Le PC de A à Z !

Suite à une idée de Weenoo, j'ai parti ce topic afin qu'on crée des tutos pour les nuls et les regrouper à la même place. Je vais créer un autre topic "discussions" pour pas polluer celui-ci.

Allez-y ! Contribuez !

@+!

Les processeurs

De nos jours, l'ordinateur fait partie du quotidien. Communications, infographisme, simulations scientifiques, procédés industriels sont des domaines intimement liés au travail qu'accomplissent les ordinateurs. Les performances au niveau du calcul d'opérations d'un poste de travail ou d'un serveur découlent en majeure partie de la capacité du processeur à traiter l'information rapidement et de façon efficace. Depuis les années 70, les microprocesseurs (processeur tenant sur un seul circuit intégré) ont fait leur entrée dans le monde de l'informatique. Avant l'apparition du transistor, l'ancêtre du processeur, en 1947, les informations étaient traitées ou programmées par l'entremise de cartons ou rubans perforés. Chaque trou et leur position déterminaient l'opération logique à effectuer à grâce aux différents relais électriques. Avec la miniaturisation des composants électroniques et l'amélioration du processus de conception des processeurs, les ingénieurs des fabricants n'ont eu cesse d'augmenter les performances. À un point tel où il est maintenant possible de faire des simulations scientifiques fidèles du comportement des nuages de gaz à l'intérieur des galaxies lointaines ou encore par exemple, de l'alignement laser au nanomètre près, de la microscopie atomique, etc. Tout cela grâce aux ordinateurs ainsi qu'aux supercalculateurs dotés de batteries de processeurs.


Un processeur appelé aussi CPU ou unité centrale de traitement est grosso modo le cerveau de l'ordinateur. Son rôle est d'effectuer les différents calculs arithmétiques ou logiques et d'utiliser des algorithmes préétablis pour accélérer le traitement de certaines opérations comme l'encodage multimédia ou le calcul de virgules flottantes. De plus, il est composé d'une unité de contrôle qui s'occupe de la gestion et de la communication des différents éléments le composant. Le registre du processeur quant à lui, comprend les différentes opérations gardées en mémoire qui peuvent être effectuées en moins d'un cycle d'horloge. La rapidité d'exécution d'un processeur est donc inversement proportionnelle à la durée de son cycle d'horloge, calculée en Hertz(Hz) ou en flops (floating-point operations per second). Son efficacité elle, est évaluée en fonction de la mémoire embarquée et des différentes fonctions qu'il prend en charge sans avoir à utiliser un périphérique tiers.



L'histoire de cette composante remonte à 1971. Auparavant et ce depuis la fin des années 40, le transistor en silicium a offert de nouvelles possibilités aux ingénieurs des différents centres de recherche. Une combinaison de plus en plus grande d'une multitude de transistors permettait aux chercheurs de résoudre des fonctions logiques avec une complexité croissante. Les différentes sections du circuit logique était quant à elles, physiquement disposées séparément chacune sur leur support.



Au début des années 70, Intel, entreprise naissante co-fondée en 1968 par Gordon Moore, Robert Noyce et Andrew Grove, conçu le premier circuit de transistors sur support unique appelé microprocesseur, nommé 4004. Composé d'un assemblage de 2300 transistors réglés sur une fréquence de 108 KHz ou 0,000108 GHz et communiquant à l'aide d'un bus d'une largeur de 4 bits. Le tout gravé avec une finesse de 10µm (10 000nm comparé aux 32nm atteint en 2010 par Intel). Cette pièce de collection était vendue 200$ à l'époque. Ce processeur a été utilisé dans les calculatrices de poche japonaises de marque Busicom, le premier gros client d'Intel. Ce fut un succès commercial à tout égard. Par la suite, plusieurs autres compagnies conçurent leurs propres processeurs comme Samsung Electronics, Texas Instruments, Toshiba, STMicroelectronics, Renesas et Hynix. Il existe même des processeurs à architecture ouverte tel que le SPARC (Scalable Processor ARChitecture ou architecture de processeur adaptable) dont les premiers exemplaires furent développés à l'université de Berkely en 1984.



