La carte mère est sans doute l’une des composantes les plus importantes d’un PC, si ce n’est la plus importante. Elle est considérée comme le centre névralgique de l’ordinateur, et auquel sont reliés le bouton de mise sous tension, les liens avec le processeur, le bloc d’alimentation, et la carte graphique. Outre ces différents éléments, le composant le plus important d’une carte mère industrielle est le chipset. C’est le dispositif qui détermine la nature du processeur, et le type de mémoire pris en charge par le PC, tout comme les bus et normes supportées par l’appareil. Pour fini, il faut aussi dire que certaines fonctionnalités telles que le monitoring sont tributaires d’éléments précis composant la carte mère, ainsi qu’à des options présentes dans le BIOS.
Eu égard à ce bref aperçu, il va sans dire que le choix d’une carte mère est indubitablement lié à biens des facteurs, détails, et paramètres qu’il est important de maîtriser. De même, est-il opportun de comprendre le mode de fonctionnement de cette composante du PC, afin de l’appréhender comme il se doit, et pouvoir en choisir aisément un modèle qui répond aux attentes de l’utilisateur.
Appréhender le fonctionnement et les composantes d’une carte mère
L’appellation « carte mère » se comprend aisément, puisqu’à lui seul ce dispositif définit la quasi-totalité des possibilités du système. S’y trouvent, des éléments indispensables au bon fonctionnement d’un ordinateur :
Le chipset
Encore appelé jeu de composants, le chipset portait un ensemble de deux ou trois puces. Aujourd’hui, il désigne deux ou même une seule puce électronique. Toutefois, dans tous les cas, il dispose d’un lien étroit avec le processeur, la mémoire, et les différentes composantes de la carte. On en déduit que le chipset est conçu pour un certain type de processeurs. Il convient cependant de remarquer qu’avec le temps, et les évolutions dans le milieu de l’informatique industrielle, Intel et AMD intègrent de plus en plus de fonctionnalités du chipset sur le processeur lui-même. Cela à de nombreux avantages, notamment d’intégrer toute l’intelligence au sein d’une seule puce et donc de répondre aux problématiques d’espace pour les appareils mobiles.
Le socket
Egalement connu sous l’appellation de « support processeur », il s’agit d’un dispositif via lequel les processeurs se fixent à la carte mère, lequel dispositif répond à des exigences technologiques. Dans la pratique, plus un processeur dispose de fonctionnalités, plus a-t-il besoin d’être connecté de part et d’autre à la carte mère. Vu sous cet angle, le lien intrinsèque entre le processeur, son support, et le chipset se comprend se passe de commentaires.
La mémoire
Comme les supports de processeur, les banques à mémoire vive (aussi appelée mémoire RAM) ont un format physique se distinguant selon qu’elles soient de type DDR, DDR2, DDR3 ou DDR4. C’est soit le chipset, soit le processeur, qui définit en réalité le type de mémoire supporté, si ce dernier intègre un contrôleur mémoire.
Le processeur
Bien sûr tout cela est fonctionnel et piloté grâce à la capacité de calcul fournir par le processeur. Il existe plusieurs marques de processeur (CPU ou processor en anglais) dont les plus connues du grand public sont Intel et AMD. Dans le domaine de l’industrie Intel est encore la marque largement utilisée.
Dans la gamme de processeurs Intel on sélectionnera un processeur adapté en fonction des gammes de puissance et de consommations suivantes:
- Intel Pentium – Pour des PC anciens ou des versions sans ventilation
- Intel Core Duo – Pour des PC anciens ou des versions sans ventilation
- Intel Celeron – Pour des clients légers qui nécessitent peu de puissance comme pour un PC Fanless par exemple
- Intel Atom – Pour des clients légers qui nécessitent un peu plus de puissance qu’un Celeron
- Intel Core i3
- Intel Core i5
- Intel Core i7
- Intel Core i9
- Intel Xeon – Pour des architectures serveur nécessitants des calculs
La connectique des cartes mères
La connectique de la carte mère industrielle est un facteur qui détermine ses fonctionnalités, mais également son prix. En général les carte mères possèdent des entrées sorties diverses. En ce qui concerne le domaine industriel pour les cartes durcies ont retrouve généralement le type de connectique suivant:
- Port série
- Port Ethernet
- Port audio
- Port USB 2.0 et port USB 3.0
- Port VGA / HDMI / DP
En ce qui concerne le port Ethernet, les cartes professionnelles en comportent généralement au moins deux.
Cela à pour objectif de pouvoir répondre à deux problématiques:
- Pouvoir connecter le PC durci à deux réseaux distincts comme le réseau industriel (OT) et le réseau informatique (IT)
- Avoir un port de secours en cas de défaillance du premier
Sur les variantes les plus onéreuses, la connectique est naturellement plus sophistiquée. On y retrouve par exemple, une sortie audio optique, des ports Ethernet, un connecteur eSATA, des ports USB 3.0, une interface FireWire…
Les différentes architectures de carte mère
Il existe deux grands formats de carte mère :
- Le format ATX : Plus grandes, ce type de carte mère propose est plus grand, offre plus de ports d’extensions, et plus de banques de mémoires dans certains cas.
- Le format µATX : Plus petit, ce format de carte mère sied plus à des boîtiers compacts, même si elles peuvent s’intégrer facilement à un boîtier ATX.
- Le format mini ITX: Spécialement conçu pour le domaine de l’embarqué ou embeded.
Au regard de tous ces paramètres, il parait évident que le choix d’une carte mère efficace, doit tenir compte de plusieurs facteurs. En effet, les offres en termes de processeurs sont larges et diversifiées. Cette diversité se transpose naturellement sur les cartes mères elle-même, qui propose ainsi dans une même gamme, de nombreuses possibilités.
La supervision
La supervision du matériel informatique dans le domaine professionnel et industriel est primordiale. En effet afin de suivre l’état de son parc et de pouvoir aller jusqu’à de la maintenance préventive le matériel doit être adapté pour accueillir des outils de supervision.
En ce qui concerne l’informatique industrielle la problématique est généralement de pouvoir remonter les différentes informations en provenance de la carte mère. Alors qu’un des leaders du marché dans ce domaine (IT) est Centreon (solution open source), il n’est généralement pas facile de monitorer le matériel informatique industriel. En effet un certain nombre de métriques importantes ne sont pas prises en compte comme la vitesse des ventilateurs, la température du CPU etc…
C’est pourquoi les grands constructeurs comme Advantech proposent des solutions adaptées à ces besoins. Avec la solution Wise-PaaS/RMM désormais appelé Wise-PaaS/Edge de nombreuses fonctions supplémentaires aux capacités de Centreon sont disponibles.