Architecture des ordinateurs (4TIN304U) F. Pellegrini Université de Bordeaux Ce document est copiable et distribuable librement et gratuitement à la condition expresse que son contenu ne soit modifié en aucune façon, et en particulier que le nom de son auteur et de son institution d'origine continuent à y figurer, de même que le présent texte. © 2014,2018 F. Pellegrini OOrrddiinnaatteeuurr eett llooggiicciieell LLeess tteecchhnnoollooggiieess nnuumméérriiqquueess ssoonntt mmaaiinntteennaanntt oommnniipprréésseenntteess EElllleess ssoonntt llee mmootteeuurr eett ll''oobbjjeett ddee ccee qquu''oonn aappppeellllee llaa «« rréévvoolluuttiioonn nnuumméérriiqquuee »» EElllleess ssoonntt bbaassééeess ssuurr ll''iinntteerraaccttiioonn eennttrree :: DDeess pprrooggrraammmmeess,, aauussssii aappppeellééss llooggiicciieellss,, ddééccrriivvaanntt ddeess pprroocceessssuuss ddee ttrraaiitteemmeenntt ddee ll''iinnffoorrmmaattiioonn :: bbiieennss iimmmmaattéérriieellss DDeess oorrddiinnaatteeuurrss,, ccaappaabblleess dd''eexxééccuutteerr cceess pprrooggrraammmmeess :: bbiieennss mmaattéérriieellss © 2014,2018 F. Pellegrini 2 RReepprréésseennttaattiioonn ddee ll''iinnffoorrmmaattiioonn LL''iinnffoorrmmaattiioonn eesstt rreepprréésseennttééee aauu sseeiinn ddeess ccoommppoossaannttss ddee ll''oorrddiinnaatteeuurr ssoouuss ffoorrmmee ddee ddiifffféérreennttss ééttaattss ddee llaa mmaattiièèrree :: «« TTrroouu »» oouu «« ppaass ttrroouu »» ssuurr llaa ssuurrffaaccee dd''uunn ccééddéérroomm oouu DDVVDD OOrriieennttaattiioonn nnoorrdd oouu ssuudd dd''uunn mmaattéérriiaauu mmaaggnnééttiiqquuee LLuummiièèrree oouu aabbsseennccee ddee lluummiièèrree éémmiissee ppaarr uunn llaasseerr CCoouurraanntt éélleeccttrriiqquuee oouu nnoonn CCee ssoonntt ssoouuvveenntt ddeess rreepprréésseennttaattiioonnss àà ddeeuuxx ééttaattss,, cc''eesstt--àà--ddiirree «« bbiinnaaiirreess »» © 2014,2018 F. Pellegrini 3 CCoonnssttiittuuaannttss éélléémmeennttaaiirreess ((11)) PPrreessqquuee ttoouuss lleess oorrddiinnaatteeuurrss ssoonntt ccoonnssttrruuiittss àà bbaassee ddee cciirrccuuiittss éélleeccttrroonniiqquueess LLeess cciirrccuuiittss éélleeccttrroonniiqquueess ssoonntt rrééaalliissééss aauu mmooyyeenn ddee ttrraannssiissttoorrss CCoommppoossaanntt éélléémmeennttaaiirree,, ddoonntt llee ccoouurraanntt ddee ssoorrttiiee ddééppeenndd ddee ddeeuuxx vvaalleeuurrss dd''eennttrrééee UUnn ttrraannssiissttoorr aa ddoonncc ttrrooiiss «« ppaatttteess »» AAppppeellééeess :: bbaassee,, éémmeetttteeuurr eett ccoolllleecctteeuurr AAnnaalloogguuee àà uunn «« rroobbiinneett àà éélleeccttrriicciittéé »» :: pplluuss iill aarrrriivvee ddee ccoouurraanntt ssuurr llaa bbaassee,, pplluuss llee ccoouurraanntt cciirrccuullee ddee ll'' éémmeetttteeuurr vveerrss llee ccoolllleecctteeuurr © 2014,2018 F. Pellegrini 4 CCoonnssttiittuuaannttss éélléémmeennttaaiirreess ((22)) DDaannss lleess oorrddiinnaatteeuurrss,, oonn uuttiilliissee lleess ttrraannssiissttoorrss eenn mmooddee ssaattuurréé,, cc''eesstt--àà--ddiirree «« ttoouutt oouu rriieenn »» FFoonnccttiioonnnneemmeenntt aannaalloogguuee àà cceelluuii dd''uunn iinntteerrrruupptteeuurr RRoobbiinneett ffeerrmméé oouu oouuvveerrtt eenn ggrraanndd SSooiitt llee ccoouurraanntt ppaassssee,, ssooiitt iill nnee ppaassssee ppaass dduu ttoouutt RReepprréésseennttaattiioonn ddeess vvaalleeuurrss bbiinnaaiirreess «« 00 »» eett «« 11 »» EEnn ccoommbbiinnaanntt pplluussiieeuurrss ttrraannssiissttoorrss,, oonn ppeeuutt eeffffeeccttuueerr ddeess ccaallccuullss ccoommpplleexxeess SSuurr llaa bbaassee ddee mmoonnttaaggeess eenn sséérriiee oouu eenn ppaarraallllèèllee