Home About us Products Services Contact us Bookmark
:: wikimiki.org ::
Pipeline (informatique)

Pipeline (informatique)

En architecture des ordinateurs, un pipeline est une technique de conception des processeurs où l'exécution de plusieurs instructions se chevauchent à l'intérieur même du processeur. Le premier ordinateur à utiliser cette technique est l'IBM Stretch, conçu en 1958.

Définition

Soit un microprocesseur où 5 cycles sont nécessaires pour accomplir une instruction : # IF (Instruction Fetch) charge l'instruction à exécuter depuis la mémoire. # ID (Instruction Decode) décode l'instruction et adresse les registres. # EX (Execute) exécute l'instruction (par la ou les unités arithmétiques et logiques). # MEM (Memory), dénote un transfert depuis un registre vers la mémoire dans le cas d'une instruction du type STORE (accès en écriture) et de la mémoire vers un registre dans le cas d'un LOAD (accès en lecture). # W.B (Write Back) stocke le résultat dans un registre. La source peut être la mémoire ou bien un registre. En supposant que chaque étape met 1 cycle d'horloge pour s'exécuter, il faut normalement 5 cycles pour exécuter une instruction, 15 pour 3 instructions : registre Si l'on insère des registres tampons (pipeline registers) entre chaque unité à l'intérieur du processeur, celui ci peut alors contenir plusieurs instructions, chacune à une étape différente. Les 5 instructions s'exécuteront en 9 cycles, et le processeur sera capable de produire une instruction par cycle à partir de la cinquième, malgré le fait que chacune d'entre elles nécessite 5 cycles pour s'exécuter complètement. registre Au 5ème cycle, tous les étages sont en cours d'exécution.

Architecture superscalaire

Si l'on multiplie le nombre d'unités dans le processeur, il est possible d'exécuter plusieurs instructions simultanément. Sur un processeur superscalaire de degré 2, deux instructions sont chargés depuis la mémoire simultanément. C'est le cas des processeurs DEC Alpha, et de quelques autres. quelques autres

Architecture superpipeline

Certaines architectures ont découplé le nombre d'étapes, celui-ci pouvant aller de 8 à 31 pour l'Intel Prescott. Une telle architecture sera appelée superpipelinée. Voici par exemple le pipeline du Pentium 4, à 20 étages : quelques autres

Architecture vectorielle

Sur de tels processeurs, une instruction va s'appliquer à un ensemble de données, appelé vecteur. Une seule instruction va donc exécuter la même opération de façon répétitive sur tout le vecteur. vecteur

Architecture VLIW

Dans les architectures VLIW (Very Long Instruction Word, ou Mot d'instruction très long), l'instruction va contenir les opérations pour chaque unité de calcul disponible dans le processeur. De ce fait chaque instruction peut être définie sur 256 bits, voire plus (512, 1024,...). bit

Quelques profondeurs de pipeline

Aujourd'hui tous les microprocesseurs sont pipelinés :

Problèmes

Les pipelines provoquent de nouveaux problèmes, en particulier d'interdépendance, ils ne sont pas tous listés ci dessous, juste deux cas simples sont abordés.

Interdépendance des données

Une instruction ne peut récupérer le résultat de la précédente car celui-ci n'est pas encore disponible. Ainsi, la séquence : ADD R1, R2, R3 // R1 = R2 + R3 STORE R1, 1000 // C(1000) = R1 Ne stocke pas à l'emplacement mémoire 1000 la valeur de R1 contenant la somme R2 + R3, mais la valeur de R1 contenue avant l'instruction ADD. Pour résoudre ce problème particulier, il est parfois possible de créer des courts-circuits pour amener le résultat de l'étape précédente vers l'unité qui en a besoin directement, sans passer par les registres de pipeline.

Interdépendance procédurale

Se pose le même problème avec les sauts : MOV R1, #1000 // R1 = 1000 JUMP R1 // Saut inconditionnel R1 ne contient pas encore la valeur 1000 au moment où l'instruction de saut va s'exécuter. Une solution possible à ces deux problèmes est d'insérer une instruction entre les deux qui sont interdépendantes. Prenons par exemple la séquence suivante : 1: A = B + C 2: D = A + C 3: E = F + B qui comporte une dépendance directe simple, A ne pouvant être disponible pour la partie droite de la seconde instruction.
- la première solution, triviale, est d'insérer des NOP (No Operation), c'est ce que font les compilateurs quand on ne précise pas d'option d'optimisation du code : 1: A = B + C 1b: NOP 2: D = A + C 3: E = F + B
- la seconde solution consiste à réarranger les instructions. Dans cet exemple, l'opération de la ligne n'a aucune interdépendance avec les deux précédentes. Le code modifié sera : 1: A = B + C 2: E = F + B 3: D = A + C

Références

Liens internes


- Processeur superscalaire
- Processeur vectoriel
- Processeur VLIW

Ordinateurs

ko:컴퓨터 ms:Komputer ja:コンピュータ simple:Computer th:คอมพิวเตอร์ Catégorie:Matériel informatique Un ordinateur est un équipement informatique permettant de traiter des informations selon des procédures. procédure]]

Généralités

Dès l'origine, les ordinateurs ont été utilisés pour le calcul arithmétique car ils répondaient à un besoin en recensement. Le premier ordinateur opérationnel a été utilisé à Boston aux États-Unis, en 1929.
- Il ne s’agit toutefois pas de simples calculateurs, un ordinateur a une architecture fondamentalement différente de celle d’une calculette.
- Dans un ordinateur, les données sont banalisées, elles peuvent être considérées indifféremment comme des nombres, comme des commandes, comme des valeurs logiques ou comme tout autre symbole défini arbitrairement (lettre de l’alphabet, par exemple). Un ordinateur est avant tout, comme le laisse deviner son nom, une machine à « ordonner » des données, à savoir les mettre en ordre, les trier et les classer, selon une logique prédéfinie. Le terme 'ordinateur' est d’origine biblique (il se trouve dans le Littré comme adjectif désignant « Dieu qui met de l’ordre dans le monde ») et a été proposé par le professeur de philologie Jacques Perret dans une lettre datée du 16 avril 1955 en réponse à une demande d’IBM France, dont les dirigeants estimaient le mot « calculateur » (computer) bien trop restrictif en regard des possibilités de ces machines (c’est un exemple très rare de la création d’un néologisme authentifiée par une lettre manuscrite et datée). C’est seulement au début des années 1970 que la mécanographie allait céder la place à l’informatique.
- Le calcul n’est qu’une des applications possibles. Dans ce cas, les données sont traitées comme des nombres.
- L’ordinateur est utilisé aussi pour ses possibilités dorganisation de l’information, entre autres sur des périphériques de stockage magnétique. On a calculé à la fin des années 1980 que sans les ordinateurs il faudrait toute la population française juste pour faire dans ce pays le seul travail des banques. Les ordinateurs apparaissent alors comme une population de travailleurs non visibles dans les statistiques de l’emploi et de la production.
  - Cette capacité d’organiser les informations a généralisé l’usage du traitement de texte dans le grand public ;
  - la gestion des bases de données relationnelles permet également de retrouver et de consolider des informations éparses dans plusieurs tables indépendantes. L’expérience a enseigné à distinguer dans un ordinateur deux aspects, dont le second avait été au départ sous-estimé :
- l’architecture physique, matérielle (alias Hardware ou
Hard) ;
- l’architecture logicielle (alias Software ou
Soft); un ordinateur très avancé techniquement pour son époque comme le Gamma 60 de la compagnie Bull n’eût pas le succès attendu, pour la simple raison qu’il existait peu de moyens de mettre en œuvre commodément ses possibilités techniques. Le logiciel - et son complément les services (formation, maintenance, etc.) - forme depuis le milieu des années 1980 l’essentiel des coûts d’équipement informatique, le matériel n’y ayant qu’une part minoritaire.

Fonctionnement d’un ordinateur

Les technologies utilisées pour fabriquer ces machines ont énormément changé depuis les années 1940. Par contre, la plupart utilisent les concepts définis par John von Neumann. L’architecture de von Neumann décompose l’ordinateur en 4 parties distinctes # L’unité arithmétique et logique (UAL) ou unité de traitement : son rôle est d’effectuer les opérations de base, un peu comme le ferait une calculette ; # L’unité de contrôle. C’est l’équivalent des doigts qui actionneraient la calculette ; # La mémoire qui contient à la fois les données et le programme qui dira à l’unité de contrôle quels calculs faire sur ces données. La mémoire se divise entre mémoire volatile (programmes et données en cours de fonctionnement) et mémoire permanente (programmes et données de base de la machine). # Les dispositifs d’entrée-sortie, qui permettent de communiquer avec le monde extérieur.

