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Matériel

Informatique IGCSE · Sujet 3

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18:08

Le CPU

Le processeur dans votre téléphone fait quelque chose d'almost stupidement simple. Récupère une instruction. Comprends ce qu'elle signifie. Exécute-la. Puis récupère la suivante. C'est…

Narration en anglais · Sous-titres anglais + 中文 incrustés

3.1

L'unité centrale de traitement (CPU)

Programme
Les candidats doivent être capables de : Notes et orientations
1 (a) Comprendre le rôle de l'unité centrale de traitement (CPU) dans un ordinateur • L'unité centrale de traitement traite les instructions et les données saisies dans l'ordinateur afin que le résultat puisse être affiché
(b) Comprendre ce qu'est un microprocesseur • Un microprocesseur est un type de circuit intégré sur une seule puce
2 (a) Comprendre la fonction des composants dans une unité centrale de traitement, dans un ordinateur ayant une architecture de Von Neumann • Incluant : – unités : unité arithmétique et logique (UAL) et unité de contrôle (UC) – registres : compteur de programme (PC), registre d'adresse mémoire (MAR), registre de données mémoire (MDR), registre d'instruction courant (CIR) et accumulateur (ACC) – bus : bus d'adresses, bus de données et bus de contrôle
(b) Décrire le processus du cycle prélever-décoder-exécuter (PDE), y compris le rôle de chaque composant dans le processus • Comment les instructions et les données sont prélevées de la mémoire vive (RAM) vers l'unité centrale de traitement, comment elles sont traitées en utilisant chaque composant et comment elles sont ensuite exécutées • Stockage de données et d'adresses dans des registres spécifiques • Utilisation de bus pour transmettre des données, des adresses et des signaux • Utilisation d'unités pour prélever, décoder et exécuter des données et des instructions
3 Comprendre ce qu'est un cœur, un cache et une horloge dans une unité centrale de traitement et expliquer comment ils peuvent affecter les performances de l'unité centrale de traitement • Le nombre de cœurs, la taille du cache et la vitesse de l'horloge peuvent affecter les performances de l'unité centrale de traitement
4 Comprendre la fonction et l'utilisation d'un jeu d'instructions pour une unité centrale de traitement • Un jeu d'instructions est une liste de toutes les commandes pouvant être traitées par une unité centrale de traitement, et les commandes sont du code machine
5 Décrire la fonction et les caractéristiques d'un système embarqué et identifier les appareils dans lesquels ils sont couramment utilisés • Un système embarqué est utilisé pour effectuer des fonctions dédiées. Par exemple, dans les électroménagers, les voitures, les systèmes de sécurité, les systèmes d'éclairage ou les distributeurs automatiques. Cela diffère d'un ordinateur à usage général utilisé pour effectuer de nombreuses fonctions différentes. Par exemple, un ordinateur personnel (PC) ou un ordinateur portable

Source : Programme Cambridge International

Le cycle fetch-décodage-exécution

L'unité centrale de traitement 中央处理器 (CPU) est la partie de l'ordinateur qui traite les données et exécute des instructions 指令. Il exécute des programmes en répétant un cycle, des millions de fois par seconde.

Une puce d'ordinateur carrée avec un dessus métallique brillant et le nom du modèle imprimé dessus
Un processeur central (CPU) : la puce qui traite les données et exécute les instructions

Composants du CPU

Composant Rôle
unité arithmétique et logique 算术逻辑单元 (ALU) effectue les calculs (addition, soustraction) et les opérations logiques (comparaison)
unité de contrôle 控制单元 (CU) envoie des signaux de contrôle pour gérer toutes les parties et leur indiquer ce qu'elles doivent faire
registres 寄存器 mémoires très petites et très rapides qui stockent une seule donnée à la fois

Les composants sont reliés par des bus 总线 — des ensembles de fils qui transportent l'information :

  • le bus d'adresse 地址总线 transporte les adresses mémoire (un seul sens);
  • le bus de données 数据总线 transporte les données et les instructions (les deux sens);
  • le bus de contrôle 控制总线 transporte les signaux de contrôle.
Diagramme en bloc d'un CPU contenant l'unité de contrôle, l'ALU et les registres, reliés à la mémoire principale par les bus d'adresse, de données et de contrôle
Le CPU contient l'unité de contrôle, l'ALU et les registres ; trois bus le relient à la mémoire principale

Registres spéciaux

Ces registres sont utilisés pendant le cycle fetch–execute (prélèvement-exécution).

