TD-Architecture : petits problèmes - LISIC

Module Informatique – L1 MSPI
Université du Littoral – Côte d’Opale
2013/2014
Travaux Dirigés n° 1
Architecture
Exercice 0. Base 2
a)
b)
c)
d)
Ecrivez en base 2, les nombres (décimaux) suivants : 5, 15, 16, 31, 32, 125
Quels sont les nombres décimaux qui peuvent être écrits avec 3, 4, 5, 6, 10, 15, 20 bits ?
Combien faut-il de bits pour écrire 100, 200, 300 en binaire ?
Donner les valeurs décimales des nombres binaires suivants : (110110)2, (1001011)2, (111111)2,
(100001)2, (11110)2
Exercice 1. Conversion d’unités,
Rappel : Gibi, Mebi, Kibi sont des puissances de 2 pour les quantités d'information : bit et octet
e) La capacité mémoire d’un ordinateur se mesure en octet. Quelle est la relation entre bit et Mio ?
f) La caractéristique principale d’un support de transmission (câble réseau, bus…) est la vitesse à laquelle
les données circulent. La vitesse est mesurée en Mbits/s. Quelle est l’équivalence en Gio/s ?
g) Un microprocesseur à 1,6 GHz est-il plus rapide qu’un microprocesseur 800 MHz ? Justifiez votre
réponse.
Exercice 2. Transmission de données
Question 1. – Version « ancienne »
Un habitant d’une oasis au milieu du désert s’interroge sur l’intérêt d’installer un câble
réseau entre son habitation et celle de son voisin qui habite dans une oasis voisine. Jusqu’à
maintenant, cet heureux habitat utilisait un troupeau de 3 chameaux et des boîtes de 10 CD
pour envoyer des fichiers à son voisin. Chaque chameau transporte une seule boîte de CD.
On suppose que :
1) un CD possède une capacité de 680 Mio,
2) un chameau court à 20 km/h
3) la distance entre les deux oasis est de 1,5 km
4) le câble réseau transporte les données à 100 Mbits/s.
a) Le troupeau de chameaux est-il plus efficace que le câble réseau pour la même quantité d’informations
transportée ?
b) Quelle doit être la vitesse des chameaux ou le débit du câble réseau (en Mb/s) pour que les deux
systèmes soient équivalents ?
Question 2. – Version « moderne »
Dans un petit village de montagne, l’acheminement de documents électroniques depuis la
ville se fait via un transport en 4x4 en même temps que le courrier « classique ». Le village et
la ville sont distants de 25Km. Le 4x4 roule à une vitesse moyenne de 50Km/H. En raison du
volume réservé pour les colis volumineux dans le 4x4, il n’est possible de transporter que 30
boîtes de 10 DVD. Chaque DVD pouvant contenir 4.7Gio d’informations utiles. Pour des
raisons environnementales, il n’est pas possible de faire passer un câble pour relier le village
à internet. Par conséquent, le village envisage deux possibilités de connexion :
1. soit une liaison de type hyperfréquence à 38GHz, permettant un débit de 4.7Gbits/s ;
2. soit une liaison par satellite, permettant une liaison descendante à 1Gbits/s.
-1-
a) Combien de temps faut-il pour transporter 705Gio pour chacun des trois modes de transport ?
Donnez le détail complet de vos calculs.
b) Combien de temps faut-il pour transporter 1410Gio pour chacun des trois modes de transport ?
Donnez le détail complet de vos calculs.
c) Quelle est le moyen de transport le plus rapide ?
Donnez le détail complet de vos calculs (vous pouvez vous baser sur les résultats de la question
précédente).
Question 3.
Une caméra numérique peut produire des images numériques d’une résolution de 320x240 avec plusieurs
niveaux de couleurs. Ces images sont produites au rythme de 25 images par seconde. On désire connecter cette
caméra numérique à un ordinateur.
En fonction des différents niveaux de couleurs suivants, indiquez si un port USB 1.1 à basse vitesse ou à haute
vitesse ou un port USB 2.0 ou un port FireWire (IEEE1394a - S200) est suffisant.
a) 16 niveaux de gris
b) 256 couleurs
c) 65536 couleurs
d) vraies couleurs
Question 4.
Le bus mémoire est cadencé par une horloge. A chaque top d’horloge, un flot de données est transmis du
microprocesseur à la mémoire ou inversement. Selon la taille du bus mémoire, le nombre de bits transmis
varie. Sur un bus dit 32 bits, à chaque top d’horloge une donnée de 32 bits transite du microprocesseur à la
mémoire. La vitesse de l’horloge se mesure en MHz (10 6Hz). Si l’horloge est d’un Hz, cela signifie qu’il y a
qu’un seul top d’horloge par seconde.
