Diagramme Sagittal - Sen-Bretagne
publicité
Le microprocesseur (unité centrale) FICHE SAVOIR: 2SEN Promotion 2013 Le premier microprocesseur (Intel 4004) a été inventé en __________________. Depuis, la puissance des microprocesseurs augmente _______________________. Les microprocesseurs utilisent des _________________ pour faire des opérations de base. Il y en a ______________________________________ Introduction L’unité centrale est considérée comme le ____________ de l’ordinateur. Elle est aussi appelée ___________. En termes de puissance de calcul, l’unité centrale est l’élément le plus important d’un système informatique. Les unités centrales sont disponibles en différents formats, chaque style nécessitant un _________________ ou une ____________________________ particulière sur la carte mère. _______________________ font partie des fabricants courants d’unités centrales. Logement spécial ou interface de connexion La carte-mère possède un emplacement pour accueillir le processeur. On en distingue deux catégories : slot : __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Socket : __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Les interfaces de connexions utilisées actuellement sont montées autour d’une architecture de boîtier PGA (pin grid array), dans laquelle les broches du dessous du processeur sont insérées dans l’interface de connexion, avec une _________________________________________. La force d’insertion nulle se réfère à l’intensité de la force nécessaire à l’installation d’une unité centrale dans l’interface de connexion de la carte mère. Rayonnement thermique Le processeur rayonne thermiquement, il est nécessaire d'en dissiper la chaleur pour éviter que ses circuits ne fondent. Il est donc surmonté d'un _________________________________________, chargé d'augmenter la surface d'échange thermique. Un ________________ accompagne le dissipateur pour améliorer la circulation de l'air autour du dissipateur. C'est le _____________________________________________ qui est chargé d'extraire l'air chaud du boîtier et permettre à l'air frais provenant de l'extérieur d'y entrer. Page 1 sur 6 Le microprocesseur (unité centrale) FICHE SAVOIR: 2SEN Promotion 2013 Exécution d’un programme L’unité centrale exécute un ______________________, qui est une séquence _________________________. Chaque modèle de processeur dispose d’un _______________________________, qu’il exécute. L’unité centrale exécute le __________________ en traitant chaque _______________ conformément au _______________________ et au ____________________________. Lorsque l’unité centrale exécute une étape du programme, les instructions restantes et les données sont stockées dans une mémoire spéciale appelée ____________________________. Il existe deux architectures principales d’unités centrales associées aux jeux d’instructions : L’architecture RISC Les architectures RISC (Reduced Instruction Set Computer) ________________________________________________________________________________________ L’architecture CISC Les architectures CISC (Complex Instruction Set Computer) ________________________________________________________________________________________ CISC ou RISC ? A comparer les spécificités des deux types d'architecture on pourrait conclure que les processeurs basé sur une architecture de type ____________________ sont les plus utilisés... Cela n'est malheureusement pas le cas... En effet les ordinateurs construits autour d'une architecture RISC nécessitent ___________________________________________________ que les ordinateurs de type CISC. Horloge Le processeur est un circuit électronique cadencé au rythme d'une ______________________________, c'est-à-dire un élément qui envoie des __________________________ (que l'on appelle top). A chaque top d'horloge les éléments de l'ordinateur accomplissent ___________________. La vitesse de cette horloge (le nombre de battements par secondes) s'exprime en __________________. Un ordinateur à 200Mhz a donc une horloge envoyant _______________________________________ (cristal de quartz soumis à un courant électrique). Les principaux éléments d'un microprocesseur sont : Plus l'horloge a une fréquence élevée, plus le processeur effectue des instructions par seconde (MIPS: Millions d'instruction par seconde). Un ordinateur ayant une fréquence de 100 Mhz effectue _____________________________________ Une unité de gestion des bus qui gère __________________________________________________ Une unité d'instruction ___________________________________________ à l'unité d'exécution. Une unité d'exécution _____________________________________________ l'unité d'instruction. Page 2 sur 6 Le