Registre Fonction
compteur de programme 程序计数器 (PC) contient l'adresse de l'instruction suivante
registre d'adresse mémoire 内存地址寄存器 (MAR) contient l'adresse à lire ou à écrire
registre de données mémoire 内存数据寄存器 (MDR) contient la donnée ou l'instruction fraîchement prélevée
registre d'instruction courante 当前指令寄存器 (CIR) contient l'instruction actuellement exécutée
accumulateur 累加器 (ACC) contient le résultat des calculs de l'ALU

Le cycle fetch–execute

Le cycle fetch–execute 取指执行周期 comprend trois étapes, répétées sans cesse :

  1. Fetch (prélèvement) — l'instruction est copiée depuis la mémoire 内存 vers le CPU (en utilisant le PC, le MAR et le MDR). Le PC augmente ensuite de 1.
  2. Decode (décodeage) — l'unité de contrôle détermine la signification de l'instruction.
  3. Execute (exécution) — l'instruction est exécutée (l'ALU peut effectuer un calcul, avec le résultat allant vers l'accumulateur).
Cycle fetch-decode-execute représenté sous forme de trois boîtes connectées en boucle
Le processeur répète trois étapes : prélever l'instruction, la décoder, puis l'exécuter

Mémoire cache

La cache 高速缓存 est une petite quantité de mémoire très rapide située à l'intérieur ou à proximité du CPU. Elle stocke les données et les instructions fréquemment utilisées par le CPU. Le CPU peut lire dans la cache beaucoup plus vite que dans la mémoire principale, ce qui accélère le fonctionnement de l'ordinateur.

Facteurs influençant la performance du CPU

Caractéristique Effet
nombre de cores 核心 chaque core peut exécuter des instructions indépendamment, donc plus de cores permettent de réaliser davantage de tâches simultanément
taille de la cache une cache plus grande stocke plus de données prêtes pour le CPU, réduisant ainsi ses temps d'attente
vitesse d'horloge 时钟速度 nombre de cycles par seconde ; une vitesse d'horloge plus élevée permet d'exécuter plus d'instructions par seconde

Exemple résolu. Deux ordinateurs sont identiques, sauf que A possède un processeur mono-cœur de 3.0 GHz avec 2 Mo de cache, et B possède un processeur quadricœur de 2.4 GHz avec 8 Mo de cache. Lequel est le meilleur pour le montage vidéo, et pourquoi ? Le montage vidéo se divise en de nombreuses tâches qui peuvent s'exécuter simultanément ; ainsi, les quatre cœurs de B peuvent traiter plusieurs flux en parallèle, tandis que A ne peut en traiter qu'un à la fois. Le cache plus volumineux de B conserve également les données fréquemment utilisées près du CPU, ce qui réduit la fréquence des accès à la RAM. B est le meilleur choix, même si A dispose d'une fréquence d'horloge plus élevée. Ne vous fiez jamais uniquement à la fréquence d'horloge : pesez ensemble les cœurs, le cache et la fréquence d'horloge, et liez chacun d'eux à la tâche accomplie.

Systèmes embarqués

Un système embarqué 嵌入式系统 est un petit ordinateur intégré dans un appareil plus grand pour effectuer une tâche fixe unique. Il est dédié à cette tâche, est généralement compact et peu coûteux, et ne dispose pas de système d'exploitation généraliste. Exemples : une machine à laver, un micro-ondes, un décodeur TV.

