Déconstruire puis reconstruire un ordinateur

Nous sommes habitués au fait que nos ordinateurs de bureau sont souvent des grosses boîtes métalliques au design peu original. Mais savons-nous vraiment ce qui se cache dans ces boîtes ? Est-ce complètement différent d'un ordinateur à l'autre ou y retrouve-t-on toujours essentiellement la même chose ?

Dans cette activité menée avec des lycéens, mais qui pourrait très bien être menée avec des collégiens voire des enfants d'école primaire, nous proposons tout simplement d'ouvrir cette boîte et de découvrir ce qu'elle contient. Ensuite nous refabriquons un ordinateur dans une boîte spécialement designée pour l'occasion. 

Objectifs de l'activité :

  • identifier les composants principaux d'un ordinateur : alimentation, carte mère, processeur, disque dur ;
  • comprendre schématiquement les rôles de chacun de ces composants ;
  • adopter une démarche écocitoyenne en montrant comment construire soi-même son propre ordinateur en recyclant/récupérant du vieux matériel ;
  • bricoler et concevoir soi-même le design de son ordinateur, ce qui implique bien entendu de devoir réfléchir à comment connecter in fine un écran, un clavier, une souris, un cable ethernet et offrir quelques ports USB aux futurs utilisateurs.

Allez, c'est donc parti pour la construction d'un Jerry ! Les Jerrys sont nés en 2011 dans le cadre d'une collaboration entre des étudiants de l'École nationale supérieure de création industrielle et l'entreprise Hedera qui souhaitait fabriquer des serveurs bon marché pour les pays en voie de développement. Dans l'esprit du fameux Do It Yourself, nous vous proposons un tutoriel sous forme de photo-reportage avec la complicité de quelques jeunes de L'Haÿ-les-Roses pour fabriquer votre propre Jerry. Démonter puis remonter un ordinateur ne demande en fait aucune connaissance spécifique, il suffit de le laisser guider ou presque.

Précautions :

  • il va de soi qu'il faut commencer par débrancher l'ordinateur de toute source d'alimentation avant de prendre le moindre tournevis ;
  • attention à ne pas se blesser lorsque l'on démonte les parties métalliques qui ont souvent des côtés coupants ;
  • certaines parties peuvent résister un peu lors du démontage : il suffit de rester patient et prendre le temps de comprendre ce qui les tient à l'ossature métallique ;
  • ne pas hésiter à prendre de nombreuses photos tout au long du démontage, notamment lorsque l'on débranche les fils. Garder en tête qu'il faudra les rebrancher à la fin !

Il est temps de se lancer. Même si votre première démontage d'ordinateur, il n'a pas lieu d'avoir d'appréhension : il n'y a aucun risque, aucune partie vraiment fragile qui nécessiterait d'être manipulée avec un soin extrême et, rassurez-vous, il n'y a pas 36 façons de remonter un ordinateur démonté !

Première étape : démonter une tour d'ordinateur

Après quelques coups de tournevis et quelques cables débranchés, les éléments principaux d'un ordinateur sont finalement :

  1. un bloc d'alimentation (le gros boitier en haut à droite de l'image) dont le rôle est de fournir du courant électrique à l'ensemble des composants de l'ordinateur ;
  2. un disque dur (sur la gauche de l'image) : c'est généralement une mémoire de masse magnétique ;
  3. une carte mère (la grosse plaque verte au centre). Composée de circuits imprimés et de ports de connexion, c'est vraiment le cœur de la machine. On trouve sur la carte mère le microprocesseur, des bus et la mémoire centrale ;
  4. un ventilateur (en haut sur l'image) qui vient se placer sur le microprocesseur pour le refroidir (et un plus petit ventilateur pour l'une des autres puces de la carte mère).

Rien de tel qu'un bon tableau pour résumer ce que nous venons de découvrir dans les entrailles d'une machine. Et bien sûr, rien de telle qu'une petite recherche sur le web pour parfaire ses connaissances dans la Cyberbase de la ville.

Deuxième étape : fabriquer son Jerry

L'idée est d'abord de fabriquer une boîte pour l'accueillir, et pour cela rien ne vaut un bon vieux bidon ! Notez qu'il est recommandé de prendre une boîte non conductrice comme un bidon ou une boîte à chaussures afin d'éviter tout risque de court-circuit.

Mais avant de se lancer bille en tête, crayon, papier et un peu de réflexion...

Place désormais à l'atelier bricolage : découpage de bidon, ficelles pour accrocher les composants dedans, etc. Bienvenue aux idées les plus originales. C'est ça l'esprit "Make your Jerry" !

Et voilà le travail. Après quelques heures, deux ordinateurs revoyaient le jour dans un tout nouvel apparat, bien loin de leurs tours métalliques de départ (si nécessaire, il faudra penser à installer un système d'exploitation à votre vieille machine afin qu'elle puisse repartir du meilleur pied dans sa nouvelle vie !).

 

En guise de conclusion

Finalement ce n'est pas si compliqué que ça ce qui se cache à l'intérieur d'un ordinateur... En particulier nous avons compris que le cerveau d'un ordinateur, c'est la carte mère qui va orchestrer l'ensemble des interactions avec l'utilisateur via l'écran, le clavier, la souris, les périphériques comme les lecteurs de CD/DVD,, les clés USB, les imprimantes, les vidéo-projecteurs, etc. Les ordinateurs modernes s'appuient essentiellement sur des composants électroniques (l'un des plus élémentaires est le transistor) et un microprocesseur aujourd'hui en contient des milliards !

Cependant les principes théoriques à la base des ordinateurs n'ont rien à voir avec l'électronique. L'un des concepts théoriques clés est celui de machine de Turing, un modèle abstrait d'ordinateur. Des étudiants de l'École normale supérieure de Lyon ont même construit une machine de Turing en LEGO qui fonctionne à l'air comprimé, c'est le projet RubENS. Comme quoi, l'informatique et l'électronique sont deux choses différentes et l'on a tort de trop souvent confondre les deux. Un jour viendra peut-être où les ordinateurs n'auront plus de composants électroniques, que l'on songe par exemple aux ordinateurs quantiques qui font l'objet d'intenses recherches. Vivement cette révolution pour qu'on puisse bientôt démonter puis remonter soi-même son ordinateur quantique :-).

Merci à Romain Chanut, Jérôme Teng, Mehdi Benchoufi et à tous les jeunes de L'Haÿ-les-Roses (dont les aventures étaient déjà contées dans l'article Douze jeunes à l'Institut culturel de Google publié sur Images des maths) venus s'amuser avec nous et sans qui cette journée n'aurait pas été possible.

 

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