5 - Technologie des microprocesseurs
publicité
Chapitre 10 : Les microprocesseurs 1 - CARACTERISTIQUES .................................................................................................................................................................... 2 1.1 - FREQUENCE................................................................................................................................................................................... 2 1.1.1 - La fréquence interne ............................................................................................................................................................ 2 1.1.2 - La fréquence externe ............................................................................................................................................................ 2 1.2 - TAILLE DES REGISTRES.................................................................................................................................................................. 2 1.3 - TAILLE DES BUS ............................................................................................................................................................................ 2 1.3.1 - La taille du bus de données .................................................................................................................................................. 2 1.3.2 - La taille du bus d’adresse .................................................................................................................................................... 2 1.4 - AUTRES ......................................................................................................................................................................................... 2 1.4.1 - La compatibilité ascendante................................................................................................................................................. 2 1.4.2 - Le voltage ............................................................................................................................................................................. 3 1.4.3 - Les mesures des performances ............................................................................................................................................. 3 1.4.4 - Le nombre de transistors ...................................................................................................................................................... 3 2 - TRANSISTORS ET CIRCUITS INTEGRES ................................................................................................................................. 3 3 - CONCEPTION DES CIRCUITS INTEGRES................................................................................................................................ 4 4 - POURQUOI REDUIRE LA TECHNIQUE DE GRAVURE ? ...................................................................................................... 5 5 - TECHNOLOGIE DES MICROPROCESSEURS .......................................................................................................................... 6 6 - LE TRAITEMENT PARALLELE ( PLUSIEURS UAL) .............................................................................................................. 7 7 - LES COPROCESSEURS (OU FPU FLOATING PROCESSOR UNIT) ..................................................................................... 8 8 - LE CONTROLEUR DE DMA (DIRECT MEMORY ACCESS).................................................................................................. 8 9 - LE MULTIPROCESSING ............................................................................................................................................................... 8 9.1 - L’ARCHITECTURE PARALLELE ....................................................................................................................................................... 8 9.2 - L’ARCHITECTURE PARTAGEE ........................................................................................................................................................ 8 10 - L’OVERDRIVE ............................................................................................................................................................................... 8 11 - L’OVERCLOCKING...................................................................................................................................................................... 8 12 - SYNTHESE SUR LES CONNECTEURS DE PROCESSEURS PC .......................................................................................... 9 13 - LES CHIPSETS ............................................................................................................................................................................... 9 14 - LES PRINCIPAUX PROCESSEURS ........................................................................................................................................... 9 14.1 - INTEL CELERON .......................................................................................................................................................................... 9 14.2 - INTEL PENTIUM II ..................................................................................................................................................................... 10 14.3 - INTEL PENTIUM III .................................................................................................................................................................... 10 14.4 - INTEL PENTIUM XEON ............................................................................................................................................................. 11 14.5 - AMD K6 II ............................................................................................................................................................................... 11 14.6 - AMD K6 III .............................................................................................................................................................................. 12 14.7 - ATHLON ................................................................................................................................................................................. 13 14.8 - LE G3 ........................................................................................................................................................................................ 