Une carte verte densément peuplée de puces, de mémoire et de connecteurs, extraite d'un GPS
La carte mère issue d'un GPS : un système embarqué est un petit ordinateur dédié comme celui-ci, intégré dans un appareil pour effectuer une tâche fixe unique
Explorer

Le cycle fetch-execute

Tournez autour de la boucle que le CPU répète des milliards de fois par seconde — chercher l'instruction, décoder sa signification, l'exécuter, puis tout recommencer.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
central processing unit/ˈsentrəl ˈprəʊsesɪŋ ˈjuːnɪt/ 中央处理器 zhōng yāng chǔ lǐ qì
instructions/ɪnˈstrʌkʃnz/ 指令 zhǐ lìng
arithmetic logic unit/əˈrɪθmətɪk ˈlɒdʒɪk ˈjuːnɪt/ 算术逻辑单元 suàn shù luó jí dān yuán
control unit/kənˈtrəʊl ˈjuːnɪt/ 控制单元 kòng zhì dān yuán
registers/ˈredʒɪstəz/ 寄存器 jì cún qì
buses/ˈbʌsɪz/ 总线 zǒng xiàn
address bus/əˈdres bʌs/ 地址总线 dì zhǐ zǒng xiàn
data bus/ˈdeɪtə bʌs/ 数据总线 shù jù zǒng xiàn
control bus/kənˈtrəʊl bʌs/ 控制总线 kòng zhì zǒng xiàn
Cache/kæʃ/ 高速缓存 gāo sù huǎn cún
cores/kɔːz/ 核心 hé xīn
embedded system/emˈbedɪd ˈsɪstəm/ 嵌入式系统 qiàn rù shì xì tǒng
3.2

Périphériques d'entrée

Programme
Les candidats doivent être capables de : Notes et orientations
1 Comprendre ce qu'est un périphérique d'entrée et pourquoi il est nécessaire • Incluant : – lecteur de codes-barres – appareil photo numérique – clavier – microphone – souris optique – lecteur de codes QR – écran tactile (résistif, capacitif et infrarouge) – scanners bidimensionnels (2D) et tridimensionnels (3D)
2 Comprendre ce qu'est un périphérique de sortie et pourquoi il est nécessaire • Incluant : – actionneur – projecteur à traitement de lumière numérique (DLP) – imprimante jet d'encre – imprimante laser – écran à diodes électroluminescentes (LED) – projecteur à cristaux liquides (LCD) – écran à cristaux liquides (LCD) – haut-parleur – imprimante 3D
3 (a) Comprendre ce qu'est un capteur et les fonctions des capteurs • Limité à : – acoustique – accéléromètre – débit – gaz – humidité – infrarouge – niveau – lumière – champ magnétique – humidité (sol) – pH – pression – proximité – température
(b) Identifier le type de données captées par chaque capteur et comprendre quand chaque capteur serait utilisé, y compris la sélection du capteur le plus adapté pour un contexte donné

Source : Programme Cambridge International

Un périphérique d'entrée envoie des données dans l'ordinateur.

Périphérique Fonctionnement
lecteur de codes-barres 条形码扫描器 émet de la lumière sur les barres et lit le motif réfléchi
lecteur de QR codes 二维码扫描器 une caméra lit un motif carré de blocs noirs et blancs
clavier l'appui sur une touche envoie le code correspondant au caractère
souris optique 光电鼠标 une lumière et un capteur suivent le mouvement sur une surface
microphone convertit les ondes sonores en signal électrique
appareil photo numérique un objectif focalise la lumière sur un capteur qui enregistre les pixels
capteurs 传感器 mesurent une grandeur physique (comme la température ou la lumière) et l'envoient sous forme de données
écran tactile 触摸屏 détecte l'endroit où votre doigt touche l'écran
Gros plan d'un clavier d'ordinateur noir avec les touches alphabétiques QWERTY
Un clavier : chaque pression sur une touche envoie un code pour ce caractère
Une souris optique blanche sur un bureau, avec la lumière optique brillant dessous
Un souris optique : une lumière et un capteur suivent son mouvement sur le bureau
Un scanner plat blanc en forme de boîte avec un couvercle fermé qui se soulève pour numériser une page
Numériseur plat : il projette de la lumière sur une page pour la copier dans l'ordinateur
Un lecteur manuel dans son support, relié à un ordinateur par un câble USB
Un lecteur de codes-barres lit le motif de barres et l'envoie à l'ordinateur
L'avant d'un petit appareil photo numérique rouge, montrant son objectif et son flash
Un appareil photo numérique : un objectif focalise la lumière sur un capteur qui enregistre les pixels
Un microphone manuel avec une tête arrondie en maille métallique
Un microphone convertit les ondes sonores en signal électrique
Un petit capteur de température bleu et noir sur une minuscule carte électronique à trois broches
Un capteur mesure une grandeur physique (ici, la température) et l'envoie sous forme de données

