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En quoi les cartes mères modernes diffèrent-elles les unes des autres ?

À première vue, une carte mère ne me semble pas être un élément de "performance" comme un processeur ou une carte graphique. Son but, du moins d'après ce que j'ai compris, est de connecter les différentes parties du matériel entre elles, ainsi que d'offrir une poignée de ports USB et d'autres interfaces à l'arrière.

Ainsi, lors de l'achat d'une carte mère, toute carte mère compatible avec le socle de mon processeur semblait être aussi bonne qu'une autre. Quelle est la différence exacte entre les deux ? À quoi dois-je faire attention pour déterminer si une carte mère répondra à mes besoins ?

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Candy Gumdrop Points 1076

Voici une liste de quelques-unes des principales différences en ce qui concerne les cartes mères grand public :

Chipset

Chaque gamme de processeurs a une liste de chipsets avec lesquels elle est compatible. Certains de ces chipsets permettent d'overclocker le CPU, d'autres non. Certains chipsets offrent plus de fonctionnalités et de périphériques intégrés que d'autres, comme plus de ports USB 10 Gbps, plus de ports SATA, un support de démarrage RAID intégré et un support de virtualisation.

Voici un exemple de tableau comparatif pour certains des chipsets proposés par AMD pour ses derniers processeurs à partir de 2020-11, montrant que certains ont plus de fonctionnalités que d'autres :

AMD 500 Series Chipsets

Le chipset est une partie intégrante et irremplaçable de la carte mère pour laquelle vous optez. Si vous n'avez pas besoin de couloirs PCIe à large bande passante ou d'une prise en charge de l'overclocking, vous pouvez économiser de l'argent en choisissant une carte à chipset bas de gamme. Sinon, si vous créez un PC de jeu modérément haut de gamme, opter pour un chipset haut de gamme qui supporte au moins l'overclocking est une bonne idée.

Facteur de forme

La plupart des cartes mères grand public existent aujourd'hui en quatre tailles : EATX, ATX, microATX et Mini-ITX.

EATX, ATX, microATX, Mini-ITX

D'une manière générale, chaque taille est tout aussi capable de faire fonctionner le matériel qu'elle héberge sans aucun compromis sur les performances, mais les cartes mères plus petites peuvent avoir moins d'emplacements PCIe, moins d'emplacements de RAM et moins de ports et de périphériques.

Les cartes mères plus petites peuvent être excellentes si elles prennent en charge tout ce dont vous avez besoin, car elles vous permettent d'utiliser des boîtiers plus petits qui sont plus faciles à transporter et qui ne sont pas trop encombrants dans la pièce où ils se trouvent.

Fourniture de puissance

Sur toute carte mère, une partie du circuit appelée "VRM" (module régulateur de tension) se trouve à proximité de l'unité centrale. Il est mis en œuvre avec un convertisseur buck multiphase, contenant un ensemble d'inductances, de MOSFETs et de condensateurs. Le VRM est essentiel pour fournir une tension stable à l'unité centrale, alors qu'elle consomme un courant très élevé. D'une manière générale, un plus grand nombre de phases dans le VRM assure une meilleure alimentation, ainsi que l'utilisation de composants de meilleure qualité.

VRM on a motherboard

Si vous ne faites rien comme l'overclocking de votre CPU, vous pouvez trouver qu'il est complètement inutile de considérer ce que votre carte mère fournit comme VRM à votre CPU, cependant si vous êtes intéressé par l'overclocking et le fonctionnement d'un PC de jeu haut de gamme, les VRM sont un sujet communément discuté qui vaut la peine de faire quelques recherches.

Je suis également au courant d'au moins une carte mère moins chère, spécifiquement pour les CPU AMD Threadripper, dont le support est limité aux modèles de CPU bas de gamme dans ce qui serait autrement sa série complète de CPU supportés, simplement parce qu'ils ne fournissent pas un VRM suffisant pour faire fonctionner les processeurs haut de gamme.

