En termes d’informatique grand public, on pense souvent aux cartes graphiques, aux barrettes de mémoire vive (RAM) ou encore au stockage. Et on a tendance à négliger un élément très important, la carte mère, sans laquelle rien ne serait possible. Je vous propose donc de découvrir ce qu’est exactement une carte mère, son rôle dans la structure d’un ordinateur et comment bien la choisir.
Une carte mère, c’est quoi et ça sert à quoi? Les différents éléments de la carte mère – Le socket – Le chipset – les slots mémoire – les connecteurs |
La carte mère, le grand patron
Si je devais faire une analogie, je comparerais le rôle d’une carte mère dans un ordinateur à celui du squelette dans le corps humain. La carte mère est la structure sur laquelle viennent se greffer les différents composants d’un ordinateur et qui leur permet de dialoguer ensemble. Tout comme le squelette accueille les bras, les jambes et la tête, la carte mère accueille le processeur, la carte graphique, le disque dur ou / et le disque SSD, la mémoire vive, la connectique, etc. Elle se place à l’intérieur d’un boitier. Sans elle, pas d’ordinateur. Elle se présente sous la forme d’une plaque parcourue par des circuits imprimés et dont les dimensions varient en fonction de l’usage qui en sera fait et du boitier auquel elle est dédiée.
Le standard le plus répandu sur les ordinateurs de bureau est l’ATX. Les gros boitiers accueilleront une carte au format Extended ATX. A contrario, on trouve des formats de plus en plus compacts qui sont le Micro ATX et les plus rares Mini ATX, Nano ATX et Pico ATX. AMD propose de son coté des boitiers au format DTX, VIA le format ITX et il existe aussi des boitiers au format BTX. Pas d’inquiétude, si vous envisagez de vous lancer dans la fabrication de votre propre ordinateur, vous trouverez essentiellement des cartes ATX et Micro ATX, et de toute façon les fabricants de boitiers indiquent les formats de cartes mères compatibles.
Vous montez votre PC Gamer ? Retrouvez notre guide pour bien choisir ses composants
Certains fabricants de cartes mères jouissent d’une réputation particulièrement assise, je pense en particulier aux leaders que sont Asrock, Gigabyte et Asus. Mais on peut aussi compter sur MSI, Zotac, ou encore EVGA et bien d’autres. Il n’aura d’ailleurs pas échappé aux connaisseurs que ces fabricants sont aussi présents sur le marché d’autres composants informatiques, notamment les cartes graphiques.
Retrouvez notre pas à pas « je monte mon PC »
Les éléments d’une carte mère
Toutes les cartes mères sont peu ou prou constituées selon le même principe. Elles ont toutes en commun des éléments clés que sont le chipset, le socket, les ports d’alimentation, les connecteurs mémoire, les ports pour périphériques, etc. Faisons le tour du propriétaire pour comprendre le rôle de chaque élément :
Le support processeur ou socket
Le socket est l’emplacement sur lequel va venir se positionner le processeur. Ce dernier est le centre nerveux de votre ordinateur. En reprenant l’analogie avec le corps humain, si la carte mère est le squelette, le processeur est le cerveau. C’est une unité de calcul chargée de donner des instructions aux différents éléments du système. Que votre processeur soit d’origine Intel ou AMD, il viendra se positionner de la même façon sur une carte mère.
Il serait génial de pouvoir mettre n’importe quel processeur sur n’importe quelle carte mère, mais ce n’est pas hélas pas le cas. D’abord parce qu’une carte mère dédiée aux processeurs Intel ne pourra pas recevoir un processeur AMD, et inversement. Pire, selon la génération, un processeur AMD ne pourra physiquement pas être remplacé par un autre plus récent et plus puissant s’ils ne partagent pas le même socket. L’inconvénient est que les 2 principaux fabricants ont une fâcheuse tendance à modifier leurs sockets à chaque nouvelle génération de processeur. Aujourd’hui, les sockets les plus usités sont l’AM3+ et AM4 chez AMD et le LGA 1151 chez Intel.
Le chipset
Ici, nous allons aborder le seul point un peu technique -un poil, promis- de ce petit guide. Nous avons vu plus haut que le processeur est chargé de donner des instructions aux éléments de la carte mère. Il ne peut cependant pas s’adresser à tous les éléments, et c’est là qu’intervient le chipset. Il s’agit d’un ensemble de composants intégré à la carte et qui n’est ni amovible ni interchangeable. Si le processeur est le cerveau de la carte mère, on peut dire que le chipset en est le cœur. Il fait l’interface entre le processeur et les différentes connexions ainsi que les périphériques. Le chipset est divisé en 2 parties, le pont Sud et le pont Nord. Le pont Sud se charge de relayer les instructions du processeur vers les périphériques dits « lents », comme un disque dur. Le pont Nord lui est dédié aux éléments dits rapides comme la mémoire vive par exemple.
