Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les microprocesseurs sont au cœur des systèmes numériques. Ils permettent le développement de logiciels toujours plus évolués, adressant des applications de plus en plus sophistiquées. Leur intégration dans les systèmes embarqués représente l’évolution la plus visible récemment au travers des objets numériques. Il s’agit de la révolution du numérique. Cet article présente l’évolution récente des microprocesseurs en la situant par rapport à l’histoire des quarante dernières années, les différentes déclinaisons des microprocesseurs ainsi que le lien avec le logiciel.
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Dominique HOUZET : Docteur de l'Institut National Polytechnique de Toulouse - Professeur à PHELMA/Grenoble-INP
INTRODUCTION
Le domaine des microprocesseurs évolue très vite et l'intensité de la compétition conduit souvent les acteurs à des déclarations dans lesquelles la rigueur n'occupe qu'une très faible part. Les informations données sont les plus récentes possibles et permettent d'éviter le côté « poudre aux yeux » que certains fabricants et une certaine presse spécialisée n'hésitent pas à utiliser.
Les microprocesseurs sont abordés sous l'angle de leur architecture et de leur utilisation et non pas sous l'angle de la technologie et des processus industriels qui en permettent l'existence. En particulier, les relations avec le logiciel : systèmes d'exploitation et compilateurs, y sont abordées.
Dans ce dossier, le terme architecture fait référence au répertoire d'instructions utilisable par les programmeurs (l'interface entre le matériel et le logiciel) et aux mécanismes matériels sous-jacents permettant leur mise en œuvre. On parle aussi d'implémentation d'une architecture : ce terme désigne une réalisation particulière d'une architecture. Une même architecture est susceptible d'avoir plusieurs implémentations répondant, par exemple, à des objectifs différents en matière de performance ; du point de vue du logiciel, ces différentes implémentations sont compatibles, elles permettent d'exécuter les mêmes programmes.
Devant la variété des microprocesseurs disponibles et plutôt que de traiter superficiellement l'ensemble du sujet, l'analyse porte, après l'exposé général de chacun des aspects, plus particulièrement sur les microprocesseurs de haut de gamme.
Dans ce dossier, dans la mesure du possible, les mots de la langue française et non pas ceux de la langue anglaise sont utilisés. Toutefois, lorsqu'il n'existe pas d'équivalence largement acceptée et suffisamment précise, le terme anglais – qui est souvent celui sous lequel la notion est apparue – est utilisé. À la première apparition dans le texte d'une notion, désignée par un terme anglais, une définition est donnée. De façon symétrique, lorsqu'une notion, désignée par un terme français, apparaît pour la première fois, le terme équivalent anglais est indiqué.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1983 par Wladimir MERCOUROFF, François-Marie BLONDEL
- Version archivée 2 de sept. 1993 par R.J. CHEVANCE
- Version archivée 3 de mai 2000 par Dominique HOUZET
DOI (Digital Object Identifier)
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Classification des microprocesseurs1. Origine et perspective de développement
Les microprocesseurs se caractérisent par la matérialisation sur un circuit intégré (chip) de la fonction unité de traitement. La figure 1 représente le microprocesseur core i7 d'Intel.
1.1 Évolution historique
Ce bref historique ne prétend pas à l'exhaustivité. Il illustre simplement l'évolution des microprocesseurs en s'appuyant sur l'exemple des acteurs majeurs de ce domaine.
De l'histoire, bien que récente de l'informatique, le microprocesseur a été certainement l'un des éléments qui ont le plus marqué l'évolution de cette industrie.
Le concept de microprocesseur a été créé par la société Intel. Cette société, créée en 1968, était spécialisée dans la conception et la fabrication de chips mémoire. À la demande de deux de ses clients fabricants de calculatrices et de terminaux, Intel étudia une unité de calcul, le CPU (Central Processing Unit ) implémentée sur un seul chip. Cela donna naissance, en 1971, au premier microprocesseur, le 4004, qui était une unité de calcul 4 bits et qui fut suivi, en 1972, du 8008 qui était une unité fonctionnant sur 8 bits [ou 1 octet (1 o)]. Le premier micro-ordinateur a été conçu et fabriqué par la société française R2E (reprise ensuite par Bull) en 1972-1973. En raison des contraintes technologiques (densité des circuits et nombre de broches des chips), ces microprocesseurs se caractérisaient par des espaces d'adressage de très petite taille [respectivement, 1 Ko et 16 Ko (1 Ko = 210 = 1 024 octets)]. La génération suivante a été celle des 8080 et 8085 qui ont été introduits en 1974 et en 1976 respectivement. Il s'agissait d'unités de 8 bits ayant un espace d'adressage de 64 Ko. Les applications réalisées à base de ces chips ont commencé à se multiplier. L'étape suivante fut le passage à une architecture 16 bits avec le 8086 introduit en 1978 ; l'espace d'adressage du 8086 était limité à 1 Mo (1 M = 220). Avec le 8086, Intel a atteint des capacités d'adressage et des niveaux de performance proches des modèles de bas et moyen de gamme des mini-ordinateurs de l'époque. En raison du niveau d'intégration de ces microprocesseurs, le coût des systèmes...
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Origine et perspective de développement
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - STARNETS (T.), McCLURE (S.) - 1997 microprocessor market share and unit shipments. - Dataquest, juin 1998.
-
(2) - Linley Gwennap - History of the microprocessor, Part 2. - Microprocessor Report, Linley Group, juil. 2011.
-
(3) - AHO (A.V.), SETHI (R.), ULMANN (J.D.) - Compilers principles, techniques and tools. - Prentice Hall, 2nd édition (2006).
-
(4) - FLYNN (M.-P.) - Very high-speed computing systems. - Proc. IEEE, déc. 1966.
-
(5) - HOPKINS (M.-E.) - A perspective on the 801 – Reduced instruction set computer. - IBM System Journal, vol. 26, p. 107-121 (1987).
-
(6) - HENNESSY (J.-L.), PATERSON (D.-A.) - Computer Architecture : A quantitative approach. - Morgan Kaufman Ed. (2012).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Compilateurs Microsoft http://www.microsoft.com
Compilateurs Borland http://www.borland.com
Compilateurs GNU http://gcc.gnu.org
HAUT DE PAGE
International Organization for Standardization ISO POSIX et X/OPEN – Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE http://www3.opengroup.org
HAUT DE PAGE3.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Intel http://www.intel.com
Motorola http://www.motorola.com
AMD...
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