UAL et UC


- L’unité arithmétique et logique ou UAL est l’élément qui réalise les opérations élémentaires (additions, soustractions ...), les opérateurs logiques (ET, OU, NI...) et les opérations de comparaison (par exemple la comparaison d’égalité entre deux zones de mémoire). C’est l’UAL qui effectue les
calculs de l’ordinateur.
- L’unité de contrôle prend ses instructions dans la mémoire. Celles-ci lui indiquent ce qu’elle doit ordonner à l’UAL, et comment elle devra éventuellement agir selon les résultats que celle-ci lui fournira. Une fois l’opération terminée, l’unité de contrôle passe soit à l’instruction suivante, soit à une autre instruction à laquelle le programme lui ordonne de se brancher.

Mémoire

Au sein du système, la mémoire est une suite de cellules numérotées et contenant chacune une petite quantité d’informations. Cette information peut servir à indiquer à l’ordinateur ce qu’il doit faire (instructions) ou contenir des données à traiter. Dans la plupart des architectures, c'est la même mémoire qui est utilisée pour les deux fonctions. Dans les calculateurs massivement parallèles, on admet même que des instructions de programmes soient substituées à d’autres en cours d’opération lorsque cela se traduit par une plus grande efficacité, pratique jadis courante, mais qui avait été abandonnée depuis plusieurs décennies. Cette mémoire peut être réécrite autant de fois que nécessaire. La taille de chacun des blocs de mémoire, ainsi que la technologie utilisée ont varié selon les coûts et les besoins : 8 bits pour les télécommunications, 12 bits pour l’instrumentation (DEC) et... 60 bits pour de gros calculateurs scientifiques (Control Data). Un consensus a fini par se réaliser autour de l’octet comme unité adressable, et d’instructions sur format de 4 ou 8 octets. Les techniques utilisées pour la réalisation des mémoires ont compris des relais électromécaniques, des tubes au mercure au sein desquels étaient générées des ondes acoustiques, des transistors individuels, des tores de ferrite, et enfin des circuits intégrés incluant des millions de transistors.

Entrées-Sorties

Les dispositifs d’entrée/sortie permettent à l’ordinateur de communiquer avec l’extérieur. Le nombre de ces dispositifs est très important, du clavier à l’écran. Le point commun entre tous les périphériques d’entrée est qu’ils convertissent l’information qu’ils récupèrent de l’extérieur en données compréhensibles par l’ordinateur. À l’inverse, les périphériques de sortie décodent l’information fournie par l’ordinateur afin de la rendre utilisable par l’utilisateur.

Architecture

La miniaturisation permet d’intégrer l’UAL et l’unité de contrôle au sein d’un même circuit intégré connu sous le nom de microprocesseur.
- Typiquement, la mémoire est située sur des circuits intégrés
proches du processeur, une partie de cette mémoire, la mémoire cache, pouvant être situé sur le même circuit intégré que l’UAL.
- L’ensemble doit être complété d’une horloge qui règle le processeur. Bien sûr, on souhaite que ce soit le plus vite possible, mais on ne peut pas augmenter sans limites cette vitesse pour deux raisons :
  - plus l’horloge est rapide et plus il chauffe toutes choses égales par ailleurs. Une trop grande température peut le détériorer ;
  - il existe une cadence où le processeur devient
instable, ce qui signifie que tout va si vite qu’il n’a plus le temps de s’y retrouver.
    - Un compromis doit donc être trouvé entre :
      - vitesse nominale, qui est le choix recommandé par le constructeur ;
      - surcadencement, qui augmentera la vitesse de calcul au prix de chauffage plus grand (donc bruits de ventilateurs plus importants à prévoir) et d’une diminution de la durée de vie de la puce; plus un risque de « plantage » dû à l’instabilité ;
      - sous-cadencement, où on bride la vitesse, diminue la température et le bruit, et assure une longue durée de vie au processeur.
- La tendance est aujourd’hui (2004) à regrouper plusieurs UAL dans le même processeur, voire plusieurs processeurs dans la même puce. En effet, la miniaturisation progressive (voir Loi de Moore) le permet sans grand changement de coût.
- Le principal écart fonctionnel aujourd’hui par rapport au modèle de Von Neumann est la présence sur certaines architectures de deux antémémoires différentes : une pour les instructions et une pour les données (alors que le modèle de Von Neumann spécifiait une mémoire commune pour les deux). La raison de cet écart est que la modification par un programme de ses propres instructions est aujourd’hui considérée (sauf sur les machines hautement parallèles) comme une pratique à proscrire. Dès lors, si le contenu du cache de données doit être réécrit en mémoire principale quand il est modifié, on sait que celui du cache d’instructions n’aura jamais à l’être, d’où simplification des circuits et gain de performance.

Instructions

Les instructions que l’ordinateur peut comprendre ne sont pas celles du langage humain. Le matériel sait juste exécuter un nombre limité d’instructions bien définies. Des instructions typiques comprises par un ordinateur sont « copier le contenu de la cellule 123 et le placer dans la cellule 456 », « ajouter le contenu de la cellule 321 à celui de la cellule 654 et placer le résultat dans la cellule 777 » et « si le contenu de la cellule 999 vaut 0, exécuter l’instruction à la cellule 345 ». Mais la plupart des instructions se composent de deux zones : l’une indiquant quoi faire, qu’on nomme le code opération, et l’autre indiquant où le faire, qu’on nomme
opérande. Au sein de l’ordinateur, les instructions correspondent à des codes - le code pour une copie étant par exemple 001. L’ensemble d’instructions qu’un ordinateur supporte se nomme son langage machine ou langage binaire car les instructions qui sont comprises par l'odinateur sont constituées uniquement de 0 (zéro) et de 1. En général, les programmeurs n’utilisent plus ce type de langage mais passent par ce que l’on appelle un langage de haut niveau qui est ensuite transformé en langage binaire par un programme dédié (interpréteur ou compilateur selon les besoins). Les programmes ainsi obtenus sont des programmes compilés compréhensibles par l'ordinateur dans son langage natif. Certains langages, comme l’assembleur sont dits langages de bas niveau car les instructions qu’ils utilisent sont très proches de celles de l’ordinateur. Les programmes écrits dans ces langages sont ainsi très dépendants de la plateforme pour laquelle ils ont été développés. Le langage C, beaucoup plus facile à relire que l’assembleur, permet donc aux programmeurs d’être plus productifs. Pour cette raison, on l’a vu de plus en plus utilisé à mesure que les coûts du matériel diminuaient et que les salaires horaires des programmeurs augmentaient.

Logiciels

Article détaillé :
Logiciel Les logiciels informatiques correspondent à de larges listes d’instructions données à un ordinateur. De nombreux programmes contiennent des millions d’instructions, effectuées pour certaines de manière répétitive. Un PC classique en 2004 peut exécuter dans le cas de certaines boucles très courtes plus d’un milliard d’instructions par seconde. Depuis le milieu des années 1960, des ordinateurs et des systèmes conçus à cette fin permettaient d’exécuter plusieurs programmes simultanément. Cette possibilité est appelée multitâche. C’est le cas de tous les ordinateurs et systèmes aujourd’hui. En réalité, le processeur n’exécute qu’un programme à la fois, passant de l’un à l’autre chaque fois que nécessaire. Si la rapidité du processeur est suffisamment grande par rapport au nombre de tâches à exécuter, l’utilisateur aura l’impression d’une exécution simultanée des programmes. Les priorités associées aux différents programmes sont, en général, gérées par le système d'exploitation.

Système d’exploitation

Article détaillé :
Système d'exploitation Le système d’exploitation est le programme central qui contient les éléments de base nécessaires au bon fonctionnement de l’ordinateur. Le système d’exploitation alloue les ressources physiques de l’ordinateur (temps processeur, mémoire etc.) aux différents programmes en cours d’exécution. Il fournit aussi des outils aux autres programmes (comme les drivers) afin de leur faciliter l’utilisation des différents périphériques sans avoir à en connaître les détails physiques.

Types d’ordinateurs

périphériques
- ordinateur du futur ;
- ordinateurs actuels :
  - les ordinateurs personnels (PC ou Macintosh) :
    - les ordinateurs de bureau  ;
    - les ordinateurs portables .
  - les assistants personnels (ou PDA)  ;
  - les moyens systèmes (midrange) (ex IBM AS/400-ISeries, RISC 6000...)  
  - les mainframes (serveurs centraux) (ex. : IBM 43xx et ES9000, Siemens SR2000 et S110 ...)  ;
  - les superordinateurs  ;
  - les serveurs en rack (1U)  ;
  - les stations de travail  ;
- ordinateur du passé.