Il ne faut pas le confondre avec le chipset graphique, qui est lui une puce intégrée à la carte mère -et même de plus en plus souvent au processeur- et qui permet de gérer les graphismes basiques. Ainsi, vous avez certainement déjà vu des ordinateurs annoncés avec deux cartes graphiques distinctes. Ils utilisent un chipset graphique, souvent d’origine Intel, dédié aux utilisations de tous les jours, et une carte graphique dédiée d’origine AMD ou NVidia pour les applications voraces en ressources, notamment le jeu vidéo.
Les emplacements mémoire
C’est ici que vous pouvez insérer des barrettes de mémoire vive. La mémoire vive, aussi appelée RAM, a pour fonction de stocker provisoirement les données dont le processeur a besoin de manière ponctuelle quand vous le sollicitez. Pour schématiser, si vous souhaiter lire une vidéo stockée sur votre disque dur, le processeur va lancer l’instruction, aller chercher les informations sur le disque de stockage et les garder un court laps de temps dans la mémoire des barrettes de RAM. Le but est d’éviter les « embouteillages » de données en provenance du disque dur, en utilisant la mémoire de la barrette, nettement plus rapide que celle d’un disque. Une fois l’ordinateur éteint, contrairement aux disques de stockage, les informations stockées dans les barrettes disparaissent, c’est pour cela qu’on parle de « mémoire volatile ». Dans ce domaine aussi, on déplore une absence de rétrocompatibilité. Les bus mémoires des cartes mères actuelles acceptent des barrettes mémoire au format DDR4 et même si vous vouliez recycler des éléments de votre ancien PC, vous ne pourriez pas insérer vos bonnes vieilles barrettes en DDR3 dans un logement prévu pour de la DDR 4.
Les connecteurs
Ce sont les emplacements qui permettent de connecter les périphériques, qu’ils soient internes ou externes au boitier. Nous ne les aborderons pas tous ici, juste ceux qui méritent une attention particulière.
– Le PCI Express
Bien plus rapide et pratique que le l’AGP et le PCI qui ont longtemps régné en maître, le PCI Express, souvent aussi noté PCI-E, est le port qui accueille les cartes additionnelles dont notamment les cartes graphiques dédiées. Notons que sur une carte mère « grand public » cohabitent souvent plusieurs types de PCI Express dont les vitesses de transfert varient, du PCI Express 1X (250 Mégabits/seconde) au PCI Express 16X (4000 Mb/s), de même que la taille de leurs connecteurs. On trouve même sur les cartes haut de gamme du PCI Express 32X (8000 Mb/s) dédié au SLI ou au Crossfire, technologies sur lesquelles nous reviendrons plus loin.
– Le SATA ou Serial ATA
Cette connectique aujourd’hui incontournable sur une carte mère (elle a supplanté l’IDE de nos anciens disques durs) permet de connecter des périphériques de stockage indispensables au bon fonctionnement du système, tels que des disques durs et des disques SSD. On la reconnait à son détrompeur qui évite toute erreur de branchement. Bien que ces derniers soient bien moins usités aujourd’hui du fait de la dématérialisation, ce connecteur SATA permet aussi de brancher les lecteurs optiques internes (lecteurs /graveurs de DVD et de Blu-ray)
– Le M.2
De plus en plus courant, le format M.2 a le vent en poupe car il permet -entre autre- de connecter des disques SSD ultra rapides et très compacts, donnant ainsi un vrai coup de fouet au système.
Bien entendu il y a pléthore d’autres éléments à prendre en compte sur une carte mère, à commencer par les ports USB, les connecteurs d’alimentation, etc. Ce tour d’horizon n’a pas pour but d’être exhaustif et fait volontairement l’impasse sur de nombreux aspects des cartes mères, le but étant de présenter de façon simple les principaux points à retenir.
L’UEFI c’est quoi ?
