La gamme de processeur Intel

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2 La gamme de processeur Intel Objectifs de ce module En suivant ce module vous allez: Connaitre l entreprise Intel. Date de création, activités,. Comprendre les technologies des processeurs Intel. Connaitre la gamme de processeur Intel.

3 La gamme de processeur Intel Plan du module Voici les parties que nous allons aborder: L entreprise. Du 8086 au 486. Du Pentium au Pentium 3. Le Pentium 4 et les familles.

4 La gamme de processeur Intel L entreprise

5 L entreprise Plan de la partie Voici les chapitres que nous allons aborder: L entreprise Loi de Moore

6 L entreprise L entreprise Fondé en 1968 par Bob Noyce et Gordon Moore (la loi Moore!!!) Fabricant de processeur, chipset et co-processeur Leader du marché Fin 2004 : 82,2% Fin 2005 : 77% Fin 2006 Bureau: 70,4% Portable: 80,6% Serveur: 77,7%

7 L entreprise Loi de Moore

8 L entreprise Pause-réflexion sur cette 1 ère partie Avez-vous des questions?

9 La gamme de processeur Intel Du 8086 au 486

10 Du 8086 au 486 Plan de la partie Voici les chapitres que nous allons aborder: Processeur Intel 8086 (1978) Le mode réel Processeur Intel 286 (1982) Le mode protégé Processeur Intel 386 (1985) Le mode 8086 virtuel Processeur Intel 486 (1991) Fréquence Interne/Externe Le pipeline Le cache des processeurs

11 Du 8086 au 486 Processeur Intel 8086 (1978) Utilisé par les premiers PC (XT d IBM). Base commune de l architecture x86. Système d exploitation non chargé en ROM. Fréquence max. 12Mhz Deux problèmes : Architecture segmentée. Limite de mémoire à 640ko. Bus de données 16bits Transistors Pin 40 Support DIP

12 Du 8086 au 486 Le mode réel L adressage de la mémoire est limité: La mémoire utilisateur, dite conventionnelle. Premier segment de 640ko que le DOS sait adresser directement. La mémoire système, dite supérieure. 384 ko qui était réservé au BIOS et la Vidéo. Le tout fait 1024 Ko soit 1 Mo. Cette limite est liée au bus d'adresse du bits o 1024 Ko 1 Mo.

13 Du 8086 au 486 Processeur Intel 286 (1982) 100% 16 bits. Introduction du mode étendue. Un co-processeur 287 peut être ajouté. Fréquence max. 25Mhz Développé après le 386. Bus de données 16bits Transistors Pin 68 Support DIP, PGA

14 Du 8086 au 486 Le mode protégé Permet d utiliser la mémoire au delà du premier Mo. Utilisation dangereuse car anarchique. Nécessite un gestionnaire de mémoire. Himem.sys pour DOS. Standard XMS (extended Memory Specification). Utilisation: Disque virtuel (Ramdrive.sys) Les programmes de cache (Smartdrv.sys)

15 Du 8086 au 486 Processeur Intel 386 (1985) 100% 32 bits Version DX (16/32 en SX) Pas d O.S. 32 bits à sa sortie. Jeu d instruction x86 Les processeurs actuels sont des super 386. Nouvelles fonctions Instructions pour le multitâches. Mode 8086 virtuels. Un co-processeur 387 peut être ajouté. Fréquence max. 33Mhz Bus de données 32bits Transistors Pin 132 Support PGA

16 Du 8086 au 486 Le mode 8086 virtuel La gestion de l adressage se fait par l O.S. Accès à la mémoire d un autre processus impossible. Simule un plan d adressage entièrement libre pour l application. L adressage est ensuite mappé sur la mémoire physique par la MMU.

17 Du 8086 au 486 Processeur Intel 486 (1991) Intégration de l UAL dédié au calcul à virgule flottante dans le processeur. Version DX uniquement. Fréquence du bus et du processeur différentes. Ventilateur obligatoire (DX2). Fréquence max. Bus de données 100Mhz 32bits Pipeline 5 niveaux. Transistors Pin 168 Apparition d un cache interne. Cache L1 8ko

18 Du 8086 au 486 Fréquence Interne/Externe Jusqu à présent (jusqu au 386), le processeur tourne à la vitesse du bus. Il est plus facile de faire monter la vitesse de fonctionnement d un processeur plutôt que celle du bus de la carte mère. Séparation des fréquences Manuel avec les 486. Obligatoire avec les générations suivantes.

19 Du 8086 au 486 Le pipeline Découpe le traitement d une instruction en plusieurs étapes. Les instructions sont chargées les unes après les autres pour chacune des étapes, sans interruptions. Par contre à chaque branchement, on doit effacer le pipeline et le remplir de nouveau.

