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À quoi sert la pile du BIOS ?

Pile du BIOS ! Encore une expression trompeuse bien loin de décrire la réalité.

Pourquoi y a-t-il une pile dans les ordinateurs

Le BIOS (basic input output system) est un programme qui gère un certain nombre des composants matériels d'un ordinateur. Il est stocké dans une puce mémoire spécialisée.

Techniquement cette puce est une EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory). Comme le développé l'indique ce type de mémoire est en lecture seule (mémoire morte, par opposition à mémoire vive). En d'autre terme les programmes ne peuvent pas modifier son contenu. On peut néanmoins remplacer ce dernier avec un dispositif adapté (opération dite de flashage).

Une autre des propriétés d'une mémoire morte c'est quelle conserve les données qui y ont été stockées même en l'absence d'alimentation électrique. Il n'y a donc pas de pile pour le BIOS.

Afin de pouvoir s'adapter à différentes configurations matérielles et aux souhaits de l'utilisateur le BIOS se sert de paramètres modifiables aux travers de menus de configuration (BIOS setup). Ceux-ci sont stockés dans une autre puce mémoire, cette fois-ci de type RAM (random access memory), souvent appelée mémoire CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) en référence au type des transistors dont elle est constituée. Ce type de mémoire est accessible par les programmes en lecture comme en écriture.

Une puce de mémoire de ce type a besoin d'être alimentée électriquement pour conserver les données qui y sont stockées. Si l'alimentation est arrêtée, toutes les données qu'elle contient sont perdues définitivement.

Un ordinateur n'étant pas forcément sous tension en permanence on a donc besoin d'une source électrique de secours pour prendre le relais. Dans certaines machines, généralement anciennes, on a recours à un accumulateur rechargé pendant les périodes où la machine est alimentée par le secteur (ou sa batterie dans le cas d'un portable). Plus généralement ce secours est assuré par une pile. Dans un cas comme dans l'autre la source auxiliaire ne débite qu'en l'absence de la source principale.

On voit donc que contrairement à ce que l'expression "pile du BIOS" pourrait laisser supposer, cette fameuse pile ne sert qu'à conserver en mémoire les paramètres modifiables du BIOS et non pas le BIOS lui-même.

La date et l'heure

On peut éteindre complètement un ordinateur (plus aucune source de courant) sans être obligé de remettre la bonne date et la bonne heure. Ces données sont également conservées dans la puce de mémoire contenant les paramètres de personnalisation du BIOS. Pour que ces données soient maintenues à jour en permanence il faut faire appel à une autre puce appelée horloge RTC (real time clock).

Sur le principe cette puce n'est guère différente de celle que l'on trouve dans une montre électronique et, tout comme elle, nécessite une alimentation électrique permanente.

Le problème à résoudre étant le même que celui posé par les paramètres du BIOS, il est résolu de la même manière. La pile qui sert pour ceux-ci sert aussi pour la puce RTC.

C'est pourquoi la perte de la date et de l'heure est la manifestation habituelle que la pile est arrivée en fin de vie.

Quand la pile est-elle sollicitée ?

Ceci a déjà été évoqué, la pile prend le relais de l'alimentation secteur (ou de la batterie). Voyons plus en détails à quel moment.

Sur les premiers ordinateurs personnels, l'arrêt était obtenu par un interrupteur coupant l'alimentation. La pile était donc sollicitée pendant toutes les périodes de non fonctionnement.

En 1995 Intel a lancé un nouveau format de carte mères appelé ATX (Advanced Technology Extended). Entre autres innovations elles ont apporté le démarrage par une impulsion transmise à l'alimentation secteur, celle-ci devant être elle aussi de type ATX. L'interrupteur qui coupait le secteur a été remplacé par un simple poussoir servant aussi bien à l'arrêt qu'au démarrage.

Le BIOS est généralement paramétré pour que la demande d'arrêt soit transmise au système d'exploitation. Celui-ci entame alors sa procédure d'arrêt. Après avoir clôturé proprement toutes les applications et les sessions en cours il s'arrête puis provoque la coupure de l'alimentation. Toutefois celle-ci continue de fournir une tension de veille (5V). L'alimentation reste donc en permanence en fonctionnement partiel, tout au moins tant qu'elle est connectée au secteur.

La tension de veille sert à alimenter la partie des circuits électroniques qui vont servir à relancer la machine. Sur certaines cartes mères une LED avertit de sa présence.

Cette tension de veille sert également à fournir le courant à la puce mémoire des paramètres du BIOS et à celle de l'horloge RTC. Tant qu'elle est présente la pile n'est donc pas sollicitée.

Quelle pile utiliser ?

Le modèle le plus couramment rencontré est la pile lithium CR2032 (diamètre 20 mm, épaisseur 3,2 mm). Elle délivre une tension d'un peu plus de 3 V à vide quand elle est neuve.

Dans le cas des ordinateurs portables cette pile peut être munie de deux fils soudés terminés par un connecteur à deux broches. Elle est alors enrobée dans un isolant.

Plus rarement, et presque exclusivement sur des ordinateurs portables, on trouve le modèle CR1622 de diamètre inférieur (16 mm).

Remplacer la pile

Sur un ordinateur de bureau le remplacement de la pile ne pose généralement pas de problème particulier. Il suffit de retirer le panneau de gauche d'un boîtier de type tour ou l'ensemble du capot d'un boîtier plat pour accéder aux entrailles de la bête. On distingue alors aisément le support sur lequel la pile est maintenue.

On peut alors la retirer facilement en écartant la languette de maintien, éventuellement à l'aide d'un tournevis. La pile neuve devra être insérée à la main, par simple pression, pour éviter de la décharger par un court circuit.

Sur un ordinateur portable l'opération peut être plus délicate. La pile est rarement accessible via l'une des trappes situées sous la machine. Le plus souvent elle se trouve sous le clavier ce qui nécessite un démontage partiel. Il faut donc disposer du manuel de démontage (disasembly manual) et être assez méticuleux puisqu'une majorité des pièces constituant la plasturgie est assemblée par simple clipsage.

Et avec l'UEFI ?

Sur les machines récentes le BIOS peut être remplacé par l'UEFI (Unified Extensible Firmware Interface, Interface micrologicielle extensible unifiée).

L'UEFI et ses paramètres modifiables sont stockés dans une mémoire de type flash donc non volatile. Il ne devrait donc plus y avoir besoin d'une pile puisque ces paramètres continueront d'être mémorisés même en l'abscence de toute source d'alimentation. C'est oublier l'horloge RTC.

L' UEFI ne permet donc pas de se débarasser de cette fameuse pile, elle demeure nécessaire pour conserver la date et l'heure.