Le Processeur

Le processeur (ou CPU : Central Processing Unit – Unité centrale de traitement) est le composant qui interprète, traite et exécute les données numériques (informations codées en binaire) envoyées par un programme. C’est donc le composant le plus important, le cerveau, d’un ordinateur. Il est essentiel pour toutes nos applications.

C’est celui-ci qui apporte la capacité essentielle au ordinateur d’être programmé. Associé aux mémoires primaires et aux dispositif d’entrée/sortie, ils forment les composants indispensable à tout ordinateur.

Les processeurs, formés de morceaux de silicium, sont des circuits électroniques rythmés à la cadence d’une horloge interne. Ces circuits envoient des impulsions (appelées « top ») grâce à un cristal de quartz qui est soumis à un courant électrique. La fréquence des impulsions s’exprime en Hertz (Hz) et est également appelée cycle.

Illustration : un processeur ayant un processeur de 300 MHz a une horloge dont la fréquence atteint 300 000 000 « tops » par seconde.

Un processeur construit en un seul circuit est appelé microprocesseur. Certaines marques ont inventés des processeurs en plusieurs parties ce qui permet de séparer les fonctions principales du processeur, réparties en plusieurs circuits intégrés.

Le premier microprocesseur a été inventé par Intel en 1971. Il s’agissait d’une pièce de calcul de 4bits, rythmé à 108 kHz. Depuis lors, les microprocesseurs sont en constante évolution et leur puissance ne fait qu’augmenter.

A chaque battement de l’horloge, le processeur interprète et exécute une action. Cette action se rapporte à une instruction ou une partie d’instruction d’un programme. L’indicateur permettant de calculer le nombre de battements que l’horloge doit faire pour exécuter une instruction d’un programme (qui est composé d’instructions et de données) est le CPI (Cycles Par Instructions).

La puissance (ou vitesse de traitement) d’un processeur est marquée par le nombre d’instructions qu’il est capable de faire en 1seconde, son unité est le MIPS (Millions d’Instructions Par Seconde).

Une instruction est une action primaire que le processeur devra exécuter. Ces instructions sont stockées par les programmes dans la mémoire principale en attendant d’être traitée par le processeur. Une instruction en composé de deux parties :

• Le code opération : caractérise l’action que le processeur devra faire ;

• Le code opérande : contient les paramètres de l’action. Celui-ci dépend de l’opération à effectuer (soit c’est une donnée, soit une adresse mémoire).

Ces instructions sont classées en plusieurs sortes :

• Accès à la mémoire : accès aux mémoires de l’ordinateur ou transferts de données ;

• Opérations arithmétiques : addition, soustraction, multiplication et division ;

• Opérations logiques : ET, OU, NON, … ;

• Opérations de contrôle : contrôle de séquence, … .

Aujourd’hui, la puissance des processeurs se calcule à l’aide de programmes spécifiques (benchmarks)

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