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HARDWARE, ordinateurs et périphériques

25. L'Hardware d'un PC portable

1. Introduction - 2. Les différentes pièces - 3. Microprocesseur - 4. Mémoire PC portable - 5. Disque dur - 6. Carte mère - 7. Ports de communication - 8. CD-Rom - graveur - 9. Carte graphique et affichage - 10. Pointeur - 11. Batterie et économie d'énergie - 12. Dockstation, réplicateur, connecteurs - 13. Réparation, installation système exploitation - 14 Les Netbook et ultra-portables - 15. Choisir un ordinateur portable

Un ordinateur portable (Laptop ou notebook) utilise des technologies similaires à celle d'un PC de bureau, mais avec des adaptations importantes. La comparaison avec un PC bureautique est aussi difficile que de comparer un ordinateur de bureau avec un serveur réseau. Ils utilisent des composants équivalents, c'est tout.

Pour ce type de machine, l'utilisateur cherche: poids et encombrement minimum et autonomie (absence de réseau électrique). Les performances ne rentrent pas forcément en ligne de compte (quoique c'est relatif). Tous les modèles actuels intègrent un graveur CD/DVD, réseau sans fils et sortie TV.

2. Composants d'un PC portable et dépannage.

Le schéma mécanique ci-dessous est celui d'un ancien Thinkpad d'IBM. Il est constitué de:

23. Une carte mère incluant les périphériques d'entrées / sorties: carte graphique, ports USB, chipset, contrôleur E-IDE ou Serial ATA (disquette pour les anciens modèles, remplacé par des externes USB). Les anciens modèles reprenaient également des ports parallèle et série. La carte mère, sa forme, taille, emplacement des ports externes et fixations mécaniques (y compris pour le ventilateur du processeur) spécifique au modèle. 

24. Un processeur sur un socket ou soudé sur la carte mère (remplacement impossible). Le microprocesseur est de type mobile avec des mécanismes internes pour réduire la consommation. D'anciens modèles utilisaient un processeur standard avec une consommation supérieure et des problèmes d'échauffement. Les techniques pour réduire la consommation est la réduction de la tension d'alimentation et la fréquence en fonction de la charge du processeur. Un ventilateur spécifique au modèle (attention au prix) est généralement utilisé.

14. Un disque dur E-IDE ou SATA avec une taille de 2"5 (les ordinateurs standards utilisent des disques de 3"5). La vitesse est également plus faibles, 5400 tours / minutes le plus souvent contre 7200 pour ceux utilisés dans les tours. Les connecteurs sont également différents. On trouve des adaptateurs externes en USB pour utiliser des disques 2"5 dans une tour standard et ainsi récupérer les données. Ce sont simplement des boîtiers externes pour disques durs qu'on utilise pour accéder aux fichiers (deux types suivant les deux types d'interface). Ils sont le plus souvent fixer à l'aide d'une armature de fixation spécifique qu'il faut enlever. Remplacer un disque dur ne pose pas de problèmes, sauf pour quelques marques où le disque est tatoué (souvent un programme à télécharger sur le site du fabricant).

25. Un lecteur / graveur DVD dans son arceau de fixation mécanique au format Slim. Le connecteur arrière est le même pour tous (également utilisé pour des lecteurs de disquette au même format). Le fonctionnement est identique à celui d'un modèle standard mais la connexion, les dimensions et les fixations sont différentes. Peut être remplacé, même si les Bios ne reconnaissent pas toutes les marques.

. De la mémoire RAM de type So-Dimm. Normalement deux connecteurs, le plus souvent accessible directement en dévissant un cache en bas. Parfois un connecteur est inséré sous le clavier et l'autre directement accessible en retournant le portable.

1. Un écran LCD intégrant l'Inverter (un convertisseur de tension) couplé à un clock synthesizer (générateur de fréquence) et la dalle. Les deux premiers composants sont généralement intégrés dans un même circuit: en cas de panne, l'affichage devient sombre et l'image est à peine visible en l'allumant avec une lampe de poche. Dans le deuxième cas, aucun affichage.

