Le processeur est l’élément principal de l’ordinateur, à l’aide duquel les informations sont traitées à la fois dans sa propre mémoire et dans la mémoire d’autres appareils. Il gère également le travail d’autres appareils. Plus le processeur est puissant, plus l’ordinateur dans son ensemble est rapide.
Le travail de diverses applications est basé sur l’exécution d’une certaine séquence de commandes et de données placées dans les registres dits du processeur. La puissance, et par conséquent la vitesse de l’ordinateur, est déterminée par la vitesse de comparaison des données et les commandes correspondantes pour les traiter. Les principales caractéristiques qui distinguent les différents types de processeurs sont la fréquence d’horloge, la profondeur de bits et la taille de la mémoire cache interne.
De quoi se compose le processeur ?
Le processeur est constitué de 3 parties :
- Le cœur de l’unité centrale,
Il effectue le travail de base. Il permet de lire, décoder, exécuter et envoyer des instructions. Le noyau se compose des parties suivantes :
- L’unité arithmétique et logique (ALU). Effectuer des opérations mathématiques et logiques de base. Tous les calculs sont effectués dans le système binaire.
- Une unité de commande (DU). Il contrôle l’unité centrale en utilisant des signaux électriques. Il affecte la cohérence de toutes les parties de l’unité centrale et sa communication avec les dispositifs externes.
- La mémoire.
Il s’agit d’une petite mémoire interne du processeur central. Elle est composée de registres et d’une mémoire cache. Les registres stockent les commandes courantes, les données, les résultats intermédiaires de l’opération. Il est plus rapide d’accéder à la mémoire cache qu’à la RAM, par conséquent la taille de la mémoire cache affecte la vitesse d’exécution des requêtes.
- Les bus
Ce sont les canaux qui transportent les informations. Ils sont comme des rails pour le transport des données.
Caractéristiques du processeur
La principale caractéristique d’un processeur est sa performance. Celle-ci dépend de plusieurs paramètres :
- La vitesse d’horloge : est le nombre d’opérations effectuées par seconde. Il est mesuré en mégahertz (MHz – millions de cycles par seconde) et en gigahertz (GHz – milliards de cycles par seconde). Plus la fréquence d’horloge est élevée, plus la machine fonctionne rapidement.
- Le débit binaire : est la quantité d’informations (octets) qui peut être transférée par cycle d’horloge. Les bits du processeur peuvent être de 8, 16, 32 ou 64 bits. Les processeurs modernes sont soit 32 bits, soit 64 bits.
- Le cœur du processeur : Même si les processeurs ont la même architecture, ils peuvent avoir des différences. Tout d’abord, c’est bien sûr la différence de cœurs de processeur, qui confèrent au processeur lui-même certaines caractéristiques. Bien sûr, ils peuvent différer à la fois en tailles de cache et en différences de fréquence de bus système. En fait, le terme « cœur de processeur » n’a pas de définition claire, mais il peut vous permettre de mettre en évidence les fonctionnalités de n’importe quel modèle.
- L’architecture : Les experts de différentes professions ont un concept légèrement différent de l’architecture du processeur. Par exemple, les programmeurs pensent que l’architecture d’un processeur est lorsque le processeur est capable d’exécuter des ensembles de codes-machine. Les concepteurs de composants informatiques pensent différemment, à savoir que l’architecture du processeur reflète certaines propriétés et qualités inhérentes à toute la famille des processeurs (autrement dit, l’organisation des processeurs ou leur conception interne).
Le rôle du processeur
Le processeur a besoin de son propre refroidissement et alimentation électrique, ainsi que de sa propre mémoire. C’est comme un petit ordinateur supplémentaire ! Il en va de même pour les puces qui contrôlent votre trafic audio, USB et disque dur. Alors pourquoi le processeur est-il spécial ? Ce sont les principales raisons :
- Il peut traiter N’IMPORTE QUELLE instruction, le GPU ne fait que certains types de traitement.
- Il relie tous les autres composants entre eux, poussant et tirant des données pour faire fonctionner votre ordinateur.
- Le processeur participe dans une certaine mesure à toutes les tâches demandées à l’ordinateur.
En bref, le processeur est le composant de performance polyvalent le plus important de votre ordinateur. Ne le prenez pas pour acquis !
Le fonctionnement du processeur
Le processeur est le « cerveau » de votre ordinateur – c’est là que se déroulent toutes les opérations de calcul de l’ordinateur. Il exécute donc tous les programmes, mais pas comme il le souhaite, comme l’exigent certains algorithmes créés par les fabricants.
La puissance du processeur dépend de nombreux paramètres. La plupart des utilisateurs pensent, à tort, que le paramètre le plus important est la fréquence d’horloge et que tout le reste n’est que du vent. Mais ce n’est pas vrai. Il y a beaucoup d’autres choses qui affectent les performances d’un processeur dans votre ordinateur et qui, au total, feront qu’un processeur plus cadencé sera beaucoup plus lent. Dans un prochain article, je détaillerai les autres paramètres qui auront un impact sur les performances, mais pour l’instant, à titre indicatif, je ne parlerai que des bases.
En général, la fréquence d’horloge est le nombre d’opérations que le processeur peut effectuer dans un temps donné. Elle se mesure en millions d’opérations par seconde. Les abréviations MHz (mégahertz) et GHz (gigahertz) sont utilisées pour ne pas avoir à entrer à chaque fois dans des chiffres aussi énormes. Autrement dit, la fréquence d’un processeur peut être, par exemple, de 1000 MHz ou de 1 GHz, ce qui signifie la même valeur.
Les processeurs existent en version simple cœur, double cœur, quadruple cœur, etc. Le nombre de processeurs indique sa capacité à effectuer plusieurs tâches simultanément (en parallèle). Et s’il est plus rapide pour effectuer des opérations, cela signifie que la puissance de l’ordinateur est augmentée. Mais ne supposez pas que si vous avez, par exemple, un processeur double cœur cadencé à 2,2 GHz, la vitesse totale de votre processeur est de 2,2*2 = 4,4 GHz.
Un processeur double cœur peut effectivement être plus efficace, mais ce n’est pas en raison du nombre de cœurs requis, mais uniquement parce que deux processeurs fonctionnent en parallèle au même moment, tous deux à 2,2 GHz, et tous deux au même niveau de puissance. C’est juste qu’ensemble, ils peuvent traiter une plus grande quantité d’informations plus rapidement.