Ordinateur

ko:컴퓨터 ms:Komputer ja:コンピュータ simple:Computer th:คอมพิวเตอร์ Catégorie:Matériel informatique Un ordinateur est un équipement informatique permettant de traiter des informations selon des procédures. procédure]]

Généralités

Dès l'origine, les ordinateurs ont été utilisés pour le calcul arithmétique car ils répondaient à un besoin en recensement. Le premier ordinateur opérationnel a été utilisé à Boston aux États-Unis, en 1929.
- Il ne s’agit toutefois pas de simples calculateurs, un ordinateur a une architecture fondamentalement différente de celle d’une calculette.
- Dans un ordinateur, les données sont banalisées, elles peuvent être considérées indifféremment comme des nombres, comme des commandes, comme des valeurs logiques ou comme tout autre symbole défini arbitrairement (lettre de l’alphabet, par exemple). Un ordinateur est avant tout, comme le laisse deviner son nom, une machine à « ordonner » des données, à savoir les mettre en ordre, les trier et les classer, selon une logique prédéfinie. Le terme 'ordinateur' est d’origine biblique (il se trouve dans le Littré comme adjectif désignant « Dieu qui met de l’ordre dans le monde ») et a été proposé par le professeur de philologie Jacques Perret dans une lettre datée du 16 avril 1955 en réponse à une demande d’IBM France, dont les dirigeants estimaient le mot « calculateur » (computer) bien trop restrictif en regard des possibilités de ces machines (c’est un exemple très rare de la création d’un néologisme authentifiée par une lettre manuscrite et datée). C’est seulement au début des années 1970 que la mécanographie allait céder la place à l’informatique.
- Le calcul n’est qu’une des applications possibles. Dans ce cas, les données sont traitées comme des nombres.
- L’ordinateur est utilisé aussi pour ses possibilités dorganisation de l’information, entre autres sur des périphériques de stockage magnétique. On a calculé à la fin des années 1980 que sans les ordinateurs il faudrait toute la population française juste pour faire dans ce pays le seul travail des banques. Les ordinateurs apparaissent alors comme une population de travailleurs non visibles dans les statistiques de l’emploi et de la production.
  - Cette capacité d’organiser les informations a généralisé l’usage du traitement de texte dans le grand public ;
  - la gestion des bases de données relationnelles permet également de retrouver et de consolider des informations éparses dans plusieurs tables indépendantes. L’expérience a enseigné à distinguer dans un ordinateur deux aspects, dont le second avait été au départ sous-estimé :
- l’architecture physique, matérielle (alias Hardware ou
Hard) ;
- l’architecture logicielle (alias Software ou
Soft); un ordinateur très avancé techniquement pour son époque comme le Gamma 60 de la compagnie Bull n’eût pas le succès attendu, pour la simple raison qu’il existait peu de moyens de mettre en œuvre commodément ses possibilités techniques. Le logiciel - et son complément les services (formation, maintenance, etc.) - forme depuis le milieu des années 1980 l’essentiel des coûts d’équipement informatique, le matériel n’y ayant qu’une part minoritaire.

Fonctionnement d’un ordinateur

Les technologies utilisées pour fabriquer ces machines ont énormément changé depuis les années 1940. Par contre, la plupart utilisent les concepts définis par John von Neumann. L’architecture de von Neumann décompose l’ordinateur en 4 parties distinctes # L’unité arithmétique et logique (UAL) ou unité de traitement : son rôle est d’effectuer les opérations de base, un peu comme le ferait une calculette ; # L’unité de contrôle. C’est l’équivalent des doigts qui actionneraient la calculette ; # La mémoire qui contient à la fois les données et le programme qui dira à l’unité de contrôle quels calculs faire sur ces données. La mémoire se divise entre mémoire volatile (programmes et données en cours de fonctionnement) et mémoire permanente (programmes et données de base de la machine). # Les dispositifs d’entrée-sortie, qui permettent de communiquer avec le monde extérieur.

UAL et UC


- L’unité arithmétique et logique ou UAL est l’élément qui réalise les opérations élémentaires (additions, soustractions ...), les opérateurs logiques (ET, OU, NI...) et les opérations de comparaison (par exemple la comparaison d’égalité entre deux zones de mémoire). C’est l’UAL qui effectue les
calculs de l’ordinateur.
- L’unité de contrôle prend ses instructions dans la mémoire. Celles-ci lui indiquent ce qu’elle doit ordonner à l’UAL, et comment elle devra éventuellement agir selon les résultats que celle-ci lui fournira. Une fois l’opération terminée, l’unité de contrôle passe soit à l’instruction suivante, soit à une autre instruction à laquelle le programme lui ordonne de se brancher.

Mémoire

Au sein du système, la mémoire est une suite de cellules numérotées et contenant chacune une petite quantité d’informations. Cette information peut servir à indiquer à l’ordinateur ce qu’il doit faire (instructions) ou contenir des données à traiter. Dans la plupart des architectures, c'est la même mémoire qui est utilisée pour les deux fonctions. Dans les calculateurs massivement parallèles, on admet même que des instructions de programmes soient substituées à d’autres en cours d’opération lorsque cela se traduit par une plus grande efficacité, pratique jadis courante, mais qui avait été abandonnée depuis plusieurs décennies. Cette mémoire peut être réécrite autant de fois que nécessaire. La taille de chacun des blocs de mémoire, ainsi que la technologie utilisée ont varié selon les coûts et les besoins : 8 bits pour les télécommunications, 12 bits pour l’instrumentation (DEC) et... 60 bits pour de gros calculateurs scientifiques (Control Data). Un consensus a fini par se réaliser autour de l’octet comme unité adressable, et d’instructions sur format de 4 ou 8 octets. Les techniques utilisées pour la réalisation des mémoires ont compris des relais électromécaniques, des tubes au mercure au sein desquels étaient générées des ondes acoustiques, des transistors individuels, des tores de ferrite, et enfin des circuits intégrés incluant des millions de transistors.

Entrées-Sorties

Les dispositifs d’entrée/sortie permettent à l’ordinateur de communiquer avec l’extérieur. Le nombre de ces dispositifs est très important, du clavier à l’écran. Le point commun entre tous les périphériques d’entrée est qu’ils convertissent l’information qu’ils récupèrent de l’extérieur en données compréhensibles par l’ordinateur. À l’inverse, les périphériques de sortie décodent l’information fournie par l’ordinateur afin de la rendre utilisable par l’utilisateur.

Architecture

La miniaturisation permet d’intégrer l’UAL et l’unité de contrôle au sein d’un même circuit intégré connu sous le nom de microprocesseur.
- Typiquement, la mémoire est située sur des circuits intégrés
proches du processeur, une partie de cette mémoire, la mémoire cache, pouvant être situé sur le même circuit intégré que l’UAL.
- L’ensemble doit être complété d’une horloge qui règle le processeur. Bien sûr, on souhaite que ce soit le plus vite possible, mais on ne peut pas augmenter sans limites cette vitesse pour deux raisons :
  - plus l’horloge est rapide et plus il chauffe toutes choses égales par ailleurs. Une trop grande température peut le détériorer ;
  - il existe une cadence où le processeur devient
instable, ce qui signifie que tout va si vite qu’il n’a plus le temps de s’y retrouver.
    - Un compromis doit donc être trouvé entre :
      - vitesse nominale, qui est le choix recommandé par le constructeur ;
      - surcadencement, qui augmentera la vitesse de calcul au prix de chauffage plus grand (donc bruits de ventilateurs plus importants à prévoir) et d’une diminution de la durée de vie de la puce; plus un risque de « plantage » dû à l’instabilité ;
      - sous-cadencement, où on bride la vitesse, diminue la température et le bruit, et assure une longue durée de vie au processeur.
- La tendance est aujourd’hui (2004) à regrouper plusieurs UAL dans le même processeur, voire plusieurs processeurs dans la même puce. En effet, la miniaturisation progressive (voir Loi de Moore) le permet sans grand changement de coût.
- Le principal écart fonctionnel aujourd’hui par rapport au modèle de Von Neumann est la présence sur certaines architectures de deux antémémoires différentes : une pour les instructions et une pour les données (alors que le modèle de Von Neumann spécifiait une mémoire commune pour les deux). La raison de cet écart est que la modification par un programme de ses propres instructions est aujourd’hui considérée (sauf sur les machines hautement parallèles) comme une pratique à proscrire. Dès lors, si le contenu du cache de données doit être réécrit en mémoire principale quand il est modifié, on sait que celui du cache d’instructions n’aura jamais à l’être, d’où simplification des circuits et gain de performance.