. Une batterie. Elle permet une autonomie jusque 4 - 5 heures suivant le type de processeur et la taille de l'écran, jusqu'à 8 heures pour les Netbook.

. Une alimentation directement sur la carte mère servant également de chargeur de batterie. Une panne d'alimentation nécessite de replacer la carte mère ....

. une carte réseau sans fils (l'antenne fait le tour de l'écran), éventuellement blue-tooth et une carte Ethernet qui sont (à part le réseau sans fils) directement intégrés sur la carte mère. Pour le réseau sans fils, c'est une carte additionnelle mais de nouveau spécifique au modèle (les fixations sont normalisées, à essayer de remplacer en cs de panne).

L'ensemble des composants est intégré dans un boîtier qui sert parfois également de refroidisseur en le reliant à un radiateur.

Démonter un portable passe par deux parties, le disque dur, mémoire RAM et modem - réseau sans fils sont souvent accessibles directement en dévissant des plaques en dessous du portable. Par contre, le processeur et la partie refroidissement sont souvent insérés sous le clavier. Vous devez d'éclipser le cache entre le clavier et l'écran pour débuter. Avant toute manipulation hardware, retirez la batterie et la prise électrique pour éviter d'endommager l'électronique.

Tous les composants internes sont le plus souvent spécifiques au fabricant et au modèle du notebook: la réparation d'un PC portable nécessite souvent le renvoi au fabricant en cas de panne. Les prix sont souvent à la hauteur aussi, un simple ventilateur processeur revient facilement à 80 €, c'est un exemple qui en dit long.

En gros, les seules réelles réparations possibles sans passer par le fabricant sont:

• le disque dur, ce sont des composants standards. Attention aux limites de capacités.
• les barrettes mémoires (mais attention aux connecteurs spécifiques)
• le lecteur / graveur mais ici aussi, tous ne sont pas reconnus par le BIOS.

Attention, en cas de renvoi au fabricant, le disque dur est souvent formaté, les données doivent être sauvegardées avant.

3. Processeurs spécifiques ordinateurs portables.

Petit récapitulatif sur le chapitre sur les processeurs pour portables. 

INTEL a été longtemps le seul fabricant de ce type de processeur. Actuellement, AMD produit aussi des processeurs à faible consommation d'énergie, munis de systèmes d'économie. Le CRUSOE, spécifique pour portables, ayant quasiment disparu du marché, je ne le verrais plus.

L'architecture interne d'un processeur "mobile" est identique de celle d'un microprocesseur standard, seul des mécanismes d'économie d'énergie sont rajoutés. Le codage de ces processeurs est le plus souvent suivi de la lettre M (Mobile).

Les anciens modèles de processeurs d'un portable étaient rarement muni d'un ventilateur (même si le boîtier inclus de plus en plus ce ventilateur). Le radiateur du microprocesseur est directement fixé sur le boîtier qui sert aussi de refroidisseur. Ce ventilateur est spécifiquement créé pour le modèle, donc non standard.

Le refroidissement utilise un (ou plusieurs) ventilateur.  Toutefois, la partie radiateur est spécifique au modèle et le ventilateur souvent intégré directement dans l'armature. Le socket (ici un 479 d'Intel) débloque le processeur en tournant une petite vis (en noir sur la photo). Changer de processeur est physiquement possible en respectant le type, le FSB et le socket comme dans un ordinateur standard. Ceci ne peut finalement se faire qu'avec du matériel d'occasion.

3.1. Intel.

Intel a implanté deux mécanismes d'économie d'énergie dans ses séries M: DEEPER LEEP et speedstep.

