Chronique Informatique
Le processeur - Le principe

Le processeur est le cœur de l'ordinateur. Si d'autres composantes de l'ordinateur accomplissent des tâches importantes comme recueillir, transmettre et délivrer des données, seul le processeur exécute des calculs. Cependant, aujourd'hui le processeur (principal) n'est plus seul dans son immense et primordial travail. Certaines cartes graphiques possèdent leur propre processeur permettant ainsi d'effectuer plusieurs calculs des graphiques pour ainsi augmenter la vitesse d'exécution de certains jeux et programmes multimédias. De plus tous les ordinateurs possèdent maintenant un co-processeur mathématique qui vient en aide au processeur principal en prenant en charge certains calculs. Peu importe si le processeur à un rôle principal ou secondaire, sa tâche est de faire des calculs.

Le principe

Les processeurs effectuent qu'une opération à la fois, mais peuvent les exécuter très rapidement, en pouvant en réaliser plusieurs millions par secondes. Toutes les opérations complexes sont décomposées par le processeur en étapes élémentaires, qui seront ordonnées et réalisées de la façon la plus optimale possible.

Le processeur dispose également de zones de mémoires spéciales, qu'on nomme habituellement mémoires caches. Ces zones permettent le stockage des instructions et des données. Le processeur est aussi doté d'une unité de décodage qui se charge d'analyser les instructions du programme. Une interface de bus assure la bonne communication entre toutes les parties du processeur, et tous les périphériques externes et internes de l'ordinateur. Toutes les composantes du processeur, ainsi que les périphériques possèdent une adresse ce qui permet d'établir facilement la communication. Finalement, une horloge cadence le nombre de cycles (opération primaire) par seconde que le processeur peut réaliser. Certains processeurs sont cadencés aujourd'hui jusqu'à 1500 mégahertz ou 1,5 giga hertz, ce qui signifie que l'ordinateur peut effectuer plus de 1 milliard 500 millions de cycles par secondes.

L'exécution d'une ligne de programme sollicite le travail de toutes les parties du processeur, car l'unité de décodage devra analyser et décomposer la tâche en opérations élémentaires qui seront réalisé par l'UAL. L'UAL quant à elle sollicitera les registres du processeur afin d'avoir la mémoire de travail et de stockage nécessaire. De plus les résultats des opérations et des calculs de l'UAL seront stockés dans ces registres. Les mémoires caches seront également utilisées afin de stocker temporairement une partie des instructions à réalisées.

Les processeurs récents, sont encore plus puissant. Maintenant, le principe du pipeline, permet au processeur de commencer à lire l'instruction suivante pendant que les instructions précédentes en sont aux phases ultérieures. Cette façon de procédée évite que certaines parties du processeur soient parfois inoccupées.

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