Instructions

Les instructions que l’ordinateur peut comprendre ne sont pas celles du langage humain. Le matériel sait juste exécuter un nombre limité d’instructions bien définies. Des instructions typiques comprises par un ordinateur sont « copier le contenu de la cellule 123 et le placer dans la cellule 456 », « ajouter le contenu de la cellule 321 à celui de la cellule 654 et placer le résultat dans la cellule 777 » et « si le contenu de la cellule 999 vaut 0, exécuter l’instruction à la cellule 345 ». Mais la plupart des instructions se composent de deux zones : l’une indiquant quoi faire, qu’on nomme le code opération, et l’autre indiquant où le faire, qu’on nomme
opérande. Au sein de l’ordinateur, les instructions correspondent à des codes - le code pour une copie étant par exemple 001. L’ensemble d’instructions qu’un ordinateur supporte se nomme son langage machine ou langage binaire car les instructions qui sont comprises par l'odinateur sont constituées uniquement de 0 (zéro) et de 1. En général, les programmeurs n’utilisent plus ce type de langage mais passent par ce que l’on appelle un langage de haut niveau qui est ensuite transformé en langage binaire par un programme dédié (interpréteur ou compilateur selon les besoins). Les programmes ainsi obtenus sont des programmes compilés compréhensibles par l'ordinateur dans son langage natif. Certains langages, comme l’assembleur sont dits langages de bas niveau car les instructions qu’ils utilisent sont très proches de celles de l’ordinateur. Les programmes écrits dans ces langages sont ainsi très dépendants de la plateforme pour laquelle ils ont été développés. Le langage C, beaucoup plus facile à relire que l’assembleur, permet donc aux programmeurs d’être plus productifs. Pour cette raison, on l’a vu de plus en plus utilisé à mesure que les coûts du matériel diminuaient et que les salaires horaires des programmeurs augmentaient.

Logiciels

Article détaillé :
Logiciel Les logiciels informatiques correspondent à de larges listes d’instructions données à un ordinateur. De nombreux programmes contiennent des millions d’instructions, effectuées pour certaines de manière répétitive. Un PC classique en 2004 peut exécuter dans le cas de certaines boucles très courtes plus d’un milliard d’instructions par seconde. Depuis le milieu des années 1960, des ordinateurs et des systèmes conçus à cette fin permettaient d’exécuter plusieurs programmes simultanément. Cette possibilité est appelée multitâche. C’est le cas de tous les ordinateurs et systèmes aujourd’hui. En réalité, le processeur n’exécute qu’un programme à la fois, passant de l’un à l’autre chaque fois que nécessaire. Si la rapidité du processeur est suffisamment grande par rapport au nombre de tâches à exécuter, l’utilisateur aura l’impression d’une exécution simultanée des programmes. Les priorités associées aux différents programmes sont, en général, gérées par le système d'exploitation.

Système d’exploitation

Article détaillé :
Système d'exploitation Le système d’exploitation est le programme central qui contient les éléments de base nécessaires au bon fonctionnement de l’ordinateur. Le système d’exploitation alloue les ressources physiques de l’ordinateur (temps processeur, mémoire etc.) aux différents programmes en cours d’exécution. Il fournit aussi des outils aux autres programmes (comme les drivers) afin de leur faciliter l’utilisation des différents périphériques sans avoir à en connaître les détails physiques.

Types d’ordinateurs

périphériques
- ordinateur du futur ;
- ordinateurs actuels :
  - les ordinateurs personnels (PC ou Macintosh) :
    - les ordinateurs de bureau  ;
    - les ordinateurs portables .
  - les assistants personnels (ou PDA)  ;
  - les moyens systèmes (midrange) (ex IBM AS/400-ISeries, RISC 6000...)  
  - les mainframes (serveurs centraux) (ex. : IBM 43xx et ES9000, Siemens SR2000 et S110 ...)  ;
  - les superordinateurs  ;
  - les serveurs en rack (1U)  ;
  - les stations de travail  ;
- ordinateur du passé.


1958

Catégorie:1958 Cette page concerne l'année 1958 du calendrier grégorien.

Événements


- 29 octobre : Élection du nouveau pape Jean XXIII (Cardinal Angelo Giuseppe Roncalli) (fin en 1963). Il succède à Pie XII.
- 31 octobre : Conférence à Genève, Suisse sur l'arrêt et le contrôle des expériences nucléaires (31 oct-18 déc).
- Inauguration du siège permanent de l'UNESCO à Paris, conçu par l'américain Marcel Breuer, l'italien Pier-Luigi Nervi et le français Bernard Zehrfuss.

Europe

Europe de l'Est


- 27 mars : Nikita Khrouchtchev cumule les fonctions de premier secrétaire du Parti communiste et de chef du gouvernement de l'Union soviétique.
- 4 avril : Khrouchtchev annonce un arrêt unilatéral des essais nucléaires.
- 16 juin : Exécution de Imre Nagy et de trois de ses collaborateurs. Imre Nagy se trouvait à la tête du gouvernement hongrois lors de la révolte de 1956 écrasée par les Soviétiques.

Europe de l'Ouest


- 1 janvier : Entrée en vigueur du Marché commun.
- 24 février : Accord américano-britannique sur l'installation de fusées au Royaume-Uni.
- 31 juillet : La Grande-Bretagne et la République fédérale d'Allemagne signent un accord de coopération nucléaire d'une durée de dix ans.
- 22 août : États-Unis et Royaume-Uni proposent la suspension des essais nucléaires pendant un an.
- 24 septembre : Memorendum sur le directoire à trois de l'OTAN (États-Unis, Royaume-Uni, France).
- Ayyubkhan devient président de la République Espagnole, jusqu'en 1969.
Belgique

- 17 avril : Ouverture de l'exposition universelle à Bruxelles.
- Le prix Nobel de la paix est attribué au belge Dominique Georges Henri Pire.
France

- En janvier : mise en service de l'usine UP1 d'extraction de plutonium à Marcoule.
- En mars : Première livraison du pétrole saharien.
- 15 avril : Chute du gouvernement Félix Gaillard.
- 13 mai :
  - Le général Jacques Massu constitue un comité de salut public à Alger pour maintenir l'Algérie Française.
  - Début de la fin de la 4e République suite aux évènements d'Alger.
- 14 mai : Début du gouvernement Pierre Pflimlin.
- 19 mai : Conférence de presse du général de Gaulle.
- 28 mai :
  - Démission du président du Conseil Pflimlin et fin de son gouvernement.
  - Manifestation antifasciste à Paris.
- 1 juin : Le général Charles de Gaulle devient Président du Conseil.
- 2 juin : Le nouveau Président du Conseil de Gaulle obtient les pleins pouvoirs de l'Assemblée pour six mois, avec mission d'élaborer une nouvelle Constitution.
- 12 juillet : Construction à Pierrelatte d'une usine de séparation isotopique de l'uranium.
- 4 septembre : De Gaulle présente la nouvelle constitution, place de la République à Paris.
- 28 septembre : Approbation par référendum de la [http://wikisource.org/wiki/Constitution_de_la_France_(5e_République) Constitution de la Cinquième République], avec près de 80 % de oui.
- En septembre, au congrès de la SFIO en congrès, scission de l'aile gauche (Savary, Depreux Mayer...) qui fonde le Parti socialiste autonome (PSA).
- 1 octobre : Création de l'Union pour la Nouvelle République (UNR).
- 4 octobre : Promulgation de la Constitution de la Ve République, adoptée par référendum le 28 septembre.
- 23 novembre : Élections législatives (23-30 nov) : large victoire de la droite (UNR), fort recul des communistes.
- 9 décembre : Jacques Chaban-Delmas président de l'Assemblée nationale.
- 21 décembre : Charles de Gaulle est élu président de la République et de la Communauté française avec 77,5% des voix, il succède à René Coty le 8 janvier 1959, (fin en 1969).
- 28 décembre : Mise en œuvre du Plan Pinay-Rueff d'assainissement financier avec une dévaluation de 17,5% et la création du nouveau franc.
- L'assurance automobile devient obligatoire.
- Création du régime de l'Assurance chômage des salariés (Unedic et Assedic).
- La télévision équipe un peu moins de 10% des foyers, mais les français disposent de 10,5 millions de récepteurs radios.
- Le taux de natalité est encore supérieur à 18 ‰, un taux qui correspond à environ 810 000 naissances par an. Entre 1946 et 1958, le nombre des jeunes âgés de moins de 15 ans a augmenté de plus de 30 %. Il en résulte une explosion des effectifs à scolariser. Ce sont les enfants du baby-boom.
Suisse

- 9 avril : Le mécène Oskar Reinhart annonce qu'il lègue sa collection de peinture à la ville de Winterthour.
- 14 avril : Première au Théâtre municipal de Bâle de «Titus Feuerfuchs», opéra de Heinrich Sutermeister, d'après la pièce de Johann Nestroy.
- 3 mai : Jack Rollan entreprend une tournée sous un chapiteau avec le «Petit maltraité d'histoire suisse», une fantaisie en dix-huit épisodes, jouée par Charles Apothéloz et sa troupe des Faux-Nez.
- 31 mai : Le Théâtre du Jorat, à Mézières, fête ses cinquante ans d'existence avec la création du « Buisson ardent », de Géo H. Blanc.
- : Les citoyens de Bâle-Campagne approuvent l'initiative demandant la fusion de ce demi-canton avec celui de Bâle-Ville.
- 17 juillet : ouverte à Zurich de la SAFFA, deuxième exposition sur le travail féminin [http://www.fond-lavorofemminile.ch/francais/histoire/index.htm Site]
- 26 octobre : par 65 % des voix, les citoyens suisses refusent de réduire leur semaine de travail de 48 à 44 heures.
- 3 novembre : décès du conseiller fédéral Markus Feldmann.
- 10 décembre : élection au Conseil fédéral de l'agrarien bernois Friedrich Traugott Wahlen.
- Voir aussi Algérie

Afrique


- 2 octobre : Indépendance de la Guinée octroyée par la France.