Lequel des trois bus ci-dessous est le plus rapide ? Donnez le débit de chacun de ces bus en Mio/s.
a) cadencé à 800 MHz et de taille 32 bits
b) cadencé à 266 MHz et de taille 64 bits
c) cadencé à 2GHz et de taille 16 bits
-2-
Exercice 3. Carte mère
a) Combien de barrettes mémoire peut-on associer à cette carte mère ?
b) Combien de ports PCI comporte la carte mère ?
c) Identifier la pile de sauvegarde du BIOS.
d) Y a t-il un port AGP ?
e) Cette carte possède une caractéristique peu commune : laquelle ?
Que peut-on connecter sur la carte mère ci-dessus ?
-3-
Exercice 4. Carte mère (bis)
a)
b)
c)
d)
e)
La carte mère possède-t-elle une sortie vidéo ?
Combien d’emplacements mémoire ?
Y a-t-il un port AGP ?
De quelle famille de microprocesseur doit-on acheter avec cette carte ?
Doit-on acheter une carte son ?
-4-
Exercice 5. Carte vidéo et écran
Quelles sont les associations possibles entre les cartes graphiques et les écrans décrits ci-dessous ?
Quelle est la carte graphique la plus performante ? Justifier votre réponse.
-5-
-6-
Exercice 6. Ecran : Pour les questions 1 à 4, nous considérons le tableau comparatif de quatre moniteurs,
inclus ci-dessous :
(b) W19
19”
19”
1440 x 900
1440 x 900
600: 1
500: 1
330 cd/m²
300 cd/m²
8 ms
8 ms (GTG)
16.2 M
16.2 M
150/130
150/130
VGA, DVI, audio in VGA / DVI
2x2 W
no
 Caractéristique - Modèle →
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
Diagonale
Résolution native
Contraste
Luminosité
Temps de réponse
Couleurs
Angles H/V
Connecteurs
Haut-parleurs
(a) PW191
(c) FP92W
19”
1440 x 900
700: 1
300 cd/m²
5 ms (GTG)
16.2 M
150/130
VGA / DVI
no
(d) 940BW
19”
1440 x 900
500: 1
300 cd/m²
4 ms (GTG)
16.2M
160 / 160
VGA / DVI
no
Afin de simplifier les réponses, les quatre modèles de moniteurs sont repérés par quatre lettres :
a) représente le modèle PW191 ;
b) représente le modèle W19 ;
c) représente le modèle FP92W ;
d) représente le modèle 940BW.
De même les 8 caractéristiques des moniteurs sont repérées par 8 chiffres :
1) représente la diagonale de l’écran ;
2) représente la résolution native du moniteur ;
3) représente le contraste ;
4) etc.
Ci-dessous, cochez la case qui correspond au moniteur retenu (a, b, c ou d) et précisez la caractéristique qui
vous permet d’effectuer ce choix (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8). Par exemple, si je demande quel modèle peut être
utilisé dans le cadre d’une application multimédia nécessitant des haut-parleurs. La caractéristique qui vous
permet de choisir est la caractéristique (9) c’est-à-dire la présence de haut-parleurs. Le seul modèle qui
possède des haut-parleurs intégrés est le modèle (a). Le couple moniteur-caractéristique qui correspond à la
réponse est donc  a9.
1. Dans le cadre d’une utilisation de l’un de ces moniteurs pour un ordinateur principalement destiné aux
images animées (jeux…) quel couple moniteur-caractéristique correspond à votre choix ?
 a1)
 a2)
 a3)
 a4)
 a5)
 a6)
 a7)
 a8)
 b1)
 b2)
 b3)
 b4)
 b5)
 b6)
 b7)
 b8)
 c1)
 c2)
 c3)
 c4)
 c5)
 c6)
 c7)
 c8)
 d1)
 d2)
 d3)
 d4)
 d5)
 d6)
 d7)
 d8)
2. Dans le cadre d’une utilisation de l’un de ces moniteurs pour un ordinateur situé dans une pièce très
éclairée/lumineuse quel couple moniteur-caractéristique correspond à votre choix ?