13 14.9 - LE G4 ........................................................................................................................................................................................ 14 14.10 - LES AUTRES… ........................................................................................................................................................................ 14 15 - TABLEAUX RECAPITULATIFS ............................................................................................................................................... 14 S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 1 / 16 Le microprocesseur est une des pièces maîtresses de tout ordinateur. Il est appelé processeur ou CPU (Central Processing Unit). C’est notre UC de traitement. 1 - CARACTERISTIQUES 1.1 - FREQUENCE 1.1.1 - LA FREQUENCE INTERNE C’est la principale caractéristique retenue d’un processeur. Le microprocesseur est chargé d’exécuter les diverses instructions d’un programme le plus rapidement possible. Afin d’augmenter ces performances une première solution consiste à augmenter sa fréquence. Plus la fréquence d’horloge est élevée, plus l’ordinateur est puissant ou rapide. La fréquence est donnée en Mhz (Méga-hertz). Les fréquences sont données par un quartz dont une des propriétés est de vibrer quand il est découpé en fines lamelles. La vitesse d’un processeur comme seul critère de performance est insuffisant car d’autres critères entrent en ligne de compte, comme l’architecture interne du processeur. Inconvénients de l’accélération des fréquences ? - surcroît de consommation d’énergie (en watts) - élévation de la température et de prévoir des systèmes de refroidissements 1.1.2 - LA FREQUENCE EXTERNE La plupart des processeurs utilisent la technologie de multiplicateur de fréquence. En clair, le processeur fonctionne plus vite que les autres éléments de la carte mère. Un processeur Pentium 75/50 fonctionne en interne à 75 Mhz et 50 Mhz avec les autres éléments. On dit qu’il y a un coefficient multiplicateur de 1,5. 1.2 - TAILLE DES REGISTRES On parle de processeur 16 bits, 32 bits ou 64 bits. Les processeurs Intel actuels sont des processeurs 32 bits. 1.3 - TAILLE DES BUS 1.3.1 - LA TAILLE DU BUS DE DONNEES La taille des bus de données sur 64 bits pour les processeur Pentium signifie que les transferts d’informations avec la mémoire sont réalisés par blocs de 8 octets. La taille des données 16, 32, 64 bits qu’ils manipulent est une caractéristique des microprocesseurs. 1.3.2 - LA TAILLE DU BUS D’ADRESSE La mémoire adressable (bus d’adresse de 20 bits) est passée de 1 Mo avec le processeur 8088 à 4 Go depuis le 496 (bus d’adresse sur 32 bits). L’espace mémoire adressable impose une limite à la quantité de mémoire qui pourra être installée sur le PC. 1.4 - AUTRES 1.4.1 - LA COMPATIBILITE ASCENDANTE Cela signifie qu’un logiciel développé pour un microprocesseur plus ancien fonctionnera avec les nouveaux microprocesseurs. L’inverse n’est pas vrai car des logiciels développés pour des microprocesseurs plus récents peuvent tirer partie des particularités de celui-ci pour être plus performants et ne peuvent alors fonctionner avec l’ancien matériel. Cette compatibilité ascendante est un handicap car les concepteurs de ces circuits sont obligés de conserver des instructions qui caractérisent les premiers microprocesseurs de la famille Intel. Elle est par contre un fort atout pour la force de vente des constructeurs car elle garantit à un client la portabilité de ses anciennes applications sur les nouvelles plates-formes. Le jeu d’instruction d’un microprocesseur est l’ensemble des instructions qu’il est capable d’exécuter. Tout programme compilé par un compilateur est, entre S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 2 / 16 autre, traduit avec le jeu d’instruction du microprocesseur sur lequel il sera exécuté. Avec une compatibilité ascendante on utilise le jeu d’instruction du processeur. 1.4.2 - LE VOLTAGE La tension de 0 volt représente le niveau logique bas « 0 » et 5 volts représente le niveau logique haut « 1 ». Les portables actuels sont alimentés par des tensions de 3,3 volts voire 2,9 volts sur les portables et 5 volts sur les machines de bureau. 1.4.3 - LES MESURES DES PERFORMANCES Un certain nombre de tests de performance (benchmarks) sont proposés par les constructeurs de microprocesseurs (les fondeurs) ou par des organismes divers. Il faut bien comprendre leurs mesures : Le MIPS (Millions of Instructions Per Second) est une unité de mesure de la puissance des ordinateurs. Toutefois, cette mesure n’est pas très significative si l’on considère que le traitement d’instructions de branchement, de calcul sur les nombres flottants ou sur des entiers est sensiblement différent. Le SPECint (Standard Performance Evaluation Corporation / Integer) est une unité de mesure des performances des processeurs basée sur une série de tests appropriés au traitement des entiers. La version SPECint92 est maintenant remplacée par la version SPECint95. Le SPECfp (Standard Performance Evaluation Corporation / Floating) est une unité de mesure des performances des processeurs, basée sur une série de tests appropriés au traitement des entiers. La version SPECfp92 est maintenant remplacée par la version SPECfp95. Le Dhrystone est également une unité de mesure concernant les calculs sur les entiers. De nombreux constructeurs ou organismes proposent leurs propres tests avec des unités lus ou moins personnelles (WinBench, Winstine96…) Autres indices de performances fait par Intel ou des groupements de sociétés : L’indice iCOMP (Intel Comparative Micoprocessor performance) L’indice SYSmark92 de BAPCo (Business Application Performance Cooperation) Composition de l’indice iCOMP : Performances Entiers 16 bits Virgule flottante 16 bits Entier 32 bits Virgule flottante 32 bits Graphiques 16 bits Graphiques 32 bits Vidéo 16 bits Vidéo 32 bits Test de performances PC Labs Next Generation Whetstone SPECint92 SPECfp92 PC Labs Next Generation SPECint92 PC Labs !next Generation SPECcint92 Pondération 53% 2% 15% 5% 10% 5% 5% 5% 1.4.4 - LE NOMBRE DE TRANSISTORS Les microprocesseurs, comme la plupart des circuits intégrés, sont faits d’interrupteurs microscopiques appelés transistors. Les pentiums actuels sont constitués de plusieurs millions de transistors. 