Après la théorie bien violente de la dernière fois, il est temps de

Aprèslathéoriebienviolentedeladernièrefois,ilesttempsdepasseràdeschosesplus
concrètes.
ATTENTION:Jevaisvulgariseraupointquecertainsdirontquecequejedisestfauxou
déconnectédelaréalitédesprocesseurs.
C’esteffectivementlecas,maisils’agiticid’avoirdesnotionsvaguesdel’influencede
certainstermescommelafréquenced’horloge,lamémoire,lenombredebits,etc…
Etàlafin,vouscomprendrezpastout,maisjusteàquelpointc’estunbordelmonstreet
surtoutàquelpointlesfabricantsdeprocesseursnenousaidentpasDUTOUTà
appréhenderlapuissancedeleursprocesseurs.
Unpetitrappel:onavuladernièrefoisquelespucesélectroniquesétaientdesmachines
transformantuneinstructionenentréeenunenouvelleinformationdépendantede
conditionsprédéterminées.
Celapermetdéjàpasmaldechoses,maisquedeschosessimplescaruneentréedonnée
donneratoujourslamêmesortie.Iln’yapasdenotionde“suite”.
jerentre“unepomme”+“unepomme”=>çamedit“deuxpommes”.
Jenepeuxpasdire,“làj’ajouteunepomme”.Parcequeçademandedemémoriserlefait
qu’ilyadéjà2pommesetqueçademandeaussiunenotiondetemps.D’avantetd’après.
Pourcelaonadoncbesoindemémoireetdetemporisation,d’unehorloge.
Jenevaispasrentrerplusdanslesdétails,depeurdevousredonnermalàlatête,mais
vouspouvezdéjàcomprendrequesilamesuredutempssefaittouteslesminutes,vousne
pourrezpasrajouter2xl’instruction“unepommede+”danslamêmeminute.
Cettehorlogeest,danslesprocesseursactuels,bienplusrapidequelapenduleàMémé.
Ellene“tic”pastouteslessecondes,maisplusieursmiliardsdefoisparseconde.
Lafaçond’exprimer“Xfoisparseconde”c’estuneunitéparticulière:leHertz.
1foisparseconde,1Hz.
Unfilmaucinémaen24imagesparseconde,estdoncà24Hz
VotrevidéoYouTubeen60imagessecondeestà60Hz
Etvotretélévision120Hzpeutdoncafficher120imagesparseconde…ou60imagespar
secondeen3D,maisonferasûrementunjourunechroniquesurla3Dsiçavousintéresse.
UnMegaHertzc’estdonc1milionde“tic”d’horlogeparseconde.Vouspouvezdoncajouter
1miliondefoisunepommeparseconde.
UnGigaHertz,c’estunMILLIARDdepommesparsecondespotentiellement.(c’estenviron
100foislaproductionannuellefrançaiseCHAQUESECONDE)
Bon,commeons’ensertpas“juste”pourcompterdespommes,lafréquenced’horlogeest
undesparamètresintéressantsmaispasleseul.

Unprocesseuracequ’onappelleunjeud’instructions.Certainsd’entrevousconnaissent
“x86”pourl’avoirentenduquelquepart,surtoutenoppositionàx64.Autantx64s’applique
auxprocesseurs64bits,quejedévelopperaiplustard,autantx86nes’appliquepasàdes
processeurs86bits.Non.Celavientduprocesseurintel8086(unprocesseur16bitspour
info)quiaimposéunstandardtantilaétéuneréférence.Al’époqueAMDcopiaientce
processeurCISC.
CISCc’estComplexinstructionsetcomputer:microprocesseuràjeud'instructionétendu.
Engrosçaveutdirequ’ilyaTOUTUNSTOCKdefonctionspréprogrammées(ducodeou
desschémaslogiques)dansleprocesseur.Unexemplejustepourillustrer:c’estunpeu
commeunecalculatricescientifiquequiaunetouchedédiéeàPioumieux,unetouchepour
calculerlecarrédunombrequevousavezentré.Voustapez3,appuyezsurlatouche“au
carré”,hop,çasort9.
Danslecampd’enfaceilyavaitles“Reducedinstructionsetcomputer”ouRISC,soiten
français«microprocesseuràjeud'instructionsréduit».Sioncontinueaveclescalculatrices,
çapourraitêtrelacalculatricecarrefoursurlaquelleiln’yaquelesclassiques+/
multiplication/division.Onpeuttoujourscalculerlecarréde3,maisilfautalorsfaire3x3.
Vouspouvezdéjàapercevoirqu’ilyadesavantagesetdesinconvénients:l’unc’estplus
simpleàfairemaisc’estpluscher,l’autrec’estpluscomplexeàprogrammermaisla
calculatricecoûte2€.
Etaufinalçapeutprendrelemêmetempsentrepleindepetitesopérationssimplesetune
grosseopérationcomplexe.
Entermederéalitéphysiqueauniveaudesprocesseurs,çafaitquelesprocesseurRISC
chauffentmoinsquelesCISC…c’estpourcelaquelespucesARMdessmartphonessont
enRISCetquevotreordinateurdebureauestprobablementenCISC.
Parcequelessmartphonesontpetits,etlesconstructeursn'ontpaslaplacepourinstaller
dumatospourlesrefroidiretquechaufferplusc’estconsommerplusd’électricitéetdonc+
debatterie.
Maisaufinalonpeutfairelamêmechoseaveclesdeux,mêmesil’unestplussobre,dans
saconception,quel’autre.
Vouscroyezavoircompris?Hum…pasdebol,parceque:
1) LesMacs(dontlesmacsdebureau)utilisaientdesprocesseurspowerPC,quisont
RISC
2)lesPentiumsonthybrides:cesontdesprocesseursRISCquiémulentduCISC.
Physiquementsimples,unpetit“programmeinterne”rajoutelesjeuxd’instructions
manquantsouplutotquilestraduitenopérationsplussimples.
Pourlex64,c’estcettefoisAMDquiaintroduitcenouveaujeud’instructionsetquiaété
ensuitesuiviparIntel,maisc’estunsimpledérivédux86prévupourgérer64bitsderegistre
demémoire.

