Les processeurs modernes ont la forme d’un petit rectangle qui se présente sous la forme d’une plaquette de silicium. La plaque elle-même est protégée par un boîtier spécial en plastique ou en céramique. Tous les circuits principaux sont protégés, grâce à eux le fonctionnement complet du CPU est assuré. Si tout est extrêmement simple en apparence, qu'en est-il du circuit lui-même et de la façon dont le processeur est conçu ? Regardons cela plus en détail.

Le CPU est constitué d'un petit nombre d'éléments différents. Chacun d'eux effectue sa propre action, les données et le contrôle sont transférés. Les utilisateurs ordinaires sont habitués à distinguer les processeurs par leur vitesse d'horloge, leur quantité de mémoire cache et leurs cœurs. Mais ce n’est pas tout ce qui garantit un fonctionnement fiable et rapide. Il convient de prêter une attention particulière à chaque composant.

Architecture

La conception interne des processeurs diffère souvent les unes des autres ; chaque famille possède son propre ensemble de propriétés et de fonctions : c'est ce qu'on appelle son architecture. Un exemple de conception du processeur peut être vu dans l’image ci-dessous.

Mais beaucoup de gens sont habitués à interpréter l’architecture du processeur d’une manière légèrement différente. Si nous le considérons d’un point de vue programmation, alors il se définit par sa capacité à exécuter un certain ensemble de codes. Si vous achetez un processeur moderne, il s’agit probablement d’une architecture x86.

Noyaux

La partie principale du processeur s'appelle le noyau, elle contient tous les blocs nécessaires et effectue également des tâches logiques et arithmétiques. Si vous regardez la figure ci-dessous, vous pouvez voir à quoi ressemble chaque bloc fonctionnel du noyau :

1. Module de récupération d'instructions. Ici, les instructions sont reconnues par l'adresse indiquée dans le compteur du programme. Le nombre de lectures simultanées de commandes dépend directement du nombre d'unités de décryptage installées, ce qui permet de charger chaque cycle de travail avec le plus grand nombre d'instructions.
2. Prédicteur de transition est responsable du fonctionnement optimal de l’unité de récupération d’instructions. Il détermine la séquence d'instructions à exécuter, chargeant le pipeline du noyau.
3. Module de décodage. Cette partie du noyau est chargée de définir certains processus pour effectuer des tâches. La tâche de décodage elle-même est très difficile en raison de la taille variable des instructions. Dans les processeurs les plus récents, il existe plusieurs blocs de ce type dans un seul cœur.
4. Modules d'échantillonnage de données. Ils récupèrent les informations de la RAM ou de la mémoire cache. Ils effectuent exactement l'échantillonnage des données qui est nécessaire à ce moment pour exécuter l'instruction.
5. Bloc de contrôle. Le nom lui-même en dit long sur l’importance de ce composant. Au cœur, c'est l'élément le plus important, car il distribue l'énergie entre tous les blocs, aidant ainsi à effectuer chaque action à temps.
6. Module de sauvegarde des résultats. Conçu pour l'enregistrement après la fin du traitement des instructions dans la RAM. L'adresse de stockage est spécifiée dans la tâche en cours d'exécution.
7. Élément de travail avec des interruptions. Le CPU est capable d'effectuer plusieurs tâches grâce à la fonction d'interruption, qui lui permet d'arrêter la progression d'un programme en passant à une autre instruction.
8. Registres. Les résultats temporaires des instructions sont stockés ici ; ce composant peut être appelé une petite RAM rapide. Souvent, sa taille ne dépasse pas plusieurs centaines d'octets.
9. Compteur de commandes. Il stocke l'adresse de l'instruction qui sera utilisée lors du prochain cycle du processeur.

Bus système

Le bus système du CPU connecte les appareils inclus dans le PC. Lui seul y est directement connecté ; les éléments restants sont connectés via divers contrôleurs. Le bus lui-même contient de nombreuses lignes de signaux par lesquelles les informations sont transmises. Chaque ligne possède son propre protocole, qui assure la communication via des contrôleurs avec d'autres composants informatiques connectés. Le bus a sa propre fréquence ; par conséquent, plus elle est élevée, plus l'échange d'informations est rapide entre les éléments de connexion du système.

Mémoire cache

Les performances d'un processeur dépendent de sa capacité à récupérer les instructions et les données de la mémoire le plus rapidement possible. Grâce à la mémoire cache, le temps d'exécution des opérations est réduit du fait qu'elle agit comme un tampon temporaire, assurant un transfert instantané des données du CPU vers la RAM ou vice versa.

La principale caractéristique de la mémoire cache est sa différence de niveaux. S'il est élevé, cela signifie que la mémoire est plus lente et plus volumineuse. La mémoire la plus rapide et la plus petite est le premier niveau. Le principe de fonctionnement de cet élément est très simple : le CPU lit les données de la RAM et les entre dans un cache de n'importe quel niveau, tout en supprimant les informations consultées il y a longtemps. Si le processeur a à nouveau besoin de ces informations, il les recevra plus rapidement grâce au tampon temporaire.

Prise (connecteur)

Du fait que le processeur possède son propre connecteur (femelle ou slot), vous pouvez facilement le remplacer en cas de panne ou mettre à niveau votre ordinateur. Sans socket, le processeur serait simplement soudé à la carte mère, ce qui rendrait les réparations ou le remplacement ultérieurs plus difficiles. Cela vaut la peine d'y prêter attention - chaque emplacement est destiné exclusivement à l'installation de certains processeurs.

Souvent, les utilisateurs achètent par inadvertance un processeur et une carte mère incompatibles, ce qui entraîne des problèmes supplémentaires.

L'unité centrale de traitement est le cerveau et le cœur de l'ordinateur

Le traitement de texte lui-même vient du verbe anglais to process, qui, une fois traduit en russe, sonnera comme process. Dans un sens général, ce terme fait référence à un appareil ou à un ensemble de programmes utilisés pour effectuer des opérations de calcul ou traiter un tableau ou un processus de données.

Dans un ordinateur personnel, le processeur sert de « cerveau », étant la puce principale nécessaire au fonctionnement fluide et correct du PC. Tous les périphériques internes et périphériques sont contrôlés par le CPU.

POUR VOTRE INFORMATION:

très souvent, le processeur est désigné par l'abréviation anglaise CPU. Cela signifie Central Processing Unit ou unité centrale de traitement.

