Qu’est-ce que le hardware ?

Les éléments centraux sont l’unité centrale de traitement (CPU), la mémoire vive (RAM), les unités de stockage (par exemple, les disques durs, les solid state drives) et la carte mère, qui les relie.

Les utilisateurs interagissent avec les ordinateurs grâce aux périphériques d’entrée comme les claviers, les souris, les écrans tactiles et les scanners.  Les périphériques de sortie, tels que les écrans, les imprimantes et les haut-parleurs, fournissent des informations à l’utilisateur. Le hardware réseau comme les routeurs, les commutateurs et les cartes d’interface réseau (NIC), permet la communication système.

Contrairement au hardware, le  software associe programmes et instructions qui indiquent au hardware les tâches à effectuer. Le hardware est tangible et réalise le travail informatique physique, tandis que le software est immatériel et fournisse la logique et les commandes qui donnent vie au hardware.

Le hardware d’aujourd’hui ne se limite pas aux ordinateurs de bureau traditionnels. Il alimente tout : serveurs d’entreprise, centres de données cloud, smartphones, véhicules connectés, dispositifs médicaux intelligents et d’autres technologies IdO (Internet des objets).

Cette intégration généralisée du hardware façonne le fonctionnement des entreprises, ainsi que la manière dont nous vivons, travaillons et restons connectés. En entreprise, le hardware est l’épine dorsale des opérations. En effet, il permet un flux de données efficace et stimule l’innovation.

L’avènement du hardware moderne remonte aux années 1940, lorsque les mainframes massifs étaient utilisés principalement par les administrations publiques et les instituts de recherche.

Coûteux et très encombrants, ces postes de travail étaient exclusivement utilisés dans les environnements spécialisés. Les années 1950 et 1960 ont été marquées par des avancées significatives en matière de composants électroniques, qui ont rendu les ordinateurs plus petits, plus fiables et plus accessibles.

Dans les années 1970 et 1980, l’invention du microprocesseur a favorisé l’essor des ordinateurs personnels comme l’IBM PC, mettant la puissance de calcul à la portée des particuliers et des petites entreprises.

Les années 1990 et le début des années 2000 ont été marqués par une croissance fulgurante du hardware réseau et par l’essor de l’Internet, qui ont transformé notre façon de communiquer, ainsi que le fonctionnement des entreprises. Les centres de données et les serveurs d’entreprise se sont imposés comme essentiels aux infrastructures informatiques, tandis que les ordinateurs et périphériques portables ont rendu l’informatique plus accessible et plus pratique.

Ces dernières années, le cloud computing a réduit la dépendance aux infrastructures physiques en transférant le stockage et la puissance de calcul vers des centres de données distants. Cependant, ces services cloud exigent toujours un hardware physique massif et hautement spécialisé. Parallèlement, les appareils mobiles, les capteurs connectés et les systèmes intégrés ont permis de personnaliser comme jamais l’informatique.

Aujourd’hui, des innovations telles que le traitement optimisé par l’IA et l’edge computing changent la façon dont les entreprises analysent les données et fournissent des informations.

En constante évolution, le hardware est toujours plus puissant, plus efficace et intégré au quotidien des particuliers et des entreprises. Prochaine frontière à franchir, l’informatique quantique propose des architectures matérielles fondamentalement nouvelles, capables de relever des défis impossibles pour les systèmes traditionnels.

Le hardware est généralement constitué de composants internes et externes. Situé à l’intérieur du boîtier de l’ordinateur, le hardware interne comprend des composants qui assurent la puissance de traitement et les capacités de stockage. Le matériel externe est constitué de périphériques reliés à l’ordinateur pour faciliter l’interaction et augmenter la performance.

Tous ces types de composants hardware fonctionnent ensemble sous le contrôle du système d’exploitation, le logiciel principal qui gère les ressources de l’ordinateur et fournit une interface aux utilisateurs.

• Unité centrale de traitement (CPU) : l’unité centrale de traitement est le cerveau de l’ordinateur, responsable de l’exécution des instructions et des calculs. Elle gère et coordonne la plupart des tâches réalisées par l’ordinateur. Les unités centrales de traitement modernes contiennent des milliards de transistors microscopiques, qui servent de commutateurs électroniques pour traiter les données et exécuter des instructions à des vitesses incroyablement élevées.

