8. Les processeurs pour PC actuels.

1. Notions de base

2. Techniques d'atelier

3. Configuration des réseaux

4. Dépannages spécifiques

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Cette formation ne reprend que les processeurs encore utilisés sur les ordinateurs standards, les processeurs utilisés dans les serveurs réseaux font partie d'un chapitre ultérieur. On débute donc au Pentium IV pour continuer avec les Intel Core et Core 2 Duo et I5 - I7 (les petits derniers). Pour AMD, on débute par les Athlon et Sempron 64 pour terminer avec les Phenom et Phenom III mais surtout toutes les versions FX.

Ce n'est pas un historique, ni le fonctionnement interne complets, ce qu'on appelle l'architecture. On reprend juste les différentes caractéristiques globales des processeurs. Le but n'est pas non plus de comparer les performances puisque nous nous contenterons de les installer sur les cartes mères.

1. Processeurs 32 ou 64 bits.

Tous les processeurs actuels utilisés dans les ordinateurs standards sont 32 bits. Ils utilisent un système d'exploitation aussi en 32 bits. Par contre, ceci limite la quantité maximale de Ram à 4 GB (en fait 3 GB). AMD développe depuis plusieurs années des processeurs 32 - 64 bits. En fait, suivant le système d'exploitation utilisé (32 ou 64), le processeur bascule d'un mode à l'autre au démarrage de l'ordinateur.

Les anciens modèles d'Intel sont tous 32 bits, seuls le Core 2 Duo, l'I3, I5 et l'I7 sont également compatibles 64 bits.

En pratique, en plus d'un système d'exploitation associé, la majorité des anciens programmes ne fonctionnent pas sur les systèmes d'exploitation 64 bits. Ce n'est donc pas à proprement parlé une évolution pour les utilisateurs standards sauf que tous les nouvelles versions de logiciels sont maintenant compatibles.

2. Dual, triple, quadri, ... Coeur.

L'idée de départ est de mettre deux (dual), trois, quatre, ... et jusqu'actuellement 8 processeurs dans le même boîtier. Deux processeurs dans le même boîtier ne double pas la puissance mais améliore nettement les performances dans certaines applications qui utilisent principalement le processeur. Actuellement, quasiment tous les microprocesseurs utilisés dans les ordinateurs standards, PC portables et serveurs réseaux sont minimum dual-core.

4. Les mémoires cache.

Ce sont des petites mémoires internes insérées dans le processeurs qui gardent les données et parties de programmes (en assembleur, le langage interne) le plus souvent utilisées. On distingue trois types:

1. Le cache L1 est directement géré à l'intérieur du processeur avec une partie réservée aux données et une autre aux programmes.
2. Le cache L2 est un peu plus gros. Par contre, il est inséré entre la Ram et le processeur (mais géré par celui-ci). Dans les dual-Core, il est directement partagé entre les processeurs le plus souvent.
3. Le Cache L3 est lui aussi inséré entre le processeur et la Ram mais il est géré par un circuit externe. Ceci réduit ses performances par rapport au cache L2 mais comme il n'est pas implanté réellement dans le boîtier, sa taille est plus grande. Dans les modèles multi-coeur actuels, cette mémoire est souvent partagée entre les différents processeurs.

Les modèles courant n'intègrent que les deux premiers. Plus ces mémoires sont importantes, meilleurs sont les performances globales de l'ordinateur.

5. Le socket.

C'est tout simplement le connecteur qui sert à installé un processeur sur une carte mère. Il est différent d'un modèle à l'autre. Il est même remplacé parfois dans une même famille de processeur pour suivre l'évolution. Mécaniquement, un processeur ne peut pas rentrer dans un autre socket.

6. Les bus de connexion entre le processeur et le chipset.

Autre caractéristiques de processeurs, le bus qui les relie au chipset (en gros le circuit central de la carte mère). Chaque famille de processeur utilise un bus spécifique. Ceci conditionne la vitesse de transfert processeur - périphériques (internes et externe). Le bus actuel chez AMD est l'hypertransport. Il est actuellement en version 3.0 avec un débit allant jusqu'à 12,8 Giga octets par seconde mais qui varie avec la vitesse du processeur. Chez Intel, tous les processeurs standards utilisent le DMI avec un taux de transfert de 8 Giga octets. Par contre, les versions les plus performantes de l'I7 utilisent le QPI qui va jusqu'à 12 Giga octets par seconde. Ces vitesse sont assez théorique puisque c'est le taux de transfert maximum. La vitesse pratique est aussi liée à l'architecture interne du processeur, c'est lui qui envoit les données.

7. Vitesse interne et externe.

Le FSB est la vitesse externe des processeur. Via un facteur de multiplication, il donne la vraie vitesse du processeur. Par exemple, un FSB de 200 Mhz avec un coefficient de multiplication 9X donne une vitesse de 1800 Mhz. Autrefois important en terme de performance, l'implantation du contrôleur mémoire directement dans le processeur pour toutes les versions de processeurs AMD mais aussi chez l'I5 et l'I7 pour Intel couplé avec des bus de connexion au chipset spécifiques réduit sa valeur en terme de performances.

8. Hyperthreading et autres instructions multimédia.

Commençons par les fonctions multimédia. Depuis les Pentium MMX, les fabricants intègrent des instructions spécifiques dédiées à la compression / décompression, calculs spécifiques. On retrouve le MMX, le 3D Now, SSE, ... Ces instructions sont en grosse partie gérées sous Windows par DirectX. En gros, les processeurs actuels les intègrent toutes.

L'hyperthreading est le découpage d'un programme en petite parties de codes. La partie interne d'un processeur reprend différentes parties, chacune dédiées à des tâches spécifiques. Dans un processeur standard (en gros), lorsqu'une partie traite une information, les autres sont arrêtées. L'hyperthreading permet de faire travailler plusieurs partie en même temps en découpant le programme suivant l'unité interne qui va l'exécuter. Il n'est implanté que chez INTEL dans les derniers Pentium 4 (mais pas dans les Core et Core 2), l'I7 (pas dans les premières versions de l'I5). Cette particularité demande un chipset qui accepte cette fonction (en plus de logiciels adaptés).

9. Un processeur performant?

Chaque fabricant va jouer sur ces 8 paramètres pour faire (ou non) un processeur performant. Plus le processeur va vite, plus il est performant dans une même famille (entre deux familles différentes, il faut également tenir compte de ce qui a sous le capot, en gros ce qu'on appelle son architecture). Quatre processeurs dans le même boîtier est plus performant qu'un seul (pour la majorité des applications), la gestion directement de la RAM par le processeur permet également de gagner en performances. Ajoutez des différences de tailles de cache liées aux bus de connexion .... C'est devenu quasiment impossible de comparer des processeurs uniquement par les notes techniques et ... commerciales.

8.1. L'Architecture interne des processeurs: les caches, RISC / CISC, multi-core - 8.2. Microprocesseur Intel actuels: P4, Intel Core, I5 et I7 - 8.3. Les microprocesseur AMD: Athlon 64, Phenom et séries fx 8.exercice. Remplacer un processeur utilisant un socket LPGA775 > 8.C. Renseignements complémentaires > 9. La mémoire Ram Dans le dictionnaire technique: http://www.materiel-informatue/hyperthreading.php Formationx41 -<7. Quelques notions en électronique, formules de base, réseau, ...