2 - TRANSISTORS ET CIRCUITS INTEGRES CI = transistors CI (puce) = circuits intégrés = composants électroniques qui regroupe tous les éléments constitutifs d’un circuit logique (transistors, diodes, condensateurs, résistances) , constitué généralement de silicium. (apparition dans les années 60) ou des arséniures de gallium. S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 3 / 16 La puce est encapsulée dans un boîtier comprenant des broches pour le transfert des signaux avec l’extérieur du boîtier. Le transistor = composant électronique dont le premier composant a été fabriqué en 1951. Il a remplacé les lampes (tubes à vides) encombrantes et peu fiables, que l’on utilisait jusqu’alors. Le nombre de composants placés sur une puce n’a cessé de croître avec le temps : 1965 = 30 composants sur une puce de 3 mm² 1980 = + 100 000 composants 2000 = 130 000 000 composants avec largeur des pistes à 0,35 à 0,25 µ limites du silicium : 0,18 et 0,13 µ 2010 = 1 milliard de transistors La diminution de la taille permet une amélioration des performances : la taille donc la distance à parcourir par les signaux électriques diminue, le nombre de transistors par puce augmente, la taille diminue et donc la consommation électrique et le dégagement de chaleur diminuent. Ce qui fait qu’une plus grande autonomie électrique permet une augmentation du processeur sans chaleur excessive. Les progrès accomplis dans l’intégration des circuits suivent une courbe régulière définie dès 1965, par Gordon Moore. Cette « loi de Moore » dit que « le nombre de transistors d’un microprocesseur double tous les deux ans environ ». A l’horizon 2000, on voit apparaître des processeurs comportant 130 millions de transistors et peut-être 1 milliard de transistor vers l’an 2010. Les types de circuits intégrés : SSI (Small Scale Integration) pour quelques composants (100 transistors pour des circuits d’une dizaine de portes logiques) MSI (Medium ou Middle SI) jusqu’à 500 composants pour des circuits d’une centaine de portes logiques LSI (Large SI) jusqu’à quelques milliers de composants pour des circuits d’un millier de portes logiques (boîtier mémoire par exemple) VLSI (Very Large SI) jusqu’à 10 000 composants SLSI (Super LSI) actuellement environ 3 300 000 composants sur une puce. ULSI (Ultra LSI) encore en laboratoire échelle d’intégration : 0,18 µ puis 0,13 µ 3 - CONCEPTION DES CIRCUITS INTEGRES Conception à l’aide de la CAO et du DAO. Chaque circuit est dessiné 500 fois plus gros que la réalité. Conception du schéma ou masque pour guider un faisceau lumineux sur une plaque photoélectrique appelée réticule. Contrôle, correction, copie du réticule sur une fine tranche d’un barreau de silicium. Wafer = gaufrette de 0,3 mm d’épaisseur. Silicium (sable) le plus abondant sur la terre après l’oxygène, c’est un semi-conducteur naturel. Si ajout d’électrons = conducteur dopage Si appauvrissement d’électrons = isolant Isolation de la surface de chaque wafer par pellicule de produit chimique. On retire les matériaux des endroits non isolés de la surface. Modification des propriétés semi-conductrices du silicium en chauffant avec impureté chimique. Répétitions pour avoir 20 couches. Elles sont reliées par 20 canaux d’aluminium. Test du composant (10 000 vérifications par seconde ) Et encapsulation dans un boîtier et connexion de broches à des fils d’or soudés. Au total 200 étapes pour un processeur et pour chaque étape 20 mn à 8h de conception. S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 4 / 16 Les microprocesseurs sont fabriqués à partir du sable (le silicium), c’est la matière première des microprocesseurs. D’abord le silicium est affiné à 99,999%, ensuite il est fondu, pour en faire des lingots cristallins. Ceux-ci sont ensuite découpés en tranches très fines, dont les surfaces sont polies jusqu’à leur donner une finition lisse comme un miroir. Une seule tranche de silicium suffit pour fabriquer plus de cent microprocesseurs. Chaque microprocesseur est construit à la manière d’un immeuble de plusieurs niveaux : on combine entre elles plusieurs couches de matériaux pour créer une structure unique mais complexe. Chaque couche est réalisée au moyen d’une technique appelée photolithographie : il s’agit de transférer, niveau par niveau, sur la tranche de silicium le dessin d’ensemble des transistors et des circuits. Le masque Tout d’abord, on crée une sorte de patron miniature, appelé masque, qui représente le schéma du circuit prévu pour chaque niveau. Le masque fonctionne un peu comme le négatif d’une photo, et permet d’imprimer sur la tranche une partie du circuit exactement comme elle a été conçue. Exposition Selon la couche, on va déposer sur la tranche de silicium soit du matériau conducteur, soit du matériau isolant. Pour ce faire on place un masque sur la tranche et on lui projette de la lumière UV pour assouplir les parties exposées. Gravure Les parties du matériau qui étaient exposées à la lumière UV sont ensuite effacées à l’aide de solvants chimiques. Résultat : les traits du patron subsistent sur la base en silicium sous forme de reliefs. Ensuite, on répète l’ensemble du procédé pour les autres couches. Tâche délicate, car elles sont souvent aussi minces qu’une cellule de bactérie. Les composantes de base du microprocesseur sont les transistors. Ils sont superposés pour constituer les différentes couches. Encapsulation Après quelques 250 opérations, la tranche est découpée par des lasers spécialisés en plaquettes ou puces. Chaque puce est ensuite encapsulée dans un boîtier muni de broches qui assurent les connexions avec les autres éléments de l’ordinateur. Vu de plus près le processeur Pentium contient 20 couches ultraminces de matériaux tels que le dioxyde de silicium, l’aluminium et le tungstène, toutes superposées sur la tranche de silicium. Chaque couche possède son « patron » individuel. Une fois combinées avec les autres couches, elles forment les millions de transistors et de circuits qui constituent l’architecture du processeur. 4 - POURQUOI REDUIRE LA TECHNIQUE DE GRAVURE ? Schématiquement, il est possible de dire qu’il y a plusieurs facteurs : - Plus les transistors sont petits, plus les distances peuvent être réduites, donc une diminution des temps de transferts de données, - Réduction de la surface du processeur avec une réduction du voltage nécessaire, - Finesse de gravure permettant une augmentation du nombre de puces dans la tranche de silicium. Voici un schéma récapitulant les évolutions dans la technique de gravure : 1995 0,6 micron Pentium Pro Bus 66 Mhz Début 1997 0,35 micron Pentium II Bus 66 Mhz S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Fin 1997 0,25 micron Bus 100Mhz 1999 0,18 micron Bus 133 Mhz 2002 0,13 micron Page 5 / 16 Les conducteurs réalisés en aluminium sont de plus en plus remplacés par du cuivre (IBM) , ce matériau présentant de meilleures conditions, d’où un moindre échauffement. La recherche s’effectue également dans les nanotransistors à base de silicium. 