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[JGL] Plus un circuit contient de transistors, plus il est cadencé à une fréquence élevée, et plus sa tension d'alimentation est élevée, plus il consomme. Les processeurs modernes contiennent un nombre gigantesque de transistors: le Pentium IV Prescott, à la date d'aujourd'hui, contient 125 millions de transistors. Il tourne de plus à 3,2GHz. Pour diminuer la consommation électrique, donc la chaleur engendrée (il faut en premier lieu éviter que le processeur fonde! Un Pentium IV Prescott consomme entre 100 et 250 watts; poussé à 3,57GHz, il monte de 45 degrés à 94 degrés, et brûle, voir l'article), sa tension d'alimentation est basse: de 1,3, voire de 1,0 volt selon les modèles.
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[JGL] Beaucoup moins aujourd'hui. Noter qu'un processeur cadencé à 3,2 GHz reçoit un tic d'horloge tous les 1/3,2.109 ≈ 0,3 ns. Noter aussi qu'un processeur à cette fréquence doit être petit: la lumière ne parcourt que 10 cm pendant ces 0,3ns!
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[JGL] Aujourd'hui, tous les processeurs sont en technologie MOSFET, ou des améliorations.
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[JGL] Ici, un transistor à jonction NPN. Il en existe aussi des PNP, qui auraient la flèche de l'émetteur orientée dans l'autre sens.
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Ceci est largement dépassé aujourd'hui. Toujours le Pentium IV Prescott: 109 mm2 pour 125 millions de transistors.
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1K, ou plutôt 1Ko, signifie 1 Kilo-octet, soit 1024 = 210 octets.
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Exercice: réalisez-le avec n portes “ou exclusif” et n−1 portes “et”
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Exercice: réalisez-le en circuit.
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Les petits ronds en entrée des portes ET du décodeur sont des négations logiques. Cette UAL calcule A et B, A ou B, non B, ou bien A+B selon que les bits sur les deux lignes en bas à gauche valent 00, 01, 10, ou 11.
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sur les sorties Q1 et Q2.
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Les mémoires actuelles ne sont plus fabriquées à l'aide de bascules, et stockent plusieurs bits d'information par transistor. Néanmoins, l'explication à base de bascules reste simple et compréhensible.
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Les bascules utilisées sont des bascules D. L'entrée d'horloge est ici nommée CK.
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On les appelle des “latch”.
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En fait des transistors à effet de champ, dans lesquels on piège des électrons (ou des trous, c'est-à-dire des absences d'électrons), ce qui revient effectivement à les voir comme des condensateurs de très faible capacité.
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et aujourd'hui les mémoires statiques-dynamiques (SDRAM), les innombrables variantes de mémoire vidéo, etc.
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mais il existe aussi les PROM (“programmable ROM”), qui sont programmables une fois après fabrication, par destruction de fusibles, les EPROM (“erasable PROM”), que l'on peut effacer en totalité typiquement par une exposition prolongée à des rayons ultraviolets, puis reprogrammer, les EEPROM (“electrically erasable PROM”), que l'on peut effacer en totalité par une impulsion électrique, puis reprogrammer, les mémoires FLASH, qui sont intermédiaires entre les EEPROM et les mémoires vives (RAM, “random access memory”) que nous avons décrites dans cette section. On peut lire et écrire dans une FLASH à volonté, mais le temps d'accès est plus long que pour les RAM. Ceci permet d'utiliser les mémoires FLASH comme des substituts rapides à des disques durs.
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Un microprocesseur très populaire à la fin des années 1970 et jusque vers 1985, de la défunte firme Zilog—laquelle avait été fondée par des transfuges de chez Intel.
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Rappel: 1 Koctet égale 210 = 1 024 octets, donc 64 Koctets égalent 216 = 65 536 octets. Un octet est un mot de p=8 bits.
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Tous les microprocesseurs n'ont pas une couche microprogrammée: c'était par exemple le cas des processeurs RISC (Reduced Instruction Set Computer) des années 1980. Les processeurs modernes sont microprogrammés, c'est le cas des Pentium. C'est aussi le cas de petits processeurs appelés PIC, dont on peut reprogrammer le micro-code. Il se trouve qu'on peut en fait reprogrammer en partie le micro-code des Pentium.
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Le registre %eip dans le Pentium, par exemple.
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C'est-à-dire que c'est un endroit où le microprogramme va sauvegarder RI, ou bien utiliser comme registre auxiliaire pour calculer RI. Le “T” à la fin de “RIT” est pour Temporaire.
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Ce sont donc en particulier des registres non modifiables.
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Ce microprocesseur-jouet ne peut accéder qu'à des adresses sur 12 bits: pour toute adresse a, l'adresse effective envoyée sur le bus d'adresses sera le ET bit à bit de a avec AMASQ. La pile est elle stockée sur les 256 premiers octets, et est donc aux adresses de la forme a ET PMASQ.
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L'adresse à l'intérieur de la mémoire de commande, s'entend, pas de la mémoire centrale.