Cela fait probablement un moment que vous ne vous êtes pas occupé de la carte mère de votre ordinateur. Vous n’êtes pas obligé de le faire, à condition que vous restiez simplement assis devant votre PC ou ordinateur portable et effectuiez vos tâches quotidiennes.
Cependant, si vous souhaitez remplacer un composant tel que la carte graphique ou le SSD par une mise à niveau, il est fortement recommandé de rechercher les connexions internes existantes et leur câblage sur le circuit imprimé. Ce travail préparatoire vous évitera des ennuis plus tard : vous décidez dès le départ en faveur du bon composant qui s’adapte mécaniquement et qui peut en même temps atteindre réellement ses performances maximales.
Dans le cas des SSD et des cartes graphiques, vous rencontrerez immédiatement les interfaces SATA et PCI Express. Bien que SATA soit considéré comme une technologie obsolète, il reste important pour la mise à jour des disques durs, en particulier sur de nombreux ordinateurs portables plus anciens.
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L’inverse est vrai pour le PCIe : l’interface est si puissante qu’elle a non seulement succédé avec succès au SATA, mais est également disponible en différentes versions et formats de connecteurs. C’est précisément cette polyvalence qui peut prêter à confusion, mais avec un peu de savoir-faire en matière de connexion, vous n’avez pas à vous en soucier en premier lieu.
SATA : connexion longue durée standard pour les disques
Outre les disques durs magnétiques de 3,5 pouces, les SSD au format 2,5 pouces s’appuient toujours sur l’interface SATA 600. Ces clés USB sont désormais disponibles dans des capacités allant jusqu’à 8 To.
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Serial ATA, ou S-ATA (en abrégé SATA) : L’interface « Serial Advanced Technology Attachment » est depuis longtemps la norme pour le stockage de masse et les lecteurs de stockage amovibles tels que les CD et les DVD.
De nos jours, il est largement utilisé pour les disques durs magnétiques et les SSD au format 2,5 pouces ainsi que pour le slot M.2. Dans le cas des SSD, il devient de moins en moins populaire et est remplacé par le PCI Express. Les disques durs continuent de s’appuyer sur l’interface SATA.
La version actuelle est SATA 6G, également connue sous le nom de SATA-III ou SATA-600. Il s’agit de la troisième génération de la spécification SATA avec un taux de transfert théorique de 600 Mo/s, d’où est dérivée la désignation SATA-600.
En pratique avec les SSD SATA, des transferts de données séquentiels supérieurs à 500 Mo/s en écriture et environ 550 Mo/s en lecture sont possibles. SATA 6G est rétrocompatible. Cependant, les versions précédentes SATA-I et -II ne sont probablement encore que rarement utilisées.
eSATA : L’interface SATA pour disques durs externes
La connexion eSATA est une interface SATA externe pour les solutions de stockage externes. On ne le trouve plus que rarement, par exemple sur les boîtiers NAS comme celui-ci de Synology.
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La connexion SATA externe, ou eSATA en abrégé, conduit l’interface interne vers l’extérieur afin de connecter un disque externe. Il ne nécessite pas de composants supplémentaires tels que l’USB. eSATA fonctionne au même taux de transfert que SATA. Cependant, l’interface externe nécessite des câbles et des connecteurs spéciaux.
De plus, aucune énergie ne peut être transmise via eSATA. L’entraînement mobile doit donc généralement être alimenté via un bloc d’alimentation séparé. L’absence d’alimentation électrique est particulièrement peu pratique pour une utilisation avec des ordinateurs portables.
C’est pour cette raison qu’on utilise souvent ici une prise combinée qui combine eSATA et USB en une seule connexion. Le périphérique eSATA connecté est alimenté via la partie USB. Les données sont transférées via la partie eSATA.
Ces connexions ne se retrouvent plus sur les boîtiers d’ordinateurs portables. L’USB les a remplacés grâce à sa polyvalence. Cependant, les ports eSATA sont encore occasionnellement utilisés sur les périphériques de stockage réseau (NAS) pour connecter un disque dur externe.
SATAe : connexion successeur qui n’a pas réussi à s’établir
La connexion SATA Express SSD a été la première à utiliser PCIe pour le transfert, mais était également destinée à être utilisée avec des disques durs SATA. Cependant, cela n’a jamais fait son chemin, en partie à cause du PCI Express.