5 - TECHNOLOGIE DES MICROPROCESSEURS La performance d’un microprocesseur ne se mesure pas au nombre d’instructions qu’il est capable d’exécuter, mais plutôt dans le temps qu’il mette à remplir une tâche donnée. Or ce temps dépend de trois facteurs : - le nombre d’instructions requis pour l’exécution de la tâche, - le nombre moyen de cycles machines nécessaires à l’exécution d’une instruction, - et la durée de chaque cycle machine (proportionnelle à la cadence d’horloge. L’accroissement de la taille du jeu d’instructions permet d’incorporer sans cesse de nouvelles fonctions tout en restant compatible avec les modèles antérieurs. On distingue deux grandes architectures de microprocesseur. Les microprocesseurs à architecture CISC (Complex Instruction Set Computer), dont font partie les 386, 486 et Pentium. Les microprocesseurs à architecture RISC (Reduced Instruction Set Computer) dont fait partie les PowerPC. L’architecture CISC est basée sur le séquencement des opérations : toutes les opérations sont effectuées les unes à la suite des autres, chaque opération pouvant prendre plus d’un cycle. L’architecture RISC (appelée aussi « Pipe-line » ou « Architecture Pipe-linée ») est basée sur une optimisation de l’utilisation des ressources internes du microprocesseur. Cette technologie propose un jeu d’instructions câblées réduit et limité aux instructions les plus fréquemment demandées (occupe que 5 à 10% de la surface d’un circuit au lieu de plus de 50% pour les CISC). Il exécute les instructions en un cycle d’horloge, Il utilise un ou plusieurs pipelines (architecture superscalaire à partir de 2 pipelines), Il a un support pour les calculs en virgule flottante. Une unité de calcul en virgule flottante est une partie d’un microprocesseur qui est spécialisée pour les nombres réels, Il utilise la prédiction de branchement, Il a une mémoire cache interne, Il exécute, si c’est possible, les instructions dans le désordre pour optimiser l’ordre des pipelines. Le pipeline peut être rapproché du traitement à la chaîne. Si l’on considère qu’il faut cinq opérations (lecture, décodage, génération d’adresse, exécution, stockage) pour réaliser une instruction, le but est de préparer une chaîne de montage où chaque opérateur sera spécialisé et sera responsable du traitement d’une phase. Les anciens processeurs étaient structurés en une seule unité pour réaliser toutes ces phases. Une seule unité de traitement avait pour tâche de réaliser les opérations de toutes les phases. Sur le Pentium, la phase exécution ne prend qu’un cycle. L’utilisation optimale du processeur dépend du remplissage des pipelines. La longueur du pipeline, elle, dépend de l’architecture du processeur ou du nombre d’unités dont il dispose. Si une instruction peut être décomposée en n phases, un processeur est alors capable d’exécuter n instructions simultanément, chacune à une étape différente. Le processeur 8080 a besoin de 5 cycles par instruction car il ne dispose que d’une seule unité. Exemple d’une station de lavage de voitures comprenant plusieurs sous-stations (les étages du pipeline) assurant savonnage, lavage, rinçage, séchage, lustrage. On peut savonner la cinquième voiture qui se présente tandis que la quatrième est au lavage, la troisième au rinçage, la seconde au séchage et la première à s’être présentée au lustrage. Le pipeline présente cependant des limites : en effet, il se peut que pour être exécutée, une instruction doive attendre le résultat d’une instruction précédente. Dans ce cas le processus est évidemment plus lent que si toutes les instructions étaient traitées de manière indépendante. S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 6 / 16 Comparaison des technologies RISC et CISC : Signification Traduction Apparition Principes fondamentaux Jeu d’instructions CISC Complex Instructions Set Computer Processeur à jeu d'instructions complexe Technologie plus ancienne Complexité des instructions disponibles. Le jeu d’instructions s’est enrichi au fil du temps en gardant une compatibilité ascendante. L décodage assez lent de chaque instruction. RISC Reduced Instructions Set Computer Processeur à jeu d'instructions réduit Technologie plus récente - Report de la complexité matérielle sur le logiciel (compilateur). - Effectuer des accès à la mémoire uniquement au travers de 2 instructions : Load et Store. - Etre adapté aux langages de haut niveau. - Environ 350 instructions. Règle des 80/20 : 20% des - Environ 150 instructions. Utilisation d'un jeu instructions exécutées fréquemment et 80% rarement. d'instructions de base minimal, simulation des autres. Format des instructions Durée d’exécution d’une instruction Hiérarchisation de la mémoire Variable selon l’instruction Unique ou presque 2 à 12 cycles horloge 1 voire 2 cycles horloge - Moins de 10 registres internes spécialisés L nombreux accès à la mémoire. - 64 registres internes et polyvalents. Fonctionnement - séquentiel - pipeline - Logique de traitement et décodage qui occupe 50% de - Logique de traitement et décodage qui occupe 5 à la surface du circuit. Séquenceur microprogrammé. 10% de la surface du circuit. Séquenceur câblé. L il reste de la place pour de nombreuses fonctions supplémentaires qui augmentent les performances. Environnement recommandé Comparatif DOS et Windows Windows NT pour les PC Unix pour les stations de travail Technologie moins puissante, plus complexe, moins Inverse. performante et plus chère. L’architecture plus adaptée informatique. à l'évolution 6 - LE TRAITEMENT PARALLELE ( PLUSIEURS UAL) La technologie superscalaire consiste à faire travailler plusieurs unités d’exécution en parallèle dans le processeur. Ainsi, avec un processeur disposant d’une unité de calcul pour les entiers (CPU Central Processor Unit) et d’une unité de calcul pour les nombres flottants (FPU Floating Processor Unit), trois instructions vont pouvoir être traitées en parallèle : une sur les entiers, une sur les flottants et une instruction de branchement, cette dernière n’utilisant pas d’unité de calcul. On peut bien entendu multiplier le nombre d’unité de traitements. C’est le cas des Pentium et des Pentium Pro qui disposent chacun de 2 unités de traitement des entiers et d’une unité de traitement des flottants. Ils sont donc superscalaires. A l’inverse, un processeur ne disposant que d’une seule unité de traitement pour les entiers et les flottants est dit scalaire. Le traitement parallèle consiste à jumeler plusieurs UAL pour accélérer le fonctionnement d’un processeur. On parle de processeur superscalaire. Il est pour un cycle donné capable d’exécuter plusieurs instructions. Attention à ne pas le confondre le traitement parallèle avec le multi-processing où il s’agit de jumeler plusieurs processeurs. Le Pentium pro est superscalaire. Il dispose de trois pipelines (2 pour les entiers, 1 pour les calculs en virgule flottante) de 12 étages contre 5 pour le Pentium. La prédiction de branchement permet à un processeur d’anticiper le déroulement d’un programme. Par exemple, dans le cas d’itérations, le processeur anticipera le traitement et ne se trompera qu’une fois, lors de la condition de sortie. Les instructions peuvent être exécutées dans un ordre indépendant, à condition que le résultat d’une instruction ne conditionne pas la réalisation d’une autre. S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 7 / 16 7 - LES COPROCESSEURS (OU FPU FLOATING PROCESSOR UNIT) Un coprocesseur est un processeur spécialisé, qui adjoint à un processeur central, se charge d’un certain nombre de tâches pour libérer le processeur principal. Depuis les 386, les coprocesseurs arithmétiques sont intégrés au processeur. 