Microprocesseurs • Inventés en 1971

Un petit rappel :

Un ordinateur est constitué d’un ensemble de circuits que l’on peut schématiquement regrouper en trois grands sous-ensembles :

 

• Le processeur est la partie de l’ordinateur qui exécute les instructions selon la logique que le programmeur a codée et qui traite notamment des opérations de calcul (aditions, multiplications etc ) et des opérations logiques (logique booléenne, gestion de files d’attente, tri…

 

• La mémoire qui mémorise les données à manipuler et les instructions à exécuter

 

• Les entrées-sorties qui permettent à l’ordinateur de communiquer avec l’extérieur (Clavier souris, écran, imprimante, lignes de télécommunication.) Dans de nombreux cas les entrées sorties sont dotées d’une « intelligence » propre qui leur permet de décharger le processeur d’un certain nombre de tâches.

 

Ces différents ensembles sont reliés par des bus (ensemble de fils permettant la circulation des adresses et des données.

 

Et le microprocesseur ?

 

Un microprocesseur est un processeur dont tous les composants ont été suffisamment miniaturisés pour être regroupés dans un boîtier.

 

En 1971, la société Intel a réussi à placer tous les composants qui constituent un processeur sur un seul circuit intégré, l’Intel 4004 dont l’architecture est basée sur 4 bits (processeur et bus). Il sera suivi en 1974 de l’Intel 8008, processeur et bus sur 8 bits. Puis viendrons à partir de 182 la série de X86 80286 (16 bits), 80386 (32 bits) . En parallèle la société Motorola  suivra un parcours voisin avec le 6800 à 8 bits en 1974, puis la série 68000 en 1980   (16/32 bits). A côté de ces deux géants d’autres fournisseurs participeront à la fourniture de microprocesseurs.

 

Qu’ont apportés les microprocesseurs?

 

Grâce à la miniaturisation, ils ont permis :

• d’augmenter les vitesses de fonctionnement des processeurs, grâce à la réduction des distances entre les composants ;

 

• de réduire les coûts, grâce au remplacement de plusieurs circuits par un seul ;

 

• d’augmenter la fiabilité : en supprimant les connexions entre les composants du processeur, on supprime l’un des principaux vecteurs de panne ;

 

• de créer des ordinateurs bien plus petits : les micro-ordinateurs ;

 

• de réduire la consommation énergétique.

 

Puis d’autres améliorations et complexifications ont permis d’apporter encore plus de services alors que les gains propres à l’intégration de plus en plus poussée commençaient à s’infléchir.

 

Quelques exemples de l’évolution :

 

En 1970, l’Intel 4004 comportait l’équivalent de 2300 transistors, il fonctionnait à une fréquence de 740 kHz et sa puissance était de 60 kilo-instructions par seconde.

 

En 1989, l’Intel 80486 comportait l’équivalent de 1 200 000 transistors, il fonctionnait à une fréquence de 16 à 100 MHz et sa puissance était de 20 méga-instructions par seconde.

 

En 1989, l’Intel 80486 comportait l’équivalent de 1 200 000 transistors, il fonctionnait à une fréquence de 16 à 100 MHz et sa puissance était de 20 méga-instructions par seconde.

 

 

En 2009, l’Intel CoreI5/i7 comportait l’équivalent de 774 000 000 transistors, il fonctionnait à une fréquence de 3 GHz et sa puissance était de 76 000 méga-instructions par seconde.

 

 

Cette évolution a amené des puissances de traitement telles dans les ordinateurs que l’optimisation des ressources utilisées par les programmeurs n’est plus recherchée en priorité et que seule une partie des gains est perceptible par l’utilisateur final.

 

Néanmoins cette marche en avant permet aux utilisateurs l’accès à des fonctionnalités qui n’auraient pas été imaginées il y a une dizaine d’années.

 

Pour s’en convaincre, il suffit simplement, dans le domaine personnel, de voir les capacités de son smartphone…