A peut suffire et paraître plus réactif grâce au SSD. Pour du montage vidéo ou des machines virtuelles, B peut mieux tenir grâce aux cœurs et à la RAM, mais son HDD ralentit les entrées-sorties. Le raisonnement compare usage, CPU, RAM et stockage; il ne conclut pas que 3,2 GHz bat toujours 2,8 GHz.
Pièges
Confondre RAM et disque; croire que la fréquence résume la performance; oublier le cache et le goulot; confondre 32 et 64 bits; dire qu'un SSD augmente la fréquence du CPU.