Le processeur Jean-Philippe PERNIN Université Stendhal Département Informatique Pédagogique Mél. :

Transcription

1 Le processeur Jean-Philippe PERNIN Université Stendhal Département Informatique Pédagogique Mél. : Jean-Philippe.Pernin@u-grenoble3.fr

2 1 Le processeur : comment çà fonctionne? Le processeur comprend un langage composé de mots uniquement formés de 0 et de 1 (remarque 0 et 1 ne sont qu'une convention d'écriture pour distinguer 2 valeurs distinctes) Les mots sont toujours composés de multiples de 8 symboles. Ex : ou Définitions BIT (BInary Digit) : Information élémentaire pouvant avoir deux valeurs : 0 ou 1 OCTET (Attention Byte en anglais) : Ensemble de 8 symboles binaires (0 ou 1) ou 8 bits.

3 2 Calcul binaire Toutes les informations que le processeur manipule ne peuvent être composées que de deux uniques symboles Nécessité d'utiliser le calcul binaire 1 bit : 2 valeurs possibles (0 1) 2 bits : 4 valeurs possibles ( ) 3 bits : 8 valeurs possibles ( ) n bits : 2 puissance n (2 n ) valeurs possibles

4 3 Des ordres de grandeur à connaître Avec 1 bit, on code : 2 valeurs différentes Avec 2 bits, on code : 4 valeurs différentes Avec 4 bits, on code : 32 valeurs différentes Avec 7 bits, on code : 128 valeurs différentes Avec 8 bits ou 1 octet, on code : 256 valeurs différentes Avec 1 octet (8 bits), on code : 256 valeurs différentes Avec 2 octets (16 bits), on code : valeurs différentes Avec 3 octets (24 bits), on code env. 16 millions de valeurs différentes Avec 4 octets (32 bits), on code env. 4 milliards de valeurs différentes

5 4 Comment exprimer des unités en calcul décimal? Kilo (10 3 ) Méga (10 6 ) Giga (10 9 ) Téra (10 12) Peta (10 15) : un millier de : un million de : un milliard de : mille milliards de : un million de milliards de Milli (10-3 ) : un millième de Micro (10-6 ) : un millionième de Nano (10-9 ) : un milliardième de Pico (10-12 ) : un millième de milliardième de

6 5 Les instructions : L assemblage des mots du langage Les mots du langage peuvent être : soit des opérations soit des données (ou opérandes) Les phrases du langage (ou instructions) sont composés de plusieurs mots comprenant : toujours une opération zéro un ou plusieurs opérandes

7 6 Une exemple d instruction exemple d instruction (sur 3 octets = 24 bits): RANGER La valeur 1 Dans la case mémoire 1 exemple de programme Charger la valeur 1 dans la case mémoire N 1 Ajouter 3 dans la case mémoire N 3

8 7 Traitement d un programme par le processeur Programme Mémoire centrale Processeur Le processeur exécute séquentiellement les instructions du programme

9 8 La vitesse des processeurs La performance d un processeur (ou microprocesseur) s'évalue principalement par sa vitesse d exécution. La vitesse est caractérisée par la fréquence d horloge, c est à dire en nombre de fois par seconde où le processeur peut réaliser une opération élémentaire. Exemple : 2,4 GHz = 2,4 Gigahertz = 2,4 milliard de fois par seconde

10 9 Evolution de performance des microprocesseurs Loi de Gordon Moore : Le nb de transistors double en moyenne tous les 18 mois Fréquence : En 2001 : environ 700 Mhz Prévision faite en 2001 pour 2011 : MHz NON! Mais on met plusieurs "cœurs" dans un même processeur

11 10 Pourquoi un MAC et un PC ne se comprennent-t-ils pas? Famille de processeur différent : Apple : microprocesseurs spécifiques développés en collaboration avec la société Motorola ou par Apple (ex: Apple A4) PC et compatibles Windows : microprocesseurs développés par la société Intel Chaque famille de processeur comprend un langage différent => les programmes ne sont pas compatibles

12 11 Principaux modèles de processeurs (sept. 2014) INTEL Quad Core i7 : de 300 à 1000 Pentium : 40 AMD Opteron: de 662 Athlon : 50 Sempron 30

13 12 Le monde Apple : Les processeurs pour smartphones