Extérieurement, le processeur est une petite carte carrée dont la partie supérieure est recouverte d'un capot métallique qui sert à protéger les puces, et la surface inférieure est parsemée d'un grand nombre de contacts. C'est de ce côté que le processeur est installé dans un connecteur ou socket spécial situé sur la carte mère. Le CPU, ou unité centrale de traitement, est l’élément le plus important d’un ordinateur moderne. Sans la commande émise par le CPU, aucune opération, même la plus simple, ne peut être effectuée, par exemple ajouter deux nombres ou écrire un octet d'information.

Le CPU est installé dans un emplacement spécial sur la carte mère

Comment fonctionne le processeur

Le principe de fonctionnement du processeur est le traitement séquentiel de diverses opérations. Ils arrivent très vite, les principaux sont :

1. Lors du démarrage d'un processus impliquant l'exécution de code de programme, l'unité de contrôle CPU récupère toutes les données nécessaires et un ensemble d'opérandes requis pour l'exécution. Ceci est ensuite envoyé vers la mémoire tampon ou la mémoire cache.
2. A la sortie du cache, l'ensemble du flux d'informations est divisé en deux catégories : les instructions et les valeurs. Ils sont redirigés vers des emplacements mémoire appropriés appelés registres. Les premiers sont placés dans des registres de commandes, les deuxièmes catégories dans des registres de données.
3. Les informations situées dans les registres mémoire sont traitées par une unité arithmétique-logique. C'est l'une des parties du processeur nécessaire pour effectuer des opérations arithmétiques et logiques.
4. Les résultats du calcul sont divisés en deux flux - terminés et inachevés, qui, à leur tour, sont renvoyés vers la mémoire cache.
5. À la fin du cycle de calcul, le résultat final est écrit dans la RAM. Ceci est nécessaire pour libérer de l'espace dans le tampon, ce qui est nécessaire pour de nouvelles opérations de calcul. Lorsque le cache est plein, tous les processus inactifs sont déplacés vers la RAM ou vers un niveau inférieur.

POUR VOTRE INFORMATION:

La mémoire tampon est virtuellement divisée en deux parties : les niveaux inférieur et supérieur. Les processus actifs se trouvent au « niveau supérieur » et les opérations sans importance sont déplacées vers le niveau inférieur. Si nécessaire, les couches d’informations inférieures sont utilisées par le système ; le reste du temps, les données ne sont pas utilisées. Cette approche permet au processeur d'utiliser toutes les ressources pour l'opération en cours.

Schéma simplifié du fonctionnement du processeur central

De quoi est composé le processeur ?

Pour comprendre le fonctionnement d’un processeur, vous devez comprendre de quels éléments il se compose. Les principaux composants du processeur sont :

1. Le couvercle supérieur, qui est une plaque métallique qui remplit les fonctions de protection du contenu interne et de dissipation de la chaleur.
2. Cristal. C'est la partie la plus importante du CPU. Le cristal est en silicium et contient un grand nombre de minuscules microcircuits.
3. Substrat textolite, qui sert de plage de contact. Toutes les parties du processeur y sont attachées et des contacts sont situés à travers lesquels se produit l'interaction avec le reste du système.

Lors de la fixation du capot supérieur, un adhésif d'étanchéité est utilisé, capable de résister à des températures élevées, et de la pâte thermique est utilisée pour éliminer l'espace à l'intérieur du processeur assemblé. Après solidification, il forme une sorte de « pont », nécessaire pour assurer l'évacuation de la chaleur du cristal.

Principales parties du processeur : capot, matrice et pad

Qu'est-ce qu'un cœur de processeur

Si l'unité centrale de traitement elle-même peut être appelée le « cerveau » de l'ordinateur, alors le cœur est considéré comme la partie principale du processeur lui-même. Le noyau est un ensemble de puces situées sur une plaquette de silicium dont la taille ne dépasse pas un centimètre carré. L’ensemble des éléments logiques microscopiques à travers lesquels le principe de fonctionnement est mis en œuvre est appelé architecture.

Quelques détails techniques : dans les processeurs modernes, le cœur est fixé à la plate-forme de la puce à l'aide d'un système « flip-chip », de telles articulations offrent une densité de connexion maximale ;

Chaque cœur est constitué d'un certain nombre de blocs fonctionnels :

• bloc d'interruption, ce qui est nécessaire pour basculer rapidement entre les tâches ;
• unité de génération d'instructions responsable de la réception et de l'envoi des commandes pour un traitement ultérieur ;
• bloc de décodage, qui est nécessaire pour traiter les commandes entrantes et déterminer les actions requises pour cela ;
• bloc de contrôle, qui est chargé de transmettre les instructions traitées à d'autres parties fonctionnelles et de coordonner la charge ;
• les derniers sont exécution et sauvegarde des blocs.

Le cœur du processeur est la plus petite carte sur laquelle se trouvent les éléments de travail

Qu'est-ce qu'un socket de processeur

Le terme socket est traduit de l'anglais par « socket » ou « connecteur ». Pour un ordinateur personnel, ce terme fait simultanément référence directement à la carte mère et au processeur. Le socket est l'endroit où le processeur est monté. Ils diffèrent les uns des autres par des caractéristiques telles que la taille, le nombre et le type de contacts ainsi que les caractéristiques de l'installation de refroidissement.

Les deux plus grands fabricants de processeurs - Intel et AMD - se livrent une guerre marketing de longue date, chacun proposant son propre socket, adapté uniquement au CPU de leur production. Le numéro dans le marquage d'une prise spécifique, par exemple LGA 775, indique le nombre de contacts ou de broches. De plus, sur le plan technologique, les prises peuvent différer les unes des autres :

• la présence de contrôleurs supplémentaires ;
• la capacité de la technologie à prendre en charge le cœur graphique du processeur ;
• productivité.

Le socket peut également affecter les paramètres de fonctionnement de l'ordinateur suivants :

• type de RAM prise en charge ;
• Fréquence du bus FSB ;
• indirectement, sur la version PCI-e et le connecteur SATA.

La création d'un socket spécial pour le montage du processeur central est nécessaire afin que l'utilisateur puisse mettre à niveau le système et changer de CPU en cas de panne.

Le socket du processeur est un socket permettant de l'installer sur la carte mère

Cœur graphique dans le processeur : qu'est-ce que c'est ?

L'une des parties du processeur, en plus du cœur principal lui-même, peut être un processeur graphique. De quoi s’agit-il et pourquoi l’utilisation d’un tel composant est-elle nécessaire ? Précisons d'emblée que l'intégration d'un cœur graphique n'est pas obligatoire et n'est pas présente dans tous les processeurs. Cet appareil est nécessaire pour exécuter les fonctions de base du processeur sous la forme de résolution de problèmes informatiques, ainsi que de support graphique.