Amériques

Amérique du Nord

États-Unis

- 24 mai : Formation à Washington de l'agence de presse UPI (United Press International).
- 7 juillet : l'Alaska devient le 49 état des États-Unis.

Amérique Latine


- Décembre : Fidel Castro et ses guérilleros achèvent de prendre le contrôle de Cuba en faisant le siège de Santiago où le dictateur Batista se prépare à prendre la fuite.
- 1 décembre : Adolfo López Mateos succède à Adolfo Ruiz Cortines, à la présidence du Mexique.

Asie


- Indépendance de Singapour octroyée par la Grande Bretagne.
- En septembre, U Nu confie le pouvoir à l'armée pour rétablir l'ordre en Birmanie. Le général Ne Win devient Premier ministre et établit une dictature anticommuniste.

Chine


- 5 mai : Au VIII congrès du Parti communiste chinois (5-23 mai), Mao Zedong lance le « Grand bond en avant » dont l'objectif est de permettre à la Chine populaire de rattraper le Royaume-Uni en 15 ans.
- 9 mai : La Chine rompt ses relations diplomatiques avec le Japon.
- 31 juillet : Voyage de Nikita Khrouchtchev en Chine.
- Achèvement de la collectivisation des campagnes en Chine communiste avec la création des communes populaires.
- 22 août : Bombardements chinois sur Quemoy et Matsu (22-25 août).
- République Populaire de Chine : le 28 janvier, le gouvernement de Mao Zedong met en place la graphie simplifiée des caractères de l'écriture chinoise.

Océanie & Pacifique


- 1 octobre : Transfert de la souveraineté de l'île Christmas du Royaume-Uni à l'Australie.

Proche-Orient & monde arabe


- 1 février : L'Égyptien Gamal Abdel Nasser, champion du panarabisme au Proche-Orient, annonce la création de la République Arabe Unie qui regroupe l'Égypte et la Syrie.
- 21 février : Nasser est choisi comme chef de la nouvelle République arabe unie.
- 14 juillet : Un soulèvement nationaliste renverse la dynastie hachémite en Irak. Prise de pouvoir par le général Kassem et instauration de la république.

Algérie


- 11 janvier : Le pétrole du Sahara arrive jusqu'à Philippeville.
- 31 janvier : Vote de la loi-cadre sur l'Algérie.
- 8 février : Bombardement par l'armée française du village tunisien de Sakhiet-Sidi-Youssef.
- 17 février : Les États-Unis proposent leurs bons offices dans l'affaire algérienne.
- 13 mai : Émeutes insurrectionnelles à Alger et création du Comité de Salut public. De Gaulle appelé au pouvoir par les Pieds-Noirs.
- 15 mai : Le général Salan fait appel au général de Gaulle.
- 4 juin : Lors de son voyage à Alger (4-7 juin), de Gaulle lance le fameux : « Je vous ai compris ».
- 1 juillet : Nouveau voyage de De Gaulle en Algérie.

Arts & Cultures

Cinéma

Films remarquables


- Le Joueur drame de Claude Autant-Lara avec Gérard Philipe, Liselotte Pulver et Bernard Blier.
- Goha réalisé par Jacques Baratier (Tunisie).
- Les Fraises sauvages réalisé par Ingmar Bergman.
- Au Seuil de la vie (Nara livet) réalisé par Ingmar Bergman.
- Les Jeunes maris réalisé par Mauro Bolognini (Italie).
- La Chatte sur un toit brûlant (Cat on a Hot tin Roof), comédie dramatique de Richard Brooks avec Elizabeth Taylor, Paul Newman et Burl Ives.
- Le Génie du mal (Compulsion) réalisé par Richard Fleischer avec Orson Welles et Diane Varsi.
- Sueurs froides (Vertigo) réalisé par Alfred Hitchcock avec James Stewart et Kim Novak.
- Quand passent les cigognes réalisé par Mikhaïl Kalatozov (URSS) remporte la Palme d'Or au Festival de Cannes.
- Gigi réalisé par Vincente Minnelli avec Louis Jourdan et Leslie Caron - Remporte l'Oscar du meilleur film.
- Le Pigeon réalisé par Mario Monicelli (Italie).
- Le Gaucher (The Left Handed Gun) réalisé par Arthur Penn avec Paul Newman et Lita Milan.
- Le Salon de musique (Jalsaghar), drame de Satyajit Ray (Inde) avec Chhabi Biswas, Ganda Pada Basu et Kali Sarkar.
- Hiroshima mon amour comédie dramatique de Alain Resnais, avec Emmanuelle Riva, Eiji Okada et Bernard Fresson.
- Le Petit prof comédie de Carlo Rim avec Darry Cowl, Béatrice Altariba et Yves Robert.
- Les Feux de l'été (The Long hot summer) réalisé par Martin Ritt avec Paul Newman et Orson Welles.
- Visages de bronze réalisé par Bernard Taisant (Suisse).
- Mon oncle réalisé par Jacques Tati avec Jacques Tati et Jean-Pierre Zola - Prix spécial à Cannes.
- Les Rendez-vous du diable documentaire de Haroun Tazieff.
- The Fearmakers drame de Jacques Tourneur avec Dana Andrews, Dick Foran et Mel Torme.
- La Soif du mal (Touch of Evil) réalisé par Orson Welles avec Charlton Heston, Janet Leigh et Marlène Dietrich.
- Témoin à charge (Witness for the Prosecution), film policier de Billy Wilder avec Tyrone Power, Marlène Dietrich et Charles Laughton.
- Aventures fantastiques (Vynalez Zary) film fantastique de Karel Zeman (Tchécoslovaquie) avec Arnots Navratil, Lubor Tokos et Jana Zatloukalova.

Littérature & théâtre


- 1 avril : Le prix Médicis est fondé par Gala Barbisan et Jean-Pierre Giraudoux.
- 23 octobre : Boris Pasternak obtient le prix Nobel de littérature pour son roman Docteur Jivago mais sous la pression soviétique il doit renoncer à le recevoir.
- L'écrivain français Louis Aragon publie La Semaine sainte.
- L'écrivaine Simone de Beauvoir publie Mémoires d'une jeune fille rangée.
- La romancière Marguerite Duras publie Moderato cantabile.
- L'écrivain russe Alexandre Soljenitsyne commence à écrire l'Archipel du Goulag qui sera publié en 1973

Musiques & spectacles


- : Film musical « King Creole » mettant en vedette Elvis Presley.
- 29 août : George Harrison rejoint John Lennon et Paul McCartney des Quarrymen.

Sciences & techniques


- Le professeur d'immuno-hématologie français Jean Dausset découvre le système HLA (système génétique des groupes tissulaires) pour lequel il aura le prix Nobel de médecine en 1980.

Aéronautique & Espace


- 31 janvier : Lancement du satellite américain Explorer I, lancé de Cap Canaveral, en Floride.
- Découverte des ceintures de radiation par Van Allen grâce au satellite Explorer I.
- 2 avril : Le Conseil national sur l'aéronautique est rebaptisé NASA (National Aeronautics and Space Administration), autorisée le 29 juillet par le Congrès américain.
- Mise en orbite du satellite Spoutnik III.
- : Création de la NASA (National Aeronautics and Space Administration).
- 13 décembre : Lancement à Cap Canaveral d'une fusée américaine Jupiter, ayant à son bord un singe et sera placée sur orbite.

Techniques appliquées


- 27 mars : Nouveau disque stéréophonique par la compagnie CBS.
- Août - Le sous-marin américain Nautilus réussit le passage du pôle Nord en plongée, sous la calotte glaciaire.
- Invention du sonar à profondeur variable, procédé qui permet de descendre les sonars dans l'eau plutôt que de les fixer à la coque des navires.
- Au Canada, invention de l'horloge atomique à jet de césium 133 ayant une précision de l'ordre de quelques millionièmes de seconde par an.

Sports & découvertes


- 8 janvier : Bobby Fischer gagne le championnat américain d'échecs pour la première fois à l'âge de 14 ans.
- Coupe du monde de football en Suède. Le 29 juin, le Brésil remporte le titre de champion du monde grâce au jeune Pelé (17 ans). La France se classe à la troisième place, Just Fontaine a marqué 13 buts, record qui n'a pas encore été battu.
- En juillet : Le 45e Tour de France cycliste est remporté par Charly Gaul, deuxième Vito Favero, troisième Raphaël Geminiani, montagne Federico Bahamontès, meilleur sprinter le français Jean Graczyk.
- 18 août : Floyd Patterson conserve son titre de champion du monde des poids lourds à la boxe en battant Roy Harris par abandon au 12e round à Los Angeles.
- Le Stade de Reims est champion de France et remporte la Coupe de France.