Un écran tactile peut fonctionner de trois manières :

  • résistif 电阻式 — deux couches sont pressées ensemble là où vous touchez;
  • capacitif 电容式 — il détecte la faible charge électrique de votre doigt;
  • infrarouge 红外线 — votre doigt brise une grille de faisceaux lumineux.
Un doigt touchant l'écran d'un smartphone pour faire défiler une page
Un écran tactile détecte l'endroit où votre doigt le touche
Explorer

Dispositif et laboratoire de stockage

Classez les exemples informatiques selon leur rôle dans un système.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
barcode scanner/ˈbɑːkəʊd ˈskænə/ 条形码扫描器 tiáo xíng mǎ sǎo miáo qì
QR code scanner/ˌkjuː ˈɑː kəʊd ˈskænə/ 二维码扫描器 èr wéi mǎ sǎo miáo qì
sensors/ˈsensəz/ 传感器 chuán gǎn qì
touch screen/tʌtʃ skriːn/ 触摸屏 chù mō píng
resistive/rɪˈzɪstɪv/ 电阻式 diàn zǔ shì
capacitive/kəˈpæsɪtɪv/ 电容式 diàn róng shì
infrared/ˌɪnfrəˈred/ 红外线 hóng wài xiàn
3.2

Périphériques de sortie

Un périphérique de sortie envoie des données hors de l'ordinateur vers l'utilisateur.

Périphérique Fonctionnement
actionneur 执行器 convertit un signal électrique en mouvement (ex. : moteur ou vanne)
écran LCD/LED affiche des images grâce à une grille de petits points colorés
projecteur 投影仪 projette une image agrandie sur un mur ou un écran
imprimante jet d'encre 喷墨打印机 pulvérise de fines gouttes d'encre sur le papier
imprimante laser 激光打印机 utilise un laser et de la poudre (toner) fixée sur le papier par la chaleur
imprimante 3D construit un objet solide couche par couche
haut-parleur 扬声器 convertit un signal électrique en son
Une imprimante jet d'encre de bureau avec le tiroir à papier ouvert en haut
Une imprimante jet d'encre pulvérise de minuscules gouttes d'encre sur le papier
Une imprimante laser de bureau blanche et grise avec ses tiroirs à papier déployés
Une imprimante laser utilise un laser et de la poudre (toner) fixée sur le papier par la chaleur
Une imprimante 3D : un cadre métallique noir maintenant un plateau d'impression plat et une tête d'impression mobile
Une imprimante 3D construit un objet solide couche par couche
Un moniteur d'ordinateur à écran large plat sur un pied rond
Un moniteur LCD/LED affiche des images grâce à une grille de petits points colorés
Deux petits haut-parleurs d'ordinateur noirs sur un bureau
Un haut-parleur convertit un signal électrique en son
Un casque audio sur-auriculaire bleu
Des écouteurs convertissent un signal électrique en son pour un seul auditeur
Plusieurs moteurs électriques de différentes tailles à côté d'une pile de 9 volts à titre d'échelle
Un actionneur tel qu'un moteur convertit un signal électrique en mouvement
Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
actuator/ˈæktʃuːeɪtə/ 执行器 zhí xíng qì
projector/prəˈdʒektə/ 投影仪 tóu yǐng yí
inkjet printer/ɪŋkˈdʒet ˈprɪntə/ 喷墨打印机 pēn mò dǎ yìn jī
laser printer/ˈleɪzə ˈprɪntə/ 激光打印机 jī guāng dǎ yìn jī
speaker/ˈspiːkə/ 扬声器 yáng shēng qì
Primary storage/ˈpraɪməri ˈstɔːrɪdʒ/ 主存储器 zhǔ cún chǔ qì
random access memory/ˈrændəm ˈækses ˈmeməri/ 随机存取存储器 suí jī cún qǔ cún chǔ qì
read only memory/riːd ˈəʊnli ˈmeməri/ 只读存储器 zhī dú cún chǔ qì
3.3

