Les processeurs
L'élément central de l'ordinateur

Architecture CISC contre RISC

Les composants d'un processeur

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Architecture CISC contre RISC

Le premier soucis des constructeurs de processeurs est de réaliser un processeur le plus performant possible. Cette performance est mesurée à partir du nombred'opérations effectuées en une période donnée. Pour accroître les performances d'un processeur, il existe deux solutions : le processeur peut  posséder un jeu d'instruction réduit et compenser ceci par une fréquence d'horloge plus  élevée ou celui-ci peut être doté d'un jeu d'instruction plus complexe, ce qui permettra de réaliser des opérations plus poussées en un seul cycle d'horloge. La première solution défini les processeurs d'architecture RISC (Reduced Instruction Set Computer), la seconde comprend les processeurs d'architecture CISC (Complex Instruction Set Computer). La majorité processeurs utilisés actuellement (Intel et ses concurrents) sont basés sur  l'architecture CISC. Ce choix implique toute une famille de processeur compatible car les  programmes diffèrent d'une architecture à l'autre (il existe toutefois quelques émulateurs). L'architecture RISC implique également un travail de programmation plus complexe. La prochaine génération de processeur de chez Intel (Merced) sera basée sur une  architecture RISC 64 bits (comme le sont les processeurs Alpha actuellement)

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Les composantes du processeur

> L'interface bus


C'est par cette interface que le processeur communique avec le reste de l'ordinateur.

> Unité de contrôle


L'unité de contrôle s'occupe du flux de données pour diriger les opérations vers les  différentes unités du processeur. Il redirige ensuite les données vers les unités de stockage.

> Calcul sur les entiers


Cette unité permet de réaliser toutes les opérations sur les nombres entiers. Les processeurs  actuels sont encore plus évolué sur ce point car ils possèdent plusieurs unités de calcul sur  les nombres entiers. On dit que ces processeurs sont superscalaires

> Calcul en flottant (FPU - Floating Point Unit-)


Ce type de calcul est très utilisé actuellement, c'est pourquoi tous les processeurs actuels  intègrent une unité FPU. Cette unité de calcul est apparue avec les 486DX (les 486 SX n'en possèdaient pas). Un processeur n'ayant pas d'unité de FPU pourra réaliser des calculs sur des nombres réels (heuresement, les calculatrices les plus simples le font !!- avec un nombre de décimal assez limité- ). Dans ce cas, ces calculs seront effectués dans l'unité de calcul sur les nombres entiers mais ceci ralentira considérablement les applications (en particulier les jeux et autres applications graphiques qui sont gourmandes en calcul flottant).

> Cache de niveau 1 (L1)

Ce cache permet d'accroître les performances de la machine. Le cache L1 est très rapide et  évite au processeur d'aller chercher des informations dans des mémoires plus lentes (quand  le cache L1 les contient bien sûr). Sans cache L1, le processeur serait bridé car celui-ci devrait attendre les informations. Ce cache L1 est malheuresement de taille réduite (de 8 à 64 Ko suivant les processeurs).


> Cache de niveau 2 (L2)


Cette mémoire est plus étendue que le cache L1 mais est moins rapide. Ainsi, le processeur va chercher dans cette mémoire si l'information requise n'est pas dans le cache L1. Tous les processeurs n'intègre pas le cache de niveau 2. Le celeron dispose d'un cache L2 intégré au processeur. D'autres comme le Pentium Pro, le Pentium II, le Xeon intègre cette unité dans la cartouche du processeur. Pour les autres processeurs, le cache L2 est sur la carte mère.


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