Naissances en 1958


- 19 janvier : Thierry Tusseau, footballeur
- 14 février : Buzy, chanteuse française
- 24 février : Plastic Bertrand (de son vrai nom Roger Jouret), chanteur belge
- 26 février : Michel Houellebecq, écrivain français
- 1 mars : Bertrand Piccard, a fait le premier tour du monde en ballon
- 5 mars : Andy Gibb, des Bee Gees
- 10 mars : Sharon Stone, actrice américaine
- 14 mars : Albert II, prince de Monaco
- 21 mars : Gary Oldman, acteur anglais
- 27 avril : Arielle Dombasle, réalisatrice, actrice, scénariste et chanteuse française
- 29 avril : Michelle Pfeiffer, actrice américaine
- 29 mai : Annette Bening, actrice américaine
- 7 juin : Prince, musicien américain
- 5 juillet : Dominique Nicolas, ex-compositeur et guitariste du groupe Indochine
- 25 juillet : Thurston Moore, chanteur et guitariste du groupe Sonic Youth
- 16 août : Madonna, chanteuse et actrice américaine
- 16 août : José-Luis Clerc, joueur de tennis
- 18 août : Didier Auriol, pilote de rallye
- 25 août : Tim Burton cinéaste américain
- 29 août : Michael Jackson, chanteur américain
- 31 août : Serge Blanco, rugbyman français
- 2 septembre : Olivier Grouillard, coureur automobile F1
- 20 octobre : Viggo Mortensen,acteur, peintre, poète et photographe américain
- 6 décembre : Nick Park, réalisateur de films d'animation

Décès en 1958


- 1 janvier : Edward Weston, photographe américain
- 30 janvier : Jean Crotti, peintre suisse
- 30 janvier : Ernst Heinkel, constructeur d'avions allemand
- 13 février : Georges Rouault, peintre français
- 26 mai : Francis Carco, romancier
- 3 juin : Marceau Pivert, socialiste français
- 12 août : André Bauchant, peintre français
- 14 août : Frédéric Joliot-Curie, physicien français, prix Nobel de Chimie en 1935.
- 26 août : Ralph Vaughan Williams, compositeur anglais
- 27 août : Ernest Orlando Lawrence, physicien américain, prix Nobel de Physique en 1939.
- 9 octobre : Pie XII, pape
- 11 octobre : Maurice de Vlaminck, peintre français
- 11 novembre : André Bazin, critique et théoricien de cinéma français
- 15 novembre : Tyrone Power, acteur américain __NOTOC__ ja:1958年 ko:1958년 ms:1958 simple:1958 th:พ.ศ. 2501

Microprocesseur

ko:마이크로프로세서 ja:マイクロプロセッサ th:ไมโครโพรเซสเซอร์
-
Le microprocesseur est le cœur des micro-ordinateurs. À strictement parler, il s'agit d'un processeur ou central processing unit qui a été réduit à une taille suffisamment petite pour tenir sur un seul circuit intégré (puce).
Un processeur plus traditionnel (pour ne pas dire ancien) peut — lui — aller jusqu'à tenir sur plusieurs cartes. Comme tous les processeurs, il prend en charge l'exécution des instructions contenues dans les programmes informatiques écrits avec des langages de programmation allant de l'assembleur à des langages abstraits traduits soit par des compilateurs soit par des interpréteurs. Néanmoins, la distinction entre central processing unit, CPU, processeur et microprocesseur est souvent abandonnée au profit d'une banalisation de ces termes. La distinction se fait désormais dans sa fonction entre celle centrale et celle prenant en charge des fonctions comme le graphisme ou la compression/décompression audio-vidéo. interpréteur

Histoire

Le microprocesseur a été inventé par Marcian Ted Hoff en 1971, alors que celui-ci était ingénieur chez Intel. À l'époque, ni la direction d'Intel ni le client japonais à qui était destiné le microprocesseur, n'ont été intéressés par l'invention. En 1990, on apprenait toutefois que la paternité du concept de Micro-processeur jusque là revendiquée depuis 1971, et 1973 pour le brevet, par Intel et Marcian Ted Hoff, était mal-fondée. En effet Gilbert Hyatt avait dès 1970 déposé un brevet plus étendu sur ce concept et avait poursuivi, en toute discrétion pour éviter les pressions, la validation de ce brevet pendant les 20 années qui suivirent. Ce brevet s'il le souhaitait l'autoriserait à percevoir des royalties (droits d'auteur) sur tous les micro-processeurs fabriqués et à venir de par le monde. Le premier microprocesseur commercialisé est le 4004 4-bits le 15 novembre 1971. Il fut suivi par le 8008. Ces processeurs sont les précurseurs des Intel 8080 et Zilog Z80 et de la future famille des Intel x86.

Familles de microprocesseurs

Il existe plusieurs familles de microprocesseurs :
- La plus connue par le grand public est celle de la famille x86, développée principalement par Intel (Pentium), AMD (Athlon), ViA, Transmeta... Les deux premiers constructeurs sont désormais les seuls encore réellement dans la course et fabriquent la plus grande partie des processeurs pour PC (2005).
- Les PowerPC d'IBM et Motorola équipent actuellement les Macintosh (Apple Computer) ainsi que divers systèmes embarqués. Des dérivés équiperont aussi les futures consoles de jeu : Playstation 3, la Xbox 360 et probablement la future Nintendo Revolution...
- La famille 68000 de Motorola animait les anciens Macintosh, les Megadrive, les Atari ST et les Commodore Amiga. Leurs dérivés (Dragonball, ColdFire) sont toujours utilisés dans des systèmes embarqués. Parmi les familles moins connues du grand public:
- La famille Sparc anime la plus grande partie des stations de travail de Sun Microsystems.
- La famille MIPS anime les stations de travail de Silicon Graphics, des consoles de jeux, comme les PSOne et des systèmes embarqués, ou des routeurs Cisco.
- La famille StrongARM est de nos jours utilisée uniquement dans les systèmes embarqués, elle a précédemment été utilisée par Acorn pour ses Archimedes et RiscPC.

Fonctionnement

Les microprocesseurs sont cadencés par une horloge (signal régulier rapide, imposant un rythme au circuit et, assurant éventuellement une synchronisation avec les autres composants, tel que la mémoire). Au milieu des années 1980, les microprocesseurs fonctionnaient de 4 à 8 MHz. Courant 2004, cette vitesse d'horloge atteint 4 GHz sur des modèles commerciaux (5 GHz en laboratoire). Plus la vitesse de l'horloge est élevée, plus le microprocesseur sera capable d'exécuter à un rythme élevé les instructions de base des programmes. Mais l'augmentation de la vitesse d'horloge présente des inconvénients : plus le microprossesseur tourne vite, plus il consomme, et plus il chauffe. Les microprocesseurs actuels sont optimisés pour exécuter plus d'une instruction par cycle d'horloge, ce sont des microprocesseurs avec des unités d'exécution parallélisées. De plus ils sont dotés de procédures qui « anticipent » les instructions suivantes avec l'aide de la statistique. Dans la course à la puissance des microprocesseurs, deux méthodes d'optimisation sont en concurrence : # La technologie du jeu d'instructions simplifié (RISC, Reduced Instruction Set Computer), rapide avec des instructions simples, facile à fabriquer et dont on peut monter la vitesse de l'horloge sans trop de difficultés techniques. # La technologie appellée CISC (Complex Instruction Set Computer), dont chaque instruction complexe nécessite plus de cycles d'horloge, mais qui a en son cœur beaucoup d'instructions pré-câblées. Néanmoins, avec la considérable augmentation de la taille des puces électroniques et la gigantesque accélération des fréquences d'horloge, la distinction entre RISC et CISC a quasi complètement disparu. Là où des familles tranchées existaient, on observe aujourd'hui des microprocesseurs où une structure interne RISC apporte de la puissance tout en restant compatible avec une utilisation de type CISC (la famille Intel x86 a ainsi subi discrètement une transition entre une organisation initialement très typique d'une structure CISC. Actuellement elle utilise un cœur RISC très rapide, s'appuyant sur un système de réarrangement du code à la volée) mis en œuvre, en partie, grace à des mémoires cache de plus en plus étendue, comportant jusqu'à trois niveaux.

Fabrication des microprocesseurs

La fabrication d'un microprocesseur est essentiellement identique à celle de n'importe quel circuit intégré (voir le chapitre à ce sujet). Elle suit donc un procédé complexe. Mais l'énorme taille de la plupart des microprocesseurs a tendance à augmenter encore le coût de l'opération. La loi de Moore, qui indique que le degré d'intégration des microprocesseurs double tous les 18 mois, indique également que les coûts de production doublent en même temps que le degré d'intégration. La fabrication des microprocesseurs est aujourd'hui considérée comme l'un des deux facteurs d'augmentation de la capacité des unités de fabrication (avec les contraintes liées à la fabrication des mémoires à grande capacité). La finesse de la gravure industrielle a atteint désormais 65 nm.