POUR VOTRE INFORMATION:

Parfois, vous pouvez voir l'abréviation IGP, qui signifie Integrated Graphics Processor ou processeur graphique intégré. Cela signifie que ce PC particulier utilise une solution similaire et qu'une carte vidéo discrète peut être complètement absente.

Les raisons pour lesquelles les fabricants utilisent des technologies pour combiner deux fonctions en un seul noyau sont :

• consommation d'énergie réduite car les appareils plus petits nécessitent moins de coûts d'alimentation et de refroidissement ;
• compacité;
• réduction des coûts.

L'utilisation de graphiques intégrés ou intégrés est le plus souvent observée dans les ordinateurs portables ou les PC bon marché destinés au travail de bureau, où il n'y a pas d'exigences graphiques excessives.

Le cœur graphique est un coprocesseur graphique situé sur le CPU.

Notions de base du processeur en informatique

Que sont les threads dans un processeur

Un thread d'exécution dans un CPU est la plus petite unité de traitement attribuée par le noyau nécessaire pour séparer le code et le contexte du processus d'exécution. Plusieurs processus peuvent utiliser simultanément les ressources du processeur. Il existe un développement original d'Intel, qui a commencé à être utilisé dans des modèles commençant par le processeur Intel Core i3, appelé HyperThreading. Il s'agit d'une technologie permettant de diviser un noyau physique en deux noyaux logiques. Ainsi, le système d'exploitation crée une puissance de calcul supplémentaire et augmente le threading. Il s'avère que le nombre de cœurs à lui seul ne sera pas décisif, car dans certains cas, les ordinateurs dotés de 4 cœurs ont des performances inférieures à ceux qui n'en ont que 2.

Le nombre de threads peut être consulté via le gestionnaire de tâches

Qu'est-ce qu'un processus technique dans un processeur ?

En informatique, la technologie des procédés fait référence à la taille des transistors utilisés dans le cœur de l’ordinateur. Le processus de fabrication du processeur s'effectue par photolithographie, lorsque les transistors sont gravés à partir d'un cristal recouvert d'un film diélectrique sous l'influence de la lumière. L'équipement optique utilisé possède un indicateur tel que la résolution. Ce sera le processus technologique. Plus il est élevé, plus une puce peut contenir de transistors.

La réduction de la taille des cristaux est facilitée par :

• réduction de la production de chaleur et de la consommation d'énergie ;
• performances, car tout en conservant la taille physique du cristal, il est possible d'y placer un plus grand nombre d'éléments de travail.

L'unité de mesure du processus est le nanomètre (10-9). La plupart des processeurs modernes sont fabriqués à l'aide de la technologie de traitement 22 nm.

POUR VOTRE INFORMATION:

Un exemple est le processeur Intel Core i7, qui, avec une taille de cristal de 160 mm, contient 1,4 milliard d'éléments fonctionnels.

Le processus technique consiste à augmenter le nombre d'éléments de travail du processeur tout en conservant sa taille

Qu'est-ce que la virtualisation du processeur

La base de la méthode est de diviser le CPU en une partie invité et une partie moniteur. Si un passage de l'hôte au système d'exploitation invité est requis, le processeur effectue automatiquement cette opération, en gardant visibles uniquement les valeurs de registre requises pour un fonctionnement stable. Étant donné que le système d'exploitation invité interagit directement avec le processeur, la machine virtuelle fonctionnera beaucoup plus rapidement.

Vous pouvez activer la virtualisation dans les paramètres du BIOS. La plupart des cartes mères et processeurs AMD ne prennent pas en charge la technologie de création d'une machine virtuelle à l'aide de méthodes matérielles. Ici, les méthodes logicielles viennent en aide à l'utilisateur.

La virtualisation est activée dans le BIOS

Que sont les registres de processeur

Un registre de processeur est un ensemble spécial de circuits numériques qui fait référence à la mémoire ultra-rapide requise par le processeur pour stocker les résultats des opérations intermédiaires. Chaque processeur contient un grand nombre de registres, dont la plupart sont inaccessibles au programmeur et sont réservés à l'exécution des fonctions de base du noyau. Il existe des registres à usage général et spécial. Le premier groupe est accessible, le second est utilisé par le processeur lui-même. Étant donné que la vitesse d'interaction avec les registres du processeur est supérieure à celle de l'accès à la RAM, ils sont activement utilisés par les programmeurs pour écrire des produits logiciels.

Registres du processeur

Principales caractéristiques techniques du processeur

Quelle est la vitesse d'horloge du processeur

De nombreux utilisateurs ont entendu le concept de fréquence d'horloge, mais tout le monde ne comprend pas vraiment de quoi il s'agit. En termes simples, il s'agit du nombre d'opérations que le processeur peut effectuer en 1 seconde. La règle ici est que plus la fréquence d'horloge est élevée, plus l'ordinateur est productif.

L'unité de mesure de la fréquence d'horloge est le Hertz, qui, dans sa signification physique, est un affichage du nombre d'oscillations sur une période de temps définie. La formation d'oscillations d'horloge est due à l'action d'un cristal de quartz situé dans le résonateur de l'horloge. Une fois la tension appliquée, des oscillations du courant électrique se produisent. Ils sont transmis à un générateur qui les convertit en impulsions envoyées aux bus de données. La vitesse d'horloge du processeur n'est pas la seule caractéristique permettant d'évaluer la vitesse d'un PC. Vous devez également prendre en compte le nombre de cœurs et la quantité de mémoire tampon.

Vous pouvez afficher la fréquence d'horloge dans le BIOS ou à l'aide d'un logiciel spécial

Quelle est la taille en bits du processeur ?

Chaque utilisateur du système d'exploitation Windows, lors de l'installation de nouveaux programmes, était confronté au choix d'une version adaptée à la taille en bits du système. Quelle est la capacité en bits du processeur ? En termes simples, il s'agit d'un indicateur, autrement appelé mot machine, indiquant le nombre de bits d'information traités par le processeur au cours d'un cycle d'horloge. Dans les processeurs modernes, ce chiffre peut être un multiple de 32 ou 64.

POUR VOTRE INFORMATION:

Pour l'utilisateur moyen, la capacité en bits déterminera la quantité maximale de RAM prise en charge par le processeur. Pour 32 bits, cela représente 4 Go, et pour 64 bits, la limite supérieure est déjà de 16 To.

La profondeur de bits peut être de 32 ou 64 bits

Qu’est-ce que la limitation du processeur ?