Stockage primaire : RAM et ROM

Programme
Les candidats doivent être capables de : Notes et orientations
1 Comprendre ce qu'est le stockage primaire • Le stockage primaire est directement accès par l'unité centrale de traitement • Incluant le rôle de : – mémoire vive (RAM) – mémoire morte (ROM) • Incluant pourquoi un ordinateur a besoin des deux RAM et ROM, et la différence entre eux
2 Comprendre ce qu'est le stockage secondaire • Le stockage secondaire n'est pas directement accès par l'unité centrale de traitement et est nécessaire pour le stockage plus permanent des données
3 Décrire le fonctionnement du stockage magnétique, optique et à état solide (mémoire flash) et donner des exemples de chacun • Le stockage magnétique utilise des plateaux divisés en pistes et secteurs. Les données sont lues et écrites à l'aide d'électroaimants. Incluant disque dur (HDD) • Le stockage optique utilise des lasers pour créer et lire des alvéoles et des landes. Incluant : CD, DVD et Blu-ray • Le stockage à état solide (mémoire flash) utilise la technologie NAND ou NOR. Des transistors sont utilisés comme portes de contrôle et portes flottantes. Incluant : disque à semi-conducteurs (SSD), carte SD et clé USB
4 Décrire ce que signifie la mémoire virtuelle, comment elle est créée et utilisée, et pourquoi elle est nécessaire • Des pages de données sont transférées entre la RAM et la mémoire virtuelle selon les besoins
5 Comprendre ce que signifie le stockage en nuage (cloud storage) • Le stockage en nuage peut être accédé à distance par rapport au stockage local des données
6 Expliquer les avantages et inconvénients du stockage de données dans le cloud par rapport au stockage local • Des serveurs physiques et du matériel de stockage sont nécessaires pour stocker des données dans un cloud storage

Source : Programme Cambridge International

Le stockage primaire 主存储器 est la mémoire que le CPU peut utiliser directement. Il existe deux types.

RAM : volatile, peut changer, contient les programmes en cours. ROM : non-volatile, ne peut pas changer, contient les instructions de démarrage
La RAM est volatile et contient les programmes en cours ; la ROM est non-volatile et lecture-only
RAM ROM
Nom complet mémoire vive 随机存取存储器 mémoire morte 只读存储器
Lecture/écriture lecture et écriture lecture seule
Conserve-t-il les données sans alimentation ? non — c'est volatile 易失性 oui — c'est non-volatile 非易失性
Contient programmes et données en cours d'utilisation instructions de démarrage (comment amorcer l'ordinateur)

Les deux sont nécessaires : la ROM indique à l'ordinateur comment démarrer, puis la RAM contient les programmes que vous lancez.

Une longue et fine carte verte comportant des rangées de petites puces de mémoire noires et un connecteur doré
Un module de RAM (mémoire vive) : il contient les programmes et les données en cours d'utilisation
Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
volatile/ˈvɒlətaɪl/ 易失性 yì shī xìng
non-volatile/nɒn ˈvɒlətaɪl/ 非易失性 fēi yì shī xìng
Secondary storage/ˈsekəndəri ˈstɔːrɪdʒ/ 辅助存储器 fǔ zhù cún chǔ qì
magnetic storage/mæɡˈnetɪk ˈstɔːrɪdʒ/ 磁存储 cí cún chǔ
optical storage/ˈɒptɪkl ˈstɔːrɪdʒ/ 光存储 guāng cún chǔ
solid state storage/ˈsɒlɪd steɪt ˈstɔːrɪdʒ/ 固态存储 gù tài cún chǔ
flash memory/flæʃ ˈmeməri/ 闪存 shǎn cún
3.3

Stockage secondaire

Le stockage secondaire 辅助存储器 conserve les données de manière permanente, même lorsque l'alimentation est coupée. Il est non-volatile et sert au stockage à long terme. Il existe trois types.

