CPU [Unité centrale de traitement]. C'est le cerveau de l'ordinateur. C'est la partie qui effectue la majeure partie du travail dans un système informatique. Tout comme la façon dont notre cerveau contrôle notre corps et traite les informations, le processeur exécute les instructions des programmes et effectue des calculs. Il est composé de composants plus petits qui fonctionnent ensemble pour exécuter des tâches, ce qui en fait le cœur de tout appareil informatique.

Tous les types d'opérations de traitement de données, de la simple arithmétique aux tâches complexes, en passant par toutes les fonctions importantes d'un ordinateur, sont exécutées par le processeur. Il aide les périphériques d'entrée et de sortie à communiquer entre eux et à effectuer leurs opérations respectives. Il stocke également les données saisies, les résultats intermédiaires entre le traitement et les instructions. Le travail du processeur est de s’assurer que tout fonctionne correctement et efficacement. Dans cet article, nous allons discuter du processeur en détail.

Qu'est-ce qu'un processeur ?

Une unité centrale de traitement est l'élément le plus important d'un Système d'ordinateur . Un processeur est un matériel qui exécute des fonctions d'entrée/sortie de données, de traitement et de stockage pour un système informatique. Un CPU peut être installé dans un socket CPU. Ces prises sont généralement situées sur le carte mère . Le processeur peut effectuer diverses opérations de traitement de données. Le processeur peut stocker des données, des instructions, des programmes et des résultats intermédiaires.

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Histoire du processeur

Depuis 1823, date à laquelle le baron Jons Jakob Berzelius a découvert le silicium, qui est encore aujourd'hui le principal composant utilisé dans la fabrication des processeurs, l'histoire du processeur a connu de nombreux tournants importants. La première transistor a été créé par John Bardeen, Walter Brattain et William Shockley en décembre 1947. En 1958, le premier circuit intégré fonctionnel a été construit par Robert Noyce et Jack Kilby.

L'Intel 4004 a été le premier de l'entreprise microprocesseur , qu’elle a dévoilé en 1971. L’aide de Ted Hoff était pour cela nécessaire. Lorsque Intel a lancé son processeur 8008 en 1972, son Intel 8086 en 1976 et son Intel 8088 en juin 1979, cela a contribué à une nouvelle victoire. Le Motorola 68000, un processeur 16/32 bits, a également été lancé en 1979. The Sun a également dévoilé le processeur SPARC en 1987. AMD a dévoilé la série de processeurs AM386 en mars 1991.

En janvier 1999, Intel a présenté les processeurs Celeron 366 MHZ et 400 MHz. DMLA en avril 2005 avec son premier processeur dual-core. Intel a également introduit le processeur Core 2 Dual en 2006. Intel a lancé le premier Noyau i5 processeur de bureau à quatre cœurs en septembre 2009.

En janvier 2010, Intel a lancé d'autres processeurs comme le processeur Core 2 Quad Q9500, les premiers processeurs mobiles Core i3 et i5 et les premiers processeurs de bureau Core i3 et i5.

En juin 2017, Intel a lancé le processeur de bureau Core i9 et Intel a présenté son premier processeur mobile Core i9 en avril 2018.

Différentes parties du processeur

Désormais, le processeur se compose de 3 unités principales, à savoir :

• Mémoire ou unité de stockage
• Unité de contrôle
• ALU (unité arithmétique et logique)

Regardons maintenant le schéma fonctionnel de l'ordinateur :

Ici, dans ce diagramme, les trois composants principaux sont également représentés. Discutons donc de ces principaux composants en détail.

Mémoire ou unité de stockage

Comme son nom l'indique, cette unité peut stocker des instructions, des données et des résultats intermédiaires. L'unité de mémoire est chargée de transférer les informations vers d'autres unités de l'ordinateur en cas de besoin. Il est également connu sous le nom d'unité de stockage interne ou de mémoire principale ou de stockage principal ou de mémoire vive (RAM), car ce sont tous des périphériques de stockage.

Sa taille affecte la vitesse, la puissance et les performances. Il existe deux types de mémoire dans l'ordinateur, qui sont mémoire primaire et mémoire secondaire. Certaines fonctions principales des unités de mémoire sont répertoriées ci-dessous :

• Les données et les instructions sont stockées dans des unités de mémoire nécessaires au traitement.
• Il stocke également les résultats intermédiaires de tout calcul ou tâche lorsqu'ils sont en cours.
• Les résultats finaux du traitement sont stockés dans les unités de mémoire avant d'être transmis à un dispositif de sortie pour fournir la sortie à l'utilisateur.
• Toutes sortes d'entrées et de sorties sont transmises via l'unité de mémoire.