• Carte système : la carte système est le circuit imprimé principal, qui relie tous les composants internes de l’ordinateur. Elle permet la communication entre le processeur, la mémoire, les périphériques de stockage et d’autres composants hardware.

• Mémoire vive (RAM) : la mémoire vive (RAM) conserve temporairement les données que le processeur utilise activement, afin d’accélérer l’exécution des programmes.

• Disques de stockage (HDD, SSD) : les disques de stockage permettent de stocker les données, y compris les fichiers et les applications, à long terme. Il en existe deux types principaux : les disques durs (HDD) et les disques SSD (solid state drives). 

• Les disques durs, qui comportent des disques magnétiques rotatifs, sont généralement plus lents, mais ils offrent un espace de stockage plus important et plus abordable. Les SSD, quant à eux, s’appuient sur une mémoire flash non volatile, sans pièces mobiles, pour stocker les données, ce qui les rend plus rapides, plus durables et moins gourmands en énergie.

• Unité de traitement graphique (GPU) : l’unité de traitement graphique (GPU), souvent appelée « carte graphique », assure le rendu des images, des vidéos et des graphiques 3D. C’est particulièrement important pour les jeux, la conception graphique et les tâches qui impliquent un calcul visuel. Les unités de traitement graphique existent sous deux formes : intégrées (intégrées à l’unité centrale de traitement) et dédiées (une carte graphique distincte, qui offre une meilleure performance).

• Bloc d’alimentation (PSU) : le PSU convertit l’électricité provenant d’une prise en énergie utilisable par les composants internes de l’ordinateur, garantissant ainsi que chaque pièce reçoit la tension et le courant adaptés.

• Systèmes de refroidissement : les composants de refroidissement empêchent la surchauffe du hardware pendant son utilisation. Ces systèmes comprennent des dissipateurs thermiques, c’est-à-dire des composants métalliques qui évacuent la chaleur des processeurs, ainsi que des ventilateurs, qui font circuler l’air pour dissiper la chaleur. Les systèmes de refroidissement liquide, qui comprennent un fluide circulant pour mieux évacuer la chaleur, sont parfaitement adaptés aux systèmes haute performance.

• Cartes d’extension : ces cartes de circuits imprimés additionnelles se branchent sur les emplacements d’extension de la carte mère pour accroître les fonctionnalités ou les capacités de l’ordinateur. Parmi les types les plus courants, citons les cartes son (pour améliorer les fonctions audio), les cartes d’interface réseau (pour assurer la mise en réseau filaire ou sans fil) et les cartes d’acquisition (pour enregistrer des vidéos).

• Ports d’entrée et de sortie (E/S) : les ports d’entrée/de sortie (E/S) permettent de relier les périphériques externes à l’ordinateur pour assurer la communication et le transfert de données. Parmi les ports E/S les plus courants, citons les ports USB, HDMI, Ethernet et audio. Ces ports prennent en charge un large éventail de composants externes, des écrans aux équipements audio en passant par les imprimantes et les périphériques de stockage.

• Écran : l’écran affiche la sortie visuelle de l’ordinateur, permettant aux utilisateurs d’interagir avec les logiciels, de visionner les contenus multimédias et de surveiller l’activité du système.

• Clavier : le clavier permet aux utilisateurs de saisir du texte, des chiffres et des commandes. La plupart comportent des touches de fonction, ’un clavier numérique et des raccourcis pour faciliter la navigation au sein du système.

• Souris et pavé tactile : la souris permet aux utilisateurs de contrôler le curseur et d’interagir avec les éléments à l’écran en pointant, en cliquant et en faisant défiler. Le pavé tactile remplit la même fonction sur les ordinateurs portables grâce à sa surface plane qui réagit aux mouvements des doigts.

• Imprimante et scanner : l’imprimante produit des copies physiques des documents numériques, tandis que le scanner numérise les documents ou images papier à modifier, à stocker ou à partager électroniquement.

