Instruction set architectureIn computer science, an instruction set architecture (ISA), also called computer architecture, is an abstract model of a computer. A device that executes instructions described by that ISA, such as a central processing unit (CPU), is called an implementation. In general, an ISA defines the supported instructions, data types, registers, the hardware support for managing main memory, fundamental features (such as the memory consistency, addressing modes, virtual memory), and the input/output model of a family of implementations of the ISA.
Microprocesseur à jeu d'instruction étenduUn microprocesseur à jeu d'instruction étendu (, CISC) désigne un microprocesseur possédant un jeu d'instructions comprenant de très nombreuses instructions . L'architecture CISC est opposée à l'architecture RISC qui au contraire, limite ses instructions à l'essentiel afin de réduire la quantité de transistors. Le premier microprocesseur est l'Intel 4004, d'architecture 4 bits, sorti en 1971, suivi de l'Intel 8008, d'architecture , sorti en 1972.
Processeur 64 bitsthumb|Un processeur AMD. Un processeur est un processeur dont la largeur des registres est de sur les nombres entiers. Les processeurs ne peuvent normalement pas adresser plus de () de mémoire centrale, tandis que les processeurs peuvent en adresser (). C'est pourquoi dès qu'il y a plus de de RAM sur une machine, la mémoire au-delà de ce seuil ne sera directement adressable qu'en mode . Diverses techniques contournent cette limitation sans franchir le pas du mode .
Processeur à jeu d'instructions réduitUn processeur à jeu d'instructions réduit (en anglais RISC pour Reduced instruction set computer) est un type d'architecture de processeur qui se caractérise par un jeu d'instructions visant la rapidité d'exécution grâce à la facilité de décodage et d'exécution en pipeline des instructions machine. À la fin des années 1980 et au début des années 1990, cette stratégie permet aux microprocesseurs RISC d'obtenir de meilleures performances que les architectures anciennes, de type CISC (de l'anglais complex instruction-set computer).
Computer memoryComputer memory stores information, such as data and programs for immediate use in the computer. The term memory is often synonymous with the term primary storage or main memory. An archaic synonym for memory is store. Computer memory operates at a high speed compared to storage which is slower but less expensive and higher in capacity. Besides storing opened programs, computer memory serves as disk cache and write buffer to improve both reading and writing performance.
Registre de processeurUn registre est un emplacement de mémoire interne à un processeur. Les registres se situent au sommet de la hiérarchie mémoire : il s'agit de la mémoire la plus rapide d'un ordinateur, mais dont le coût de fabrication est le plus élevé, car la place dans un microprocesseur est limitée. Une architecture externe de processeur définit un ensemble de registres, dits architecturaux, qui sont accessibles par son jeu d'instructions. Ils constituent l'état externe (architectural) du processeur.
Mode d'adressageLes modes d'adressage sont un aspect de l'architecture des processeurs et de leurs jeux d'instructions. Les modes d'adressage définis dans une architecture régissent la façon dont les instructions en langage machine identifient leurs opérandes. Un mode d'adressage spécifie la façon dont est calculée l'adresse mémoire effective d'un opérande à partir de valeurs contenues dans des registres et de constantes contenues dans l'instruction ou ailleurs dans la machine.
Instructions par secondeL'instruction par seconde (IPS) est une unité de mesure de la performance d'un système informatique. On l'exprime généralement en million d'instructions par seconde (MIPS). Le nombre d'opérations en virgule flottante par seconde (FLOPS) est également utilisé. Dans un processeur, une opération est exécutée par plusieurs types d'instructions déplacement, le calcul ou la comparaison. L'architecture du processeur est donc à prendre en compte en plus du nombre de MIPS associé, avant d'en déduire un quelconque indice de performance.
Architecture 16 bitsvignette|Le WDC W65C816S, un micro-processeur 16 bits En informatique, l’architecture est un type de structure d'ordinateur exploitant des mots (processeur, mémoire, bus) d'une taille de (soit deux octets). Un mot de peut stocker 2 valeurs différentes, soit . Un processeur peut donc adresser directement de mémoire. Au milieu des années 1960, les premiers ordinateurs commercialisés incluent le HP-2116 de HP, le PDP-11 de DEC et le Nova de Data General. Ils sont conçus et fabriqués à base de composants discrets et de ce fait relativement complexes et volumineux.
Cycles per instructionIn computer architecture, cycles per instruction (aka clock cycles per instruction, clocks per instruction, or CPI) is one aspect of a processor's performance: the average number of clock cycles per instruction for a program or program fragment. It is the multiplicative inverse of instructions per cycle. The average of Cycles Per Instruction in a given process (CPI) is defined by the following weighted average: Where is the number of instructions for a given instruction type , is the clock-cycles for that instruction type and is the total instruction count.