8 - LE CONTROLEUR DE DMA (DIRECT MEMORY ACCESS) Ce contrôleur est un coprocesseur chargé d’effectuer pour le compte du microprocesseur les instructions d’E/S, il se charge donc des opérations d’accès à la mémoire pour les instructions d’E/S. 9 - LE MULTIPROCESSING (jumeler plusieurs processeurs sur une même carte mère) Certaines cartes mères et certains systèmes d’exploitation (NT, UNIX) permettent l’exploitation de plusieurs processeurs. On parle de carte bi-processeur ou quadri-processeur, octo-processeur pour les applications gourmandes en ressources CPU (traitement d’image, base de données). Certains logiciels d’exploitation permettent la définition de sous-systèmes en spécialisant les rôles des processeurs. Lorsqu‘un processeur tombe en panne le système global continue de fonctionner. Les tâches sont réparties sur les processeurs restants, en attendant le dépannage. On dit que le système fonctionne temporairement en mode dégradé. Détaillons un peu les deux architectures différentes : architecture parallèle et architecture partagée. 9.1 - L’ARCHITECTURE PARALLELE (ou massivement parallèle (MPP Massively Parallel Processor) ou clustering) Chaque processeur dispose de sa propre mémoire, son propre bus système et ses unités d’entrées sorties personnelles. On est alors obligé d’utiliser des connexions à haut débit pour relier les processeurs entre eux. De plus, comme ils ne partagent pas la même mémoire, certains traitements peuvent devenir incohérents, et on est donc obligé de gérer les traitements réalisés par ces processeurs au moyen de logiciels. Cette architecture est également dite à « mémoire distribuée » ou « massivement parallèle ». 9.2 - L’ARCHITECTURE PARTAGEE Ou à « mémoire partagée » les processeurs se partagent la mémoire, le bus système et les entréessorties. Bien entendu, il faut éviter les conflits, et on rencontre alors deux méthodes : traitement asymétrique (partage des tâches : gestion E/S, interruptions, noyau du Système d’exploitation…) un processeur peut être surchargé alors que d’autres sont sans travail. Traitement symétrique SMP (Symetrical Multi-Processing) où les traitements sont répartis entre les processeurs. Un planificateur assure la distribution des tâches aux processeurs disponibles. 10 - L’OVERDRIVE Un overdrive est un processeur permettant d’augmenter les performances d’un ordinateur il est fourni et commercialisé par les fondeurs. Il doit être installé soit en remplacement, soit en addition d’un processeur d’origine. Il est en général « bridé » pour pouvoir s’adapter à l’architecture du système d’origine. Installer un overdrive sur un système permet d’accélérer le traitement des données gérées en interne par le microprocesseur. Toutefois, les autres éléments qui composent l’ordinateur étant inchangés, ce sont eux qui limitent la vitesse de fonctionnement du système. La performance générale n’égale pas celle d’une « vraie » configuration du type de l’overdrive. 11 - L’OVERCLOCKING L’overclocking est une pratique qui consiste à faire fonctionner un processeur à une fréquence supérieure que celle pour laquelle il a été conçu. On peut dans certains cas forcer le processeur à tourner à une vitesse plus importante en l’identifiant dans le Bios ou via les Jumper sur la carte mère comme un modèle plus rapide. Ceci S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 8 / 16 peut se faire soit en augmentant la fréquence du bus soit en augmentant le facteur multiplicateur. En effet la vitesse d’un processeur donné est obtenue en multipliant la vitesse de base du Bus ou fréquence externe (vitesse de la mémoire entre autre) par un facteur multiplicateur donné. Cette pratique n’est pas garantie par le constructeur, mais dans la plupart des cas les processeurs sont maintenant bridés par les constructeurs au niveau du facteur multiplicateur. 12 - SYNTHESE SUR LES CONNECTEURS DE PROCESSEURS PC Historiquement, les processeurs, depuis les premiers Pentium, étaient reliés sur la carte mère par un connecteur (Dispositif matériel qui permet de joindre des câbles entre eux ou un câble à un périphérique) appelé « Socket 7 ». Bien qu’il semblait limiter l’évolution des performances, il a perduré moyennant quelques évolutions, pour devenir le super 7, jusqu’au K6 III d’AMD. De son côté intel a fait évoluer le connecteur pour ses processeurs. D’abord avec le Socket 8 pour le Pentium Pro, ensuite avec le « Slot 1 ». Le Slot 1 devait répondre à une contrainte particulière. Pouvoir augmenter la tailles des caches (Sous-système mémoire particulier dans lequel les données fréquemment utilisées sont dupliquées pour un accès rapide. Il stocke le contenu des emplacements mémoire vive (RAM) auxquels l’utilisateur accède fréquemment et les adresses où se trouvent ces données.) et les faire fonctionner à la fréquence des microprocesseurs. En effet, la taille des slots précédents semblaient poser quelques difficultés pour intégrer un cache de plus en plus grand. Après quelques années, Intel semble dire que le coût de production du ‘Slot 1’ est supérieur aux avantages qu’il procure, car il augmente le coût de fabrication des PC. La technologie de gravure à 0,18 micron, qui permet de réduire la taille des processeurs, joue également dans ce sens car le slot 1 permet de réduire la taille des composants, et donc, détruit l’argument principal qui avait été à l’origine du slot 1. Le Slot 1 est changé au profit du « Socket 370 » qui intègre déjà les processeurs Celeron. Quand à AMD, la société laisse tomber le Socket 7 pour ses dernières générations de processeurs comme le K7 au profit de connecteur « Slot A », ressemblant assez au « Slot 1 » d’Intel. il semble qu’elle passera au Socket 370 pour le reste de ses processeurs et machines à coût réduit. 