Emplacements PCIe

Si vous regardez attentivement les spécifications de votre carte mère, vous constaterez qu'elles décrivent exactement ce que chaque emplacement PCIe prend en charge. Bien que vous puissiez penser que vous pouvez insérer n'importe quelle carte dans n'importe quel emplacement, et que plus il y a d'emplacements PCIe, mieux c'est, en pratique, les processeurs grand public standard (à l'exception des processeurs HEDT tels que les Intel Core X series, AMD Threadripper) n'ont qu'un nombre limité de voies PCIe utilisables. Les cartes Intel n'ont généralement que 16 voies, ce qui correspond à toutes les voies d'un seul GPU, tandis que les cartes AMD n'ont généralement que 20 voies disponibles, ce qui est suffisant pour un GPU et un SSD NVMe. Cela signifie que si vous voulez connecter, par exemple, deux GPU à la fois, vous devez diviser les voies en deux emplacements de voies x8. Cela devrait normalement donner une bande passante suffisante pour les GPU, à l'exception peut-être de certaines charges de travail GPGPU. En effet, toutes les cartes mères ne divisent pas les 16 couloirs principaux en deux couloirs de 8 couloirs, et peuvent ne supporter que les 16 couloirs complets du premier couloir, laissant l'autre couloir avec seulement 4 couloirs physiquement connectés, reliés aux couloirs PCIe auxiliaires fournis par le chipset (qui se disputent la bande passante).

Si vous souhaitez connecter trois périphériques PCIe à bande passante modérément élevée à votre carte mère (par exemple, deux GPU + un HBA SAS pour les disques durs), il est beaucoup plus difficile qu'il n'y paraît de trouver une carte mère qui les prenne tous en charge simultanément. Actuellement, il n'y a que quelques cartes mères AMD supportant PCIe 4.0 qui permettent de faire fonctionner trois cartes PCIe 3.0 x8 en même temps avec une contention minimale de la bande passante.

Une caractéristique intéressante offerte par quelques cartes mères Mini-ITX, qui n'ont qu'un seul emplacement PCIe x16 à bord, est la possibilité d'utiliser une carte riser PCIe passive qui divise l'emplacement en deux voies x8, ce qui peut être utilisé pour obtenir un PC très compact à double GPU. Il est cependant assez difficile de savoir si les différentes cartes mères prennent en charge cette fonction ou non.

La principale chose à noter avec les emplacements PCIe est que la largeur physique de l'emplacement ne détermine pas nécessairement le nombre de voies qui y sont effectivement câblées et utilisables.

La plupart des emplacements M.2 ne sont qu'un autre facteur de forme des emplacements PCIe qui nécessitent également des couloirs PCIe du CPU ou du chipset pour les acheminer. En fonction de vos besoins, vous devez faire attention à ce que l'utilisation d'un emplacement M.2 pour un disque NVMe PCIe n'entre pas en conflit avec l'utilisation de l'un des principaux emplacements PCIe de la carte.

Périphériques embarqués

Certaines cartes mères fournissent une collection de périphériques embarqués utiles qui ne sont pas fournis par le seul CPU et le chipset, tels que des cartes Ethernet 10 Gbps supplémentaires, des HBA SAS ou des contrôleurs RAID, des cartes WiFi et des cartes son de haute qualité.

Esthétique

Certaines personnes ont des préférences différentes quant à l'apparence de leur carte mère, en particulier lorsqu'il s'agit de créer des PC de jeu flashy avec des boîtiers à fenêtre. Certaines cartes mères sont de différentes couleurs et d'autres sont dotées de nombreuses DEL arc-en-ciel flashy. Certaines fournissent également des connecteurs pour contrôler des bandes de DEL RVB adressables externes avec un micrologiciel intégré.

Ventilateurs et refroidissement

Les cartes mères ont généralement plusieurs têtes de contrôle de ventilateur PWM intégrées, ce qui permet de câbler les ventilateurs du boîtier + les ventilateurs du CPU directement à la carte mère, qui sont contrôlés par un microcontrôleur embarqué. Certaines cartes sont livrées avec plus de connecteurs de ventilateur que d'autres et certaines n'ont pas de support de contrôle PWM pour tous les ventilateurs. Certaines cartes mères fournissent également une régulation de la tension pour contrôler la vitesse des ventilateurs comme alternative pour ralentir les ventilateurs non-PWM. Différentes cartes de différents fabricants peuvent avoir de meilleures ou de moins bonnes options dans leurs réglages pour ajuster les courbes des ventilateurs et relier la vitesse des ventilateurs à différentes températures, y compris la température du CPU et les broches du capteur de température externe.