microprocesseur (unité centrale) FICHE SAVOIR: 2SEN Promotion 2013 Puissance du microprocesseur La puissance est mesurée par _________________________________________________ qu’il peut traiter. La vitesse d’un microprocesseur se mesure _____________________________________________________ La vitesse des microprocesseurs actuelles se mesure en millions de cycles par seconde, appelés _________________________, ou milliards de cycles par seconde, appelés ___________________________ La quantité de données qu’une unité centrale peut traiter en une fois dépend ___________________________ Plus le bus de données du processeur est ___________________, plus le processeur est _________________. Les processeurs actuels disposent de bus de données (ou bus principal) de ____________________________ Overclocking C’est une technique utilisée pour faire fonctionner un processeur _________________________________ que sa spécification d’origine. Ce n’est pas une manière _____________________ d’améliorer les performances de l’ordinateur car il peut _______________________ l’unité centrale. Jeu d’instructions multimédia _________ est un jeu d’instructions ________________ intégré aux processeurs ______________. Les microprocesseurs MMX peuvent gérer plusieurs ________________________ qui sont normalement gérées par ____________________________________ Cependant, seuls ______________________ peuvent tirer profit __________________________________ Dernière technologie La dernière technologie de processeur a permis aux fabricants d’unités centrales de trouver des manières d’intégrer ____________________________________________________________________ Plusieurs unités centrales peuvent traiter plusieurs instructions simultanément : Processeur à cœur unique : __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Processeur à double cœur : __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Page 3 sur 6 2SEN Promotion 2013 Le microprocesseur (unité centrale) FICHE SAVOIR: Une fulgurante évolution des microprocesseurs Date Nom Nombre detransistors 1971 4004 2 300 1974 1979 1982 1985 1989 1993 1997 1999 2000 6 000 29 000 134 000 275 000 1 200 000 3 100 000 7 500 000 9 500 000 42 000 000 2006 8080 8088 80286 80386 80486 Pentium Pentium II Pentium III « !!! » Pentium 4 Pentium 4D « Prescott » Core 2™ Duo 2007 Core 2™ Quad 2004 2008 2008 Core 2™ Duo (Penryn) Core 2™ Quad (Penryn) Finesse degravure (µm) Fréquencede l'horloge Largeurdes données 108 kHz 4 bits/4 bits bus 6 3 1,5 1,5 1 0,8 à 0.28 0,35 à 0.25 0,25 à 0.13 0,18 à 0.065 2 MHz 5 MHz 6 MHz 16 à 40 MHz 25 à 100 MHz 60 à 233 MHz 233 à 450 MHz 450 à 1400 MHz 1,3 à 3.8 GHz 8 bits/8 bits bus 16 bits/8 bits bus 16 bits/16 bits bus 32 bits/32 bits bus 32 bits/32 bits bus 32 bits/64 bits bus 32 bits/64 bits bus 32 bits/64 bits bus 32 bits/64 bits bus 0,64 0,33 1 5 20 100 300 510 1 700 125 000 000 0,09 à 0.065 2.66 à 3.6 GHz 32 bits/64 bits bus 9 000 291 000 000 0,065 2,4 GHz (E6600) 64 bits/64 bits bus 2*291 000 000 0,065 3 GHz (Q6850) 64 bits/64 bits bus 22 000 2*22 000 (?) 410 000 000 0,045 3,16 GHz (E8500) 64 bits/64 bits bus 2*410 000 000 0,045 3,2 GHz (QX9770) 64 bits/64 bits bus ~2*24 200 MIPS ~24 200 Date : l’année de commercialisation du microprocesseur. Nom : le nom du microprocesseur. Nombre de transistors : le nombre de transistors contenus dans le microprocesseur. Finesse de gravure (µm) : le diamètre (en micromètres) du plus petit fil reliant deux composantes du microprocesseur. En comparaison, l'épaisseur d'un cheveu humain est de 100 microns! Fréquence de l’horloge : la fréquence de l’horloge de la carte mère qui cadence le microprocesseur. MHz = millions de cycles par seconde. GHz = milliards de cycles par seconde. Largeur des données : le premier nombre indique le nombre de bits sur lequel une opération est faite. Le second nombre indique le nombre de bits transférés à la fois entre la mémoire et le microprocesseur. MIPS : le nombre de millions d’instructions effectuées par le microprocesseur en une seconde. Page 4 sur 6 Le microprocesseur (unité centrale) FICHE SAVOIR: 2SEN Promotion 2013 Document Annexe Spécifications générales de l’interface de connexion de l’unité centrale Page 5 sur 6 Le microprocesseur (unité centrale) FICHE SAVOIR: 2SEN Promotion 2013 Application Modèle CPU retenu : Intel Pentium Dual Core ES400 A l’aide d’Internet, renseignez le tableau ci-après : Processeurs Cœurs Fréquence d'horloge Bus principal (MHz) Cache niveau 2 Gravure Bus principal : ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ Cache de niveau 2 : ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ Gravure : ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ Page 6 sur 6
