Comment fonctionne un processeur ?

Un processeur d’ordinateur est communément appelé CPU, ou unité centrale de traitement d’un ordinateur. Le processeur est le principal composant d’un ordinateur conçu pour déplacer et traiter des données. Les processeurs informatiques sont communément désignés par la vitesse à laquelle l’unité centrale de traitement peut traiter les instructions informatiques par seconde, mesurée en hertz, et constituent l’un des principaux arguments de vente d’un ordinateur.

Comment fonctionne le processeur ?

Le processeur informatique agit comme le principal composant de coordination de l’ordinateur. Le processeur va accéder aux programmes, aux données ou à d’autres fonctions de l’ordinateur à partir de la RAM (mémoire vive) lorsqu’il est appelé par le système d’exploitation de l’ordinateur. Le processeur va ensuite interpréter les instructions informatiques qui sont liées à la tâche ordonnée avant de la renvoyer dans la RAM de l’ordinateur pour qu’elle soit exécutée via le bus système de l’ordinateur dans le bon ordre d’exécution.

Logique du processeur de l’ordinateur

Au cœur du processeur de l’ordinateur se trouve la capacité pour lui de traiter le code en langage machine. Il existe trois instructions de base en langage machine que le processeur peut exécuter :

– Déplacer des données d’un emplacement de la mémoire de l’ordinateur à un autre

– Sauter à de nouveaux jeux d’instructions sur la base d’opérations ou de choix logiques

– Effectuer des opérations mathématiques à l’aide de l’unité logique arithmétique (ALU)

Pour effectuer ces opérations, le processeur utilise un bus d’adresses qu’il utilise pour envoyer des adresses à la mémoire de l’ordinateur ainsi qu’un bus de données qui est utilisé pour récupérer ou envoyer des informations à la mémoire de l’ordinateur. Il dispose également d’une ligne de contrôle séparée qui notifie à la mémoire de l’ordinateur s’il récupère ou envoie/régule un emplacement mémoire donné. Afin d’effectuer toutes les opérations prévues, l’unité centrale dispose également d’une horloge qui sert de base à la synchronisation des actions du processeur avec le reste de l’ordinateur. Pour accéder aux instructions ou aux données informatiques couramment utilisées, les processeurs mettront également en œuvre différents schémas de mise en cache afin d’accéder aux données requises plus rapidement qu’en utilisant la RAM à accès direct.

Mémoire du processeur

Le processeur de l’ordinateur utilise une mémoire morte et une mémoire vive (respectivement ROM et RAM). La ROM du processeur est programmée avec des informations préétablies qui sont programmées en permanence avec des fonctions de base afin de faciliter la communication du processeur avec le bus de données. La ROM est communément appelée le BIOS (Basic Input/Output System) sur les ordinateurs Windows et est également utilisée pour récupérer le secteur de démarrage de l’ordinateur.

Le processeur peut lire et écrire dans la RAM en fonction de la ou des actions que le jeu d’instructions actuel a déterminé si le processeur doit mener. La RAM n’est pas conçue pour sauvegarder les données de façon permanente et se repose lorsque l’ordinateur est éteint ou perd de l’énergie.

Le rôle du processeur 64 bits

Bien que les processeurs informatiques 64 bits aient été déployés depuis le début des années 1990, ils n’ont été déployés au niveau du consommateur en grand nombre que ces dernières années. Tous les grands fabricants de processeurs informatiques produisent désormais des processeurs informatiques 64 bits qui peuvent être utilisés sur différents types de systèmes d’exploitation. Le principal avantage d’un processeur 64 bits par rapport aux anciens modèles est l’espace d’adressage considérablement élargi dont dispose le processeur. Les anciens processeurs 32 bits étaient limités à un maximum de deux à quatre gigaoctets d’accès effectif à la RAM. Les processeurs 64 gigaoctets sont également capables de fournir un accès accru aux entrées/sorties des disques durs et de la carte vidéo de l’ordinateur qui contribuent à augmenter encore les performances globales du système.

Les premiers adoptants des processeurs 64 bits ne voient pas nécessairement une grande performance du système s’ils ne font pas de tâches à forte demande comme l’édition vidéo ou les jeux vidéo 3D en réseau. Cela continuera à changer à mesure que davantage d’applications seront conçues pour tirer parti des processeurs 64 bits et de la capacité de mémoire accrue des nouveaux processeurs informatiques.

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