La limitation, ou limitation, est un mécanisme de protection utilisé pour empêcher le processeur de surchauffer ou de provoquer des pannes matérielles pendant le fonctionnement. La fonction est active par défaut et se déclenche lorsque la température atteint un point critique, défini pour chaque modèle de CPU spécifique par le fabricant. La protection est effectuée en réduisant les performances du noyau. Lorsque la température revient à la normale, la fonction s'éteint automatiquement. Il est possible de modifier de force les paramètres de limitation via le BIOS. Il est activement utilisé par les overclockeurs ou overclockeurs de processeur, mais pour l'utilisateur moyen, de tels changements peuvent endommager le PC.

Lorsque la température autorisée du processeur est dépassée, le système de protection, ou limitation, est automatiquement activé

Température du processeur et de la carte vidéo

Lorsque le cœur et les autres éléments du processeur fonctionnent, une grande quantité de chaleur est générée, c'est pourquoi les ordinateurs modernes utilisent de puissants systèmes de refroidissement à la fois pour le processeur central et pour les principaux composants de la carte mère. Les programmes exigeants qui utilisent activement la puissance du processeur et de la carte vidéo (généralement des jeux) chargent le processeur, ce qui entraîne une augmentation rapide de la température. Dans ce cas, la limitation est activée. De nombreux fabricants de cartes vidéo affirment que leurs produits peuvent fonctionner normalement même à 100°C. En réalité, la température maximale sera celle indiquée dans la documentation technique.

POUR VOTRE INFORMATION:

les cartes vidéo et les processeurs puissants fonctionnent à des vitesses d'horloge plus élevées, ce qui entraîne une plus grande génération de chaleur. Ils nécessitent donc un refroidissement amélioré.

Vous pouvez contrôler indépendamment la température à l'aide d'un logiciel de surveillance spécial (AIDA64, GPU Temp, Speccy). S'il y a un ralentissement lorsque vous travaillez ou jouez, cela signifie que la température a probablement atteint un niveau critique et que la protection s'est automatiquement activée.

Vous pouvez surveiller indépendamment la température du processeur et de la carte vidéo à l'aide d'un logiciel spécial

Qu’est-ce que le turbo boost dans un processeur ?

Turbo Boost est une technologie brevetée d'Intel utilisée dans les trois premières générations de processeurs Intel Core i5 et i7. Il est utilisé pour accélérer matériellement le processeur pendant un certain temps. Grâce à la technologie, la procédure d'overclocking est effectuée en tenant compte de tous les paramètres importants - courant, température, tension, état du système d'exploitation, elle est donc totalement sûre pour l'ordinateur. L'augmentation de la vitesse du processeur est temporaire et dépendra du type de charge, du nombre de cœurs et de la configuration de la plateforme. De plus, il convient de noter que la technologie n'est prise en charge que par les systèmes d'exploitation Windows 7 et 8.

La technologie exclusive d'Intel vous permet d'améliorer temporairement les performances de l'ordinateur

Types de processeurs

Au total, il est d'usage de distinguer 5 grands types de processeurs dans un ordinateur :

1. Tampon. Il s'agit d'un coprocesseur nécessaire au prétraitement des informations entre le périphérique et le processeur.
2. Préprocesseur. À la base, il s’agit d’un processeur similaire au précédent dont la finalité est le traitement intermédiaire des données.
3. ICSC. Un processeur fabriqué par Intel, qui diffère du processeur habituel par un ensemble d'instructions accru.
4. RISQUE. Une version alternative de CISC avec un nombre réduit de commandes. La plupart des grands fabricants de processeurs travaillent sur une combinaison de deux variétés (CISC et RISC), ce qui augmentera la puissance et la vitesse du cœur.
5. Cloner. Il s'agit de processeurs produits par de petits fabricants sous licence ou entièrement piratés.

Les modèles et fabricants les plus populaires

Le marché des microprocesseurs est divisé par deux grands fabricants - Intel et AMD, qui se sont livrés une bataille irréconciliable tout au long de leur existence. Chaque entreprise propose ses propres solutions toutes faites. Le choix d'un modèle spécifique est une décision subjective pour l'utilisateur final, car chaque fabricant propose une large gamme de modèles, allant des options économiques aux processeurs de jeu haut de gamme.

Les modèles les plus populaires de la gamme de processeurs Intel sont les Intel Core i3, i5 et i7. Selon la modification, ils peuvent être utilisés aussi bien dans les PC de jeu que dans les machines de bureau. Les processeurs de la série Ryzen d'AMD sont considérés comme parmi les meilleurs, démontrant de bons indicateurs de performances. La série Athlon existe toujours, mais est déjà considérée comme archivistique. Pour un utilisateur peu exigeant, les processeurs AMD de la série A conviennent.

AMD et Intel sont les deux plus grands fabricants de processeurs

Qu’est-ce que le scalping du processeur ?

Le scalping du processeur est la procédure consistant à retirer le capot pour remplacer la pâte thermique. L'exécution de cette procédure est l'un des composants de l'overclocking ou peut être nécessaire pour réduire la charge sur le matériel du processeur.

La procédure elle-même consiste à :

• retirer le couvercle ;
• retirer l'ancienne pâte thermique ;
• nettoyage des cristaux;
• appliquer une nouvelle couche de pâte thermique ;
• fermer le couvercle.

Lors de l'exécution de la procédure, vous devez tenir compte du fait qu'un seul mouvement erroné peut entraîner une panne du processeur. Mieux vaut donc confier cet événement à des professionnels. Si la décision de procéder à un scalping à domicile est finalement prise, alors nous pouvons vous conseiller d'acheter un dispositif spécial sous la forme d'une pince pour le CPU, qui facilitera le retrait du capot sans endommager le cristal.

Comment overclocker un processeur

L'overclocking, ou overclocking du processeur central, peut être conseillé si vous disposez d'un équipement obsolète et que vous n'avez pas les fonds nécessaires pour acheter une nouvelle pierre. Typiquement, la procédure permet une augmentation de productivité de 10 à 20 %. Il existe deux méthodes d'overclocking : en augmentant la fréquence FSB ou en augmentant le multiplicateur du processeur. En règle générale, les ordinateurs modernes sont dotés d'un multiplicateur verrouillé. Le moyen le plus accessible serait donc de modifier la fréquence du bus système.

