Processeurs

Description d'un processeur

Un processeur dispose de plusieurs parties essentiels qui sont:

• L'unité Arithmétique et logique, qui prend en charge les calculs arithmétiques élémentaires et les tests.
• L'unité de contrôle, qui met en relation les différents éléments du processeur. Il initialise les programmes lors du démarrage de la machine et il gère les interruptions.
• Les registres, qui sont des mémoires de petite taille, qui sont assez rapide pour que l'UAL puisse manipuler leur contenu à chaque cycle de l'horloge.
• L'horloge, qui synchronise toutes les actions de l'unité centrale.
• L'unité d'entrée-sortie, qui prend en charge la communication avec la mémoire de l'ordinateur ou la transmission des ordres destinés à piloter ses processeurs spécialisés, permettant au processeur d'accéder aux périphériques de l'ordinateur.

Un processeur est défini par:

1. La largeur de ses registres internes de manipulation de données bits;
2. La cadence de son horloge exprimée en MHz ou GHz;
3. Le nombre de noyaux de calcul(core);
4. Son jeu de d'instructions dépendant de la famille;

Sa finesse de gravure exprimée en nm(nanomètres) et sa microarchitecture.

Histoire du processeur

Avant l'arrivée de nos ordinateur, les ordinateurs tels que l'ENIAC devaient être recablé avant de pouvoir exécuter un programme, et c'est pour ca qu'ils ont été appelé "ordinateur a un programme". Puisque le terme « unité centrale de traitement » est généralement défini comme dispositif d'exécution de logiciel,les premiers processeurs sont arrivés lors de l'apparition des ordinateurs a programme enregistrer. Cet idée d'ordinateur a programme avait déjà été imaginé pendant la conception d'ENIAC mais ,elle n'a pas été retenu, car c'était pour terminer la machine au plus vite.

Le mathématicien John Von Neumann a diffuser un document intitulé "première ébauche d'un rapport sur l'EDVAC" le 30 juin 1945, avant qu'ENIAC ait été achevé. Il a décrit la conception d'un ordinateur à programme enregistré qui sera par la suite complété en août 1949.La création d'EDVAC avait pour but d'éxécuter un certains nombre d'opérations de divers types. Ces instructions pouvaient être combinées pour créer des programmes utiles au fonctionnement de l'EDVAC. De manière significative, les programmes écrits pour EDVAC ont été stockés dans de la mémoire d'ordinateur à grande vitesse plutôt que définis par le câblage physique de l'ordinateur. Ceci a surmonté une limitation importante d'ENIAC, qui était la grande quantité de temps et d'effort nécessaires pour modifier l'ordinateur en vue d'exécuter un nouveau programme. Avec la conception de Von Neumann, le programme, ou le logiciel, qu'EDVAC exécutait pouvait être changé par simple modification du contenu de la mémoire d'ordinateur 1 .

Nos ordinateurs électroniques sont plus performents que les anciens ordinateurs mais ils sont moins fiables. Les ordinateurs à tubes comme EDVAC fonctionnaient en moyenne huit heures entre les pannes, tandis que les ordinateurs à relais d'architecture Harvard ne tombaient en panne que très rarement. Finalement, ce sont les unités centrales de traitement à tubes qui ont été préféré aux autres pour leurs avantages de vitesse même si ils sont peu fiables. La plupart de ces premières unités centrales de traitement synchrones ont fonctionné à de basses fréquences de base comparées aux conceptions microélectroniques modernes. Les fréquences de signal d'horloge s'étendant de 100 kilohertz à 4 mégahertz étaient très communes à l'époque, limitées en grande partie par la vitesse des dispositifs de commutation qu'elles utilisaient.

Evolution future

Intel a dans ses cartons un projet nommé Keifer. Ce projet représente une nouvelle architecture clairement orientée vers le parallélisme du traitement des données. Si le dual-core tel qu’il est conçu aujourd’hui représente une adaptation de l’architecture traditionnelle, il est clair qu’il ne représente qu’une première étape vers une gamme de nouveaux processeurs qui n’auront plus grand-chose à voir avec ceux que nous connaissons aujourd’hui.

Le projet Gulftown représente un parfait exemple de ce qu’Intel prépare pour l’horizon 2010. Ce processeur serait composé de huit nœuds, chaque nœud représentant quatre cœurs d’exécution possédant chacun 512ko de mémoire cache de niveau 2 et un cache unifié de niveau 3 de 3Mo. Les huit nœuds seraient interconnectés par une architecture en anneau, ouvrant à Intel les portes du traitement parallèle massif.

Ce genre d’architecture n’est pas neuf et il faut y voir une intention de combats certaines sociétés qui possèdent déjà ce type de processeurs, notamment Sun et son Niagara. Bien entendu, on parle ici d’architecture x86, mais Intel parlerait en interne d’un processeur d’une puissance quinze fois supérieure à celle des derniers Xeon de type Woodcrest (série 5100) à une fréquence de 2GHz. Toutefois, la chose n’est pas très claire, car Intel n’a pour l’instant pas confirmé ces informations, et il pourrait tout aussi bien s’agir d’architecture IA-64.

En 2010, Intel devrait normalement utiliser une finesse de gravure de 32nm, ce qui ne sera pas de trop pour mener à bien un tel projet.

Les modèles de processeurs

Les différents modèles de processeurs sont:

- Intel Core 2 Duo et Solo : c’est un changement majeur dans le monde de l’informatique sur ordinateur portable. Intel a d’ailleurs procédé à un changement de logo, de slogan (« leap ahead » remplace « intel inside ») et d’appellation puisque les Pentium ont laissé place aux Core. La vraie révolution a été introduite par le Core Duo qui met à disposition la puissance et le confort de la technologie double cœur sur plate-forme mobile. Aujourd’hui, c’est surtout le Core 2 Duo qui est d’actualité et sa dernière évolution destinée à la plate-forme Santa Rosa munie d’un bus système à 800 MHz.

- Intel Celeron M : il s’agit d’un processeur réservé aux PC portables à petit prix. C’est une version allégée du Pentium M sensiblement moins puissante et moins autonome. Il reste cependant un bon processeur dans le monde de l’ordinateur portable.

- AMD Turion X2 : c’est la réponse d’AMD à Intel et ses Core 2 Duo. Puissants, ils restent tout même en retrait par rapport à leurs concurrents directs mais conviennent à un usage moyen et sédentaire.

Voici quelques liens pour voir des images:

Image 1

Image 2

Image 3

Sources

http://fr.wikipedia.org/wiki/Processeurs