Premier concurrent mondial d'Intel pour les processeurs PC, AMD (Advanced Micro Device) fut fondée en 1969 par Jerry Sanders, Ed Turney, John Carey, Sven Simonsen, Jack Gifford, Frank Botte, Jim Giles et Larry Stenger qui sont d'ex dirigeants et ingénieurs de Fairchild Semiconductor. AMD propose une architecture semblable aux processeurs d'Intel toutefois moins axée sur la modularité des sections la composant. Dominant le marché des ordinateurs personnels depuis 2006, AMD a stagné dans son développement et a perdu son titre de leader de performance depuis la sortie en 2009 des processeurs i7 d'Intel à architecture quadriple coeur et supportant l'hyperthreading.



Voici une brève ligne du temps décrivant les innovations majeures apportées par les deux constructeurs majeurs de processeurs destinés au grand public.



Intel:

Ø 1968: Naissance d'Intel.

Ø 1971: Intel conçoit le premier microprocesseur, le 4004.

Ø 1979: L'appellation x86 apparaît chez Intel, dont le premier modèle légendaire 8086 fut utilisé entre autre par la NASA pour le contrôle des navettes spatiales américaines.

Ø 1979-89: Apparition des modèles 80286, 80386 et 80486.

Ø 1991: Commercialisation du populaire 80486 DX qui fit la renommée de la compagnie plaça Intel en tête de la liste des principaux fondeurs.

Ø 1993: Pentium, premier processeur d'Intel à utiliser une appellation sémantique.

Ø 1995: Pentium Pro, premier processeur à gérer plus de 4Go de RAM. Premier à intégrer un cache de niveau 2.

Ø 1997: Pentium MMX.

Ø 1997-99: Pentium II et III.

Ø 1998: Intel Celeron (entrée de gamme) et Xeon (serveurs 64 bits).

Ø 2000-04: Pentium 4.

Ø 2003: Pentium-M, pour ordinateurs portables.

Ø 2006-08: Core 2 Duo, processeur à double coeur. Best-seller d'Intel en date du début 2010.

Ø 2006: Core Duo, processeur à double coeur pour portables. Core 2 Duo Quad, qui consiste en fait de deux unités double coeur stockées sur le même support.

Ø 2008: Apparition du cache L3 sur le processeur au nom de code Bloomfield.

Ø 2009: Intel dévoile ses nouveaux processeurs i7 quadruple coeur,utilisant entre autre un bus de 64 bits ils sont les plus performants du marché à l'heure actuelle.

Ø 2010: Intel annonce s'être lancé dans la production d'unités i7, i5 et i3 avec une finesse de gravure de 32 nanomètres. Record inégalé à ce jour.









AMD:

Ø 1969: Naissance d'AMD.

Ø 1972: AMD développe et commercialise à son tour son premier microprocesseur, l'Am2501.

Ø 1991: AMD sort son premier produit reprenant l'architecture x86, baptisé Am386.

Ø 1996: AMD sort le K5, concurrent direct du Pentium d'Intel.

Ø 1998: K6, l'équivalent du Pentium II.

Ø 1999: Série K7 composée des processeurs Athlon et Duron (entrée de gamme), compatibles x86.

Ø 2003: Série K8 et apparition de l'Opteron, processeur 64 bit axé serveur version AMD ainsi que de l'architecture AMD64 qui est totalement compatible avec le 32 bits et sur laquelle la majorité des nouveaux produits du géant californien sont basés.

Ø 2006: Série K9, nommée Quad FX, une architecture double processeur double coeur onéreuse devant concurencer le Core 2 Duo Quad d'Intel.

Ø 2007: Série K10,Barcelona et panoplie Phénom, premiers véritables processeurs quadruple coeur, principaux concurrents du Core 2 Duo Quad.

Ø 2009: Série K10.5, dont le Phenom II, processeur 64 bits, gravé en 45nm. Concurrent de la série i7 d'Intel.