 a1)
 a2)
 a3)
 a4)
 a5)
 a6)
 a7)
 b1)
 b2)
 b3)
 b4)
 b5)
 b6)
 b7)
 c1)
 c2)
 c3)
 c4)
 c5)
 c6)
 c7)
 d1)
 d2)
 d3)
 d4)
 d5)
 d6)
 d7)
 a8)
 b8)
 c8)
 d8)
3. Dans le cadre d’une utilisation de l’un de ces moniteurs pour un travail collaboratif, c’est-à-dire nécessitant
un moniteur diffusant une image parfaitement visible lorsque l’on s’écarte de la normale de l’écran (i.e. ligne
perpendiculaire au plan formé par l’écran), quel couple moniteur-caractéristique correspond à votre choix ?
 a1)
 a2)
 a3)
 a4)
 a5)
 a6)
 a7)
 a8)
 b1)
 b2)
 b3)
 b4)
 b5)
 b6)
 b7)
 b8)
 c1)
 c2)
 c3)
 c4)
 c5)
 c6)
 c7)
 c8)
 d1)
 d2)
 d3)
 d4)
 d5)
 d6)
 d7)
 d8)
4. Dans le cadre d’une utilisation de l’un de ces moniteurs pour un travail nécessitant des images très
contrastées, quel couple moniteur-caractéristique correspond à votre choix ?
 a1)
 a2)
 a3)
 a4)
 a5)
 a6)
 a7)
 b1)
 b2)
 b3)
 b4)
 b5)
 b6)
 b7)
 c1)
 c2)
 c3)
 c4)
 c5)
 c6)
 c7)
 d1)
 d2)
 d3)
 d4)
 d5)
 d6)
 d7)
 a8)
 b8)
 c8)
 d8)
-7-
Exercice 7. Moyens de stockage
Question 1. Quel est le moyen de stockage de donnée le moins cher ? Calculer le prix d’un Mio de chaque
moyen de stockage (prix du consommable).
Question 2. Classer les moyens de stockage de donnée du moins cher au plus cher si l’on désire stocker 1Gio ?
Dans le cadre de cette question, il faut tenir compter du prix du moyen de lecture/écriture et du
consommable (à l'unité)
Moyen n°1 : disque dur de 40 Gio à 51,95 €
Moyen n°2 : graveur de CD à 26,75 € + un pack de 10 CD-RW 700 Mio à 17,45€
Moyen n°3 : graveur de DVD à 88,50 € + un pack de 10 DVD+R/RW 4,7 Gio à 32,85€
Moyen n°4 : lecteur ZIP à 60 € + un pack de 10 ZIP à 250 Mio à 118,35€
Moyen n°5 : clé USB 512Mio à 59,90€
Moyen n°6 : lecteur de disquettes à 12,95€ et un lot de 10 disquettes 3"1/2 (1,44 Mio) à 6,26€
Note : Les capacités et les prix ne sont volontairement plus/pas à jour, à vous de comparer sur base de chiffres
actuels en guise d’exercice !
-8-
Exercice 8. Réseaux
Quelle est la plus rapide carte réseau ? Selon les cartes, est-il nécessaire d’acheter d’autres matériels ? Si oui,
lesquels ?
Carte n°1
Carte n°2
Carte n°3
Carte n°4
-9-
Exercice 9. Processeur
Quel est le microprocesseur le plus puissant ? Pour répondre à cette question, comparer les microprocesseurs
deux à deux et justifier votre réponse.
CPU n°1
AMD Athlon Xp 2400+ - processeur cadencé à 2000Mhz - Socket A (PGA) - L1 128 Kio - L2 256 Kio - 0.13
micron - FSB 266 Mhz - Support MMX / 3d Now! / SSE.
CPU n°2
AMD Athlon XP 3200+ - processeur cadencé à 2,2 GHz - Socket A (PGA) - L1 128 Kio - L2 512 Kio - 0.13
micron - Fréquence de bus (FSB) 400 MHz - Support MMX / 3d Now! / SSE.
CPU n°3
AMD Athlon 64 3700+ - Cadencé à 2.2 GHz - Socket 754 - L1: 128 Kio - L2 1 Mio - 0.13 micron - Support
64/32 bits - 3DNow!™ Professional technology - SSE2 - HyperTransport™ technology : 1600 Mhz
CPU n°4
Processeur INTEL Pentium 4 3.2 GHz ,Extreme Edition - socket 478 - Gravure 0.13 microns - Cache L2 :
512KiB, L1 : 8KiB - 2 Mio de mémoire cache de niveau III
Note : Les caractéristiques (capacités, fréquences…) ne sont volontairement plus/pas à jour, à vous de
comparer sur base de chiffres actuels en guise d’exercice !
- 10 -