DEEPER LEEP utilise la technologie QuickStart: un mode de gestion dynamique de la consommation électrique en abaissant la tension d'alimentation. Deeper Sleep réduit la consommation du microprocesseur lors des périodes d'inactivité (même brèves), pour repasser en mode actif dès que la charge du processeur remonte. En période d'inactivités, la tension d'alimentation descend en-dessous de la tension d'alimentation de fonctionnement minimale mais conserve son état (données dans les mémoires internes, pointeurs de programme, ...). 

SpeedStep permet le basculement en temps réel de la fréquence d'utilisation du processeur par paliers (en plus de réduire la tension d'alimentation en même temps). Différentes vitesses sont possibles, le choix est généralement automatiquement fait par le pilote. La vitesse externe (FSB) n'est pas modifiée, seul le facteur de modification varie.  Les Pentium IV M utilisent le socket 479 qui est un 478 avec une patte supplémentaire dédiée à cette fonction.

Les chipsets utilisés par INTEL découlent des modèles standards, seul le code M est ajouté lorsqu'ils gèrent les économies d'énergie. Au niveau fonctionnalités et caractéristiques, un i845 et un i845M sont identiques mais seul le deuxième gère les tensions et vitesses.

La technologie CENTRINO d'Intel n'est pas une spécificité processeur mais regroupe en fait 3 technologies:

• les processeurs Pentium M, même si actuellement les vitesses annoncées ne sont plus en rapport avec celles des microprocesseur pour PC bureautiques (changement de dénomination)

• un jeux de composant (chipset) spécifique pour ordinateur portable. Jusqu'en 2004, INTEL utilisait les chipsets 855 PM, 915 ou 945. Ces chipsets sont des adaptations mobiles des chipset bureautiques. Le jeux de chipset utilisé dans la technologie Centrino actuellement gère des technologies plus avancées comme le SATA, la DDR2 et le PCI-express. 

• la technologie réseau sans fils

Cette dénomination est donc plus commerciale que technique. Néanmoins, l'association des 3 techniques permet une meilleure autonomie. Les PC portables utilisant la technologie centrino sont généralement moins encombrant que les solutions mobiles standards. Un Centrino à 1,6 Gh est en gros aussi performant qu'un P4M à 2,8 GH, avec une autonomie accrue

3.2. AMD.

AMD ne fait de véritables processeurs pour portables que depuis quelques années. Les premiers K6 et Duron implantés dans les notebook étaient juste des processeurs standards avec un nouveau boîtier plus petits et quelques bricolages de réduction de tension d'alimentation. Le premier véritable processeur mobile est l'ATHLON XP sorti mi-2001. Les techniques sont identiques à celles d'Intel avec l'AMD PowerNow! Technology qui réduit aussi la tension d'alimentation du microprocesseur en fonction de l'utilisation du PC portable.

Les modèles AMD actuels utilisent le Turion. Ce processeur est également sorti en Dual-Core.

4. Mémoires des PC portables.

La technologie des mémoires Ram est identique à celle des PC bureautiques, seul la taille et la forme des barrettes est différentes avec une tension d'alimentation plus faible.  Les deux types de Ram ci-dessous sont utilisées dans les portables (manque la So-Dimm DDR2 utilisée actuellement).

La So-Dimm 144 contacts est équivalent à la mémoire SDRam dimm	La So-Dimm 200 contacts est équivalent à la mémoire DDR

 Selon le constructeur et le modèle de portable, la forme de la barrette mémoire et le connecteur peuvent être différents. La solution est de vérifier le modèle à utiliser en fonction de votre ordinateur sur le site du fabricant Kingston. Delà vous aurez le modèle de mémoire mais aussi les limites de capacités propres à votre Notebook. C'est la solution que nous utilisons au magasin.

Retrouvez dans la rubrique "How To?" la procédure d'installation d'une mémoire dans un ordinateur portable.