20 Du 8086 au 486 Le cache des processeurs Cache L1 - Interne au µp - Vitesse du µp - Petite taille - Souvent divisé (Inst. Et donnée) Processeur 200 Mhz Cache L2 - Int. ou Ext. - Plus lent que L1 - Taille moyenne Cache L3 -Externe -Plus lent que le L2 -Taille importante BUS 66 Mhz

21 Pause-réflexion sur cette 2 ème partie Avez-vous des questions?

22 La gamme de processeur Intel Du Pentium au Pentium 3 Détails

23 Du Pentium au Pentium 3 Plan de la partie Voici les chapitres que nous allons aborder: Processeur Intel Pentium (1993) L architecture superscalaire Processeur Intel Pentium Pro (1995) Systèmes multiprocesseurs Processeur Intel Pentium MMX (1997) SIMD (Single Instruction Multiple Data) Processeur Intel Pentium II (1997) Slot 1 Processeur Intel Pentium III (1999)

24 Du Pentium au Pentium 3 Processeur Intel Pentium (1993) Premier processeur super scalaire. Utilisation du nom Pentium que l on peut protéger. Il aura une durée de vie de 4 ans (très long dans l industrie) Fréquence max. Bus de données 200Mhz 64bits Transistors Support Socket 7 Cache L1 16ko

25 Du Pentium au Pentium 3 L architecture superscalaire Une architecture superscalaire traite plusieurs instructions par cycle. On utilise plusieurs pipelines d'instructions. Au lieu de mettre une unité de calcul on en mets deux. Toutes les instructions indépendantes peuvent être exécutées en même temps Problèmes liées à cette architecture : La surface occupée par les unités de calcul 10 % de plus sur la surface d un microprocesseur. L approvisionnement en instructions La technique est efficace si le flot d instructions est constant, mais à la moindre variation, voire arrêt de celui-ci, la perte de puissance est considérable.

26 Du Pentium au Pentium 3 Processeur Intel Pentium Pro (1995) Basé sur une architecture RISC. Cache L2 intégré au processeur. Processeur 100% 32 bits (16 bits émulé) Préfère Windows NT. Fréquence max. 200Mhz Processeur dédié aux serveurs. Bus de données 64bits Support Socket 8 Il gère les environnements multiprocesseurs. Cache L1 Cache L2 16ko 256ko

27 Du Pentium au Pentium 3 Systèmes multiprocesseurs Permet de faire fonctionner plusieurs processeurs en parallèle. Plus grande puissance de calcul. SMP (Symmetric Multiprocessing ou Symmetric Multiprocessor) Architecture dans laquelle tous les processeurs accède à un espace mémoire partagé. Doit être capable: Partager la mémoire. Distribuer la charge de travail.

28 Du Pentium au Pentium 3 Processeur Intel Pentium MMX (1997) Ajout du jeu d instructions MMX 57 instructions Multimédia Compression Calcul graphique Technique SIMD Fréquence max. Bus de données 233Mhz 64bits Marketing poussé Transistors Support Socket 7 Cache L1 32ko

29 Du Pentium au Pentium 3 SIMD (Single Instruction Multiple Data) Traite plusieurs données pour une seule instruction pendant un seul cycle d'horloge. Quatre format de données sont autorisées. 8 mots codés sur 8 bits 4 mots codés sur 16 bits 2 mots codés sur 32 bits 1 mot codé sur 64 bits

30 Du Pentium au Pentium 3 Processeur Intel Pentium II (1997) Conception identique au Pentium Pro avec support du MMX. Cache L2 intégré. Introduction du Slot 1 Fréquence max. 450Mhz Transistors Support Slot 1 Cache L1 32ko Cache L2 512ko ½µ

31 Du Pentium au Pentium 3 Slot 1 Deux raisons: Créer un support propriétaire pour ralentir la concurrence. Intégrer à moindre coup une mémoire cache de niveau 2 proche du processeur. Utilise l'architecture D.I.B. (Dual Independent Bus) qui fonctionne à la moitié de la fréquence du processeur (1Go).

32 Du Pentium au Pentium 3 Processeur Intel Pentium III (1999) Coeur du Pentium II Ajout d un jeu d instructions multimédia, le SSE 70 instructions. Réponse à AMD et son 3DNow. Numéro de série pour authentifier les utilisateurs. Concept Palladium Fréquence max. Support Cache L1 1,2Ghz Slot 1, FC-PGA 32ko Retour au socket dans les dernières versions. Cache L2 512ko ½µ

33 Pause-réflexion sur cette 3 ème partie Avez-vous des questions?

34 La gamme de processeur Intel Le Pentium 4 et les familles Détails

35 Le Pentium 4 et les familles Plan de la partie Voici les chapitres que nous allons aborder: Processeur Intel Pentium IV Netburst L Hyper Threading Le bit non exécutable (XD) La famille Celeron La famille Xeon La plateforme Centrino Comment décoder les noms?