L'overclocking du processeur s'effectue en augmentant la fréquence du bus ou le multiplicateur du processeur

Conseils de base en matière d'overclocking :

1. Il n'est pas recommandé de toucher à la puissance de base sans expérience.
2. L'augmentation de la fréquence doit être effectuée par étapes, en augmentant au maximum 100 MHz à la fois.
3. Surveillez la température, car la génération de chaleur augmente à mesure que la fréquence augmente.
4. Lorsque vous décidez d'augmenter l'alimentation principale, le pas est de 0,05 V, tandis que la limite maximale ne doit pas dépasser 0,3 V, sinon il existe une forte probabilité de panne du processeur.
5. Après chaque augmentation, des tests de stabilité sont requis. Aux premiers échecs, l'overclocking doit être arrêté.

POUR VOTRE INFORMATION:

Si, lorsque la fréquence maximale est atteinte, un fonctionnement stable est observé, mais qu'un échauffement excessif est observé, dans ce cas, il est nécessaire d'examiner en profondeur le fonctionnement du système de refroidissement du PC.

Le processus d'overclocking peut être simplifié en utilisant des programmes spéciaux qui contrôlent indépendamment les principaux paramètres affectés par l'overclocking.

Le processeur est le cœur de votre PC. C'est ici que sont administrés tous les processus de la machine. La qualité de l'ensemble de l'ordinateur dépend de l'efficacité avec laquelle cette unité fonctionne. Cela signifie que votre confiance et votre tranquillité d'esprit dépendent entièrement du choix d'un matériel de haute qualité pour votre ordinateur.

Si vous avez des questions à poser à nos experts, vous pouvez les laisser ci-dessous.

Ministère de l'Enseignement général et professionnel de la région de Sverdlovsk

Collège pédagogique professionnel

Département de conception de services et de technologies de l'information

Spécialité 230103 – Systèmes automatisés de traitement et de contrôle de l'information

Complété:

Elève du groupe 211 T

I.R. Gataullin

Superviseur:

M. S. Ogorodov

Ekaterinbourg 2009

Introduction

1. Architecture von Neumann

2. Périphérique CPU

3. Bus système

4. Processeurs CISC, RISC, MISC

5. Convoyeurs

6. Architectures superscalaires

7. Mémoire cache

8. Processeurs de la famille AMDPhenomII

9. Processeurs de la famille IntelCorei7

10. Core i7 920, Phenom II X4 920, Phenom X4 9950

Aujourd’hui, un monde sans ordinateur est un phénomène impensable. Mais peu de gens pensent à la structure de ces « créatures ». Et personne ne sait à quel point ces appareils sont devenus intelligents au cours des 50 dernières années. Pour de nombreuses personnes, l’intelligence artificielle et l’ordinateur sur votre bureau ne font qu’un. Mais en tant que personnes éclairées, nous savons que l'esprit d'une personne, ou même d'un chien, de n'importe quelle machine, même la plus intelligente, est encore loin. Mais il y a encore une différence : dans le cerveau des êtres vivants, il y a un traitement parallèle de la vidéo. , le son, le goût, les sensations, etc., sans parler d'une chose aussi élémentaire que le processus de pensée, qui accompagne beaucoup de personnes de la naissance à la mort. Aujourd'hui, toute avancée technologique dans le domaine de l'information est considérée comme quelque chose de particulièrement remarquable. Les gens veulent se créer un petit frère qui, s’il ne pense pas encore, pense au moins plus vite qu’eux. Il est clair qu'aucun gigahertz ne peut mesurer le caractère unique du cerveau humain, mais personne ne le fait, et nous ferons une brève excursion dans le passé récent et, bien sûr, dans le présent incompréhensible du développement de la partie principale de l'ordinateur. , son cerveau, son cœur - son processeur central Pour le moment, ce sujet est très pertinent, car... les technologies modernes se développent rapidement, en particulier les processeurs. Le but de mon essai est de se familiariser avec la conception du processeur central et de considérer certains processeurs.

Pour atteindre cet objectif, je me suis fixé les tâches suivantes :

· Apprendre les principales parties du processeur

· À quoi servent-ils

· Familiarisez-vous avec la gamme de processeurs Intelcorei7 et AMDPhenomII X4.

· Comparez certains processeurs.

L'architecture de von Neumann

La plupart des processeurs d'ordinateurs personnels modernes sont généralement basés sur une version du processus de traitement séquentiel cyclique inventé par John von Neumann. D. von Neumann a proposé un projet de construction d'un ordinateur en 1946.

Les étapes les plus importantes de ce processus sont décrites ci-dessous. Différentes architectures et différentes équipes peuvent nécessiter des étapes supplémentaires. Par exemple, les instructions arithmétiques peuvent nécessiter des accès mémoire supplémentaires pour lire les opérandes et écrire les résultats. Une particularité de l'architecture de von Neumann est que les instructions et les données sont stockées dans la même mémoire.

Étapes du cycle d'exécution :

1. Le processeur place le numéro stocké dans le registre du compteur de programme sur le bus d'adresse et envoie une commande de lecture à la mémoire ;

2. Le numéro défini est une adresse pour la mémoire ; la mémoire, ayant reçu l'adresse et la commande de lecture, place le contenu stocké à cette adresse sur le bus de données et signale qu'il est prêt ;

3. Le processeur reçoit un numéro du bus de données, l'interprète comme une commande (instruction machine) de son système d'instructions et l'exécute ;

4. Si la dernière instruction n'est pas une instruction de branchement, le processeur incrémente de un (en supposant que la longueur de chaque instruction est une) le nombre stocké dans le compteur du programme ; en conséquence, l'adresse de la commande suivante y est formée ;

5. L'étape 1 est à nouveau exécutée.

Ce cycle est exécuté de manière invariable, et c'est ce cycle qui est appelé processus (d'où le nom de l'appareil).

Au cours du processus, le processeur lit une séquence d'instructions contenues en mémoire et les exécute. Cette séquence de commandes s'appelle un programme et représente l'algorithme du fonctionnement utile du processeur. L'ordre de lecture des commandes change si le processeur lit une commande de saut - alors l'adresse de la commande suivante peut être différente. Un autre exemple de changement de processus serait la réception d'une commande d'arrêt ou le passage en mode d'interruption matérielle.

Les commandes du processeur constituent le niveau le plus bas de contrôle informatique, de sorte que l'exécution de chaque commande est inévitable et inconditionnelle. Aucun contrôle n'est effectué pour s'assurer que les actions réalisées sont acceptables ; en particulier, la perte éventuelle de données précieuses n'est pas vérifiée ; Pour que l'ordinateur n'effectue que des actions valides, les commandes doivent être correctement organisées dans le programme requis.