Fonctions à développer

Organisation parallèle

Dépendant aussi du système d'exploitation la tendance actuelle est l'installation de plusieurs processeurs parallèles et de multiples tâches d'où l'importance grandissante des fonctions d'arbitrages entre processus (par exemple l'hyper threading). En effet, l'architecture super scalaire (mise en parallèle des tâches dans une unité d'exécution) des processeurs actuels ne suffit actuellement plus au multi-threading tel qu'il est utilisé.

Sécurité et location

Il existe de nombreux projets d'intégration au cœur des microprocesseurs de fonctions visant à empêcher les copies illégales de fichiers (technologies DRM). Le consortium TCPA, notamment, a déjà créé des puces permettant de créer une "zone de confiance" au sein du système informatique, à l'aide d'une puce d'identification spécifique. Certains modèles d'ordinateurs, comme les portables d'IBM intègrent déja de telles puces. La prochaine génération de cette technologie sera probablement intégrée dans les processeurs centraux des ordinateurs. Ces technologies sont décriées, notamment par les partisans du logiciel libre, pour qui elles possèdent un potentiel liberticide. En effet, conjuguées à un système d'exploitation prévu à cet effet, par exemple dérivé du projet NGSCB de Microsoft, ce type de technologie permet au tiers de confiance (le prestataire qui va vérifier la validité des composants du système) d'accéder à distance au contenu de l'ordinateur, voire d'empêcher l'exécution de certaines opérations sur celui-ci.

Mémoire étendue

Ancien système d'extension de la mémoire permettant de dépasser la limite de 1Mo du microprocesseur 8086 de l'époque. Cette mémoire était accessible par pages de 64 Ko. On ne l'utilise plus de nos jours en raison des capacités d'adressages étendues des processeurs récents ainsi qu'en raison de l'extrême lenteur des accès aléatoires dès que ceux-ci nécessitent un changement de page mémoire.

Systèmes d'exploitation multiple

Vanderpool/Silvervale: si un système d'exploitation de travail est infecté par un virus coriace, un autre de préférence sur une autre base comme Linux vers Mac OS ou Windows pourrait agir comme gardien et désinfecter le premier tout en ne laissant pas la possibilité au virus de se propager.

Anticipation des problèmes et gestion à distance

Particulièrement utile pour les serveurs.

Le problème de l'échauffement

L'échauffement des microprocesseurs reste grosso modo et malgré l'usage de techniques de gravures de plus en plus fines, proportionnel au carré de leur tension à architecture donnée. Avec V la tension, f la fréquence, et k un coefficient d'ajustement, on peut calculer la puissance dissipée P : P = k \times V^2 \times f
- Un i686 à 1 GHz (1,7V), deux fois plus rapide, consomme typiquement 34 W, ce qui n'est pas loin du quadruple.
- À 2 GHz un Opteron dissipe 107 W et un G5 55 W. Ce problème est lié à un autre, celui de la dissipation thermique et donc souvent des ventilateurs, sources de nuisances sonores difficilement compatibles avec un environnement de bureau. Le refroidissement liquide (à eau) est proposé.

Voir aussi

Liens internes


- Liste de microprocesseurs
- Processeur
- Loi de Moore

Liens externes


- [http://www.computerhistory.org/exhibits/microprocessors/index.shtml galerie de microprocesseurs de 1971 à 1996]
- [http://www.x86-secret.com/popups/articleswindow.php?id=64 Article sur la fabrication des wafers]

Registre


- Un registre en musique, les gammes accessibles à un instrument, les genres que préfère un chanteur ;
- Un registre de langue en linguistique, niveau d'usage d'un mot familier, courant ou soutenu ;
- Un registre littéraire ;
- En informatique :
  - Un registre en matériel informatique, une case mémoire de plusieurs bits dans un microprocesseur (voir assembleur);
  - La Base de registre de Windows
  - Registre de noms de domaine, organisation qui gère un top-level domain
  - Registre Internet régional ou regional Internet registry, organisation qui distribue les adresses IP
- Un registre en électronique, synonyme de bascule, une case mémoire d'un bit.
- Registre du commerce
  - En France : Registre du commerce et des sociétés géré individuellement par les greffes de tribunaux, Registre national du commerce et des sociétés centralisé par l'Institut national de la propriété industrielle
  - En Suisse : Registre du commerce (RC)
- Autres registres administratifs : registre des mariages, registres paroissiaux (voir généalogie, voir état civil en Suisse), registres des baptêmes et des sépultures (voir Histoire de l'état civil en France), registre pour les hypothèques, registre des prostitué(e)s (époque romaine : voir histoire de la prostitution; époque actuelle : voir prostitution), registre obituaire (voir Obituarophilie), registres du Parlement de Paris 1254-1318 (voir Olim) ....etc.

Superscalaire

Un processeur est dit superscalaire s'il est capable d'exécuter plusieurs instructions simultanément, chacune dans un pipeline différent. Cette architecture n'est raisonnable que si le processeur contient plusieurs unités de calcul. Un processeur superscalaire de degré N sera capable de produire N instructions par cycle d'horloge. pipeline

Exemples

! Caractéristiques ! Intel i960CA ! IBM RS/6000 POWER ! DEC 21064 ! DEC 21164 |- | Fréquence, année || 25 Mhz, 1986 || 30 Mhz, 1990 || 150 Mhz, 1992 || 266-333 Mhz, 1994 |- | Degré || 3 instructions/cycle, 6 unités de calcul || 4 instructions/cycle (FXU, FPU, et 2 ICU) || 2 instructions/cycle || 4 instructions/cycle |- | Performances annoncées || 30 MIPS@25Mhz || 34 MIPS/11 MFLOPS @25 Mhz || 300 MIPS (crète), 150 MFLOPS (crète) || |

Alpha

Linguistique


- Alpha (Α, α) est la première lettre de l'alphabet grec et l'équivalent de la lettre A de l'alphabet latin. À l'origine, le nom de cette lettre dérive du mot aleph qui désigne un bœuf en phénicien, une langue sémitique dont les locuteurs furent à l'origine de l'alphabet dont dérive l'alphabet grec. La forme de la lettre majuscule A en grec (plus tard empruntée par le latin), est elle-même une tête de bœuf ayant subi une rotation de 180 degrés.

Arts et culture

Bande dessinée


- Alpha est une bande dessinée des éditions du Lombard

Musique


- Alpha est un groupe de musique trip-hop

Sciences

Mathématiques


- On note parfois un angle plat α - une autre notation courante est θ.

Physique


- Le rayonnement α est l'un des trois types de rayonnement radioactif.
- La polarisabilité est généralement notée α.

Astronomie


- Alpha désigne généralement l'étoile la plus brillante d'une constellation (par exemple : Alpha du Centaure).

Informatique


- La version alpha est une version de développement d'un logiciel
- DEC Alpha est un microprocesseur de DEC
- Alpha est un langage de programmation pour le calcul parallèle
- L'alpha-réduction est un mécanisme du lambda-calcul

Psychanalyse

Pour le psychanalyste W.R. Bion, la fonction alpha permet de transformer les éléments béta, c'est à dire éléments bruts, non intégrés, non élaborés par le psychisme, en éléments alpha, éléments pensables, représentables, symbolisables.

Divers


- En zoologie, Alpha (Mâle alpha, Femelle alpha) désigne l'individu dominant d'un groupe d'animaux, par exemple dans une meute de loups ou dans une tribu de chimpanzés.
- Alpha est le nom donné au taux de transparence d'une image ou d'une couleur.
- La plaquette Alpha, dans une école, est la plaquette de présentation réalisée par les élèves.
- Dans la religion chrétienne,comme également dans la bible dite Septante (livre d'Isaie), l'alpha et l'oméga, associés sous le vocable Alpha et Omega sont les symboles de l'éternité de Dieu (Apocalypse, 22:13), situé au commencement et à la fin (à noter que s'il y commencement et fin, la notion d'éternité prend un sens particulier) de toutes choses. Ces deux lettres étaient parfois utilisées par les premiers chrétiens sur certains monuments. Elles figurent toujours sur le Chrisme.
- Être Alpha, dans le jargon des taupins, veut dire être admissible à l'oral d'un concours d'entrée dans une grande école. Cette terminologie vient du jargon de l'X ; les X entraient (dans les années 1960) dans cette école avec le grade d'aspirant, grade dont l'épaulette distinctive, dans l'Artillerie, comme de nos jours dans l'Armée de l'Air, était un alpha d'or sur fond gris. A noter que le fait de ne pas être α valait d'être déclaré β, abréviation irrévérencieuse de bité, mot aujourd'hui banalisé mais à l'époque perçu comme osé.
- Alpha est le mot redondant associé à la lettre A dans l'alphabet radio normalisé par l'OACI. A als:Α ja:Α ko:Α