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SATAe, ou SATA Express, était destiné à succéder au SATA 6G, mais n’a pas fait son chemin.
L’idée était d’utiliser PCI Express au lieu de SATA pour le transfert physique des SSD. En regroupant deux ports SATA et en les transférant via PCI Express, la vitesse SATA 6G précédente devait être doublée. Cela crée une connexion PCIe x2. Avec PCIe 2.0, cela correspond à 1 000 Mo/s, avec PCIe 3.0 à 2 000 Mo/s.
Afin de maintenir la compatibilité SATAe vers le bas, le connecteur a une conception en trois parties. Deux disques durs SATA peuvent être connectés au connecteur. La vitesse de transfert retombe alors sur SATA. En plus des deux prises SATA, il dispose d’un espace pour les signaux d’horloge PCIe et l’alimentation.
Cependant, les lecteurs flash correspondants n’ont jamais été établis. La principale raison en est la limitation à deux voies PCIe. À titre de comparaison : les disques SSD M.2 utilisent jusqu’à quatre voies PCIe. Avec PCIe 3.0, ils atteignent près de 4 000 Mo/s.
PCIe : interface universelle pour de nombreux composants informatiques
L’interface Peripheral Component Interconnect Express – PCI Express ou PCIe en abrégé : connecte les composants directement au processeur et/ou au hub d’E/S. L’abréviation PCIe est toujours couplée à un chiffre qui indique la génération et donc la vitesse de transfert maximale théorique.
En tant que méthode de transfert série, PCIe utilise ce que l’on appelle des voies, qui peuvent être regroupées pour augmenter le taux de transfert de données. Plus le numéro de version PCIe est élevé, plus la vitesse de transfert par voie est élevée.
Le nombre de voies nécessaires pour un contrôle idéal dépend du composant concerné. Ceci est indiqué par le chiffre après la lettre « x », qui caractérise également les différentes tailles d’emplacement sur la carte mère, telles que x1, x4, x8 ou x16. Un emplacement x1 est très court, tandis qu’un emplacement x16 est relativement long.
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Vitesse de transfert PCIe : Il s’agit d’une combinaison de la version PCIe et du nombre de voies. Par exemple, avec PCIe 3.0, le débit par voie est de 8 GT/s (gigatransfers par seconde). Cela correspond à une bande passante de 970 Mo/s par voie. Avec PCIe 3.0 x4, 3,9 Go/s sont théoriquement possibles.
Cependant, le débit de données pratiquement utilisable est inférieur. La raison : en plus du simple transfert de données, les protocoles de transfert utilisent également la bande passante.
Les cartes graphiques gourmandes en énergie, telles que l’Asus TUF GeForce RTX 4090 présentée ici, nécessitent plus de puissance que ce que l’emplacement PCIe x16 peut fournir. Les connexions d’alimentation supplémentaires peuvent désormais comporter jusqu’à 12 broches et fournir plusieurs centaines de watts supplémentaires, avec une unité d’alimentation électrique correspondante.
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PEG signifie PCI Express for Graphics et décrit un emplacement sur la carte mère destiné à la carte graphique. Il est équipé jusqu’à 16 voies PCIe et peut fournir un maximum de 75 watts de puissance. En revanche, les autres emplacements PCIe sont limités à un maximum de 25, voire seulement 10 watts.
Comme l’alimentation électrique via le slot seul n’est souvent pas suffisante pour une carte graphique, l’alimentation électrique du GPU peut être augmentée via une connexion supplémentaire au bloc d’alimentation. Un connecteur à 6 broches fournit 75 watts supplémentaires, tandis qu’un câble de 6 à 8 broches fournit un maximum de 150 watts supplémentaires.
Dans le cas des cartes graphiques hautes performances destinées aux joueurs, plusieurs câbles à 8 broches peuvent également être nécessaires pour couvrir les besoins en énergie.
Nvidia est un bon exemple de la consommation d’énergie des GPU actuels. Depuis la série Geforce RTX 3000, le constructeur a opté pour une connexion d’alimentation à 12 broches, qui peut être conçue pour jusqu’à 600 watts de puissance supplémentaire.
Les données techniques de la carte graphique fournissent des informations sur les connecteurs d’alimentation compatibles. Les câbles sont généralement fournis avec le bloc d’alimentation. Dans de rares cas, le fabricant de la carte graphique fournit également des câbles adaptés. Un bloc d’alimentation d’une puissance correspondante est obligatoire.