RReeggrroouuppeemmeenntt aauu sseeiinn ddee «« cciirrccuuiittss iinnttééggrrééss »» © 2014,2018 F. Pellegrini 5 PPeerrffoorrmmaannccee ((11)) LLeess ccaallccuullss ddeess oorrddiinnaatteeuurrss ssoonntt ccaaddeennccééss ppaarr uunnee hhoorrllooggee PPlluuss llaa ffrrééqquueennccee ddee ll''hhoorrllooggee eesstt éélleevvééee,, eett pplluuss ll''oorrddiinnaatteeuurr ppoouurrrraa eeffffeeccttuueerr dd''ooppéérraattiioonnss ppaarr sseeccoonnddee ((ss''iill nn''eesstt ppaass rraalleennttii ppaarr aauuttrree cchhoossee......)) OOnn mmeessuurree llaa ffrrééqquueennccee dd''uunnee hhoorrllooggee eenn HHeerrttzz ((HHzz)) NNoommbbrree ddee bbaatttteemmeennttss ppaarr sseeccoonnddee 11 kkHHzz ((kkiilloo--HHeerrttzz)) == 110033 HHzz 11 MMHHzz ((mmééggaa--HHeerrttzz)) == 110066 HHzz 11 GGHHzz ((ggiiggaa--HHeerrttzz)) == 110099 HHzz 11 TTHHzz ((ttéérraa--HHeerrttzz)) == 11001122 HHzz © 2014,2018 F. Pellegrini 6 PPeerrffoorrmmaannccee ((22)) EEnn ffaaiitt,, ccee qquuii iimmppoorrttee aauuxx uussaaggeerrss,, cc''eesstt llee nnoommbbrree dd''ooppéérraattiioonnss ((pplluuss ggéénnéérraalleemmeenntt,, «« dd''iinnssttrruuccttiioonnss »»)) qquu''uunn oorrddiinnaatteeuurr eesstt ccaappaabbllee dd''eeffffeeccttuueerr ppaarr sseeccoonnddee OOnn llaa mmeessuurree eenn MMIIPPSS,, ppoouurr «« mmiilllliioonnss dd''iinnssttrruuccttiioonnss ppaarr sseeccoonnddee »» OOnn ppeennssee ssoouuvveenntt qquuee llaa ppuuiissssaannccee dd''uunn oorrddiinnaatteeuurr ddééppeenndd ddee ssaa ffrrééqquueennccee ddee ffoonnccttiioonnnneemmeenntt CC''eesstt llooiinn dd''êêttrree ttoouujjoouurrss vvrraaii !! http://en.wikipedia.org/wiki/Instructions_per_second © 2014,2018 F. Pellegrini 7 ÉÉvvoolluuttiioonnss aarrcchhiitteeccttuurraalleess ((11)) 11994466 :: OOrrddiinnaatteeuurr EENNIIAACC AArrcchhiitteeccttuurree àà bbaassee ddee llaammppeess eett ttuubbeess àà vviiddee :: 3300 ttoonnnneess,, 117700 mm22 aauu ssooll,, 55000000 aaddddiittiioonnss ppaarr sseeccoonnddee 00,,000055 MMIIPPSS,, ddoonncc...... 11994477 :: IInnvveennttiioonn dduu ttrraannssiissttoorr 11995588 :: IInnvveennttiioonn dduu cciirrccuuiitt iinnttééggrréé ssuurr ssiilliicciiuumm MMuullttiipplleess ttrraannssiissttoorrss aaggeennccééss ssuurr llee mmêêmmee ssuubbssttrraatt © 2014,2018 F. Pellegrini 8 ÉÉvvoolluuttiioonnss aarrcchhiitteeccttuurraalleess ((22)) 11997711 :: PPrroocceesssseeuurr IInntteell 44000044 22330000 ttrraannssiissttoorrss ddaannss uunn uunniiqquuee cciirrccuuiitt iinnttééggrréé FFrrééqquueennccee ddee 774400 kkHHzz,, 00,,009922 MMIIPPSS ……4400 aannss dd''uunnee hhiissttooiirree ttrrèèss rriicchhee...... 22001111 :: PPrroocceesssseeuurr IInntteell CCoorree ii77 22660000KK PPlluuss ddee 11,,44 mmiilllliiaarrddss ddee ttrraannssiissttoorrss FFrrééqquueennccee ddee 33,,44 GGHHzz 44 ccœœuurrss,, 88 tthhrreeaaddss 112288330000 MMIIPPSS http://en.wikipedia.org/wiki/Sandy_Bridge © 2014,2018 F. Pellegrini 9 ÉÉvvoolluuttiioonnss aarrcchhiitteeccttuurraalleess ((33)) EEnnttrree llee 44000044 eett llee CCoorree ii77 22660000KK :: LLaa ffrrééqquueennccee aa ééttéé mmuullttiipplliiééee ppaarr 44660000 LLaa ppuuiissssaannccee eenn MMIIPPSS aa ééttéé mmuullttiipplliiééee ppaarr 11,,44 mmiilllliioonn LLaa ppuuiissssaannccee dd''uunn oorrddiinnaatteeuurr nnee ddééppeenndd ccllaaiirreemmeenntt ppaass qquuee ddee ssaa ffrrééqquueennccee !! IInnttéérrêêtt dd''ééttuuddiieerr ll''aarrcchhiitteeccttuurree ddeess oorrddiinnaatteeuurrss ppoouurr ccoommpprreennddrree :: OOùù lleess ggaaiinnss ssee ssoonntt ooppéérrééss CCee qquu''oonn ppeeuutt aatttteennddrree ddaannss llee ffuuttuurr pprroocchhee © 2014,2018 F. Pellegrini 10
Description: