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Séance de cours

Architecture informatique : Circuits et processeurs

Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux de l'architecture informatique, en commençant par la conception de circuits logiques à l'aide de tables de vérité et de portes logiques. Il progresse ensuite vers la construction d'adders et de circuits de mémoire, expliquant comment les processeurs exécutent les instructions et améliorent les performances grâce à des techniques comme le traitement superscalaire.

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Proximité ontologique

Génie informatique

Matériel informatique: Microprocesseur

Concepts associés (32)

Central processing unit

A central processing unit (CPU)—also called a central processor or main processor—is the most important processor in a given computer. Its electronic circuitry executes instructions of a computer program, such as arithmetic, logic, controlling, and input/output (I/O) operations. This role contrasts with that of external components, such as main memory and I/O circuitry, and specialized coprocessors such as graphics processing units (GPUs). The form, design, and implementation of CPUs have changed over time, but their fundamental operation remains almost unchanged.

Processeur superscalaire

Un processeur est dit superscalaire s'il est capable d'exécuter plusieurs instructions simultanément parmi une suite d'instructions. Pour cela, il comporte plusieurs unités de calcul, et est capable de détecter l'absence de dépendances entre instructions. Un processeur superscalaire cherche à exploiter le parallélisme entre instructions pour accélérer l'exécution des programmes. Cette approche évite de modifier les programmes pour exploiter le parallélisme : le processeur détecte lui-même les instructions pouvant être exécutées en parallèle, contrairement à d'autres approches, comme le VLIW.

Architecture matérielle

vignette|Architecture matérielle d'un processeur Intel Core2. vignette|Architecture matérielle d'un Cyclops64 (BlueGene/C). L’architecture matérielle décrit l’agencement interne de composants électroniques ainsi que leurs interactions. Le terme interne employé ici permet de bien faire la différence avec l’architecture (externe) de processeur (ou architecture de jeu d'instruction), qui s'intéresse à la spécification fonctionnelle d'un processeur, du point de vue du programmeur en langage machine.

Manycore processor

Manycore processors are special kinds of multi-core processors designed for a high degree of parallel processing, containing numerous simpler, independent processor cores (from a few tens of cores to thousands or more). Manycore processors are used extensively in embedded computers and high-performance computing. Manycore processors are distinct from multi-core processors in being optimized from the outset for a higher degree of explicit parallelism, and for higher throughput (or lower power consumption) at the expense of latency and lower single-thread performance.

Architecture de von Neumann

L’architecture dite architecture de von Neumann est un modèle pour un ordinateur qui utilise une structure de stockage unique pour conserver à la fois les instructions et les données demandées ou produites par le calcul. De telles machines sont aussi connues sous le nom d’ordinateur à programme enregistré. La séparation entre le stockage et le processeur est implicite dans ce modèle. Cette architecture est appelée ainsi en référence au mathématicien John von Neumann, qui a élaboré en juin 1945 dans le cadre du projet EDVAC la première description d’un ordinateur dont le programme est stocké dans sa mémoire.

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Séances de cours associées (29)

Introduction aux transformateurs

Couvre les fondamentaux des processeurs, de la logique numérique à l'exécution de programme, y compris les composants comme ALU, fichier de registre, et la logique de contrôle.

Mise en œuvre avec Transistors

Couvre la mise en œuvre d'un processeur avec transistors et met l'accent sur l'amélioration des performances grâce à diverses technologies et conceptions de circuits.

NIOS II - Bus d'Avalon

Explore le processeur softcore NIOS II et le bus Avalon dans les systèmes embarqués FPGA.

Ingénierie informatique: Performance du processeur

Explore l'évolution de la performance du CPU et des progrès architecturaux en ingénierie informatique.

Mémoires : Evolution et types

Explore l'évolution et la taxonomie des souvenirs, en se concentrant sur les différences SRAM et DRAM, la disposition de la mémoire et la taxonomie fonctionnelle.

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