Flexible mais déroutant : emplacements PCIe et allocation de voies
Le PCI Express s’avère très flexible en pratique. Par exemple, chaque génération est rétrocompatible. Vous pouvez donc également faire fonctionner une carte graphique PCIe 4.0 sur une carte mère PCIe 3.0.
Cependant, les performances de transfert de données retombent sur la vitesse inférieure du système hôte. Dans le même temps, une carte PCIe 1.0 peut également être utilisée dans un ordinateur doté d’une version PCI Express supérieure. Cependant, cela ne fonctionnera pas plus rapidement.
De plus, vous pouvez même utiliser les emplacements de manière flexible. Par exemple, une carte x1 fonctionnera également dans un emplacement x4. Cependant, l’architecture de la carte mère doit être prise en compte. En effet, tous les emplacements ne sont pas automatiquement câblés avec des voies complètes.
Par exemple, s’il y a deux emplacements PEG dont un occupé par une carte graphique, celui-ci sera fourni avec 16 voies. Cela signifie qu’il n’y a plus de couloirs pour le deuxième créneau.
Cependant, il est également possible que huit voies soient automatiquement commutées vers le deuxième emplacement dès qu’une carte y est insérée. Ceci s’applique également si la carte ne nécessite pas ce nombre de voies. Le câblage est si varié que seule une étude du manuel de la carte mère fournira des informations sur son fonctionnement dans des cas individuels.
PCIe via emplacement M.2 pour disques SSD compacts
Le format 2280 est largement utilisé pour les SSD pour le slot M.2. Dans de nombreux cas, vous pouvez lire la taille et la version PCIe directement à partir de la désignation du produit, comme avec ce SSD Crucial de la série P3.
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M.2 est une spécification d’interface issue du Next Generation Form Factor (NGFF). Le socket compact permet de connecter des modules particulièrement petits via PCIe avec jusqu’à quatre voies.
Comme il permet de surmonter facilement le facteur limitant du SATA en termes de vitesse de transfert, le M.2 s’est rapidement imposé pour les SSD internes, par exemple dans les ordinateurs portables particulièrement plats (ultrabooks).
L’emplacement détermine la taille du SSD M.2. Sur la plupart des cartes mères, vous trouverez M.2 avec l’identifiant 2280. Il signifie 22 millimètres de large et 80 millimètres de long. Cette spécification est importante car elle détermine non seulement la taille de la carte appropriée, mais également la position de la vis de fixation. Les autres tailles sont 2230, 2242 ou 22110, qui ne diffèrent que par la longueur.
Les SSD pour l’emplacement M.2 utilisent le protocole de transfert NVMe (Non-Volatile Memory Express), qui utilise PCIe pour le transfert. C’est pourquoi ils sont également appelés SSD NVMe. Pour pouvoir démarrer à partir d’un SSD M.2, l’ordinateur nécessite un pilote NVMe dans le BIOS. C’est désormais le cas presque sans exception. Les pilotes NVMe sont également intégrés à tous les systèmes d’exploitation courants.
Les soi-disant clés garantissent qu’une carte peut être utilisée dans l’emplacement M.2 correspondant. Les emplacements B, M ou B+M sont couramment utilisés pour les SSD internes.
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Particularités des SSD M.2 : L’emplacement M.2 n’est pas réservé uniquement aux SSD dotés d’un contrôleur PCIe. Il existe également des emplacements combinés pouvant accueillir et contrôler les SSD SATA. Dès que l’emplacement M.2 est occupé par un SSD SATA, il passe du PCIe au SATA.
L’avantage de vitesse du PCIe est ainsi perdu. Même les emplacements SATA M.2 purs peuvent encore être trouvés sur les anciennes cartes mères d’ordinateurs portables ou dans les boîtiers pour SSD externes.
Vous pouvez reconnaître quel SSD M.2 est présent grâce aux découpes sur la connexion du module, appelées « clés ». Ils garantissent que seules les cartes compatibles peuvent être insérées dans la fente. Les SSD M.2 pour PCIe (x2 et x4) sont reconnaissables à une découpe : clé M. Les variantes avec deux découpes à droite et à gauche (touches B+M) ne prennent généralement en charge que PCIe x2 ou SATA.
Cet article a été traduit de l’allemand vers l’anglais et a été initialement publié sur pcwelt.de.
2024-02-12 17:00:00
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