Unité de contrôle

Comme son nom l'indique, une unité de contrôle contrôle les opérations de toutes les parties de l'ordinateur mais n'effectue aucune opération de traitement de données. Exécutant des instructions déjà stockées, il instruit l'ordinateur en utilisant les signaux électriques pour instruire le système informatique. Il prend les instructions de l’unité de mémoire, puis décode les instructions, puis exécute ces instructions. Ainsi, il contrôle le fonctionnement de l’ordinateur. Sa tâche principale est de maintenir le flux d'informations à travers le processeur. Certaines fonctions principales de l'unité de contrôle sont répertoriées ci-dessous :

• Le contrôle des données et le transfert des données et des instructions sont effectués par l'unité de contrôle, entre autres parties de l'ordinateur.
• L'unité de contrôle est chargée de gérer toutes les unités de l'ordinateur.
• La tâche principale du Unité de contrôle consiste à obtenir les instructions ou les données entrées à partir de l'unité de mémoire, à les interpréter, puis à diriger le fonctionnement de l'ordinateur en fonction de cela.
• L'unité de contrôle est responsable de la communication avec les dispositifs d'entrée et de sortie pour le transfert de données ou de résultats depuis la mémoire.
• L'unité de contrôle n'est pas responsable du traitement des données ou du stockage des données.

ALU (unité arithmétique et logique)

L'ALU (Arithmetic Logic Unit) est responsable de l'exécution de fonctions ou d'opérations arithmétiques et logiques. Il se compose de deux sous-sections, à savoir :

• Section Arithmétique : Par opérations arithmétiques, nous entendons des opérations comme l'addition, la soustraction, la multiplication et la division, et toutes ces opérations et fonctions sont effectuées par ALLER . De plus, toutes les opérations complexes sont effectuées en faisant un usage répétitif des opérations mentionnées par ALU.
• Section Logique : Par opérations logiques, nous entendons des opérations ou des fonctions telles que la sélection, la comparaison, la mise en correspondance et la fusion des données, et toutes ces opérations sont effectuées par ALU.

Remarque : Le processeur peut contenir plusieurs ALU et peut être utilisé pour gérer les minuteries qui aident à faire fonctionner le système informatique.

Que fait un processeur ?

La fonction principale d'un processeur informatique est d'exécuter des instructions et de produire un résultat. Travail du processeur La récupération, le décodage et l'exécution sont les fonctions fondamentales de l'ordinateur.

• Aller chercher: le premier processeur reçoit l'instruction. Cela signifie des nombres binaires transmis de la RAM au CPU.
• Décoder: Lorsque l’instruction est entrée dans la CPU, celle-ci doit décoder les instructions. avec l'aide de l'ALU (Arithmetic Logic Unit), le processus de décodage commence.
• Exécuter: Après l'étape de décodage, les instructions sont prêtes à être exécutées.
• Magasin: Après l'étape d'exécution, les instructions sont prêtes à être stockées dans la mémoire.

Types de processeur

Nous avons trois types de CPU différents :

• Processeur monocœur : Le type de processeur informatique le plus ancien est le processeur monocœur. Ces processeurs ont été utilisés dans les années 1970. ces processeurs n'ont qu'un seul cœur qui effectue différentes opérations. Cela signifie que le processeur monocœur ne peut traiter qu’une seule opération à la fois. CPU monocœur Le processeur ne convient pas pour multitâche .
• Processeur double cœur : Les processeurs Dual-Core contiennent un seul circuit intégré à deux cœurs. Chaque cœur a son cache et son contrôleur. Ces contrôleurs et cache fonctionnent comme une seule unité. double cœur Les processeurs peuvent fonctionner plus rapidement que les processeurs monocœur.
• Processeur quadricœur : Les processeurs quadricœurs contiennent deux processeurs double cœur présents dans un seul circuit intégré (CI) ou puce. Un processeur quad-core contient une puce à quatre cœurs indépendants. Ces cœurs lisent et exécutent diverses instructions fournies par le CPU. Quadcœur Le processeur augmente la vitesse globale des programmes. Sans même augmenter la vitesse d’horloge globale, cela entraîne des performances plus élevées.

Qu’est-ce que les performances du processeur ?

Les performances du processeur correspondent à la vitesse à laquelle le processeur (CPU) d’un ordinateur peut accomplir la tâche. Elle se mesure par le nombre de instructions terminé en une seconde. Ses performances dépendent de la vitesse d’horloge du processeur et d’autres facteurs tels que sa conception et la taille de son cache.