13 - LES CHIPSETS Le Chipset est un composant important de la carte mère, chargé de gérer la coopération entre les divers autres composants que sont les processeurs, les bus, la mémoire cache, la mémoire vive… A l’heure actuelle ces chipsets permettent de piloter des bus système (reliant processeur et mémoire) à des fréquences atteignant 133 Mhz. Exemple Chipset i82-820 contrôleur de mémoire, Chipset i82-801 contrôleur d’E/S. 14 - LES PRINCIPAUX PROCESSEURS 14.1 - INTEL CELERON Intel (INTegrated Electronics) Celeron Le processeur Celeron est un processeur de la société Intel. Les premières générations de processeurs Celeron étaient caractérisées par le fait que ceux-ci ne disposaient pas de cache de second niveau, caractéristique qui a disparu. Cette modification a considérablement amélioré les performances de ce processeur. Le Celeron exploite un bus de 66 Mhz contre 100 pour les autres processeurs. Il supporte un jeu d’instruction MMX (Multimedia Extension) pour les applications ludiques et multimédia. Le Celeron peut être installé sur un connecteur « slot 1 » (connecteur d’extension - ‘expansion slot’ ou ‘slot’ - Prise femelle conçue pour y introduire des cartes d’extension et les connecter au bus du système. Il permet d’améliorer les fonctionnalités et les capacités de l’ordinateur, ou de lui en ajouter. Dans les ordinateurs portables, les connecteurs d’extension se présentent sous la forme de connecteurs PCMCIA, prévus pour y introduire des PC-cards.) ou « socket 370 » (Support ou prise, souvent pour y placer un circuit intégré) de la société Intel. L’évolution de la configuration de la machine dépendra du type de connecteur. En effet, si la carte mère est équipée d’un slot socket, vous ne pourrez pas faire évoluer un pec avec un processeur S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 9 / 16 s’insérant dans un slot de type ‘slot 1’. Il est possible que la société Intel précoit de produire des Pentium III compatibles avec le socket 370, voire d’abandonner les ‘slot 1’ pour des raisons de coût de production. Caractéristiques techniques du Celeron: Fréquences : 333, 366, 400, 433, 466, 500, 766 Mhz Fréquence du bus système : 66 Mhz Mémoire cache : 32 Ko de niveau 1 (à la fréquence du processeur) et 128 Ko de niveau 2 (à la fréquence du processeur) Nombre de transistors : 19 millions Architecture des transistors : 0,25 ou 0,18 micron Taille du processeur : 153 mm² Version adaptée aux portables : 266, 300, 333 et 400 Mhz Jeux d’instructions : MMX (Multimedia Extension) (instructions supplémentaires qui permettent de traiter plusieurs données simultanément au sein d’une même instruction). Type d’emplacement : slot 1 ou socket 370 Jeux de composants : intel 440BX, intel i810 14.2 - INTEL PENTIUM II Constitué de 2 CPU (CPU + FPU). Depuis l’apparition du Pentium III, le Pentium II est devenu un processeur d’entrée de gamme, existant encore sur des pc d’occasion, mais qui offre de bonnes performances sur la majorité des applications. Utilisant le même slot que le Pentium III, il est toutefois possible de faire évoluer assez simplement une configuration avec des processeurs Pentium III allant jusqu’à 600 ou 666 Mhz. Au-delà de cette fréquence, les processeurs utilisent le Chipset i820, il faudra remplacer la carte mère. Caractéristiques techniques du Pentium II: Fréquences : 400 et 450 Mhz Fréquence du bus système : 100 Mhz Mémoire cache : 32 Ko de niveau 1 (à la fréquence du processeur) et 512 Ko de niveau 2 (à la moitié de la fréquence du processeur) Nombre de transistors : 8,8 millions Architecture des transistors : 0,25 micron Taille du processeur : 131 mm² Version adaptée aux portables : 300, 333, 366 et 400 Mhz Jeux d’instructions : MMX Type d’emplacement : Slot 1 Jeux de composants : Intel 440BX 14.3 - INTEL PENTIUM III La génération des Pentium III de la société Intel, vise à donner toujours plus de performance aux stations destinées aux jeux (multimédia) et aux traitements graphiques. Le processeur intègre un nouveau jeu d’instructions (SSE) qui permet la compression et la décompression dynamique de fichiers audio ou vidéo. Cela permet l’accès aux applications (Internet, base de données objets, bases documentaires en intranet) de nouvelles générations qui intègres les images animées, 3D, et des documentations sonores. Rappelons que le processeur n’est pas le seul acteur de la performance d’une machine. Il devra être accompagné de composants adaptés (bus, disques, mémoire vive). Avec le Pentium III, doivent suivre les cartes mères supportant le jeu de composants (Chipset) i820, donnant accès ainsi au bus vidéo AGP 4x, à la méthode d’accès aux disques basée sur l’UDMA 66, à la mémoire cadencée à 133 Mhz. S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 10 / 16 Il sera possible de faire évoluer le processeur par remplacement de 450Mhz jusqu’à 700Mhz. Les contraintes font qu’après cela, il sera nécessaire de remplacer la carte mère. Caractéristiques techniques du Pentium III: Fréquences : 450, 500, 550, 600, 650 Mhz Fréquence du bus système : 100, 133 Mhz Mémoire cache : 32 Ko de niveau 1 (à la fréquence du processeur) et 512 Ko de niveau 2 (à la moitié de la fréquence du processeur) Nombre de transistors : 9,5 millions Architecture des transistors : 0,25 micron Taille du processeur : 128 mm² Version adaptée aux portables : non Jeux d’instructions : SSE, MMX Type d’emplacement : Slot 1 Jeux de composants : Intel 440BX, i820 14.4 - INTEL PENTIUM XEON Le Pentium III Xéon succède au Pentium II Xéon. Fondamentalement, le processeur XEON s’appuie sur la conception du Pentium III. Une des principales améliorations est dans le cache secondaire qui fonctionne sur la fréquence du processeur, et non pas sur celui de la carte mère. Il est également basé sur une technologie de gravure à 0,18 microns. Le processeur doit également intégrer le support du Chipset i840 qui va permettre l’utilisation de technologies plus performantes (bus, mémoire, disques, fréquences), et ainsi faire reculer les barrières actuelles. Cela devrait permettre d’accroître les performances globales des machines. Le Xéon est conçu pour les stations de travail et serveurs. Il pourra intégrer 2 Mo de mémoire cache secondaire fonctionnant à la fréquence du processeur. Il utilise des bus internes de 64 bits. Il est utilisé sur les serveurs IBM, Compaq… quadri ou octoprocesseurs avec un système d’exploitation comme Unix par exemple. Caractéristiques techniques du processeur Xéon: Fréquences : 667, 733 Mhz Cache L2 : 256 à 2 Mo sur la fréquence du processeur, Nombre de transistors : 287 millions de transistors Architecture des transistors : 0,18 micron Taille du processeur : 106 mm² Alimentation : 1,1 à 1,7 volts 14.5 - AMD K6 II Le processeur AMD K6 II est un des processeurs les moins chers du marché. Il équipe (source automne 99) les machines vendues environ 4000 Frs. Ce processeur, moins performant que ses concurrents, sert essentiellement aux PC à vocation Bureautique ou aux applications