5. Disque dur.

Les disques durs sont E-IDE ou SATA tout les modèles standards. Par contre, la taille du disque est de 2,5 pouces au lieu de 3,5 pouces. Les capacités sont généralement plus faibles. A part en cas de limites de capacités, il peut être remplacé sans problème mais différents fabricants tatouent le disque dur en fonction du BIOS. Dans ce cas, un petit programme à télécharger permet de passer cette limitation (si le constructeur le propose).

How to? Pour remplacer le disque dur d'un portable mais aussi comment réinstaller un Netbook (sans lecteur CD) via une clé USB.

6. Carte mère

La type de carte mère est liée au modèle de processeur et de chipset. Chaque carte mère mobile est dessinée en fonction du boîtier, donc spécifique au modèle. Le remplacement par un modèle équivalent est impossible (en plus du travail pour démonter le tout même si c'est possible), fixation sur le boîtier mais aussi modèle de ventilateur utilisé, emplacement des connecteurs du disque dur, du lecteur / graveur DVD au format Slimm, et même connecteur vers l'écran.

Les emplacements des connecteurs externes sont également différents.

7. Ports de communication

Les ports utilisés sont les mêmes que ceux utilisés dans les PC bureautiques: série, USB, parallèle, Firewire, ... Le nombre est souvent réduit. De plus, je suis déjà tombé sur quelques problèmes USB au niveau courant maximum de 500 mA fourni, ce qui oblige dans certains cas à utiliser un HUB USB avec transformateur. Dans les anciens modèles, un port PS2 (souris / clavier était utilisés. Actuellement tout passe part un port USB.

La majorité des notebook actuels sont munis d'un modem téléphonique, d'une connexion réseau RJ45 et une carte réseau sans fils.

Toutes les autres communications peuvent être faite par des cartes optionnelles au format PCMCIA (déjà vu dans le chapitre sur les bus internes). Ces cartes sont déconnectables à chaud (PC allumé). On trouve notamment des cartes réseaux (RJ45, sans fils), modem, ... selon le type de bus PCMCIA interne du portable. Pour rappel, deux ports PCMCIA I sont utilisés pour une connexion en PCMCIA II.

Un connecteur VGA permet l'utilisation d'un vidéo projecteur, un connecteur vidéo est souvent ajouté. Comme dans les PC standards, les ports série et parallèles n'existent plus. Sur les modèles de haut de gamme, on trouve en option un réplicateur qui sert à utiliser le portable dans une "Dockstation" et permet de connecter tous les périphériques sur ce boîtier. Dans ce cas, vous n'utilisez plus que le processeur, mémoire et disque dur du portable, éventuellement le lecteur CD et le lecteur de disquette.

8. Lecteur de disquette, CD-Rom, graveur, ...

Suivant le modèle, ces périphériques peuvent être inclus ou externe en option (connectés sur port USB par exemple). En interne, ils sont au format Slim.

Généralement, les équipements sont compatibles au niveau fixation (quoique certaines firmes bricolent un peu), éventuellement via un arceau de fixation.

Par contre, les BIOS des ordinateurs portables ne reconnaissent souvent que quelques modèles, rendant le remplacement difficile. Dans ce cas, une réparation passe par un service technique spécialisé ou par l'achat en pièce détachée directement chez le fabricant du portable, avec des prix souvent élevés.

Si le graveur CD ou DVD n'est pas inclus dans le modèle au départ (anciens modèles), la seule solution est de passer par un modèle externe USB ou Firewire. Le lecteur de disquette est absent sur tous les modèles actuels (remplacés le cas échéant par des externes via USB).

9. Carte graphique et affichage

La majorité des cartes graphiques utilisées sur les portables sont directement implantées sur la carte mère. Dans les modèles de bas de gamme, la mémoire est partagée avec celle du processeur. De nouveaux circuits utilisent une carte fille qui peut sous certaines conditions être remplacée. La mémoire standard est plus faible que pour les cartes écrans bureautiques, mais est suffisante.

La majorité des PC portables actuels proposent un connecteur pour écran externe et offrent même une sortie TV pour lire les DVD.