Bit

ko:비트 ja:ビット simple:Bit th:บิต Le bit est une unité de mesure en informatique désignant la quantité élémentaire d'information représentée par un chiffre binaire. On en doit l'invention à John W. Tukey, et la popularisation à Claude Shannon. Le mot bit est la contraction de l'anglais binary digit, qui signifie « chiffre binaire ». En anglais, bit a aussi le sens de « fragment » ou de « parcelle ». Il est utile de signaler l'homophonie avec « byte » (octet en anglais), qui prononcé « à la française », peut prêter très souvent à confusion. Un bit ne peut prendre que deux valeurs : 0 ou 1. Selon le contexte, numérique, logique (voir algèbre de Boole), ou électronique numérique, on les appelle « faux » et « vrai » ou « ouvert » et « fermé » : On note que la valeur 0 est associée à « ouvert » en électronique, car dans cet état le courant ne passe pas (on parle d'interrupteur ouvert ou de circuit ouvert). Le nombre de bits traités simultanément par un microprocesseur courant d'ordinateur a varié de 4 en 1973 à 64 en 2004. Le plus petit paquet traitable (ou adressable) est appelé byte. Aujourd'hui, une taille du byte de 8 bits, soit un octet, s'est imposée suite à la généralisation de l'échange de données et des télécommunications. Sur d'anciens processeurs, le byte était parfois de 6, 7 ou 9 bits. Stricto sensu, byte n'a donc pas toujours été synonyme d'octet. D'ailleurs, lorsqu'une norme technique anglophone désigne spécifiquement un paquet de 8 bits, elle utilise le mot anglais octet. Lorsqu'un microprocesseur est conçu pour traiter simultanément plusieurs bytes, on appelle « mot » le paquet de bytes. Les tailles de mot les plus courantes sont de 8, 16, 32 et 64 bits. On parlera alors par exemple de « microprocesseur 64 bits ».

Voir aussi

Octet ~ Byte ~ Adressage mémoire ~ Microprocesseur ~ Informatique ~ Électronique numérique ~ Algèbre de Boole ~ Logique Catégorie:Unité de mesure informatique

Processeur vectoriel

Catégorie:Matériel informatique Un processeur vectoriel est un processeur conçu pour exécuter des opérations sur les vecteurs plutôt que les nombres simples.

Principe

Contrairement aux processeurs scalaires, les processeurs vectoriels sont spécialement conçus et optimisés pour exécuter la même instruction sur chacune des données contenues dans un tableau. Ils sont surtout utilisés pour le calcul intensif sur supercalculateur. Leur architecture est basée sur les pipelines : pipelines

Exemple de code vectoriel

L'exemple ci dessous montre comment le code FORTRAN : DO 100 I = 1, N A(I) = B(I) + C(I) 100 B(I) = 2
- A(I + 1) va être traduit, en terme d'opérations à effectuer, sur un processeur scalaire, ou sur un processeur vectoriel.

Marques et modèles

Ces marques fabriquent, ou bien ont fabriqué, des ordinateurs basés sur, ou contenant, des processeurs vectoriels :
- Cray depuis le Cray 1
- NEC gamme SX
- Fujitsu, VP400, VP2000, VPP500
- Hitachi, S-820
- IBM, option vectoriel (VF, pour Vector Facility) du modèle 3090 dénommé 3090/VF
- DEC, processeur vectoriel optionnel sur le modele 9000 dénommé 9000/440VP
- CDC STAR 100, ETA 10E, Cyber 205, Cyber 2000V
- Texas Instruments TI-ASC (Advanced Scientific Computer)

Voir aussi

Liens internes


- pipeline pour une comparaison des architectures basées sur ce procédé. ja:ベクトル計算機

Processeur VLIW

ja:VLIW VLIW, initiales de Very Long Instruction Word en anglais, dénote une famille d'ordinateurs dotés d'un processeur à mot d'instruction très long (couramment supérieur à 128 bits).

Principe

Sur ces processeurs, chaque instruction peut faire 128, 256 bits de long, voire plus. Sont codés à l'intérieur de ces instructions les opérations à effectuer par les différentes unités de calcul disponible dans l'unité centrale. Il est de la responsabilité du compilateur de générer un code qui prend en compte la disponibilités des ressources et ne provoque pas de problèmes matériel lors de son exécution. Un mot VLIW est parfois appelé un bundle, selon l'architecture. Chaque bundle peut contenir plusieurs instructions. Ces instructions sont positionnées à un certain emplacement du bundle : un slot. En général chaque slot correspond à un type d'instruction, c'est-à-dire que le compilateur ne peut pas affecter à un slot dédié aux instructions arithmétiques entières une multiplication flottante, par exemple.

Exemple

Prenons un exemple de source en assembleur VLIW pour illustrer le problème d'affectation des ressources. Le processeur pour lequel on génère du code n'a que 4 unités : une unité de calcul sur des entiers, une unité flottante, une unité de chargement/rangement (accès mémoire), et une unité de branchement (un mot VLIW ne pourra contenir plus de 4 instructions) : Unités de calcul Code source : ... I1 ADD R1, R1, -2 I2 FMUL R2, R1, 10 I3 STORE R3, #100 I4 JE R2, FinCode I5 LOAD R4, R1(4) ... On voit ici une dépendance de type RAW (Read After Write, lecture après écriture), qui empêche d'exécuter I2 en même temps que I1. En revanche on peut paralléliser I1 et I3, car il n'y a pas de dépendance et parce qu'elles n'utilisent pas les mêmes ressources matérielles (l'unité entière pour I1 et l'unité de branchement pour I2). Le compilateur produira le mot machine suivant : Mot machine produit par le code précédant L'exécution de ce mot se fera de la manière suivante : Exécution d'un mot VLIW Le fait que le processeur ne réorganise pas les données qu'il va exécuter le caractérise comme étant un processeur in-order (dans l'ordre). Le compilateur a donc la charge d'organiser correctement les instructions parmi les bundles, tout en respectant les types de dépendances habituelles (aléa de donnée, etc.) qui sont normalement gérées au niveau matériel par les architectures classiques (en général via l'algorithme de Tomasulo). Outre les instructions classiques (celles qui seront exécutées), le compilateur doit « remplir les slots vides du bundle » pour que chaque mot ait la taille idoine (128, 256, 384 bits). Pour ce faire il y place des instructions ne faisant rien (NOP, pour No Operation), comblant ainsi les emplacements vides. La faible densité de code résultante de ces instructions très longue peut être compensée par une décompression à la volée du code au moment de son exécution.

Pipeline interne

Ces architectures dépendent aussi d'un pipeline interne, dont on peut représenter la façon dont sont exécutées les opérations : pipeline

Implémentations commerciales

La première machine utilisant cette architecture a été produite par la société Multiflow entre les années 1984 à 1985. Malheureusement seules quelques centaines de machines ont été vendues, et la concurrence des processeurs RISC tua le concept à ce moment là. Le modèle 7/300 possède des instructions de 256 bits, soit 8 groupes de 32 bits. Cydrome connu le même sort avec son modèle Cydra-5, à mots de 256 bits codant 6 opcodes de 40 bits. Plus récemment divers microprocesseurs utilisent les concepts du VLIW, comme le TriMedia de Philips, le Crusoe de Transmeta (128 bits), et même l'Itanium, du fondeur Intel (en fait il s'agit d'une architecture spéciale car les mots machines renseignent le compilateur sur les dépendances inter-instructions, et permettent de procéder à une exécution out-of-order). Les études menées lors de la conception de ces machines ont tout de même laissé un héritage non négligeable dans le domaine de la compilation.

Historique

On peut rapprocher les machines VLIW aux processeurs microprogrammés horizontalement, très en vogue dans les années 1960 - 1970 à travers les mainframes IBM 360 et 370 par exemple.

Références

Liens internes


- Pipeline.
- Architecture EPIC de Intel
- Processeur superscalaire
- Processeur vectoriel

Liens externes


- [http://www.reservoir.com Reservoir Labs] la société crée par les employés de Multiflow.

otyo Pozycjonowanie drugi heavy metal pozycjonowanie










































:: RELATED NEWS ::
Obligacion
Obligaciones en el Derecho Romano 1. CONCEPTO Y DEFINICIÓN. Cuando estudiamos los derechos en las cosas (res bienes) observamos que el tipo de relación jurídica que en ese ámbito domina es de naturaleza real, es decir, que es un derecho que se tiene con respecto a una cosa determinada y que los poderes o facultades que el sujeto ejerce sobre las cosas son protegidas por el derecho romano por una “acción real” ejercitable en contra de cualquier sujeto que impida el libre ejercicio de esos poderes o facultades sobre la cosa. Así la acción de reivindicatio (re = cosa, vindicatio
Commodore VIC-20
El VIC-20 fue un computador personal de 8 bits hecho por Commodore Business Machines con 5 KB de RAM y un CPU del MOS 6502. Tenía una forma similar al Commodore 64 y el