Les grandes classes de système

1
Architectures avancées :
Introduction
Daniel Etiemble
[email protected]
M1 Informatique
2004-2005
Architectures avancées
D. Etiemble
2
Les grandes classes de système
Prix, puissance
dissipée,
performance
pour
l’application
Débit,
disponibilité,
extensibilité
Prix-
performance
Performance
graphique
Critères
300 millions (en
ne comptant que
les 32 et 64 bits)
4 millions150 millionsMicroprocesseurs
vendus en 2000
0,20 à 200 € par
processeur
200 à 2000 € par
processeur
100 à 1000 €Prix du
microprocesseur
Enfoui/embarquéServeurOrdinateur de
bureau
Caractéristique

2
M1 Informatique
2004-2005
Architectures avancées
D. Etiemble
3
Ventes des microprocesseurs
(fin du siècle dernier ☺)
• Processeurs enfouis/embarqués
– 4 bits : 2 milliards
– 8 bits : 4,7 milliards
– 16 bits : 700 millions
– 32 bits : 400 millions
• DSP (traitement du signal)
– 600 millions
• Généralistes classiques
– 150 millions
M1 Informatique
2004-2005
Architectures avancées
D. Etiemble
4
Les applications
• Usage général
• Calcul Scientifique
•
•GRAPHIQUE GRAPHIQUE
• Traitement du signal
•
•JAVA JAVA
•BD
•WEB
• Enfoui et embarqué

3
M1 Informatique
2004-2005
Architectures avancées
D. Etiemble
5
Gammes de processeurs
• Haut de gamme
– Processeurs des PC et
serveurs
• Spécialisé
– Haut de gamme des
générations précédentes
Ex : MIPS « enfouis »
• Spécialisé embarqué
– Faible consommation
– Temps réel
• Contraintes
–Prix
– Performance
– Encombrement
– Consommation
– Temps réel
• temps d’exécution
déterministe ou non
M1 Informatique
2004-2005
Architectures avancées
D. Etiemble
6
Performance : Microprocesseur
Nombre de cycles/Instruction
Temps de cycle
NI
IPC * F
Texécution = NI * CPI * Tc=
1
10
100
1000
10000
8
0
8
4
8
8
9
2
9
6
200
0
CPU
F(MHz)
Technologie
Microarchitecture
(IPC)

4
M1 Informatique
2004-2005
Architectures avancées
D. Etiemble
7
DES EXPONENTIELLES
CPU
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%
Fréquence d'horloge (MOS)
Performance avant 1986
Performance après 1987
Evolution/an
MICROPROCESSEURS
2x/1,5an
M1 Informatique
2004-2005
Architectures avancées
D. Etiemble
8
DES EXPONENTIELLES
MEMOIRES
0% 20% 40% 60%
Capacité
Quantité/Prix
Latence
Bande passante
DISK DRAM
2x/1,5an
0,5/10 ans
Evolution/an

5
M1 Informatique
2004-2005
Architectures avancées
D. Etiemble
9
’70 ’73 ’76 ’79 ’82 ’85 ’88 ’91 ’94 '97 2000
’70 ’73 ’76 ’79 ’82 ’85 ’88 ’91 ’94 '97 2000
Transistors
Transistors
Per Die
Per Die
10
108
8
10
107
7
10
106
6
10
105
5
10
104
4
10
103
3
10
102
2
10
101
1
10
100
0
1K
1K 4K
4K 16K
16K 64K
64K 256K
256K 1M
1M
16M
16M
4M
4M
64M
64M
4004
4004 8080
8080 8086
8086 80286
80286 i386™
i386™ i486™
i486™ Pentium
Pentium®
®
Memory
Memory
Microprocessor
Microprocessor
Source: Intel
Source: Intel
Pentium
Pentium®
® II
II
Moore’s Law
Pentium
Pentium®
® III
III
256M
256M
Pentium
Pentium®
®Pro
Pro
M1 Informatique
2004-2005
Architectures avancées
D. Etiemble
10
LES DIFFERENTIELS
1
10
100
1000
10000
80 82 84 86 88 90 92 94 96 98
2000
CPU
Mémoire
Complexité croissante de la hiérarchie mémoire : L1, L2, L3, MP