La vitesse de transition d'une étape du cycle à une autre est déterminée par le générateur d'horloge. Générateur d'impulsions d'horloge - génère une séquence d'impulsions électriques dont la fréquence détermine la fréquence d'horloge du processeur, l'intervalle de temps entre les impulsions adjacentes, détermine l'heure d'un cycle d'horloge ou simplement le cycle d'horloge de la machine. La fréquence du générateur d'horloge est l'une des principales caractéristiques d'un ordinateur et détermine en grande partie la vitesse de son fonctionnement, puisque chaque opération est effectuée selon un certain nombre de cycles d'horloge.

Périphérique CPU

L'unité centrale de traitement (CPU; CPU - anglais céntralprócessing únit, littéralement - dispositif informatique central) est l'exécuteur d'instructions machine, faisant partie du matériel informatique ou du contrôleur logique programmable, responsable de l'exécution des opérations arithmétiques spécifiées par les programmes du système d'exploitation et de la coordination de l'opération. de tous les appareils informatiques.

La figure 1 montre la structure d'un ordinateur ordinaire. L'unité centrale de traitement est le cerveau de l'ordinateur. Son travail consiste à exécuter des programmes situés dans la mémoire principale. Il rappelle les commandes de la mémoire, détermine leur type, puis les exécute une par une. Les composants sont connectés par un bus, qui est un ensemble de fils connectés en parallèle, à travers lesquels les adresses, les données et les signaux de commande sont transmis. Les bus peuvent être externes (connectant le processeur à la mémoire et aux périphériques d'E/S) et internes.

Le processeur se compose de plusieurs parties. L'unité de contrôle est chargée de rappeler les commandes de la mémoire et de déterminer leur type. Une unité logique arithmétique effectue des opérations arithmétiques (telles que l'addition) et des opérations logiques (telles que le ET logique).

À l'intérieur du processeur central se trouve une mémoire pour stocker les résultats intermédiaires et certaines commandes de contrôle. Cette mémoire est constituée de plusieurs registres dont chacun remplit une fonction spécifique. Généralement, tous les registres ont la même taille. Chaque registre contient un numéro limité par la taille du registre. Les registres sont lus et écrits très rapidement car ils sont situés à l'intérieur du CPU.

Le registre le plus important est le compteur de programme, qui indique quelle commande exécuter ensuite. Le nom « compteur de programme » est trompeur car il ne compte rien, mais le terme est utilisé partout. Il existe également un registre de commandes qui contient la commande en cours d'exécution. La plupart des ordinateurs disposent d'autres registres, dont certains sont multifonctionnels, tandis que d'autres n'exécutent que des fonctions spécifiques.

Fig. 1 Schéma d'un ordinateur avec un processeur central et deux périphériques d'entrée/sortie

Bus système

Le système d'interface principal d'un ordinateur, assurant le couplage et la communication de tous les appareils entre eux, y compris lui-même :

1. Bus de données de code (CDB) - contient des fils et des circuits d'interface pour la transmission parallèle de tous les bits du code machine de l'opérande.

2. Bus de code d'adresse (ACBA) – contient des fils et des circuits d'interface pour la transmission parallèle de tous les bits du code d'adresse d'une cellule de mémoire principale ou d'un port d'entrée/sortie d'un périphérique externe.

3. Bus d'instructions codées (IBC) - contient des fils et des circuits d'interface pour transmettre des instructions à tous les blocs de la machine.

Bus système – fournit trois directions de transfert d’informations :

1. Entre le processeur et la mémoire principale.

2. Entre le processeur et les ports d'entrée/sortie des périphériques externes en mode accès direct à la mémoire.

3. Entre la mémoire principale et les ports d'entrée/sortie des appareils externes.

4. ICIC, RISC, processeurs MISC

Processeurs CISC

Ordinateur à jeu d'instructions complexe (CISC) - calculs avec un ensemble d'instructions complexe. Architecture du processeur basée sur un jeu d'instructions complexe. Les représentants typiques du CISC sont la famille de microprocesseurs Intel x86 (bien que depuis de nombreuses années, ces processeurs n'aient été CISC qu'en termes de système d'instructions externe).

Processeurs RISC

Calcul à jeu d'instructions réduit (RISC) - calculs avec un jeu d'instructions réduit. Une architecture de processeur basée sur un jeu d'instructions réduit. Il se caractérise par la présence d'instructions de longueur fixe, un grand nombre de registres, des opérations de registre à registre et l'absence d'adressage indirect. Le concept RISC a été développé par John Cock d'IBM et le nom a été inventé par David Patterson.

Le processeur de l’ordinateur est le composant principal de l’ordinateur, son « cerveau », pour ainsi dire. Il effectue toutes les opérations logiques et arithmétiques spécifiées par le programme. De plus, il contrôle tous les appareils informatiques.

Qu'est-ce qu'un processeur moderne ?

Aujourd'hui, les processeurs sont fabriqués sous forme de microprocesseurs. Visuellement, un microprocesseur est une fine plaque de silicium cristallin en forme de rectangle. La superficie de la plaque est de plusieurs millimètres carrés et contient des circuits qui assurent les fonctionnalités du processeur du PC. En règle générale, le disque est protégé par un boîtier plat en céramique ou en plastique, auquel il est relié par des fils d'or à pointes métalliques. Cette conception vous permet de connecter le processeur à la carte mère de l'ordinateur.

• bus d'adresses et bus de données ;
• unité arithmétique-logique;
• registres;
• cache (petite mémoire rapide 8-512 Ko) ;
• compteurs de programmes ;
• coprocesseur mathématique.

Qu’est-ce que l’architecture du processeur ?

L'architecture du processeur est la capacité d'un processeur à exécuter un ensemble de codes machine. C'est du point de vue des programmeurs. Mais les développeurs de composants informatiques adhèrent à une interprétation différente du concept d’« architecture de processeur ». Selon eux, l'architecture des processeurs reflète les principes de base de l'organisation interne de certains types de processeurs. Disons que l'architecture Intel Pentium est désignée P5, que les Pentium II et Pentium III sont P6 et que le Pentium 4, récemment populaire, est NetBurst. Lorsqu'Intel a fermé le P5 aux constructeurs concurrents, AMD a développé son architecture K7 pour les Athlon et Athlon XP, et la K8 pour l'Athlon 64.

Même les processeurs ayant la même architecture peuvent différer considérablement les uns des autres. Ces différences sont dues à la variété des cœurs de processeur, qui présentent un certain ensemble de caractéristiques. Les différences les plus courantes concernent les différentes fréquences du bus système, ainsi que la taille du cache de deuxième niveau et les caractéristiques technologiques par lesquelles les processeurs sont fabriqués. Très souvent, changer le cœur des processeurs d'une même famille nécessite également de remplacer le socket du processeur. Et cela entraîne des problèmes de compatibilité avec la carte mère. Mais les fabricants améliorent constamment les noyaux et y apportent des modifications constantes, mais non significatives. De telles innovations sont appelées révisions du noyau et, en règle générale, sont indiquées par des combinaisons alphanumériques.