Les cartes mères haut de gamme dotées de nombreux connecteurs de ventilateurs, ainsi que de broches de capteurs supplémentaires, peuvent constituer un bon choix pour les personnes qui optent pour une solution de refroidissement par eau personnalisée pour leur CPU et leur GPU, où elles peuvent disposer d'un ensemble assez important de ventilateurs qui refroidissent des radiateurs, et elles peuvent avoir des capteurs de température et de débit d'eau.

Une autre chose à noter est que quelques cartes mères ont des ventilateurs intégrés pour refroidir des parties telles que le chipset, ce que certaines personnes peuvent trouver légèrement défavorable et bruyant par rapport aux cartes mères sans ventilateur.

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Eugen Rieck Points 19064

Cette question se résume en fait à ce que fait une carte mère moderne. Je suis d'accord sur le fait que dans de nombreux cas (si ce n'est la plupart), la réponse est "fournir la colle entre des composants bien spécifiés selon les lignes d'une implémentation de référence". Cherchons donc des aspects différenciateurs :

  • Mécanique : Comme la carte mère décide de la position des emplacements d'extension, elle porte la responsabilité finale du nombre et de la nature des cartes d'extension (par exemple, les GPU) qui peuvent être utilisées.
  • Dispositifs embarqués : Il n'y a pas de réponse universelle - cela dépend du cas d'utilisation, à savoir si vous avez besoin ou si vous voulez des ports SATA ou SAS supplémentaires, un périphérique de son fantaisiste, plus de ports Ethernet, etc.
  • Qualité de fabrication : Pour moi, c'est l'aspect le plus important - si vous poussez votre matériel à ses limites analogiques (c'est-à-dire la température, la fréquence, etc.), vous voulez avoir les composants les plus fiables assemblés de la manière la plus fiable. Les condensateurs, en particulier, existent dans une grande variété de qualités et ils font une différence de prix. Les heures d'ingénierie nécessaires pour savoir où les placer ne sont pas toujours faciles à trouver.
  • Logiciel : Une carte est inutile sans son firmware (UEFI, BIOS, utilitaire de configuration, etc.). En fonction de son implémentation, il vous permettra non seulement d'avoir plus ou moins de marge de manœuvre, par exemple pour l'overclocking, mais il aura également une influence importante si vous souhaitez utiliser autre chose que Windows. Et tout comme les autres logiciels, le firmware peut avoir besoin d'une mise à jour ici ou là lorsque de nouvelles pièces sont disponibles ou lorsqu'une combinaison de facteurs déclenche une erreur non encore connue.

Il s'agit essentiellement d'une question de confiance : êtes-vous prêt à confier à tel ou tel fournisseur la responsabilité de maintenir votre plate-forme rapide et fiable ? C'est pourquoi il existe différentes marques et différentes lignes de produits au sein de ces marques.

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Michael Points 1

Il est toujours bon de vérifier si une carte mère est équipée des dernières nouveautés. Comme USB 4.0, WIFI 6, BlueTooth 5.0, PCI 5.0, DDR5, etc. Certains de ces éléments arrivent maintenant, d'autres plus tard. Mais revenons aussi à vos applications. Jeux, développement de logiciels, bases de données, etc. Lisez à leur sujet et apprenez où placer votre argent. Pour moi qui fais de la BI et des bases de données, c'est la mémoire et la communication rapide avec les disques durs/SDD. Un Intel i5 est suffisant, mais certains ordinateurs portables ou de bureau ont des limitations sur l'installation de certains modules DDR. Comme dit précédemment, vérifiez qui est compatible. Je pourrais avoir besoin de 4x16GB (il n'y en a pas tant que ça et des vitesses rapides et je vais peut-être attendre la DDR5. Mais vous pouvez toujours attendre le dernier cri :-)

Veuillez partager votre expérience en choisissant le bon en fonction de votre candidature !

Vous avez besoin d'un ordinateur silencieux ? Il existe des cartes mères composées de chipsets pour ordinateurs portables que vous pouvez acheter, généralement en petit format. C'est une bonne chose si vous travaillez de longues heures devant votre PC. Vous pouvez bien sûr construire un PC silencieux à l'aide de divers dispositifs de fabrication et de refroidissement par eau, etc. L'over clocking nécessite des ventilateurs bruyants !

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