Que sont les programmes informatiques et où sont-ils stockés ?

UN Programme d'ordinateur est un ensemble d'instructions écrites par un programmeur qui indiquent à un ordinateur quoi faire. Par exemple, utiliser un navigateur Web ou un traitement de texte est un programme. Effectuer des opérations mathématiques sur un ordinateur et cliquer et sélectionner des éléments avec une souris ou un pavé tactile est également un programme.

Stockage des programmes

Il existe deux manières de stocker des programmes dans la mémoire de l'ordinateur :

• Stockage permanent: Les programmes sont stockés de manière permanente sur des périphériques de stockage comme Disque dur , ou SSD .
• Stockage temporaire: Lorsqu'un programme s'exécute sur un processeur, ses données sont stockées dans la RAM à partir du disque dur ou du SDD. Temporaire parce que RAM est volatile, il perd toutes les données lorsque l'alimentation est coupée.

Avantages

• Polyvalence : Le processeur est capable de gérer une tâche complexe, du calcul de base à la gestion du système d'exploitation.
• Performance : Les processeurs modernes varient rapidement et sont capables d'effectuer des milliards de calculs par seconde.
• Multicœur : Le processeur a plusieurs cœurs et est capable de gérer plusieurs tâches simultanément.
• Compatibilité : Les processeurs sont conçus pour être compatibles avec une large gamme de logiciels, ce qui permet d'exécuter différentes applications en utilisant un seul processeur.

Désavantages

• Surchauffe : Le processeur génère beaucoup de chaleur lors de l’exécution de tâches complexes. Cela nécessite des solutions de refroidissement efficaces, telles que des ventilateurs ou des systèmes de refroidissement liquide.
• Consommation d'énergie : Les processeurs hautes performances peuvent consommer une quantité d'énergie variable, ce qui entraîne des factures d'électricité plus élevées et la nécessité d'une alimentation électrique robuste.
• Coût : Le processeur offrant les meilleures performances peut coûter cher. Ce qui peut constituer un frein pour certains utilisateurs ou applications nécessitant une puissance de calcul élevée.
• Traitement parallèle limité : Bien que les processeurs multicœurs puissent gérer plusieurs tâches à la fois, ils ne sont toujours pas aussi efficaces en matière de traitement parallèle que le matériel spécialisé comme les GPU ( Unités de traitement graphique ), conçus pour gérer plusieurs tâches simultanément.

Conclusion

Le CPU est le cerveau d'un ordinateur. Il contient toutes les instructions des programmes, gérant tout, des calculs simples aux tâches complexes. Sans le processeur, l’ordinateur ne pourrait pas exécuter de programmes ni effectuer d’actions. Sans ordinateur de l'UPU comme une maniche stupide. C’est donc très important pour le fonctionnement global d’un ordinateur.

Foire aux questions sur l'unité centrale de traitement - FAQ

Un processeur est-il la même chose qu’un microprocesseur ?

Les termes CPU et microprocesseur sont fréquemment utilisés de manière interchangeable, mais ils ne sont pas exactement identiques. Tous les processeurs sont des microprocesseurs, mais l’inverse n’est pas vrai.

Quels sont les types de processeurs ?

Il existe principalement trois types de CPU :

• Processeur monocœur : Ceux-ci ont un noyau unique qui est utilisé pour traiter les données. c'est le processeur le plus ancien. Cela effectue une seule tâche à la fois.
• Processeur double cœur : Ce processeur possède deux cœurs et un seul circuit intégré.
• Processeur quadricœur : Ce processeur possède deux Dual Core et un seul circuit intégré.

De quoi sont faits les processeurs ?

Le processeur est en silicium. le silicium est un métal semi-conducteur. Une connexion électrique aux broches qui créent le contact avec la carte mère. Le processeur produit beaucoup de chaleur, c'est pourquoi un dissipateur de chaleur intégré existe également sur le dessus.

Quelles sont les différentes parties du processeur ?

Il existe trois parties différentes du processeur :

• Unité arithmétique et logique (ALU) : T L'unité arithmétique et logique (ou ALU) exécute des opérations arithmétiques et logiques.
• Unité de contrôle (CU) : La communication de l'unité de contrôle avec les dispositifs d'entrée et de sortie pour le transfert de données depuis la mémoire.
• Mémoire ou unité de stockage : Toutes sortes d'entrées et de sorties sont réparties via l'unité de mémoire.