Le bus système ou bus processeur (FSB - Front Side Bus) est un ensemble de lignes de signaux combinées par objectif (adresses, données, etc.). Chaque ligne possède un protocole de transfert d'informations et des caractéristiques électriques spécifiques. Autrement dit, le bus système est le lien de connexion qui relie le processeur lui-même et tous les autres périphériques du PC (disque dur, carte vidéo, mémoire et bien plus encore). Seul le processeur est connecté au bus système lui-même ; tous les autres périphériques sont connectés via des contrôleurs situés dans le pont nord du jeu logique système (chipset) de la carte mère. Bien que dans certains processeurs, le contrôleur de mémoire soit connecté directement au processeur, ce qui fournit une interface mémoire plus efficace avec le processeur.

Le cache ou la mémoire rapide est un composant obligatoire de tous les processeurs modernes. Le cache est un tampon entre le processeur et le contrôleur de mémoire système plutôt lent. Le tampon stocke les blocs de données en cours de traitement et le processeur n'a pas besoin d'accéder constamment à la mémoire système lente. Naturellement, cela augmente considérablement les performances globales du processeur lui-même.

Dans les processeurs utilisés aujourd'hui, le cache est divisé en plusieurs niveaux. Le plus rapide est le premier niveau L1, qui fonctionne avec le cœur du processeur. Il est généralement divisé en deux parties : le cache de données et le cache d’instructions. L2, le cache de deuxième niveau, interagit avec L1. Il est beaucoup plus grand et n’est pas divisé en cache d’instructions et cache de données. Certains processeurs ont L3 - le troisième niveau, il est encore plus grand que le deuxième niveau, mais d'un ordre de grandeur plus lent, car le bus entre le deuxième et le troisième niveau est plus étroit qu'entre le premier et le deuxième. Cependant, la vitesse du troisième niveau reste bien supérieure à la vitesse de la mémoire système.

Il existe deux types de cache : exclusif et non exclusif.

Un type de cache exclusif est celui dans lequel les informations à tous les niveaux sont strictement séparées de l'original.

Un cache non exclusif est un cache dans lequel les informations sont répétées à tous les niveaux du cache. Il est difficile de dire quel type de cache est le meilleur, le premier et le second ont leurs avantages et leurs inconvénients. Un type exclusif de cache est utilisé dans les processeurs AMD, plutôt qu'un type exclusif utilisé par Intel.

Le connecteur du processeur peut être fendu ou femelle. Dans tous les cas, son objectif est d'installer un processeur central. L'utilisation du connecteur facilite le remplacement du processeur lors des mises à niveau et son retrait lors des réparations PC. Les connecteurs peuvent être destinés à l'installation d'une carte CPU et du processeur lui-même. Les connecteurs se distinguent par leur fonction pour certains types de processeurs ou de cartes CPU.

La première place est occupée par le processeur Intel Core i5. Une excellente option pour une machine de jeu puissante.

La deuxième place revient à l'Intel Celeron E3200, malgré son prix assez correct. La meilleure option pour une machine de bureau.

La troisième place est à nouveau occupée par Intel - cette fois un Core 2 Quad à 4 cœurs.

Quatrième place - Processeur OEM AMD Athlon II X2 215 2,7 GHz 1 Mo Socket-AM3. Un bon choix pour la maison et le bureau, pour ceux qui veulent économiser de l'argent et n'ont pas besoin d'une machine super puissante. De plus, ce modèle de processeur dispose d'une grande marge d'overclocking.

Cinquième place - AMD Phenom II X4 945. Bon prix, excellentes performances, grand cache et 4 cœurs à bord.

Si vous êtes prêt à payer environ 1 000 $ pour un processeur, vous pouvez acheter un Intel Core 2 Extreme. Mais il est peu probable qu'un tel processeur convienne au grand public. Par conséquent, examinons des options plus abordables.

Si vous êtes un simple utilisateur de PC qui travaille avec des textes, regarde des films, écoute de la musique et surfe sur Internet, le Celeron E1200 ou le plus jeune Athlon 64 X2 vous conviennent parfaitement. Ce dernier présente certains avantages par rapport au premier et vous durera de nombreuses années.

Si vous utilisez votre ordinateur pour vous divertir et jouez occasionnellement à des jeux, vous devez alors vous tourner vers les processeurs Core 2 Duo. Il s'agit de l'option de processeur la plus optimale pour vos besoins.

Si vous êtes le type d'utilisateur qui utilise toutes les capacités de l'ordinateur, travaillant avec l'audio, Internet, la vidéo, des programmes volumineux et des jeux lourds, le Core 2 Duo E8200 est ce qu'il vous faut. Ce processeur a des performances élevées, une faible dissipation thermique, des capacités d'overclocking suffisantes et est abordable.

Et enfin, êtes-vous un joueur inconditionnel et avez-vous besoin que votre PC soit une centrale de jeu ? Vous avez juste besoin d’un processeur dual-core ou quad-core, rien de moins.

Le processeur est sans aucun doute le composant principal de tout ordinateur. C'est ce petit morceau de silicium, de plusieurs dizaines de millimètres, qui réalise toutes les tâches complexes que vous définissez pour votre ordinateur. C'est là que s'exécute le système d'exploitation, ainsi que tous les programmes. Mais comment tout cela fonctionne-t-il ? Nous allons essayer d’examiner cette question dans notre article d’aujourd’hui.

Le processeur gère les données de votre ordinateur et exécute des millions d'instructions par seconde. Et par traitement de texte, j'entends exactement ce que cela signifie réellement : une petite puce en silicium qui effectue toutes les opérations sur l'ordinateur. Avant de passer au fonctionnement d’un processeur, nous devons d’abord examiner en détail ce qu’il est et en quoi il consiste.

Voyons d’abord ce qu’est un processeur. CPU ou unité centrale de traitement (unité centrale de traitement) - qui est un microcircuit avec un grand nombre de transistors, réalisé sur un cristal de silicium. Le premier processeur au monde a été développé par Intel en 1971. Tout a commencé avec l'Intel 4004. Il ne pouvait effectuer que des opérations de calcul et ne pouvait traiter que 4 octets de données. Le modèle suivant est sorti en 1974 - Intel 8080 et pouvait déjà traiter 8 bits d'informations. Viennent ensuite les 80286, 80386, 80486. C'est de ces processeurs que vient le nom de l'architecture.