nécessitant peu de puissance de calcul. Côté équipement, il en va de même. Ce processeur ne pouvant subvenir qu’à ses propres besoins, il est conseillé d’équiper les PC de périphériques disposant d’une carte spécialisée pour chaque traitement. Il se décline en plusieurs versions 350, 380, 400, 450, 475 Mhz. Certains (le 380 et 475 Mhz) n’exploitent pas un bus à 100 Mhz mais 95, ce qui leur donne un léger handicap. Moins bien doté pour le traitement des opérations décimales (virgule flottante) que ces concurrents comme le Pentium, le K6 II dispose d’un jeu d’instructions (3D Now) pour les traitements graphiques. S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 11 / 16 Pour exploiter ces fonctionnalités, les pilotes des cartes graphiques, comme les cartes 3dfx, doivent supporter ce jeux d’instructions. Le K6 II utilise un slot de type Socket 7. Il sera simple de faire évoluer le processeur vers le K6 III 500 Mhz car les cartes mères sont identiques, attention toutefois à la fréquence du bus système qui doit être à 100 Mhz. Caractéristiques techniques de l’AMD K6 II: Fréquences : 350, 366, 380, 400, 450, 475 Mhz Fréquence du bus système : 95 ou 100 Mhz Mémoire cache : 64 Ko de niveau 1 (à la fréquence du processeur) et 512 Ko à 2 Mo de niveau 2 sur la carte mère Nombre de transistors : 9,3 millions Architecture des transistors : 0,25 micron Taille du processeur : 81 mm² Version adaptée aux portables : 350, 366, 380 et 400 Mhz Jeux d’instructions : MMX, 3Dnow Type d’emplacement : Socket 7 14.6 - AMD K6 III L’AMD K6 III remplace le K6 II. Il doit concurrencer le processeur Pentium III et plus particulièrement le Celeron de la société Intel. Schématiquement, l’AMD K6 offre des performances globales similaires à celles de ses concurrents hormis pour les calculs sur les nombres réels. Ce défaut, si l’on peut appeler cela ainsi, limite l’utilisation du K6 III dans certaines applications comme les jeux par exemple. Il sera également adapté à une utilisation bureautique ou comme système client d’une base de données. Il dispose de trois niveaux de cache. Le cache de deuxième niveau (256 Ko) fonctionne à la même vitesse que le processeur. Le cache de troisième niveau, fonctionne à la vitesse du bus système. Comme son prédécesseur, le K6 III dispose d’un jeu d’instructions (3Dnow) pour les traitements graphiques. Il est conseillé d’utiliser des cartes graphiques reconnaissant ce jeu d’instruction. Il s’installe sur des cartes mères disposant d’un slot de type Socket 7. Le Socket 7 est en voie de disparition au profit de connecteurs plus performants. L’évolution des postes avec des processeurs supérieurs à 500 Mhz nécessitera donc un remplacement de la carte mère. Compatibilité : L4AMD K6 III fournit les fonctionnalités pour les équipements : AGP 2x (cartes vidéo), UDMA 33 (disques), SDRAM 100 Mhz. Caractéristiques techniques de l’AMD K6 III: Fréquences : 400, 450 et 500 Mhz Fréquence du bus système : 100 Mhz Mémoire cache : 32 Ko de niveau 1 (à la fréquence du processeur), 256 Ko de niveau 2 (à la fréquence du processeur) et de 512 Ko à 2Mo de niveau 3 sur la carte mère Nombre de transistors : 21,3 millions Architecture des transistors : 0,25 micron Taille du processeur : 119 mm² Version adaptée aux portables : 350, 366 et 380 Mhz Jeux d’instructions : MMX, 3Dnow Type d’emplacement :Socket 7 S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 12 / 16 14.7 - ATHLON L’ATHLON appelé également K7 suit la génération des K6. Normalement conçu pour concurrencer le Pentium III et plus précisément le Xéon d’Intel, il ne peut être assimilé complètement comme cela. En effet, la comparaison peut se vérifier sur les machines mono-processeurs, mais pas dans les gammes de serveurs multiprocesseurs, car, pour les premières générations de K7, il n’existe pas de Chipset capable de prendre en charge deux processeurs Athlon sur la même carte. AMD devrait combler cette lacune rapidement. Lors des premiers tests, l’Athlon de la société AMD détient les meilleures performances des microprocesseurs. Les caractéristiques techniques avec les générations de processeurs précédentes diffèrent beaucoup. L’Athlon supporte des bus systèmes à 200 Mhz et permet de dépasser la barrière des 1 Ghz. AMD a également comblé ce qui manquait aux processeurs précédents pour les calculs complexes. En effet, l’Athlon , est doté de trois unités de calcul en pipeline (travaux en parallèle) pour les calculs sur les réels. Cette puissance de calcul est une source de confort pour les utilisateurs de séquences vidéo. La décompression MPEG des lecteurs DVD peut être réalisée dynamiquement par le processeur, sans pour autant associer le lecteur à une carte spécialisée de décompression. Moins cher à l’achat que d’autres processeurs, celui-ci sera destiné à des serveurs, des traitements de calculs (CAO, DAO, PAO…), ou des stations de jeux. Attention à l’évolution, le K7 utilise le bus propriétaire. Choisissez également une carte mère qui supporte l’UDMA-66 (accès disques) et le bus AGP 4x (cartes graphiques), sinon vous pourrez faire évoluer le processeur vers des fréquences de 700 Mhz, mais pas les autres composants. Compatibilité Athlon – Xéon Attention également, car AMD a abandonné le socket 7 au profit d’un connecteur nommé « Slot A ». Le connecteur ressemble au « Slot 1 » d’Intel mais reste incompatible par les circuits et tensions d’alimentation. Il n’est donc pas possible de changer de processeur sans remplacer la carte mère. Caractéristiques techniques du K7: Fréquences : 500, 550, 600, 650, 700 Mhz Fréquence du bus système : 200 Mhz Mémoire cache : 128 Ko de niveau 1 (à la fréquence du processeur) et 512 Ko à 2Mo de niveau 2 (à la moitié de la fréquence du processeur) Nombre de transistors : 22 millions Architecture des transistors : 0,25 micron ou 0,18 micron Taille du processeur : 184 mm² Version adaptée aux portables : non Jeux d’instructions : Enhanced 3Dnow, MMX Type d’emplacement : Slot A (bus alpha EV6) 14.8 - LE G3 Le G3 est un processeur produit par les sociétés IBM et Motorola. Ce processeur est destiné, entre autres, nouvelles machines d’Apple comme l’Imac. Ce processeur n’est pas indiqué comme une référence pour les stations de jeu, mais , utilisé avec une technologie SCSI, il semble bien adapté pour les graphistes et peut fortement concurrencer les processeurs d’Intel et AMD. Historiquement, de nombreux imprimeurs, éditeurs, publicitaires étaient équipés de machines à base de processeurs Motorola, Power PC, et maintenant G3 ou supérieur. Ce facteur accroît la difficulté d’autres processeurs à pénétrer le marché de l’édition. S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Page 13 / 16 14.9 - LE G4 Le processeur G4 remplace la génération