Ouiparcequ’enfaitc’estprincipalementçaunprocesseur64bit,c’estunprocesseur
capabledegérerunregistredemémoiresur64caractères.Etcommevousavezapprisà
compterenbinaireladernièrefois,vouspouvezdetêtemedirequeçafait….unechiéede
combinaisons,bonneréponse!
Avec2bits,jevaisde00à11,etj’aidonc4valeurspossibles.
Avec4bitsj’ai16valeurspossibles
Avec8bits,j’ai2^8=2x2...x2=256valeurs…comme256couleursparexemple
Avec32bitsplusde4MILLIARDSdecombinaisonsunmilliard,onditunGiga,çafait4G
Héçavousditriença?Maissi,vousavezduentendreunpetitmalinvousdireque8gode
ramsurvotreordi32bitc’estcon,etqu’onpeutmettreque4Gomaxi.Bençavientdelà.
32bits,4Gigadecombinaisons,4Gigadel’unitédemémoireutiliséeeninformatique:l’octet.
L’octetc’est8bits,8x0ou1.Parexempleunelettredel’alphabetcodéeenASCIIouUTF8.
(Onenreparleraunjourprobablement.Dansunechroniquesurlesemojis?)
Doncen32bitonnepeutgarderenmémoire“que”1000xlaBible(quifait4073275
caractères).UnKiloBiblequoi,àunevacheprès.
Ducoupen64bits,çafaitunchiffretellementgrand(2305843To),quele
plussimpleestdevousdirequeçafait4217GigaBiblessoit4,11TeraBibles,nomdezeus!
Pourceuxqueçachoque,que4217deviennent4,11,c’estjusteparcequ’ondivisepar
1024,onenreparleraunautrejour,dansuneautrechronique..quoiqueallez:
Sivotredisquedurannoncécomme1Ton’affichejamais1Tomaisdel’ordrede931Gosur
votreordinateurc’estàcausedespuissancesde2:
=>Pourpasserd’unbitàunMégabitonpassed’unepuissancede2^1àunepuissancede
2^10,cequinefaitpas1000mais1024.
LeGigabit?2^20,soit1048576etnon1000000.
EtleTéra?2^30=1073741824
Sontvotredisquedurestindiqué1Tb=>1000000000/1073741824=>0,931…Soitles
fameux931GoquevousaffichevotreOS.VOILA.Plié.
Revenonsauxprocesseurs:
Enfaitunprocesseur64bitn’estpasplusrapidequ’un32bitetl’ordioulesmartphonene
seraplus“puissant”quesicettemémoiresupplémentaireestnécessaireetexploitéeparle
systèmeETlelogiciel.
Engrosc’estcommeunscooter50cm2etuntracteuravecunmoteurV12:lesdeux
peuventallerjusqu’à,disons,50km/hmaisjamaislescooternepourratracterunemachine
deferme.Sivousroulezenville,pasbesoind’untracteur,çanevapasvousrendreplus