Peu d'entre nous peuvent prévoir ce que sera le monde des processeurs au delà d'une dizaine d'année. À long terme pourtant, certaines avenues semblent tout de même se dessiner. Les processeurs quantiques utilisant comme unité de calcul les qbits exploitant les propriétés physiques spéciales des condensats de Bose-Einstein qui permettent l'échange d'information entre les particules de façon littéralement instantanée ou le "grid-computing" (grille informatique) utilisant les ressources de plusieurs périphériques situés en des lieux physiques différents pour développer une puissance de calcul immense et rapide sont deux solutions envisagées afin de répondre à une demande exponentielle. En 1965, constatant que depuis 1959 la complexité des semi-conducteurs d'entrée de gamme doublait chaque année pour un coût constant, Gordon Moore de chez Intel formula une loi, la Loi de Moore qui s'applique encore de nos jours et qui nous donne une idée somme toute raisonnable de la puissance de calcul à prévoir pour les prochaines années. Celle-ci grandissant de façon exponentielle.



Malgré tout, une limite s'impose. À une finesse de gravure sous les 5nm apparaît l'effet tunnel où les loi physiques quantiques prennent le dessus sur les loi physiques classiques ou traditionnelles qui régissent le monde macroscopique. Les électrons ne circulent plus tels que la logique nous l'impose (le long d'un circuit) mais peuvent emprunter divers chemins dit "potentiels" et hypotétiques. Et cela même à travers un matériau dit non-conducteur. Seule la mesure directe ou l'observation des ces électrons fixeront un chemin réel (classique) à proprement dit et conséquemment modifieront la trajectoire de la particule rendant cette dernière impossible à prédire. Viendront alors les processeurs multicouches exigeant un refroidissement extrème. En attendant l'ordinateur quantique...



Plus concrètement, AMD prévoit dans un futur rapproché, la sortie d'un processeur nommé Fusion intégrant une unité de traitement graphique évoluée dérivant des GPU d'ATI une filiale d'AMD, acteur majeur dans l'industrie des cartes graphiques. Cette technique réduira les délais de latence et augmentera le débit de données Cette innovation devrait enfin concurrencer Intel sur le marché des postes de travail en entreprise et organisme gouvernementaux, un milieu qu'AMD est loin de dominer.



Intel de son coté travaille sur la multiplication des coeurs au sein du même support. Annonçant ces dernières semaines le lancement de la production de processeurs Xeon à 6 coeurs gravés en 32nm. Les 8 coeurs sont attendus pour la fin 2010. Suivant sa logique "tick tock" Intel prévoit toujours sortir un produit phare aux deux ans, suivi d'un produit bas de gamme l'année suivante. Jusqu'à atteindre la limite théorique des 5nm, d'ici peu.





Nous avons vu que l'univers des processeurs est vaste, très vaste mais cependant dominé par deux grands constructeurs. Intel et AMD qui semblent lancés dans une course aux performances. Proposant au consommateur en majeure partie les mêmes possibilités, le choix final est souvent question de goût ou d'affinité avec certaines particularités offertes par l'un ou l'autre des produits. Souvent embêté devant la multitude de modèles proposés sur le marché, le client s'en remettra la plupart du temps aux professionnels pour le guider dans son achat.







Webographie:



· Articles divers sur le site Wikipedia.org. Consulté le 20 mars 2010.

http://fr.wikipedia.org/



· Dandumont, Pierre, "Intel, du 8086 au Nehalem EX" sur le site Presence-pc.com. Consulté le 22 Mars 2010.

http://www.presence-pc.com/actualite/photoreportages/7-intel-x86-cpu.html



· Dang, Alan, "Projection: le futur d'AMD, Intel et Nvidia" sur le site Presence-pc.com. Consulté le 20 mars 2010.

http://www.presence-pc.com/tests/futur-AMD-Intel-NVIDIA-23268/



· Sanyas, Nil, "AMD fêtera demain ses 40 ans : petit rappel historique." sur le site Pcinpact.com. Consulté le 20 mars 2010.

http://www.pcinpact.com/actu/news/50641-amd-40-ans-rappel-historique.htm


P.S: Je sais faut que fasse la mise en page, je vais rajouter des images aussi. Mais ce soir ;-)

Si je peux me permettre d'inséré ici la documentation de la mémoire vive par Prestone.

J'ajoute la ram

Les mémoires dynamiques (DRAM, Dynamic Random Access Module), peu coûteuses. Elles sont principalement utilisées pour la mémoire centrale de l'ordinateur.