Type Méthode de stockage des données Exemples
stockage magnétique 磁存储 les données sont stockées sous forme de zones magnétisées sur des disques en rotation disque dur (HDD), bande magnétique
stockage optique 光存储 les données sont stockées sous forme de marques lues par un laser CD, DVD, Blu-ray
stockage à semi-conducteurs 固态存储 les données sont stockées dans une mémoire flash 闪存, sans pièces mobiles SSD, clé USB, carte mémoire
À l'intérieur d'un disque dur ouvert, montrant le plateau argenté rond (platter) et le bras de lecture/écriture reposant dessus
À l'intérieur d'un disque dur (HDD) : le disque brillant tourne et le bras lit les données magnétisées
Quatre cartouches carrées de bande magnétique, chacune contenant un bobineau de fine bande magnétique
La bande magnétique stocke les données sur une longue bande magnétique ; elle est peu coûteuse pour les grandes sauvegardes
Un disque brillant reflétant des couleurs arc-en-ciel depuis sa surface de données
Un support optique tel qu'un CD ou DVD : un laser lit les marques sur sa surface brillante
Un disque à état solide Samsung 2.5 pouces, une boîte métallique grise plate sans pièces mobiles visibles
Un disque dur solide (SSD) stocke des données dans des puces mémoire flash et n'a pas de pièces mobiles
Une petite clé USB blanche avec une boucle rouge, étiquetée 32 Go
Une clé USB stocke des données dans une mémoire flash et ne possède aucune pièce mobile
Une pyramide avec des registres en haut, puis cache, puis RAM, puis stockage secondaire à la base, avec une flèche plus rapide-petit vers plus lent-grand
Le stockage forme une hiérarchie : les registres et le cache sont les plus rapides mais les plus petits ; le stockage secondaire est le plus lent mais le plus grand
Explorer

Dispositif et laboratoire de stockage

Classez les exemples informatiques selon leur rôle dans un système.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
memory/ˈmeməri/ 内存 nèi cún
optical mouse/ˈɒptɪkl maʊs/ 光电鼠标 guāng diàn shǔ biāo
3.3

Mémoire virtuelle

Lorsque la RAM est pleine, l'ordinateur peut utiliser une partie du stockage secondaire comme RAM supplémentaire factice. C'est ce qu'on appelle la mémoire virtuelle 虚拟内存.

Les données qui ne sont pas nécessaires immédiatement sont déplacées hors de la RAM vers le disque, ce qui libère de l'espace dans la RAM pour d'autres programmes. Cela permet d'exécuter plus de programmes que la RAM seule ne pourrait contenir. C'est plus lent, car le stockage secondaire est beaucoup plus lent que la RAM.

RAM contenant deux programmes actifs et une case libérée, avec une flèche déplaçant un programme inutilisé vers le disque
Lorsque la RAM est pleine, les données inutilisées sont déplacées vers le disque pour libérer de la RAM — plus lent, mais cela permet d'exécuter plus de programmes
Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
virtual memory/ˈvɜːtʃuːəl ˈmeməri/ 虚拟内存 xū nǐ nèi cún
Cloud storage/klaʊd ˈstɔːrɪdʒ/ 云存储 yún cún chǔ
network interface card/ˈnetwɜːk ˈɪntəfeɪs kɑːd/ 网络接口卡 wǎng luò jiē kǒu kǎ
static/ˈstætɪk/ 静态 jìng tài
dynamic/daɪˈnæmɪk/ 动态 dòng tài
3.3