    On retrouve l'ensemble des technologies des écrans plats vues au chapitre 16. 

Le choix d'un portable est souvent lié à cet écran: dimensions et surtout technologie. Le DSTN et ses dérivés avec un contraste médiocre et une vision de l'écran uniquement de face ne sont plus produits, remplacés par la technologie LCD sont de caractéristique identique à celles d'un écran plat bureautique.

10. Pointeurs pour portable

Même si une souris peut être connectée en USB (en PS2 pour les vieux modèles), chaque appareil intègre un système de souris. Trois systèmes sont utilisées suivant le modèle:

• le touch Pad, une plaque sur la quelle on passe le doigt utilisée sur tous les modèles actuels
• le trackball, une boule qui tourne dans un emplacement fixe (aujourd'hui disparu et pas très pratique)
• le pointeur utilisé par toshiba, un genre de touche qui dépasse du boîtier (pas très facile non plus)

11. Batteries et économie d'énergie pour ordinateur portable

Ici aussi, la forme et la connectique de la batterie est spécifique au modèle.

On retrouve 3 types de batteries (avec des chargeurs spécifiques)

1. Nickel Cadmium (Ni-Cad): anciens modèles de PC portables
2. Nickel Metal Hybride (Ni-Mh): ce type de batterie n'as pas d'effet mémoire.
3. Lithium Ion (Li-Ion): standard actuel dans la majorité des portables

L'effet de mémoire des batteries est un problème spécifique liés à la mémorisation par le composant chimique de la recharge. En cas de faibles recharges régulières, la batterie mémorise le niveau de rechargement et ne recharge plus au dessus de ce seuil. La solution est de décharger complètement la batterie régulièrement (par exemple tous les 6 mois par exemple). Le problème se pose souvent pour des portables qui travaillent toujours en étant branchés sur le secteur.

C'est la même chose pour les GSM et PDA, UPS et onduleur qui utilisent des batteries au plomb.

Chaque ordinateur portable intègre des mécanismes logiciels spécifiques d'économie d'énergie comme la mise en vieille en conservant l'environnement de travail quand les batteries ne sont plus assez chargées ou d'inactivité prolongée. Au redémarrage, l'ordinateur reprend exactement son état d'avant la mise en vieille, y compris les programmes et documents ouverts. Cette mise en vieille sauve finalement l'ensemble du contenu de la mémoire RAM pour recharger l'ensemble. Ce n'est pas une sauvegarde de documents comme la commande enregistrer.

12. DockStation ou réplicateur, connectiques diverses

Certains modèles de notebook sont fournis (en option) avec un réplicateur de port. C'est un boîtier qui se connecte via un connecteur spécifique et reprend des ports de communication supplémentaires pour une utilisation bureautique. Ici un modèle Hewlett Packard

Le modem téléphonique est spécifique au pays (prise, tension, type de modulation, ...) et directement intégrés dans l'ordinateur. Par programmation logicielle dans le panneau de configuration, vous pouvez changer ces paramètres, du moins en restant en Europe. Pour d'autre continents, c'est parfois une carte à changer.

Le raccordement sur le réseau électrique est également différent d'un pays à l'autre (fréquence de 50 ou 6+0 Hz, tension (110 V pour les Etats-Unis, 230 en Europe), mise à la masse. Le transformateur et la prise électrique livrés le notebook est souvent adapté mais remplaçable.

13. Réparation et installation système d'exploitation Windows sur PC portable.

Comme vu avec les différents composants, la réparation sans pièces spécifiques du constructeur est difficilement réalisable. Le service technique utilise généralement des disquettes de diagnostics spécifiques au modèle. Sauf pour quelques modèles, il n'y a pas non plus de pontages pour faire un Clear CMOS pour remettre le SETUP à Zero (cas du mot de passe BIOS).

