Qu’est-ce qu’un cœur de processeur ?
Chaque ordinateur a un processeur, qu’il s’agisse d’un petit processeur d’efficacité ou d’une grande puissance de performance, sinon il ne fonctionnera pas. Bien sûr, le processeur, également appelé CPU ou unité centrale de traitement, est une partie importante d’un système fonctionnel, mais ce n’est pas la seule.
Aujourd’hui, presque tous les processeurs sont au moins double cœur, ce qui signifie que l’ensemble du processeur lui-même contient deux cœurs distincts qui peuvent traiter les informations. Mais que sont les cœurs de processeur et que font-ils exactement ?
Qu’est-ce qu’un cœur de processeur ?
Un cœur de processeur est une unité de traitement qui lit des instructions pour effectuer des opérations spécifiques. Les instructions sont liées entre elles de sorte que lorsqu’elles sont exécutées en temps réel, elles constituent votre expérience informatique. Littéralement, tout ce que vous faites sur votre ordinateur doit être géré par votre processeur.
Votre processeur est requis chaque fois que vous ouvrez un dossier. Cela nécessite également votre processeur lorsque vous saisissez des documents Word. Des choses comme dessiner des environnements de bureau, des fenêtres et des graphiques de jeu sont le travail de votre carte graphique – elle contient des centaines de processeurs qui peuvent traiter les données rapidement en même temps. Cependant, ils nécessitent toujours votre processeur dans une certaine mesure.
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Comment fonctionne le cœur du processeur ?
Les conceptions de processeurs sont complexes et varient considérablement d’une entreprise à l’autre et d’un modèle à l’autre. Les architectures de processeur continuent d’évoluer pour produire les meilleures performances avec le moins d’espace et de consommation d’énergie.
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Mais malgré toutes les différences architecturales, les processeurs passent par quatre étapes principales lors du traitement des instructions : récupérer, décoder, exécuter et réécrire.
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L’étape de récupération est ce à quoi vous vous attendez. Ici, le cœur du processeur récupère généralement l’instruction qui l’attend dans une sorte de mémoire. Cela peut inclure de la RAM, mais les instructions attendent généralement déjà les cœurs à l’intérieur du cache du processeur dans les cœurs de processeur modernes.
Le processeur a une zone appelée compteur de programme, qui agit essentiellement comme un signet, permettant au processeur de savoir où l’instruction précédente s’est terminée et où la suivante a commencé.
décodage
Une fois qu’il a récupéré l’instruction immédiate, il procède à son décodage. Les instructions impliquent généralement plusieurs zones du cœur du processeur – telles que l’arithmétique – et le cœur du processeur doit résoudre ce problème.
Chaque partie a quelque chose appelé un opcode qui indique au cœur du processeur quoi faire avec les informations qui le suivent. Une fois que le cœur du processeur a compris cela, différentes zones du cœur lui-même peuvent commencer à fonctionner.
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mettre en œuvre
L’étape d’exécution est l’endroit où le processeur sait ce qu’il doit faire et continue de l’exécuter. Ce qui se passe ici dépend de la région du cœur du processeur utilisé et des informations saisies.
Par exemple, un processeur peut effectuer des opérations arithmétiques dans une ALU ou une unité logique arithmétique. L’unité peut être connectée à différentes entrées et sorties pour traiter les nombres et obtenir le résultat souhaité.
Réécriture
La dernière étape, appelée écriture différée, remet simplement le résultat traité en mémoire. L’emplacement exact de la sortie dépend des besoins de l’application en cours d’exécution, mais elle est généralement conservée dans les registres du processeur pour un accès rapide, car les instructions suivantes l’utilisent fréquemment.
Il est traité à partir de là jusqu’à ce que la sortie partielle doive être à nouveau traitée, ce qui signifie probablement qu’elle va dans la RAM.
c’est juste un cycle
L’ensemble de ce processus s’appelle un cycle d’instructions. Ces cycles d’instructions se déroulent à une vitesse ridicule, surtout maintenant que nous disposons de puissants processeurs haute fréquence. De plus, un processeur multicœur complet le fait sur chaque cœur, de sorte qu’il peut traiter les données environ deux fois plus vite que si le processeur avait des cœurs, par rapport à l’utilisation d’un seul cœur de performances similaires.
Les processeurs ont également des jeux d’instructions optimisés câblés dans des circuits pour accélérer les instructions familières qui leur sont envoyées. Un exemple populaire est SSE.
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Les processeurs s’améliorent
N’oubliez pas qu’il s’agit d’une description très simple du fonctionnement d’un cœur de processeur. En réalité, ils sont plus complexes que nous ne le pensons et nécessitent beaucoup plus de soins. La tendance actuelle est que les fabricants de processeurs essaient de rendre leurs puces aussi efficaces que possible, notamment en réduisant les transistors. Il en résulte une densité de transistor accrue et une meilleure consommation d’énergie.
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