La mémoire vive est constituée de centaines de milliers de petits condensateurs emmagasinant des charges. Lorsqu'il est chargé, l'état logique du condensateur est égal à 1, dans le cas contraire il est à 0, ce qui signifie que chaque condensateur représente un bit de la mémoire.

Etant donné que les condensateurs se déchargent, il faut constamment les recharger (le terme exact est rafraîchir, en anglais refresh) à un intervalle de temps régulier appelé cycle de rafraîchissement. Les mémoires DRAM nécessitent par exemple des cycles de rafraîchissement est d'environ 15 nanosecondes (ns).

La SDRAM (Synchronous DRAM, traduisez RAM synchrone), apparue en 1997, permet une lecture des données synchronisée avec le bus de la carte-mère, contrairement aux mémoires EDO et FPM (qualifiées d'asynchrones) possédant leur propre horloge. La SDRAM permet donc de s'affranchir des temps d'attente dus à la synchronisation avec la carte-mère. Celle-ci permet d'obtenir un cycle en mode rafale de la forme 5-1-1-1, c'est-à-dire un gain de 3 cycles par rapport à la RAM EDO. De cette façon la SDRAM est capable de fonctionner avec une cadence allant jusqu'à 150 Mhz, lui permettant d'obtenir des temps d'accès d'environ 10 ns.

La DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM) est une mémoire basée sur la technologie SDRAM, permettant de doubler le taux de transfert de la SDRAM à fréquence égale.

La lecture ou l'écriture de données en mémoire est réalisé sur la base d'une horloge. Les mémoires DRAM standard utilisent une méthode appelé SDR (Single Data Rate) consistant à lire ou à écrire une donnée à chaque front montant.

La DDR permet de doubler la fréquence des lectures/écritures, avec une horloge cadencée à la même fréquence, en envoyant les données à chaque front montant, ainsi qu'à chaque front descendant.

Les mémoires DDR possèdent généralement une appellation commerciale du type PCXXXX où «XXXX» représente le débit en Mo/s.

La mémoire DDR2 (ou DDR-II) permet d'atteindre des débits deux fois plus élevés que la DDR à fréquence externe égale.

On parle de QDR (Quadruple Data Rate ou quad-pumped)pour désigner la méthode de lecture et d'écriture utilisée. La mémoire DDR2 utilise en effet deux canaux séparés pour la lecture et pour l'écriture, si bien qu'elle est capable d'envoyer ou de recevoir deux fois plus de données que la DDR.

La DDR2 possède également un plus grand nombre de connecteurs que la DDR classique (240 pour la DDR2 contre 184 pour la DDR).

Le DDR3 SDRAM améliore les performances par rapport au DDR2, mais surtout diminue la consommation électrique. En effet, celle-ci est de 40 % inférieure, en particulier grâce à une baisse du voltage utilisé, une finesse de gravure accrue. Si le débit théorique de ces barrettes peut dépasser les 10 Go/s, les temps de latence sont restés dans les mêmes ordres de grandeur que ceux des DDR2.

Les barrettes DDR3 ont 240 connecteurs comme les DDR2 mais ne sont absolument pas compatibles (des détrompeurs empêchent l'insertion).

