Qu’est-ce qu’un processeur et que fait-il?

Qu’est-ce qu’un processeur et que fait-il? Apprenez dans cet article la définition de processeur et de ses fonctions sur un ordinateur.

Idée-processeur

Définition : Central-Processing-Unit en anglais . Aussi connu sous le nom de microprocesseur un processeur est le cerveau d’un ordinateur. Pour être plus précis le CPU récupère les instructions de programme dans la RAM (entrée) l’interprètes et les traites (exécution) puis renvoie les résultats calculés afin que les composants appropriés puissent exécuter les instructions . Découvrons maintenant d’une façon générale le fonctionnement d’un processeur.

processeur-composition

De quoi est fait un processeur?

Un processeur est un circuit intégré complexe en silicium. Un processeur moderne peut avoir des milliards de transistors microscopiques montés dessus. Le processeur est généralement entouré d’un répartiteur de chaleur métallique qui permet une meilleure dissipation de la chaleur.

dissipateur-thermique-processeur

Maintenant que nous savons ce que signifie CPU, examinons-le. La première image montre le haut d’un processeur avec son dissipateur de chaleur tandis que la deuxième image montre les broches dorées du processeur.

broches-dorées-processeur

Comme nous venons de parler de ce qu’est un processeur, le but principal d’un processeur est de traiter les instructions de programme. Un processeur (à cœur unique) doit traiter ces instructions une par une .

Que signifie  la vitesse d’horloge d’un processeur?

Un processeur qui traite une instruction par seconde aura une fréquence d’horloge de 1 Hz (Hertz). Sur la base de ce calcul un processeur de 3,9 GHz (Gigahertz) est capable de traiter 3,9 milliards d’instructions (3 900 000 000) par seconde. Donc un processeur avec une horloge élevée égale  un processeur rapide.

Qu’est-ce qu’un cœur de processeur ?

Vous pouvez imaginer un processeur bicœur avec deux unités de traitement distinctes regroupées dans une seule puce. Au lieu de devoir traiter les instructions une par une un processeur double cœur sera capable de gérer deux instructions simultanément. Cela améliore considérablement ses fonctionnalités multitâches et lui permet d’exécuter des applications multithread plus rapidement.

Les applications multitâches ou multithreads ?

Simplement des programmes écrits pour tirer une parti de deux cœurs ou simultanément. De nombreux logiciels modernes sont capables d’utiliser deux cœurs tandis que les jeux exigeants peuvent utiliser jusqu’à quatre cœurs ou plus. Certains processus gourmands tels que le traitement  d’images, traitement vidéo et la virtualisation, peuvent utiliser huit cœurs ou plus simultanément.

Alors que les processeurs AMD utilisent des cœurs physiques réels, Intel dispose de sa propre technologie Hyper-Threading qui permet à un cœur physique de fonctionner en tant que deux cœurs virtuels (appelés thread).

Le processeur 32 bits et 64 bits

Les deux principales catégories des processeurs sont 32 bits et 64 bits. Le type de processeur dont dispose un ordinateur affecte non seulement ses performances globales, mais il peut également dicter le type de logiciel utilisé.

Processeur 32 bits

Le processeur 32 bits était le processeur principal utilisé dans tous les ordinateurs jusqu’au début des années 1990 . Les processeurs Intel Pentium et les premiers processeurs AMD étaient en 32 bits ce qui signifie que le système d’exploitation et les logiciels fonctionnent avec des unités de données de 32 bits. Windows 95, 98 et XP sont tous des systèmes d’exploitation 32 bits.

  • Remarque: Un ordinateur doté d’un processeur 32 bits ne peut pas installer une version 64 bits d’un système d’exploitation. Seule une version 32 bits d’un système d’exploitation peut l’installer .

Processeur 64 bits

L’ordinateur 64 bits existe depuis 1961, année où IBM a créé le superordinateur IBM 7030 Stretch. Cependant, il n’a pas été utilisé dans les ordinateurs personnels jusqu’au début des années 2000 . Microsoft a publié une version 64 bits de Windows XP destinée aux ordinateurs dotés d’un processeur 64 bits. Windows Vista, Windows 7 et Windows 8 sont également disponibles en version 64 bits. Un autre logiciel a été développé conçu pour fonctionner sur un ordinateur 64 bits en ce sens ‘il fonctionne avec des unités de données de 64 bits.

  • Remarque : Un système d’exploitation installé sur un ordinateur doté d’un processeur 64 bits peut être doté d’une version 64 bits ou 32 bits. Cependant, avec un système d’exploitation 32 bits, le processeur 64 bits ne fonctionnerait pas à pleine capacité.
  • Remarque : sur un ordinateur doté d’un processeur 64 bits vous ne pouvez pas exécuter de programme hérité 16 bits . De nombreux programmes 32 bits fonctionneront avec un système d’exploitation 64 bits, mais certains programmes 32 bits plus anciens risquent de ne pas fonctionner correctement.

Différences entre un processeur 32 bits et 64 bits

Une grande différence entre les processeurs 32 bits et les processeurs 64 bits réside dans le nombre de calculs qu’ils peuvent effectuer par seconde ce qui influe sur la vitesse à laquelle ils peuvent effectuer des tâches. Les processeurs 64 bits peuvent être proposés dans les versions à double cœur, à quatre cœurs, à six et à huit cœurs pour l’informatique domestique. Les cœurs multiples permettent d’effectuer un nombre accru de calculs par seconde, ce qui peut augmenter la puissance de traitement et permettre à l’ordinateur de fonctionner plus rapidement. Les logiciels nécessitant beaucoup de calculs pour fonctionner correctement peuvent fonctionner plus rapidement et plus efficacement sur les processeurs multicœurs 64 bits au plupart.

Une autre grande différence entre les processeurs 32 bits et les processeurs 64 bits est la quantité maximale de mémoire ( RAM ) prise en charge. Les ordinateurs 32 bits prennent en charge 4 Go au  maximum (2 32 octets ) de mémoire tandis que les CPU 64 bits peuvent adresser un maximum théorique de 18 EB (2 64 octets). Cependant, la limite pratique des processeurs 64 bits (à compter de 2018) est de 8 To de RAM adressable.

De grandes quantités de RAM sont particulièrement utiles pour les logiciels utilisés dans la conception graphique, l’ingénierie et le montage vidéo car ces programmes doivent effectuer de nombreux calculs pour restituer leurs images.

Une chose à noter  les programmes graphiques 3D et les jeux ne bénéficient pas, voire pas du tout du passage à un ordinateur 64 bits sauf si le programme est un programme 64 bits. Un processeur 32 bits convient à tout programme écrit. Dans le cas des jeux sur ordinateur, vous obtiendrez beaucoup plus de performances en mettant à niveau la carte vidéo au lieu d’avoir un processeur 64 bits.

Au final, les processeurs 64 bits deviennent de plus en plus courants dans les ordinateurs domestiques. La plupart des fabricants construisent des ordinateurs équipés de processeurs 64 bits en raison de leurs prix plus bas et du fait que de plus en plus l’utilisateurs utilisent désormais des systèmes d’exploitation et des programmes 64 bits. Les marchants de pièces d’ordinateurs offrent de moins en moins de processeurs 32 bits et risquent de ne plus en proposer bientôt.

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