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LE MICROPROCESSEUR >> Sommaire
par TechMix.


INNOVATIONS DES MICROPROCESSEURS

. Les architectures C.I.S.C. et R.I.S.C.

L'architecture C.I.S.C.(Complex Instruction Set Computer) dispose d'un jeu de plus de 400 instructions. Elle a été utilisé dans les premiers microprocesseurs, et continue de l'être majoritairement. Les microprocesseurs basés sur l'architecture C.I.S.C. sont dits compatibles x86 ou compatibles Intel, puisque les instructions C.I.S.C. sont majoritairement utilisées par toutes les familles de processeurs Intel.

Mais les chercheurs d'IBM ont mis au point l'architecture R.I.S.C.(Reduced Instruction Set Computer) qui utilise un jeu de 128 instructions simples permettant une exécution plus rapide de celles-ci. En effet, une suite d'instructions simples peut s'exécuter plus rapidement qu'une seule instruction complexe.

Le problème qui se pose, c'est que ces deux architectures sont incompatibles. Les logiciels et programmes fonctionnant avec un processeur C.I.S.C. (x86) ne fonctionne pas avec un processeur R.I.S.C. Pour faire face à ce problème, il faut utiliser soit un émulateur logiciel (capable de faire fonctionner les logiciels et programmes actuelles avec un processeur R.I.S.C.), soit un émulateur matériel (intégré dans les microprocesseurs pour convertir les instructions C.I.S.C. en instructions R.I.S.C.).

AMD a choisit d'intégrer un émulateur d'instructions C.I.S.C. (x86) en instructions R.I.S.C. dans ses processeurs (depuis sa famille de processeurs K6) suite au rachat (en 1995) de la société NexGen et de son circuit R.I.S.C.86. Intel compte également suivre le choix d'AMD en intégrant un émulateur dans ces futurs processeurs (haut de gamme, pour l'instant !).

. L'architecture superscalaire

On parle d'architecture superscalaire lorsque le microprocesseur est capable de traiter les calculs de plusieurs unités de même type en même temps.

Les unités de calculs ajoutées sont pour l'instant restreintes : elles sont plus spécialisées dans certains calculs simples (comme les additions, les soustractions, etc...).

. L'architecture 32 / 64 bits

La plupart des microprocesseurs commerciales ont une architecture 32 bits, c'est-à-dire qu'ils sont capables de traiter les informations par paquets de 32 bits. Ainsi, le passage d'une architecture 32 bits à une architecture 64 bits permettrait d'augmenter considérablement les performances, puisque les microprocesseurs traiteront les informations par paquets de 64 bits.

Les processeurs 64 bits sont actuellement utilisés dans certaines stations de travail ou serveurs. Malheureusement, il n'existera pas de processeurs 64 bits grand public avant 2002-03.

Mais, il faut savoir que, pour profiter pleinement des microprocesseurs 64 bits, il faut que les applications soient écrites en langage 64 bits, ce qui donne encore quelques belles années à l'architecture 32 bits.

. L'architecture EPIC (Explicit Parallel Instruction Computing)

L'EPIC est basé sur le traitement en parallèle des données. Elle apparaîtra en même temps que les microprocesseurs 64 bits. Contrairement à ce qui se passe actuellement, c'est le compilateur qui optimisera le code afin de tirer parti du traitement en parallèle (d'où l'« Explicit Parallel »). Actuellement, les processeurs essayent de prévoir ce qui va leur être demandés (c'est ce que l'on appelle la prédiction de branchements : procédé permettant de diriger les instructions à traiter vers le bon pipeline). Bien qu'assez fiable (80 à 90%), cette méthode fait perdre quelques cycles d'horloge si la prévision est mauvaise. Les microprocesseurs EPIC contourneront le problème en calculant en parallèle les diverses possibilités, la bonne étant ensuite conservée. Pour cela, il faudra un flux de données (procédé permettant d'optimiser l'ordre de traitement des données) important, afin de gérer tous les calculs en parallèle sans perte de vitesse.

. Le concept du « PC-on-a-chip »

Dans les années à venir, on va de plus en plus voir apparaître des « PC-on-a-chip », c'est-à-dire des puces qui intègrent à la fois un microprocesseur, un circuit graphique et un contrôleur mémoire sur le même morceau de silicium. Une révolution ? Pas si sûr ! Certes, cette méthode permettrait d'éliminer certains goulets d'étranglement (bandes passantes « faibles ») constitués par le sous-système, tout en diminuant les coûts de production, mais il est difficile à croire que les circuits ajoutés au microprocesseur soient les plus performants, puisque la taille du circuit devrait être assez limitée. Ainsi, les PC équipés de ces puces devraient être placés en entrée de gamme.

Suite >> Les percepectives d'AMD >>

 

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