des processeurs G3. Cadencé à 400 Mhz ou à 500 Mhz, il semble que ce processeur soit le plus rapide des processeurs sur micro-ordinateurs, et toujours parfaitement adapté aux traitements graphiques. Cela en fait une machine destinée aux architectes, dessinateurs (CAO), éditeurs (PAO)… Une caractéristique est le traitement des données sur 128 bits, contre 32 ou 64 pour les autres processeurs et une puissance de calcul d’1 milliard d’opération à la seconde. Ce facteur en fait une station performante pour les applications qui sollicitent fortement les processeurs (traitements graphiques). Il faudra accompagner les configurations d’assez de mémoire pour éviter les entrées/sorties disques et éviter le phénomène de pagination. Il est possible également de prévoir une chaîne SCSI pour réduire les goulets d’étranglement. Rappelons qu’un fichier de PAO peut atteindre une taille de plusieurs centaines de Mo. Le traitement (changement de couleur par exemple) sollicite tous les composants de la machine (processeur, mémoire, disques…). Les machines intégrant le G4 utilisent des technologies performantes : Carte mères à 100 Mhz SDRAM Bus vidéo AGP Bus externes FireWire (ieee 1394) pour les hauts débits et USB pour les bas débits) Un lecteur ZIP à la place des lecteurs de disquettes Slots d’extension PCI Une interface réseau et modem. 14.10 - LES AUTRES… Il existe d'autres fondeurs de microprocesseurs sur le marché qui proposent souvent des clones d’Intel ou de AMD: Cyrix Gamme PowerChip alliance IBM/Apple pour équiper les Power PC (technologie RISC). Autres microprocesseurs de technologie RISC équipant des stations de travail (spécialisées dans le traitement des applications graphiques et temps réel) : Processeurs Alpha de Digital R8000 de Mips Ultrasparc de Sun. 15 - TABLEAUX RECAPITULATIFS Celeron Fréquences Fréquences du bus système Mémoire Cache niveau 1 Mémoire Cache niveau 2 Mémoire Cache niveau 3 Nb de transistors Architecture de transistors Taille du processeur Version adaptée portables Jeux d’instructions Type d’emplacement Pentium II 333 à 766 Mhz 400 et Mhz 66 Mhz 100 Mhz 32 Ko 32 Ko 128 Ko 512 Ko Pentium III 450 450à 900 Mhz Pentium III AMD K6 II Xéon 667, 733 Mhz 350à 475 Mhz AMD K6 III ATHLON K7 400à 500 Mhz 500à 1000 Mhz 200 Mhz 128 Ko 512 Ko à 2Mo 100, 133 Mhz 32 Ko 512 Ko 256 8,8 millions 9,5 millions 287 millions 95 ou 100 Mhz 100 Mhz 64 Ko 32 Ko 512 Ko à 2 Mo 256 Ko 512 Ko à 2Mo 9,3 millions 21,3 millions 0,25 ou 0,25 micron 0,18micron 153 mm² 131 mm² 0,25 micron 0,18 micron 0,25 micron 0,25 micron 128 mm² 106 mm² 81 mm² 119 mm² 1,9 millions aux 266 à 400 Mhz 300à400 Mhz SSE, MMX MMX slot 1 ou Slot 1 socket 370 S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs non SSE, MMX Slot 1 22 millions 0,25 ou 0,18 micron 184 mm² 350à 400 Mhz 350, 366 et non 380 Mhz MMX, 3Dnow MMX, 3Dnow Enhanced 3Dnow, MMX Socket 7 Socket 7 Slot A (bus alpha EV6) Page 14 / 16 Technologie Nbre transistors/ taille transistors en microns Fréquence (s) Fabrica nt 4004 108 KHz Intel 15/11/71 2300/ 10 4 bits 640 octets 0.06 8008 8085 108KHz 5Mhz 5, 8, 10 Mhz 5, 8 Mhz 6, 10, 12 MHz 16, 20, 25, 33 Intel Intel 1/4/72 1/3/76 3500/10 6500/3 8 bits 8 bits 16Ko 16Ko 0,06 0,37 Intel 8/678 29000/ 3 16 1 Mo 0.33, 0.66, 0.75 Intel 1/6/79 29000/ 3 16 / 8 1 Mo 0.33, 0.75 Intel 1/2/82 134000/ 1.5 16 16 Mo 0.9, 1.5, 2.66 mémoire virtuelle 1 Go 10/17/85 275000/ 1 32 4 Go 5, 6, 7, 8.5, 11.4 Mémoire virtuelle 64 To 16/6/88 275000/ 1 32 / 16 4 Go 2.5, 2.7, 2.9 1, 8, 16 Ko pour certains modèles (IBM, Cyrix) 8086 8088 80286 386 DX Intel AMD Intel AMD IBM Cyrix Date Largeur du bus Capacité d’adressage (mémoire adressable) Microproce sseur MIPS Taille mémoire cache Fonctions intégrées 1er processeur, traitement arithmétique Trt de caract/données 5 volts au lieu de 12 386 SX 16, 20, 25, 33 486 DX 25, 33, 50 Intel 10/4/89 1200000/ 0.8 32 4 Go 20, 27, 41 8 Ko 486 SX 16, 20, 25, 33 Intel Cyrix 22/4/91 1185000/ 1 32 4 Go 13, 16.5, 20, 27 8 Ko (Intel) 486 DX2 50, 66 Intel 3/3/92 1.2 M. / 0.8 32 4 Go 41, 54 486 DX4 75, 100 Intel 7/3/94 1.6 M. / 0.6 32 4 Go 53, 70.7 Mémoire virtuelle 64 To coprocesseur mathématique doubleur de fréquence Pentium 60, 66 Intel 22/03/93 3.1 M. / 0.8 32 4 Go 100, 112 2 * 8 Ko coprocesseur mathématique pipeline biprocesseur Pentium 75, 90, 100 Intel 10/10/94 3.2 M. / 0.6 32 4 Go 126.5, 149.8, 166.3 2 * 8 Ko coprocesseur mathématique pipeline biprocesseur Pentium 120, 133 Intel 27/3/95 3.2 M. / 0.6 32 4 Go 203, 218.9 2 * 8 Ko coprocesseur mathématique pipeline biprocesseur S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs Remarques Mémoire virtuelle 64 To Mémoire virtuelle 64 To, adjonction overdrive possible Mémoire virtuelle 64 To Mémoire virtuelle 64 To Mémoire virtuelle 64 To Bus externe des données 64 bits Bus d’adresses 32 bits Mémoire virtuelle 64 To Bus externe des données 64 bits Bus d’adresses 32 bits Mémoire virtuelle 64 To Bus externe des données 64 bits Bus d’adresses 32 bits Page 15 / 16 Microprocess eur Fréquence(s ) Fabrican t Date Technologie Nombre transistors/ taille transistors en microns Taille en bits Capacité d’adressage MIPS Taille mémoire cache Fonctions intégrées utilisation d’autres unités de mesure 2 * 8 Ko (cache données et cache instructions) coprocesseur mathématique pipeline biprocesseur Remarques Mémoire virtuelle 64 To Bus externe des données 64 bits Bus d’adresses 32 bits Clone de Pentium Nécessite carte mère spécifique Clone de Pentium Nécessite carte mère spécifique Pentium 150, 166 Intel 4/1/96 3.2 M. / 0.35 32 Nx 586 140 Nexge n 1994 3.5 M. / 0.5 32 16 Ko K5 100 AMD 1997 4.3 M. / 0.35 32 16 Ko 6x86 110, 120, 130, 166 Cyrix 3.1 M. / 0.35 32 16 Ko coprocesseur mathématique superscalaire et superpipeline Entre Pentium et Pentium Pro 32 / 64 Premier niveau 2 * 8 Ko Second niveau 256 Ko (150, 180, 200) 512 Ko (166, 200) coprocesseur mathématique superscalaire et superpipeline Mémoire virtuelle 64 To Nécessite carte mère spécifique Exécution dynamique Pentium Pro ou P6 150, 166, 180, 200 Pentium MMX (MultiMéd ia 166, 200 Extensions ) ex P55 C Pentium II (ex Klamath) 233, 266 Intel Intel Intel Merced ou P7 K6 166, 200, 233 AMD 1/11/95 5.5 M; / 0.6 1997 32 / 64 Mai 1997 7,5 M 32/64 fin 1997 64 été 1997 S1 - Chapitre 10 : Les microprocesseurs 4 Go 64 Go utilisation d’autres unités de mesure 64 Go Premier niveau 32 Ko instructions Second niveau MMX 256 Ko SIMD (intégré dans le boîtier) pour traiter les signaux analogiques (son, images, 3D, vidéo, télécommunications) 64 Go Premier niveau 32 Ko Instructions Second niveau MMX 512 Ko processeur protégé par une cartouche SEC (Single Edge Contact) s’enfichant dans un nouveau support Slot One. MMX 64 Ko MMX ne fonctionne pas en mode multiprocesseur Page 16 / 16