Stockage cloud

Programme
Les candidats doivent être capables de : Notes et orientations
1 Comprendre ce qu'est le stockage primaire • Le stockage primaire est directement accès par l'unité centrale de traitement • Incluant le rôle de : – mémoire vive (RAM) – mémoire morte (ROM) • Incluant pourquoi un ordinateur a besoin des deux RAM et ROM, et la différence entre eux
2 Comprendre ce qu'est le stockage secondaire • Le stockage secondaire n'est pas directement accès par l'unité centrale de traitement et est nécessaire pour le stockage plus permanent des données
3 Décrire le fonctionnement du stockage magnétique, optique et à état solide (mémoire flash) et donner des exemples de chacun • Le stockage magnétique utilise des plateaux divisés en pistes et secteurs. Les données sont lues et écrites à l'aide d'électroaimants. Incluant disque dur (HDD) • Le stockage optique utilise des lasers pour créer et lire des alvéoles et des landes. Incluant : CD, DVD et Blu-ray • Le stockage à état solide (mémoire flash) utilise la technologie NAND ou NOR. Des transistors sont utilisés comme portes de contrôle et portes flottantes. Incluant : disque à semi-conducteurs (SSD), carte SD et clé USB
4 Décrire ce que signifie la mémoire virtuelle, comment elle est créée et utilisée, et pourquoi elle est nécessaire • Des pages de données sont transférées entre la RAM et la mémoire virtuelle selon les besoins
5 Comprendre ce que signifie le stockage en nuage (cloud storage) • Le stockage en nuage peut être accédé à distance par rapport au stockage local des données
6 Expliquer les avantages et inconvénients du stockage de données dans le cloud par rapport au stockage local • Des serveurs physiques et du matériel de stockage sont nécessaires pour stocker des données dans un cloud storage

Source : Programme Cambridge International

Le stockage cloud 云存储 conserve vos données sur des serveurs physiques distants, accessibles via Internet, au lieu de les conserver sur votre propre appareil.

  • Avantages : y accéder depuis n'importe où et sur n'importe quel appareil ; aucun matériel de stockage local à acheter ou entretenir ; partage facile de fichiers et sauvegarde automatique aisée.
  • Inconvénients : nécessite une connexion Internet fonctionnelle ; coût d'abonnement continu ; sécurité et confidentialité dépendent du fournisseur ; vous dépendez de la disponibilité et de la pérennité de ce fournisseur.
Bancs de serveurs de centre de données : le stockage cloud conserve vos fichiers sur des serveurs distants auxquels vous accédez via le réseau
Bancs de serveurs de centre de données : le stockage cloud conserve vos fichiers sur des serveurs distants auxquels vous accédez via le réseau
3.4

Matériel réseau

Programme
Les candidats doivent être capables de : Notes et orientations
1 Comprendre qu'un ordinateur a besoin d'une carte interface réseau (NIC) pour accéder à un réseau
2 Comprendre ce que signifie, et quel est l'objectif, d'une adresse MAC (Media Access Control), y compris sa structure • Une carte interface réseau se voit attribuer une adresse MAC lors de sa fabrication • Les adresses MAC sont généralement écrites en hexadécimal • Les adresses MAC sont créées à partir du code constructeur et du code de série
3 (a) Comprendre ce que signifie, et quel est l'objectif, d'une adresse IP (Internet Protocol) (b) Comprendre qu'il existe différents types d'adresses IP • Une adresse IP est allouée par le réseau et peut être statique ou dynamique • Inclure les caractéristiques et différences entre IPv4 et IPv6
4 Décrire le rôle d'un routeur dans un réseau • Un routeur envoie des données vers une destination spécifique sur un réseau • Un routeur peut attribuer des adresses IP • Un routeur peut connecter un réseau local à Internet

Source : Programme Cambridge International

Carte réseau (NIC)

Une carte réseau 网络接口卡 (NIC) est le matériel qui permet à un appareil de se connecter à un réseau et d'envoyer et recevoir des données. Chaque NIC possède une adresse MAC intégrée.