L’UEFI est un logiciel d’administration qui fait l’interface entre le système d’exploitation et votre carte mère. Elle remplace le fameux BIOS, en apportant une interface graphique plus abordable, une plus grande sécurité et la gestion de disques de plus de 2,2 téraoctets (To). Au démarrage de l’ordinateur, l’UEFI installe les composants et les périphériques avant de lancer le système d’exploitation. Passer par l’UEFI permet souvent de régler de nombreux problèmes, comme les soucis de démarrage suite à l’installation d’un nouveau périphérique ; mais il sert aussi aux utilisateurs avancés pour configurer l’overclocking. Cette technique dont nous vous avons déjà parlé permet de repousser au maximum les fréquences de fonctionnement du processeur et des barrettes mémoire pour obtenir un gain substantiel en vitesse et en puissance. Attention, une mauvaise manipulation dans l’UEFI, tout comme dans le BIOS à l’époque, peut rendre votre carte mère inutilisable, ne vous lancez que si vous savez ce que vous faites donc.
Comment choisir ?
Bien, maintenant que nous avons vu ce que c’est qu’une carte mère et de quoi elle est composée, il nous reste à voir comment bien la choisir. La première chose à définir, c’est l’usage que vous ferez de votre ordinateur. Il n’y a aucun intérêt à acquérir une carte ultra haut de gamme si vous comptez vous cantonner à de la bureautique et à regarder des vidéos YouTube. Votre usage dictera le choix de votre processeur et donc de votre carte mère.
Usage basique
Pour une carte mère dédiée à un usage classique de surf internet, multimédia, bureautique, montage léger, une carte d’entrée de gamme sera parfaitement adaptée. Vérifiez juste qu’elle propose un nombre de ports adapté à votre besoin (ports USB, sorties vidéos, sorties audio, etc.) et que son socket (AMD 3+, AMD 4 ou Intel LGA 1151) ne soit pas trop ancien, histoire de ne pas vous retrouver avec un système non évolutif. Vérifiez également qu’elle dispose d’un chipset graphique intégré si vous n’envisagez pas d’investir dans une carte graphique dédiée ou que votre processeur n’en intègre pas. Vous trouverez de nombreuses cartes de cette catégorie dans la tranche de prix de 100 euros et moins. Coté format, on trouvera de l’ATX et parfois du Micro ATX et du Mini ITX pour les usages particuliers (boitiers multimédia notamment)
Usage polyvalent
Pour une carte mère dédiée à un usage polyvalent intégrant du montage photo et vidéo et un peu de jeu, on veillera à s’assurer de la présence d’un nombre suffisant de ports PCIE 16X pour exploiter au mieux une carte graphique dédiée et d’autres cartes, d’une sortie vidéo (DVI, HDMI, VGA, etc.) ou audio (SPDIF, jack) au bon format pour votre usage multimédia. La présence d’un nombre suffisant de ports USB pour répondre à vos besoins est aussi à vérifier. Enfin, pensez à la compatibilité de votre carte mère avec votre boitier si c’est pour un remplacement. Dans cette catégorie, vous trouverez quasiment exclusivement des cartes au format ATX. Concernant le socket, ce sera du AM4 chez AMD et du LGA 1151 chez Intel. Pour ce besoin, les cartes entre 100 et 150 euros sont parfaites.
Usage avancé
Vous souhaitez vous monter une configuration de guerre pour le jeu vidéo ? Vous devrez vous orienter vers une carte mère haut de gamme. Plusieurs points sont à vérifier : d’abord bien entendu que le socket (AMD 4 ou Intel LGA 1151 V2) sera compatible avec le processeur de malade que vous allez choisir, et que la carte gère les barrettes de mémoire vive de compétition, de 16 ou même 32 Go chacune. Les plus exigeants s’orienteront coté AMD vers les cartes mères à socket TR4 qui accueilleront les tops processeurs de la gamme Ryzen Threadripper.
Elle devra aussi, si vous l’envisagez, supporter le SLI ou le Crossfire. Ces technologies propriétaires chez Nvidia et AMD permettent de faire fonctionner de concert plusieurs cartes graphiques identiques pour une puissance multipliée et un niveau de détail maximum. La carte mère devra disposer d’un maximum de ports (notamment en PCI Express 3.0 X16), de connectiques et de contrôleurs, des dernières normes de wifi et de Bluetooth, de connecteurs M.2, etc. La présence d’un port M.2 à la norme 4.0 permettra de tirer le meilleur des SSD NVMe de dernière génération -ultra rapides- comme le Corsair MP600.
Mais il faudra aussi qu’elle propose un maximum de connecteurs pour ventilateurs et qu’elle supporte l’overclocking. Les cartes haut de gamme, et singulièrement celles dédiées au gaming, sont optimisées pour l’overclocking et doivent supporter des contraintes et des niveaux de chaleur élevés. On privilégiera des marques qui ont fait leurs preuves dans la catégorie comme Gigabyte, Asus ou MSI par exemple.