Pipeline (architecture des processeurs)330px|droite|Plan d'un pipeline générique à trois étapes En microarchitecture, un pipeline (ou chaîne de traitement), est l'élément d'un processeur dans lequel l'exécution des instructions est découpée en plusieurs étapes. Le premier ordinateur à utiliser cette technique est l'IBM Stretch, conçu en 1961. Avec un pipeline, le processeur peut commencer à exécuter une nouvelle instruction sans attendre que la précédente soit terminée. Chacune des étapes d’un pipeline est appelé étage.
BranchementEn informatique, un branchement est une opération consistant à se déplacer au sein d'un code exécuté par un processeur, en « sautant » à une adresse identifiée au lieu de poursuivre l'exécution du code séquentiellement. Un processeur est une unité de traitement séquentielle, ce qui signifie qu'il exécute un ensemble d'instructions en effectuant celles-ci les unes après les autres.
Langage machineLe langage machine, ou code machine, est la suite de bits qui est interprétée par le processeur d'un ordinateur exécutant un programme informatique. C'est le langage natif d'un processeur, c'est-à-dire le seul qu'il puisse traiter. Il est composé d'instructions et de données à traiter codées en binaire. Chaque processeur possède un langage machine. Si un processeur A est capable d'exécuter toutes les instructions du processeur B, on dit que A est compatible avec B.
Banc de registresDans un processeur, un banc de registres est une mémoire interne au processeur, dans laquelle sont rassemblés certains (voire la totalité) des registres du processeur. En anglais, on parle de register file. Dans les microprocesseurs, les bancs de registres sont généralement réalisés à l'aide de RAM statique (bascules). thumb|Banc de registre Un bancs de registre contient une entrée d'adresse sur laquelle on place une suite de bits qui permet d'identifier le registre à sélectionner.
Adressage mémoireL’adressage mémoire est, en électronique et en informatique, la façon dont se fait l'accès aux données conservées en mémoire. Une adresse mémoire est un nombre entier naturel (rarement une autre sorte d'identifiant) qui désigne une zone particulière de la mémoire, ou juste le début d'une zone. Le plus souvent, une donnée peut être lue ou écrite. La mémoire peut être temporaire (mémoire vive) pour le travail ou au contraire durable (mémoire non volatile) pour le stockage.
Semiconductor memorySemiconductor memory is a digital electronic semiconductor device used for digital data storage, such as computer memory. It typically refers to devices in which data is stored within metal–oxide–semiconductor (MOS) memory cells on a silicon integrated circuit memory chip. There are numerous different types using different semiconductor technologies. The two main types of random-access memory (RAM) are static RAM (SRAM), which uses several transistors per memory cell, and dynamic RAM (DRAM), which uses a transistor and a MOS capacitor per cell.
Adresse IPv6Une adresse IPv6 est une adresse IP de la version 6 du protocole Internet (IPv6). IPv6 a été principalement développé en réponse à la demande d'adresses qu'IPv4 ne permettait plus de contenter. Une adresse IPv6 contient 128 bits, contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi de 2128 ≈ 3,4 × 1038 = 340 sextillions d'adresses IPv6, contre 232 ≈ d'adresses IPv4. Le développement rapide d'Internet a conduit à la pénurie du nombre d'adresses IPv4 disponibles. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits, soit 16 octets, contre 32 bits, soit 4 octets, pour IPv4.
Prédiction de branchementLa prédiction de branchement est une fonctionnalité d'un processeur qui lui permet de prédire le résultat d'un branchement. Cette technique permet à un processeur de rendre l'utilisation de son pipeline plus efficace. Avec cette technique, le processeur va faire de l’exécution spéculative : il va parier sur le résultat d'un branchement, et va poursuivre l’exécution du programme avec le résultat du pari. Si le pari échoue, les instructions chargées par erreur dans le pipeline sont annulées.
Architecture 32 bitsEn informatique, on parle d’une architecture lorsque les mots manipulés par le processeur ont une largeur de , ce qui leur permet de varier entre les valeurs 0 et pour un mot non signé (c'est-à-dire un mot non doté d'un signe mathématique positif ou négatif), et entre et pour un mot signé. Lorsque le mot de sert à coder l’adresse d’un élément, il peut adresser une mémoire de taille (2). Donc un système d'exploitation de ne pourra pas utiliser plus de de RAM.
Code opérationEn informatique, un code opération (en anglais, opcode, operation code, machine code, instruction code, instruction syllable, instruction parcel ou opstring) est la partie d'une instruction en langage machine qui spécifie l'opération à effectuer. Outre le code opération lui-même, la plupart des instructions précise également les données qu'elles vont traiter, sous forme d'opérandes. En plus des codes opérations utilisés dans les jeux d'instructions de diverses unités centrales de traitement, qui sont des dispositifs matériels, ils peuvent également être utilisés dans les bytecodes de machines virtuelles.