Adresse MAC et adresse IP

  • Une adresse MAC (media access control 介质访问控制 address) est un numéro qui identifie un appareil physique unique. Elle est définie par le fabricant et ne change normalement pas. Elle est écrite en hexadécimal.
  • Une adresse IP (internet protocol 网际协议 address) est un numéro qui identifie un appareil sur un réseau. Elle est attribuée par le réseau et peut changer.

Ainsi, une adresse MAC reste attachée à l'appareil, tandis qu'une adresse IP dépend du réseau utilisé par l'appareil.

Il existe deux versions des adresses IP. IPv4 est sur 32 bits, écrit sous la forme de quatre nombres décimaux 0–255 (par exemple 192.168.0.1) ; la nouvelle version IPv6 est sur 128 bits, écrite sous la forme de huit groupes d'hexadécimaux séparés par des deux-points, offrant énormément d'adresses. Une adresse est également soit statique 静态 (fixe, définie manuellement et ne change jamais) soit dynamique 动态 (attribuée par le routeau/réseau à chaque fois que l'appareil se connecte, donc elle peut changer).

Routeur

Un routeur 路由器 connecte différents réseaux entre eux — par exemple, votre réseau domestique à Internet. Il lit l'adresse IP dans chaque paquet et le transmet vers le bon réseau.

Un routeur Wi-Fi : le matériel réseau achemine les paquets entre les appareils et Internet plus large
Un routeur Wi-Fi : le matériel réseau achemine les paquets entre les appareils et Internet plus large
Explorer

Lab de routage réseau

Suivez les données depuis un appareil à travers le matériel réseau et les protocoles.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
router/ˈruːtə/ 路由器 lù yóu qì
fetch-execute cycle/fetʃ ˈeksɪkjuːt ˈsaɪkl/ 取指执行周期 qǔ zhǐ zhí xíng zhōu qī
media access control/ˈmiːdiːə ˈækses kənˈtrəʊl/ 介质访问控制 jiè zhì fǎng wèn kòng zhì
internet protocol/ˈɪntənet ˈprəʊtəkɒl/ 网际协议 wǎng jì xié yì
3.4

Conseils d'examen

  • Apprenez le cycle fetch–decode–execute et les registres spéciaux : le program counter contient l'adresse de l'instruction suivante, le MAR/MDR transportent l'adresse/données, et le accumulator contient le résultat de l'ALU.
  • La performance du CPU s'améliore avec davantage de cores, une cache plus grande et une clock speed plus élevée.
  • La RAM est volatile (elle perd ses données sans alimentation) et contient les programmes en cours d'utilisation ; la ROM est non-volatile et en lecture seule (les instructions de démarrage).
  • Associez les types de stockage secondaire : magnétique (HDD, bande), optique (CD/DVD, lu par un laser), à état solide (SSD, USB, flash — sans pièces mobiles).
  • Une adresse MAC identifie l'appareil physique et ne change normalement pas ; une adresse IP est attribuée par le réseau et peut changer.
Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
program counter/ˈprəʊɡræm ˈkaʊntə/ 程序计数器 chéng xù jì shù qì
memory address register/ˈmeməri əˈdres ˈredʒɪstə/ 内存地址寄存器 nèi cún dì zhǐ jì cún qì
memory data register/ˈmeməri ˈdeɪtə ˈredʒɪstə/ 内存数据寄存器 nèi cún shù jù jì cún qì
current instruction register/ˈkʌrənt ɪnˈstrʌkʃn ˈredʒɪstə/ 当前指令寄存器 dāng qián zhǐ lìng jì cún qì
accumulator/əˈkjuːmjʊleɪtə/ 累加器 lěi jiā qì
fetch–execute cycle/fetʃ ˈeksɪkjuːt ˈsaɪkl/ 取指执行周期 qǔ zhǐ zhí xíng zhōu qī
clock speed/klɒk spiːd/ 时钟速度 shí zhōng sù dù

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