36 Le Pentium 4 et les familles Processeur Intel Pentium IV Architecture Netburst. Pipeline 20 niveaux Pipeline 31 niveaux (Prescott) Jeu d instruction. SSE instructions SSE 3-14 instructions (P4E) Augmentation de la vitesse des bus. 400 Mhz, puis 800 Mhz (P4C) Hyper threading A partir du P4B Instructions 64 bits EMT64

37 Le Pentium 4 et les familles Netburst Spécialement conçu pour monter en fréquence. Pipeline de 20 niveaux (puis 30 niveaux). Stockages des branches prises.

38 Le Pentium 4 et les familles L Hyper Threading L'Hyper-Threading consiste à permettre l envoi simultané de deux threads sur un seul processeur. La Technologie trompe le système d exploitation. Gestion optimale des applications utilisant des threads multiples. Nécessite l utilisation de système d exploitation supportant le SMP.

39 Le Pentium 4 et les familles Le bit non exécutable (XD) Marque certaines zones de la mémoire comme non exécutable. Permet de lutter contre les débordements de buffer. Si dans un espace mémoire sont écrites plus de données que prévu (pensez simplement à la variable d un programme), cellesci peuvent déborder sur des zones mémoire adjacentes. Des logiciels malveillants peuvent provoquer cela délibérément pour rentrer un code et le faire tourner ensuite. Nécessite Windows XP Service Pack 2. Est appelé NX chez AMD.

40 Le Pentium 4 et les familles La famille Celeron Famille de processeurs d entrée de gamme. Objectifs: Avoir des processeurs moins chers. Pentium aux performances dégradés. Existe pour chaque génération de Pentium.

41 Le Pentium 4 et les familles La famille XEON Famille de processeur serveur. Successeur du Pentium Pro Objectifs: Gestion optimale du multiprocesseur Gestion du cache optimisé Existe pour chaque génération de Pentium.

42 Le Pentium 4 et les familles La plateforme Centrino (2003) Objectifs: Avoir une autonomie accrue. Avoir un format plus petit. Avoir des performances élevées. Intégrer les fonctions wireless L ensemble de ces objectifs ayant pour but la mobilité

43 Le Pentium 4 et les familles Composition La technologie Centrino se compose en fait de 3 composants : Un nouveau processeur de la série "mobile" dénommé Pentium- M ( à ne pas confondre avec les Pentium III-M et Pentium 4-M! ) Un nouveau chipset, le 855, le 915 ou le 945 Un module Wireless Lan Le processeur Pentium M Basé sur le cœur du Pentium III avec quelques améliorations: Meilleur gestion du pipeline (13 niveaux). Fusion des micro-codes. Implémentation du SpeedStep3. Cache L2 de 1Mo à 2Mo.

44 Le Pentium 4 et les familles Composition (suite) Le chipset 855 ou 915: Existe en deux versions: GM qui incorpore une fonction VGA. PM qui nécessite un chip VGA externe. Permet de limiter la consommation notamment par un système de spooling de port. Le module WirelessLan: Ce n est pas le processeur qui fait ça! Supporte la norme b Coût de développement : 200 millions de dollars

45 Le Pentium 4 et les familles Comment décoder les noms? Objectifs Rendre difficile la comparaison Orienter le choix sur une gamme plutôt qu un modèle. Le système actuel est basé sur trois chiffre 1 er : Classe du processeur (3,5,6,7,8) 2 ème : Fréquence du processeur 3 ème : Précision sur les caractéristiques Série 500 : 1 = EMT64 Série 600 : 1 = 0,065 micron (Tous EMT64) et 2 = Technologie de Virtualisation d'intel (VT) Cela va passer à 4 chiffres!

46 Pause-réflexion sur cette 4 ème partie Avez-vous des questions?

47 La gamme de processeur Intel Résumé du module Intel est le leader du marché des processeurs Processeurs intégrants de nombreuses innovations Gamme spécifique pour les portables et les serveurs

48 La gamme de processeur Intel Pour aller plus loin Si vous voulez approfondir vos connaissances: Modules de cours M6 - Architecture d un processeur. M7 - La première génération de processeur. M9 - La gamme de processeur AMD. M10 La gamme de processeur 64bits. M11 Le refroidissement des processeurs. Sites web

49 Félicitations Vous avez suivi avec succès le module de cours n 8 La gamme de processeur Intel

50 La gamme de processeur Intel Fin Lisez l essentiel