Evolution des microprocesseurs
Les microprocesseurs ne cessent d'évoluer tant en terme de
- vitesse d'exécution,
- de consommation
- et d'intégration.
La vitesse de traitement des microprocesseurs a fortement augmenté :
- 100 000 instructions par seconde pour le i4004 en 1975
- 10 milliards d'instructions par seconde pour le Pentium III en 2000
alors que les temps d'accès des mémoires n'ont pas évolués dans la même proportion.
Mémoire cache
Les mémoires tampons ou mémoires caches ayant des capacités réduites mais des temps d'accès importants ont été rajoutés entre l'unité centrale et la mémoire.
Pipelining
Mise en œuvre du principe de pipelining qui vise à décomposer une instruction en 5 étapes :
- F : Lecture Instructions
- D : Décodage Instruction
- L : Lecture des Opérandes
- E : Exécution de l'instruction
- W : Rangement du Résultat (Accès Mémoire)
Les instructions sont exécutées en 5 temps par cinq parties différentes du processeur, ce qui permet d'augmenter le nombre d'instructions par secondes.
Von Neuman vs Harvard
Dans une architecture Von Neuman, la mémoire stocke le programme et les données ce qui simplifie la structure mais ralenti l'exécution.
L'approche Harvard développée par l'université du même nom dissocie le stockage du programme et des instructions, ce qui permet une exécution parallèle de l'instruction (récupération simultanée de l'instruction et de la donnée).
L'architecture Harvard est utilisée par les processeurs Arm qui équipent bon nombre de téléphones portables et les Raspberry.