 Attention, en cas de renvoi au service technique du fabricant, sauvez vos données au préalables, le disque dur est souvent formaté en arrivant en atelier. 

Les seules modifications / réparations de PC portable portent sur les mémoires à ajouter ou à remplacer, le disque dur à remplacer (sauf tatouage), éventuellement le lecteur / graveur CD ou DVD par un standard s'il est détecté dans le BIOS.

La réinstallation se fait le plus souvent avec un CD de restauration (à créer par l'utilisateur lors de l'achat de la machine - ce qui malheureusement est rarement fait), comme la majorité des PC de marque. Ici aussi, la restauration supprime généralement toutes les données. Comme le format des disques des PC portables (2"5) n'est pas compatible avec un ordinateur bureautique, il faut utiliser un adaptateur USB externe. Heureusement, les portables actuels incluent tous un graveur CD ou DVD et une connexion réseau pour une sauvegarde éventuelle.

Les pilotes sont également spécifiques au modèle mais en plus différent souvent suivant le lot de fabrication. Changer de système d'exploitation Windows par un autre est également difficilement réalisable, pertes de fonctionnalités d'économie d'énergie, modem, carte réseau, ... Pour passer de Vista à XP (pour les mécontents), il existe une solution.

14. Les Netbook et ultra-portables

Commercialisés d'abord par ASUS (l'EEEPC) début 2008, ces petits ordinateurs portables sont repris par quasiment tous les constructeurs depuis. Ils sont d'abord caractérisés par des écrans de petits tailles (moins de 12 "), mais aussi par des faibles performances, par de processeurs sur-dimensionnés (le plus souvent des ATOM d'Intel conçus spécifiquement, intégrant également le chipset et la carte graphique), par des chipset graphiques 3D, ... Ces appareils sont conçus plus pour la navigation sur Internet que pour de réelles applications bureautiques ou ludiques. Le disque dur est le plus souvent de type SSD (mémoire flash) qui consomme moins que les modèles standards, pas de lecteur ou graveur DVD non plus. La taille du clavier n'est pas non plus suffisante pour une réelle utilisation standard, même si la suite OpenOffice est généralement installée. Toutes leurs caractéristiques sont étudiées pour augmenter l'autonomie (jusque 8 heures), diminuer la taille et le poids, au détriment des performances. comme le montre la photo ci-dessous en comparant avec un 17". Par contre, au niveau connexions réseaux, on retrouve les réseaux Wifi et Ethernet, tout ce qu'il faut pour se connecter à Internet.

Si les premiers appareils étaient basés sous Linux, quelques modèles actuels utilisent une version allégée de XP Home (Microsoft Vista étant trop gourmand pour leur configuration).

15. Choisir son ordinateur portable

Un portable n'est pas un ordinateur de bureau. Le premier défaut reste le clavier. La frappe est nettement différente, les touches plus petites et manque sur les modèles standards le pavé numérique (c'est le gros avantage des 17" actuels et de quelques 15,6"). Une souris externe ou un pavé numérique USB peuvent néanmoins être rajouté. Par contre le format d'affichage est WGA (plus larges que hauts).

On distingue avant tout les portables des transportables. Les PC portables ultra-léger n'intègrent généralement que peu d'accessoires, mais ont en revanche une autonomie accrue pour un poids hyper-léger. Par contre les transportables se caractérisent par des ports externes supplémentaires, certains anciens modèles ACER faisaient jusqu'à 7,5 kg (écran 17" avec des ports de communication même supérieurs aux PC standards en nombre et en types). Selon l'application, l'utilisateur choisira l'un ou l'autre. Une remarque, l'autonomie des processeurs mobiles AMD est généralement inférieure à celle des équivalents INTEL (mais plus chère). Pour toutes applications un peu professionnelles (et surtout Windows XP SP3), 1 GB de mémoire reste un standard de base. L'arrivée de Windows Vista gonfle les configurations au niveau de 2 GB de mémoire Ram (Seven, guère moins).

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