Mémoire Appellation Fréquence E/S Fréquence mémoire Débit

DDR200 PC1600 200 MHz 100 MHz 1,6 Go/s

DDR266 PC2100 266 MHz 133 MHz 2,1 Go/s

DDR333 PC2700 333 MHz 166 MHz 2,7 Go/s

DDR400 PC3200 400 MHz 200 MHz 3,2 Go/s

DDR433 PC3500 433 MHz 217 MHz 3,5 Go/s

DDR466 PC3700 466 MHz 233 MHz 3,7 Go/s

DDR500 PC4000 500 MHz 250 MHz 4 Go/s

DDR533 PC4200 533 MHz 266 MHz 4,2 Go/s

DDR538 PC4300 538 MHz 269 MHz 4,3 Go/s

DDR550 PC4400 550 MHz 275 MHz 4,4 Go/s

DDR2-400 PC2-3200 400 MHz 100 MHz 3,2 Go/s

DDR2-533 PC2-4300 533 MHz 133 MHz 4,3 Go/s

DDR2-667 PC2-5300 667 MHz 167 MHz 5,3 Go/s

DDR2-675 PC2-5400 675 MHz 172,5 MHz 5,4 Go/s

DDR2-800 PC2-6400 800 MHz 200 MHz 6,4 Go/s

DDR2-1066 PC2-8500 533 MHz 266 MHz 8,5 Go/s

DDR2-1100 PC2-8800 560 MHz 280 MHz 8,8 Go/s

DDR2-1200 PC2-9600 600 MHz 300 MHz 9,6 Go/s

DDR3-800 PC3-6400 400 MHz 100 MHz 6,4 Go/s

DDR3-1066 PC3-8500 533 MHz 133 MHz 8,5 Go/s

DDR3-1333 PC3-10600 666 MHz 166 MHz 10,7 Go/s

DDR3-1600 PC3-12800 800 MHz 200 MHz 12,8 Go/s

Synchronisation (timings)

Il n'est pas rare de voir des notations du type 3-2-2-2 ou 2-3-3-2 pour décrire le paramétrage de la mémoire vive. Cette suite de quatre chiffres décrit la synchronisation de la mémoire (en anglais timing), c'est-à-dire la succession de cycles d'horloge nécessaires pour accéder à une donnée stockée en mémoire vive. Ces quatre chiffres correspondent généralement, dans l'ordre, aux valeurs suivantes :

* CAS delay ou CAS latency (CAS signifiant Column Address Strobe) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge s'écoulant entre l'envoi de la commande de lecture et l'arrivée effective de la donnée. Autrement dit, il s'agit du temps d'accès à une colonne.

* RAS Precharge Time (noté tRP, RAS signifiant Row Address Strobe) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge entre deux instructions RAS, c'est-à-dire entre deux accès à une ligne. opération.

* RAS to CAS delay (noté parfois tRCD) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge correspondant au temps d'accés d'une ligne à une colonne.

* RAS active time (noté parfois tRAS) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge correspondant au temps d'accés à une ligne.

Source

Edited April 20, 2010 by Weenoo

pas de trouble Wee

J'ai une question, mon amis a un portable avec un i3 2,2 GHz. Dans le gestionnaire des tache il y a 4 carré (pour l'utilisation des processeur), cela veut-il dire qu'il a un Quad? AU début je me disait que si il y a 4 carré cela veut dire oui mais dans un portable... ca ce fait des portable 4 coeurs? moi j'aurais dit que juste alienware avec leur portable de "gaming" qui serait assez "heavy" pour faire ca

C'est un dual core avec HT. L'hyper-threading simule deux processeurs sur une seule puce. Les performance ne sont pas doublé mais peuvent atteindre jusqu'à 30% pour des programme supportant le multitâche. (Pour les jeux sa donne ZERO.) En gros sa optimise la charge de travail du processeur lui permettant de perdre moins de temps à celui-ci.

Edited April 20, 2010 by Weenoo

@ weenoo, "keep it simple"

Non dutout. Il existe des centaine de portable 4coeur.

Mais le I3 de ton amie est en fait les processeur "basse game" de intel présentement. Il possède 2 coeur mais avec Hyperthreading. L'hyperthreading "simule" 2 autres coeurs. Donc ca donne 2 coeurs, 4 thread !

Edited April 20, 2010 by Boulard83

J'allais y venir !

Mais ton explication est meilleur que la mienne.

Ton ashtuce est plus grosse que la mienne.

ah loll je l'ai justement ce film, je vais peu-être le réécouter ce soir.

C'est un dual core avec HT. L'hyper-threading simule deux processeurs sur une seule puce. Les performance ne sont pas doublé mais peuvent atteindre jusqu'à 30% pour des programme supportant le multitâche. (Pour les jeux sa donne ZERO.) En gros sa optimise la charge de travail du processeur lui permettant de perdre moins de temps à celui-ci.

http://www.afjv.com/press0310/031013_intel.gif

merci j'ai tout compris!

J'ai créé un autre topic pour les discussions ;-)

http://www.quebecgeeks.net/forums/viewtopic.php?id=7235

Essayez de juste mettre de l'information ici !

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