mobile.Le64bitc’estletracteuretle32bitc’estlescooter.Unscooterestfinalement,
souventbiensuffisant.
Donconrésumeunpeu:lafréquencec’estlenombredecyclesparseconde,dansces
cycles,onpeututiliserdesinstructionspréprogramméessimplesoucomplexes,avecdes
processeurscapablesdegérer+/demémoire.
Maiscen’estpastout:unprocesseurdenosjoursn’estpasunique,ilcontientplusieurs
“coeurs”.Uncoeur,c’estunprocesseurdansunprocesseur.
Pourrésumer,vousavezunepucequicontientplusieursprocesseurs.Dualcore:2coeurs,
Quadcore:quatrecoeurs,Octocore:8coeurs.
Làaussisivousavez+decoeurs,c’estmieuxmaispasobligatoirementutile:
Vousnecompterezpasplusvitelespommes,maisvouspourrezcompterdespommeset
despoiresenmêmetempsplutôtquetouteslespommespuisaprèstouteslespoires.
Maisilfautavoirdespoiresàcompter,sinoncen’estpasplusintéressant.
Vouspensezavoircompris?
Pasdebolencoreunefoisparcequeleprocesseurinteli5quiéquipemonmacbookAira2
coeursphysiquesmais4coeurslogiquesqu’onappelle“threads”.HyperThreading,çavous
ditquelquechose?surleP43,06Ghzparexemple,ilyenavaitcertainsavec“HT”marqués
dessus.Benvoilàc’estlasignification.(mêmesilavanneàl’époqueétaitdedirequeça
voulaitdire“hautetemperature”vucommentunP4chauffaitàmort)
Plusfortencore:lesprocesseursontcequ’onappelledes“pipeline”dontjenesaismême
pasenquoiceladiffèred’unthreadmaisc’estunpeusurlemêmeconceptdeplusieurs
tâchesenmêmetemps..
Maisc’estpasfini!Jen’aiabordéquelasurfaceduproblème.
Jeneparleraipasdesprocesseurscapablesd’augmenterleurfréquencequandunseul
coeurestutilisé,ceuxquiadaptentleurfréquenceenfonctiondel’usage(notammentsurles
ordisportables),ceuxdesignéspourconsommerlemoinspossibleetcetcetc.
Parcequedéjàaveccesbaseslà,onn’estpassortisdel’auberge:
Faisonsunpetittestréel:
OnchoisitdeuxprocesseursIntel,i3,64bit,2coeursphysiquesavec4coeurslogiquesau
total,tousàlamêmefréquence(3,2Ghz).
Enthéorie,ondevraitavoirlemêmescoresurunbenchmark(untestdepuissancebrute),
non?
Oubiennon:sionregardelesréférence,l’unc’estmarqué3210etl’autre6100,doncl’un
estaumoins2xpluspuissantquel’autre.

Benenfaitnil’unnil’autre:le6100est20%pluspuissantetconsommeraitenviron35%de
moinsd’énergie.
Justeparcequ’ils’agitde2générationsdifférentes,l’unede2013,l’autrede2015.
Encorel’énergiequibaisseçapeutsecomprendre:ongraveplusfinlecoeurduprocesseur
etonatoujoursditquec’étaitplusefficaceentermedegestiondel’énergie.Doncsoit.
Maislapuissancedevraitêtrelamême,non?Bennon.etc’estçaleproblème.
http://ark.intel.com/compare/90734,71053
http://www.cpubenchmark.net/compare.php?cmp[]=1865&cmp[]=2639
http://ark.intel.com/products/71053/IntelCorei33210Processor3MCache3_20GHz
http://ark.intel.com/products/90734/IntelCorei36100TProcessor3MCache3_20GHz
Vousmedirez“voicilasolution:onprenddesbenchmarksetoncompare”.Etbennon….
1) parcequelesbenchmarksnesontpasstandardisés.Jepeuxpascomparerles
valeursvenantdedeuxsitesdebenchmarkdifférents.Leprotocoledetestetsa
façondepondérer,dedonnerdel’importanceàteloutelparamètre,varied’un
moteurdebenchmarkàl’autre.
2) parcequ’unbenchmarknereflètepaslaréalité,maisjusteuneutilisation
hypothétique.
3) Parcequ’onpeutraisonnablementsoupçonnerunfabriquantdetrouverlemoyende
gonflers’illeveutsonscoredebenchmarkcommeVWaputricherauxtests
antipollution.
Unexempleavecmesdeuxprocesseurs:sionregardelescoreobtenupour1seulcoeur
logiqueparrapportauscoreglobal,ladifférencepassede20%àmoinsde7%.Doncsi
votreutilisationn’exploitequ’uncoeur,ladifférencedéjàpassiénorme,seraicinégligeable.