• Périphériques de stockage externes : parmi les périphériques de stockage externes, citons les clés USB, les cartes SD, les cartes mémoire et les disques SSD ou HDD externes. Bon nombre de ces périphériques, en particulier les clés USB, les cartes SD et les disques SSD externes, proposent un stockage flash pour transférer, sauvegarder ou augmenter la capacité de stockage de l’ordinateur.

• Périphériques audio : les haut-parleurs, les écouteurs et les microphones permettent la sortie et l’entrée du son. Ces appareils vont des options intégrées de base aux systèmes externes haute fidélité conçus pour un usage spécialisé.

• Équipement de mise en réseau : les routeurs, les modems et les commutateurs de réseau relient les ordinateurs aux réseaux locaux et à Internet, afin de faciliter l’échange de données entre les appareils et les services en ligne.

• Webcams et caméras : ces dispositifs d’entrée visuelle assurent la capture d’images fixes et de vidéos pour les applications de communication, de création de contenu et de sécurité.

• Manettes de jeu : les périphériques d’entrée spécialisés comme les manettes de jeu, les joysticks et les manettes VR permettent de contrôler intuitivement les applications de jeu et de simulation.

Le hardware désigne les composants physiques d’un système informatique, qui exécutent les tâches et traitent les données. Les software, quant à eux, associent programmes informatiques et instructions pour permettre au matériel de réaliser diverses opérations. Le hardware fournit la base, tandis que les logiciels définissent les actions du système.

Par exemple, lorsque vous exécutez une application de traitement de texte, le software indique à l’unité centrale de traitement comment afficher le texte à l’écran et enregistrer les documents. De la même manière, lorsque vous jouez à un jeu vidéo, le software demande à l’unité de traitement graphique d’assurer le rendu des images, tandis que le hardware traite les données pour produire la vidéo.

Grâce aux avancées logicielles, il est désormais possible de créer des versions virtuelles du hardware, afin de permettre à un seul et même système physique de gérer plusieurs environnements virtuels. Ce processus, connu sous le nom de virtualisation du hardware, permet une utilisation plus efficace des ressources et une gestion plus flexible de l’infrastructure d’entreprise.

En optant pour un hyperviseur, qui alloue les ressources aux différentes machines virtuelles (VM), les entreprises sont en mesure de réduire leurs coûts de hardware, améliorer l’évolutivité et accroître l’efficacité opérationnelle.

La virtualisation est désormais une pierre angulaire de l’informatique moderne, en particulier dans les environnements cloud, les centres de données et les systèmes informatiques d’entreprise.

Les principaux fournisseurs de services cloud, dont IBM Cloud, Microsoft Azure, Google Cloud et Amazon Web Services (AWS), s’appuient sur la virtualisation du hardware pour fournir des ressources de calcul évolutives à la demande et proposer des applications et services modernes.

Dans un contexte professionnel, le hardware désigne les composants physiques qui permettent le fonctionnement de l’ordinateur. L’infrastructure technologique comprend des dispositifs tels que les serveurs, les systèmes de stockage de données et les équipements réseau qui sont essentiels pour gérer les données, exécuter les applications et garantir la fiabilité des performances du système.

Généralement plus robuste que l’équipement grand public, le hardware dédié aux entreprises allie fiabilité accrue, redondance et fonctionnalités de gestion avancées. Pour concilier performance, sécurité et coût, de nombreuses entreprises optent désormais pour une approche cloud hybride, qui consiste à combiner infrastructure sur site et services cloud.

Toujours plus populaire, le modèle HaaS (hardware à la demande) permet aux entreprises de souscrire un abonnement auprès d’un fournisseur de services gérés MSP pour louer du hardware à court ou long terme. Cette solution permet d’éviter les dépenses d’investissement importantes, tout en garantissant l’accès aux technologies les plus récentes. Le HaaS simplifie également les workflows de maintenance et offre la souplesse nécessaire pour s’adapter aux besoins informatiques changeants de l’entreprise.

Dans un contexte où l’adoption de l’intelligence artificielle (IA) se généralise, le matériel spécialisé, tel que les serveurs GPU et les accélérateurs d’IA, s’impose progressivement comme essentiel pour les infrastructures d’entreprise. Ces composants prennent en charge l’analytique avancée, le machine learning (ML) et l’automatisation des processus, afin d’accroître l’efficacité et de stimuler l’innovation.