La pile mémoire (alias pile carte mère, CMOS, horloge temps réel (RTC), pile horloge) est généralement une pile bouton CR2032 au lithium. Cette pile a une durée de vie estimée à 3 ans lorsque le bloc d’alimentation (PSU) est débranché ou lorsque l’interrupteur d’alimentation du PSU est éteint.Ce type de batterie, contrairement à la batterie Lithium-ion, n’est pas rechargeable et essayer de le faire peut entraîner une explosion. Les cartes mères sont équipées de circuits empêchant les batteries d’être chargées et déchargées lorsque la carte mère est sous tension. D’autres types de piles courantes peuvent durer plus ou moins longtemps, comme les petites CR2016 qui durent généralement environ 40 % de moins que les CR2032. Des températures plus élevées et un temps de mise hors tension plus long réduiront la durée de vie des éléments de la pile. Lors du remplacement de la pile, l’heure du système et les paramètres du BIOS CMOS peuvent revenir aux valeurs par défaut. Une réinitialisation non désirée du BIOS peut être évitée en remplaçant la pile avec l’interrupteur d’alimentation du bloc d’alimentation allumé et branché sur une prise électrique murale. Sur les cartes mères ATX, le PSU fournira une alimentation de veille de 5V à la carte mère pour maintenir la mémoire CMOS sous tension lorsque le système est éteint.
Certaines conceptions d’ordinateurs ont utilisé des piles sans bouton, comme les « 1/2 AA » cylindriques utilisées dans le Power Mac G4 ainsi que dans certains anciens compatibles IBM PC, ou une pile NiCd CMOS à 3 éléments qui ressemble à un « baril » (courante dans les Amiga et les anciens compatibles IBM PC), qui sert le même objectif. Ces cartes mères ont souvent un connecteur droit à quatre broches, dont la broche deux est absente, pour connecter une pile externe de 3,6v, comme la Tadiran TL-5242/W, lorsque leurs piles soudées meurent.
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