La vitesse d'horloge du processeur 8088 était de 5 MHz et le nombre d'opérations par seconde n'était que de 330 000, ce qui est bien inférieur à celui des processeurs modernes. Les appareils modernes ont des fréquences allant jusqu'à 10 GHz et plusieurs millions d'opérations par seconde.

Nous ne considérerons pas les transistors ; nous passerons à un niveau supérieur. Chaque processeur se compose des composants suivants :

• Cœur- tous les traitements de l'information et opérations mathématiques sont effectués ici ; il peut y avoir plusieurs noyaux ;
• Décodeur de commandes- ce composant appartient au cœur, il convertit les commandes logicielles en un ensemble de signaux qui seront exécutés par les transistors du cœur ;
• Cache- une zone de mémoire ultra-rapide, un petit volume, dans laquelle sont stockées les données lues dans la RAM ;
• Registres- ce sont des cellules mémoire très rapides dans lesquelles sont stockées les données en cours de traitement. Il n'y en a que quelques-uns et ils ont une taille limitée - 8, 16 ou 32 bits ; la capacité en bits du processeur en dépend ;
• Coprocesseur- un cœur distinct optimisé uniquement pour effectuer certaines opérations, par exemple le traitement vidéo ou le cryptage des données ;
• Bus d'adresses- pour la communication avec tous les appareils connectés à la carte mère, peut avoir une largeur de 8, 16 ou 32 bits ;
• Bus de données- pour la communication avec la RAM. En l'utilisant, le processeur peut écrire des données dans la mémoire ou les lire à partir de là. Le bus mémoire peut être de 8, 16 ou 32 bits, c'est la quantité de données qui peuvent être transférées en une seule fois ;
• Bus de synchronisation- permet de contrôler la fréquence du processeur et les cycles de fonctionnement ;
• Redémarrer l'autobus- réinitialiser l'état du processeur ;

Le composant principal peut être considéré comme le dispositif informatique central ou arithmétique, ainsi que les registres du processeur. Tout le reste aide ces deux composants à fonctionner. Voyons ce que sont les registres et quel est leur objectif.

• Registres A, B, C- conçus pour stocker des données en cours de traitement, oui, il n'y en a que trois, mais c'est largement suffisant ;
• PEI- contient l'adresse de la prochaine instruction de programme en RAM ;
• ESP- adresse des données en RAM ;
• Z- contient le résultat de la dernière opération de comparaison ;

Bien sûr, ce ne sont pas tous des registres mémoire, mais ce sont les plus importants et les plus utilisés par le processeur lors de l'exécution du programme. Eh bien, maintenant que vous savez en quoi consiste le processeur, vous pouvez voir comment il fonctionne.

Comment fonctionne un processeur informatique ?

Le cœur de calcul du processeur ne peut effectuer que des calculs, des comparaisons et déplacer des données entre les cellules et la RAM, mais cela suffit pour vous permettre de jouer à des jeux, de regarder des films, de naviguer sur le Web et bien plus encore.

En fait, tout programme est constitué des instructions suivantes : déplacer, additionner, multiplier, diviser, faire la différence et passer à l'instruction si la condition de comparaison est remplie. Bien entendu, ce ne sont pas toutes des commandes ; il en existe d’autres qui combinent celles déjà répertoriées ou simplifient leur utilisation.

Tous les mouvements de données sont effectués à l'aide de l'instruction de déplacement (mov), cette instruction déplace les données entre les cellules de registre, entre les registres et la RAM, entre la mémoire et le disque dur. Il existe des instructions spéciales pour les opérations arithmétiques. Et des instructions de saut sont nécessaires pour remplir des conditions, par exemple vérifier la valeur du registre A et si elle n'est pas nulle, alors passer à l'instruction à l'adresse souhaitée. Vous pouvez également créer des boucles à l'aide d'instructions de saut.

Tout cela est très bien, mais comment tous ces composants interagissent-ils les uns avec les autres ? Et comment les transistors comprennent-ils les instructions ? Le fonctionnement de l'ensemble du processeur est contrôlé par un décodeur d'instructions. Cela permet à chaque composant de faire ce qu'il est censé faire. Regardons ce qui se passe lorsque nous devons exécuter un programme.

Dans un premier temps, le décodeur charge l'adresse de la première instruction du programme en mémoire dans le registre de l'instruction suivante EIP, pour cela il active le canal de lecture et ouvre le transistor à verrouillage pour mettre les données dans le registre EIP.

Dans le deuxième cycle d'horloge, le décodeur d'instructions convertit la commande en un ensemble de signaux destinés aux transistors du cœur de calcul, qui l'exécutent et écrivent le résultat dans l'un des registres, par exemple C.

Au troisième cycle, le décodeur incrémente l'adresse de l'instruction suivante de un pour qu'elle pointe vers l'instruction suivante en mémoire. Ensuite, le décodeur procède au chargement de la commande suivante et ainsi de suite jusqu'à la fin du programme.

Chaque instruction est déjà codée par une séquence de transistors, et convertie en signaux, elle provoque des changements physiques dans le processeur, par exemple, changer la position d'un verrou qui permet d'écrire des données dans une cellule mémoire, etc. Différentes commandes nécessitent différents nombres de cycles d'horloge pour s'exécuter ; par exemple, une commande peut nécessiter 5 cycles d'horloge, tandis qu'une autre, plus complexe, peut en nécessiter jusqu'à 20. Mais tout cela dépend toujours du nombre de transistors dans le processeur lui-même.

Eh bien, tout cela est clair, mais tout cela ne fonctionnera que si un seul programme est en cours d'exécution, et s'il y en a plusieurs et tous en même temps. Nous pouvons supposer que le processeur a plusieurs cœurs, et que chaque cœur exécute ensuite un programme distinct. Mais non, en fait, de telles restrictions n’existent pas.

Un seul programme peut être exécuté à la fois. Tout le temps du processeur est réparti entre tous les programmes en cours d'exécution, chaque programme s'exécute pendant quelques cycles d'horloge, puis le processeur est transféré vers un autre programme et tout le contenu des registres est stocké dans la RAM. Lorsque le contrôle revient à ce programme, les valeurs précédemment enregistrées sont chargées dans les registres.

conclusions

C'est tout, dans cet article, nous avons examiné comment fonctionne un processeur informatique, ce qu'est un processeur et en quoi il consiste. C'est peut-être un peu compliqué, mais nous avons gardé les choses simples. J'espère que vous comprenez désormais mieux le fonctionnement de cet appareil très complexe.

Pour conclure la vidéo sur l'histoire des processeurs :