Architecture de machines Historique Cours 2000-2001 Préhistoire : mécanisation des calculs – -3000 : Octogramme de Fou-Hi – -500 : Boulier et abaques – -300 : Aristote definit la logique Machines mécaniques – 1642 : Pascal : pascaline • additions et soustractions – 1679 : Leibnitz arithmétique binaire – 1792 : Télégraphe optique de chappe: première méthode de communication Machine à différences de Babbage (1833) Invention du codage 1844 : Code Morse – Codage des lettres avec 2 symboles : . , - A — I Q ——— Y ——— 7 —— B — J ——— R — Z —— 8 ——— C —— K —— S 1 ———— 9 ———— D — L — T — 2 ——— 0 ————— E M —— U — 3 —— . ——— F — N — V — 4 — ? —— G —— O ——— W —— 5 , ———— H P —— X —— 6 — / —— 1844 : Algèbre de boole Utilisation du binaire – 2 symboles {0,1} , {Vrai, Faux} – Opérations sur ces symboles • ET, OU, NON, … 1937 : Calculabilité – Machine de Turing 1938 : Shannon réalise un parallèle entre le binaire et l’électronique – Invention du Bit Machines électroniques 1940-1970 Machines pour le décryptage 1941 : Konrad Zuse invente le Z3 – Premier calculateur à programme enregistré 1946 Eniac – 330 multiplications/seconde horloge à 100 Khz – Programme entré par recablage – En 1948, upgrade avec des instructions prédéfinies (premier langage machine), 1945 : Principe de Von Neumann Rapport EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) – Ordinateur de Von Neumann • Machine universelle contrôlée par programme • Instructions codées enregistrées en mémoire • Exécution séquentielle des opérations – 5 composants pour un ordinateur • • • • • Unité arithmétique et logique Unité de commande Mémoire centrale Unité d’entrée Unité de sortie Architecture toujours utilisée de nos jours 1948 : Invention du transistor Remplace les relais et tubes à vide Entrée Contrôle Sortie Evolution du stockage 1951 : Première mémoire de masse, le tambour ERA 1101 capacité 1Mo 1953 : Mémoires à tores 1956 : Premier disque dur – 5Mo sur 50 disques de 61 cm de diamètre. 1970 : Première puce mémoire crée par Intel qui contient 1024 tores de ferrite soit 128 octets. Machines électroniques 1946-1970 Les machines à microprocesseur Microprocesseur : Intégration de transistors 1971 : Premier microprocesseur – Intel 4004 : 2300 transistors, 4 bits, 108 Khz, 640 octets de mémoire adressable. – Disponibilité d’un «chipset» : ensemble de contrôleurs nécessaires à la liaison microprocesseur/ environnement. Naissance de la micro informatique Machines accessibles au grand public – Au départ programmables en BASIC ou Assembleur Premier portable Les stations de travail 1981 : Création de SUN Machines haut de gamme avec architecture propriétaire – Machines pour le calcul individuel avec des spécialisations (SGI, HP, SUN, Digital) – Système d ’exploitation UNIX – Architecture propriétaire – Interface X-Windows Maintenant rejointes par les micro ordinateurs – Mêmes microprocesseurs (PIV = HP PA9000) – Baisse des coûts de développement Les supercalculateurs Calcul performant – Applications scientifiques (météo, simulations) Intégration de plusieurs microprocesseurs toujours plus rapides Toujours dépassés ! Loi de moore La puissance double tous les ans – Réalisé pour les capacités de calcul – Non valable pour le stockage et la mémoire Evolution globale ->1970 : une machine pour plusieurs personnes 1970-1995 : une machine par personne Maintenant 1 personne, plusieurs machines