Fonctions du processeur

Histoire

Le processeur moderne a évolué à partir des émetteurs miniatures et des circuits intégrés développés dans les années 1960 par IBM et d'autres grandes entreprises de technologie de l'époque. Au début des années 1970, des circuits d’émetteurs intégrés étaient fabriqués commercialement et les ingénieurs ont basé leurs processeurs sur cette technologie. Tirant parti des capacités de transmission des circuits intégrés, ils ont ajouté la possibilité de traiter les informations et la capacité de mémoire. La combinaison de ces éléments est devenue le noyau de la CPU. À la fin des années 1970, la technologie avait atteint le point de permettre la production commerciale de processeurs et avait la taille d'un ongle.

Au cours des années 80, les processeurs sont devenus un composant standard de l'électronique grand public. Ils pourraient être trouvés dans les caméras, les téléviseurs et les calculatrices de poche. Au cours de la prochaine décennie, la petite taille et le faible coût de la production peu coûteuse de la CPU ont permis aux ordinateurs de passer de l’industrie à la maison. Aujourd'hui, les ingénieurs continuent d'améliorer les processeurs, les rendant de plus en plus petits et plus puissants.

Parties d'un processeur

La CPU se compose de six éléments clés qui travaillent ensemble pour traiter et exécuter des commandes. Premièrement, l'unité de contrôle est le cerveau de la CPU. Cette partie reçoit les données d'entrée et décide où envoyer les informations traitées. Deuxièmement, le cache d'instructions est l'endroit où les instructions de l'unité de contrôle sont stockées. Les données spécifiques à l’instruction sont chargées dans la CPU au moment de la fabrication. Troisièmement, l'unité de pré-recrutement est le portail d'information. Les données d'entrée passent par la prélecture, qui stocke une copie des données avant de les envoyer pour qu'elles soient traitées par l'unité de contrôle. En quatrième lieu, l’unité de décodage traduit l’instruction d’entrée en code binaire, qui est ensuite envoyé au cinquième composant, l’unité logique arithmétique. L'ALU reçoit le code de l'unité de décodage et choisit l'action nécessaire pour exécuter la commande. Le sixième est le cache du processeur. Ici, toutes les informations envoyées, reçues ou préchargées sont stockées.

Processus

Une CPU effectue une série d’étapes pour exécuter une commande. Chaque commande est traitée individuellement et une unité centrale peut traiter plusieurs commandes en quelques secondes. Plus le processeur est puissant, plus les commandes sont traitées rapidement. Une commande est émise par l'utilisateur du système à l'aide d'un périphérique d'entrée tel qu'un clavier ou une souris. Ensuite, la commande est envoyée à l'unité de pré-recherche. L'unité accède à la mémoire pré-chargée de la CPU pour identifier la commande et l'envoie à l'unité de contrôle. Ensuite, l'unité de commande détermine les mesures qui suivent. Ces données sont transmises à l'unité de décodage, qui les transfère sous forme de code binaire et les envoie à l'ALU, qui les transforme en données réelles. Ensuite, l'ALU envoie une copie de la commande RAM ou ROM avant de la renvoyer à l'unité de contrôle, qui envoie le code à la partie du système qui effectuera réellement l'action. Enfin, l'action est exécutée et le résultat est renvoyé à l'utilisateur.

Types

Il existe différents types de CPU, chaque type étant livré avec différents degrés de vitesse de la mémoire et instructions prédéfinies. Plus le processeur est grand, plus il peut traiter, stocker et exécuter rapidement des commandes. Un processeur monocœur est la plus petite unité disponible. On le trouve généralement dans de petits appareils qui ne réalisent qu'un simple ensemble d'actions, telles qu'une télécommande ou un jouet. Les processeurs double cœur contiennent deux unités de contrôle et suffisamment d’alimentation et de mémoire pour les ordinateurs personnels. Les processeurs multicœurs contiennent plusieurs unités de commandes. Ils sont principalement utilisés par les grands appareils électroniques industriels, les serveurs et les stations de travail en réseau.

La taille

La taille de la CPU fait référence à la puissance de l'unité pour effectuer les tâches et à la quantité d'espace mémoire qu'elle contient. La taille de la CPU est mesurée en chiffres binaires et est appelée bits. À l'origine, les processeurs contenaient quatre bits, mais les modernes en ont huit. Les processeurs à huit bits sont les composants modernes les plus petits et les plus lents disponibles. Ils sont principalement utilisés dans les jouets ou les appareils ménagers. Les 16 et 32 ​​bits sont devenus la taille standard du processeur et peuvent être trouvés sur les ordinateurs personnels, ordinateurs portables, téléphones cellulaires et autres appareils électroniques pouvant effectuer une variété de tâches. Les processeurs 64 bits sont de plus en plus populaires sur les ordinateurs personnels et portables haut de gamme. Il existe les plus grands processeurs, qui sont généralement utilisés à des fins industrielles.