LE FONCTIONNEMENT DES MICROPROCESSEURS.

Le processeur est bien entendu le coeur d'un micro-ordinateur, le cerveau qui contrôle chaque élément du PC et calcule sans cesse. Ce morceau de silicium est composé de millions de transistors formant une petite plaquette encapsulée dans une céramique Cette dernière est une protection mais aussi le premier des dissipateurs thermiques nécéssaires au refroidissement du CPU ( Central Processing Unit ). Le processeur en lui même ne fait que quelques centimètres carrés. L'enjeu n'est d'ailleurs pas d'accroître sa taille mais de loger de plus en plus de transistors dans le même espace. Un processeur ne comprend que langage binaire. Pour les traiter, il possède un jeu d'instructions, RISC ou CISC . En mode CISC, utilisé jusqu'à présent par INTEL pour le code 80x86, il y a beaucoup d'instructions spécialisées pour une tâche précise. En mode RISC, le processeur dispose d'un jeu d'instruction réduit. Les instructions complexes sont recrées par un ensemble d'instructions primaires Ce dernier système est plus éfficace et donne des processeurs plus rapides. Le Pentium Pro a introduit la technologie RISC dans le monde INTEL. Le code x86 étant étroitement lié au CISC le processeur contient un émulateur de code x86 qui convertit les instructions au format RISC. C'est également le cas des derniers processeurs CYRIX et AMD. Le Merced sera le premier processeur entièrement RISC d'INTEL. Au fil temps , le RISC intègre de plus en plus de fonctions. Il conserve néanmoins des caractéristiques qui le rendent plus intérréssant que le CISC. Un processeur se distingue d'un autre par de multiples critères. Le premier d'entres eux est bien sûr la fréquence qu'il convient de regarder avec circonspection. Les processeurs de génération PENTIUM disposent d'une fréquence d'horloge interne qui se calcule avec un multiplicateur de vitesse d'horloges externe, qui est celle de la carte mère. La fréquence correspond au nombre de cycles par seconde. A la vitesse interne de 166 Mhz, ce sont 166 millions p'opérations à la seconde qui sont disponibles pour éxécuter les applications. Cette vitesse monte aujourd'hui à 500 MHz (KAMAI Intel) La vitesse externe (66 MHz pour un PENTIUM 166 ) correspond à la vitesse à laquelle peut communiquer le processeur avec les autres éléments du PC ( mémoire, disques, bus )La vitesse externe n'est pas aussi importante que la vitesse interne mais elle est un vecteur de limitation de performances qui sera amélioré dans un proche avenir. Aujourd'hui même un PENTIUM II à 300 MHJz est limité à une fréquence externe de 66 MHz. Les processeurs disposent également d'une largeur de Bus. Un PENTIUM a une largeur de bus interne de 32 bits c'est à dir qu'il peut traiter 4 * 8 bits simultanément. Sa largeur de bus externe est de 64 bits. Il peut donc aller chercher en mémoire par exemple 8 * 8 bits dans le même temps. Les processeursde génération Pentium ( Pentium, K6, 6*86 ) utilisent comme support sur la carte mère le SOCKET 7. Cette dernière facilite le démontage du CPU grâce au ZERO INSERTION FORCE (ZIF) Le pentium Pro dont le brochage est différent utilise un SOCKET 8 aux dimensions revues. Quant au PENTIUM II, il renouvelle totalement le genre puisqu'il utilise le SLOT One, un bus accueillant une cartouche SEC contenant le microprocesseur et sa mémoire cache externe.

On a déjà abordé le pentium pro très brièvement ... Nous savons qu'il est basé sur une architectuire RISC, et intègre un émulateur 486. Il introduit de nouvelles techniques pour plus d'éfficacité, Les instructions sont ainsi parfois éxécutées dans le désordre , leur décodage et leur éxécution sont séparés ce qui évite les états d'attente. Il peut éxécuter non pas deux mais trois instructions simultanément. Le pentium pro intègre aussi la mémoire cache de niveau2 ( L2 ). Il peut donc accéder à la même vitesse que la mémoire cache de niveau 1, ce qui apporte de grand gain de performances mais impose aussi des couts de fabrication très élevés Son code a été entièrement optimisé pour l'éxecution 32 bits , ce qui le rend redoutable sous WINDOWS NT et avec des logiciels optimisés ,mais il pêche sur des applications non optimisés !!

Inutile de d'épancher sur le pentium II pour l'instant

Beaucoup de bruit a été fait autour de la sortie des Pentium MMX et de leurs fonction multimédia. Après quelques mois d'utilisation, les fonctions MMX s'avèrent un bonus intéressant pour la vidéo, la musique, voire pour améliorer un peu la 3D. Mais elles ne sauraient remplacer une carte 3DFX ( VOODO )... Elles reposent sur la technologie SIMD, c'est à dire la capacité à traiter un paquet de données en une seule instruction, une sorte de traitement en parallèle. Seul problème, l'appel des 57 nouvelles fonctions MMX ne peut se faire simultanément avec l'appel à la FPU. Le repassage à cette dernière prend 52 cycles d'horloges, ce qui pourrait réduire fortement voire annuler le gain de puissance apporté par le MMX dans des applications faisant appel aux deux unités. Sans révolutionner le monde du PC, les fonctions MMX qui travaillent sur 64 bits contrairement aux autres fonctions sur les entiers du PENTIUM qui fonctionnent en 32 bits , ont fait la preuve de leur éfficacité dans certains domaines. Mais en fait, le plus intéressant dans le Pentium MMX est peut être le plu caché ou du moins le moins médiatisé. INTEL A EN EFFET profité de cette nouvelle mouture pour doubler la mémoire cache interne (L1). Passant de 16 à 32 Ko pour les instructions et les données, la mémoire cache profite à toutes les applications, contrairement aux fonctions MMX qui réclament elles une optimisation spécifique. Le gain se chiffre n moyenne à 10 % quelle que soit la fréquence ce qui n'est pas négligeable ...