COURS D`ARCHITECTURE INFORMATIQUE l3pc

Année Académique : 2012-2013
UNIVERSITE DU SAHEL
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Membre du Conseil Africain et Malgache de l’Enseignement
Supérieur(CAMES)
COURS D’ARCHITECTURE INFORMATIQUE l3pc
EXPOSE :
Présenté par : Professeur :
KEZZA Vœux-De-Dieu M. SALL
Code CIP:750 636 826

Microprocesseur
Présenté par : Vœu-De-Dieu KEZZA
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INTRODUCTION
I. HISTORIQUE
II. PRESENTATION
III. ARCHITECTURE DU MICROPROCESSEUR
IV. LE PROBLEME DE L'ECHAUFFEMENT
CONCLUSION
DEFINITIONS DES SINGLES
WEBOGRAPHIE

Microprocesseur
Présenté par : Vœu-De-Dieu KEZZA
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Début 1946, Presper Eckert et John William Mauchly achevèrent l’ENIAC (Electronic
Numerical Integrator Analyser and Computer), qui est le premier ordinateur entièrement
électronique. Il avait été commandé en 1942 par l’armée américaine afin d’effectuer les
calculs de balistiques qui étaient fait auparavant par plus de 200 personnes. Il pesait 30
tonnes, occupait 72 m² et consommait une puissance équivalente à 160 kW. A l'époque, ce
géant affichait un prix qui s'élevait à près d'un demi-million de dollars. Depuis les ordinateurs
ont fortement évolué, ils sont en moyenne beaucoup plus petits : moins de 1 m3 ; ils pèsent
quelques kilos et consomment une puissance équivalente à environ 100 W.
L'arrivée du microprocesseur dans la société a permis de nombreux changements. Il a
nettement révolutionné le domaine des technologies et de l'informatique. Le microprocesseur,
noté M.P.U. (Micro processor unit) ou C.P.U. (Central Processor Unit) est un circuit intégré
complexe appartenant à la famille des VLSI (Very large scale intégration) capable d'effectuer
séquentiellement et automatiquement des suites d’opérations élémentaires, c’est l’élément de
l’ordinateur, il interprète et exécute aussi les instructions d’un programme.
Ainsi, dans notre travail, nous allons parler des microprocesseurs, tout d’abord, nous
allons faire l’historique du microprocesseur, la présentation du microprocesseur, ensuite
parler de l’architecture d’un microprocesseur, et pour conclure, nous parlerons du problème
de l’échauffement du microprocesseur.
L'histoire des microprocesseurs est intimement liée à celle de la technologie des
semi-conducteurs dont voici les principales étapes :
- 1947 Invention du transistor
- 1958 TEXAS INSTRUMENTS produit le premier circuit intégré (CI)
- 1961 Mise au point des technologies bipolaires TTL et ECL
- 1964 Intégration à petite échelle (SSI de 1 à 10 transistors)
- 1965 Intégration à moyenne échelle (MSI de 10 à 500 transistors)
- 1970 Mise au point de la technologie MOS
- 1971 Intégration à grande échelle (LSI de 500 à 20 000 transistors) et le premier
microprocesseur est sorti des laboratoires d'Intel. Travaillant sur 4 bits et d'une puissance

Microprocesseur
Présenté par : Vœu-De-Dieu KEZZA
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faible l'intérêt de ce nouveau composant électronique ne fut pas évident jusqu'à ce que l'idée
de le transformer en calculatrice fut trouvée.
-1978, l'arrivée du 8088 multiplie déjà cette puissance de calcul par 200 !
Cette date correspond à la naissance des véritables micro-ordinateurs. Arrivent ensuite les
microprocesseurs 68000 et 80286 (16 bits) avec les Macintosh et P.C. que nous connaissons.
Ils ont introduit l'image et le son.
- 1985 Intégration à très grande échelle (VLSI plus de 20 000 transistors) ; C’est l’apparition
de la technologie CMOS permettant un grand degré d’intégration qui a ouvert la voie à la
fabrication de composants capables de contenir l’unité de contrôle et l’unité de traitement
d’un ordinateur sur une seule puce.
Voici un tableau illustrant l’évolution des microprocesseurs :
Modèle
Année
Adresse
réelle
Adresse
virtuelle
INTEL4004
1971
12 bits (4
Ko)
Non
INTEL 8080
1974
16 bits (64
Ko)
Non
INTEL 8086
1978
20 bits (1
Mo)
Non
MOTOROLA
68000
1979
24 bits (16
Mo)
Non
INTEL 80286
1982
24 bits (16
Mo)
30 bits
INTEL 80386
1985
24 bits (16
Mo)
46 bits
MOTOROLA
MPC601
1993
32 bits (4
Go)
52 bits
INTEL Pentium
1993
32 bits (4
Go)
46 bits
HP PA-8000
1996
40 bits (1
To)
96 bits
MOTOROLA
MPC620
1996
40 bits (1
To)
80 bits
MIPS R12000
1999
40 bits (1
To)
64 bits
INTEL Pentium 2
1999
36 bits (64
Go)
46 bits
HP PA-8700
2001
44 bits (16
To)
96 bits
Itanium2
2002
64 bits
64 bits

Microprocesseur
Présenté par : Vœu-De-Dieu KEZZA
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Remarque : 96 bits d’adresse représentent la possibilité de désigner environ 8.10^28 octets
(80 milliards de milliards de milliards !). La mise en œuvre de la mémoire virtuelle suppose
que soient réalisés des transferts entre mémoire de masse et mémoire centrale. De tels
transferts sont facilités si la mémoire est gérée en pages. On trouvera ce concept de pagination
de la mémoire dès 1985 sur le 80386.
 Quelques Exemples :
 Le 4004
Le 4004, apparu en Mars 1971, intègre 2250 transistors et est doté d'une horloge
à 740KHz. Il traite des données sur 4 bits bien que la mémoire soit organisée en mots de 8
bits. Le Jeu d'instructions comporte 46 instructions codées sur 8 bits. La mémoire maximale
adressable est de 1Ko pour les données (RAM) et 4Ko pour le code (ROM). Le 4004 possède
16 registres de 4 bits utilisables aussi comme 8 registres de 8 bits. Il gère les appels de sous
programmes par une pile interne à 4 niveaux. Le 4040, datant de 1972, ajoute 4 niveaux à
cette pile ainsi que 14 nouvelles instructions et la gestion des interruptions.
Microprocesseur Intel4004 Architecture du microprocesseur Intel 4004
 MOTOROLA68000
Apparu en 1979, le Motorola 68000 est un microprocesseur CISC 16/32 bits
développé par Motorola. C'est le premier de la famille de microprocesseurs souvent appelée
m68k ou 680x0, qui comprend notamment les microprocesseurs Motorola 68010, Motorola
68020, Motorola 68030, Motorola 68040 et Motorola 68060. Le nom du 68000 vient à la fois
de la continuité avec la famille de microprocesseurs Motorola 6800 et du nombre de
transistors qu'il contient, un peu plus de 68 000.