Pour la plupart des gens, un processeur n’est qu’une boîte noire dont ils savent qu’elle est importante, mais ne comprennent pas comment cela fonctionne. Une unité centrale de traitement, ou CPU, est le cerveau d’un ordinateur.
Il gère toutes les instructions qui lui sont envoyées par le logiciel et détermine les opérations à effectuer.
Dans cet article de blog, nous discuterons du fonctionnement d’un processeur. Nous couvrirons les bases du fonctionnement d’un processeur et certains des composants qui le composent. Nous explorerons également certains des termes importants liés aux processeurs et fournirons des exemples de chacun.
À la fin de cet article, vous devriez avoir une meilleure compréhension de ce qui se passe à l’intérieur de votre ordinateur lorsque vous appuyez sur ce bouton d’alimentation. Alors, commençons!
Comment fonctionne un CPU – 5 méthodes simples pour l’expliquer :
- Un CPU est comme une calculatrice très rapide
- Une CPU est composée de deux parties principales : l’unité de contrôle et l’unité logique arithmétique
- Un processeur utilise un système connu sous le nom de récupération-décodage-exécution pour traiter les informations
- Les processeurs disposent d’une certaine quantité de mémoire cache qu’ils utilisent pour stocker les données fréquemment nécessaires
- Les processeurs ont une certaine vitesse, mesurée en hertz, qui détermine le nombre d’opérations qu’ils peuvent effectuer en une seconde donnée.
Maintenant que nous avons couvert les bases du fonctionnement d’un processeur, examinons de plus près chacun de ces concepts.
Un CPU est comme une calculatrice très rapide
C’est peut-être la façon la plus simple de penser à un processeur. Il prend des informations (sous la forme d’instructions) et effectue des calculs basés sur ces instructions.
La vitesse à laquelle il peut effectuer ces calculs est ce qui distingue un processeur d’une calculatrice ordinaire. Un processeur peut exécuter des milliards d’instructions par seconde, alors qu’une calculatrice ordinaire ne peut en exécuter que quelques milliers.
Une CPU est composée de deux parties principales : l’unité de contrôle et l’unité logique arithmétique
L’unité de contrôle est responsable de la récupération des instructions de la mémoire et de leur envoi à l’unité logique arithmétique (ALU). L’ALU est responsable de l’exécution effective de ces instructions. Ensemble, ces deux unités forment le cœur d’un processeur.
Un processeur utilise un système connu sous le nom de récupération-décodage-exécution pour traiter les informations
Le cycle de récupération-décodage-exécution est la base du fonctionnement d’un processeur. Il se décompose en trois étapes simples :
- Récupérer : le CPU récupère une instruction de la mémoire
- Décoder : le processeur décode l’instruction pour déterminer ce qu’il doit faire
- ** Exécuter :** la CPU exécute l’instruction
Ce cycle est ensuite répété encore et encore jusqu’à ce que le résultat souhaité soit atteint.
Les processeurs disposent d’une certaine quantité de mémoire cache qu’ils utilisent pour stocker les données fréquemment nécessaires
La mémoire cache est un type de mémoire haute vitesse utilisée pour stocker les données fréquemment utilisées. Il est situé sur la même puce que le processeur et est généralement beaucoup plus rapide que la RAM ordinaire.
La mémoire cache est utilisée pour stocker les instructions et les données dont le processeur aura probablement besoin dans un proche avenir. Cela permet d’accélérer le cycle de récupération-décodage-exécution car le processeur peut récupérer des instructions et des données de la mémoire cache au lieu de devoir les récupérer à partir de la mémoire principale plus lente.
Les processeurs ont une certaine vitesse, mesurée en hertz, qui détermine le nombre d’opérations qu’ils peuvent effectuer en une seconde donnée
La vitesse d’un processeur se mesure en hertz. C’est le nombre d’opérations que le CPU peut effectuer en une seconde donnée. Plus le hertz est élevé, plus le processeur est rapide. Par exemple, un processeur avec une vitesse de 1 GHz (gigahertz) peut effectuer un milliard d’opérations par seconde.
Maintenant que nous avons couvert les bases du fonctionnement d’un processeur, examinons de plus près chacun de ces concepts.
Unité logique arithmétique (ALU) :
C’est la partie du CPU qui effectue réellement les calculs. Il reçoit les instructions de l’unité de contrôle et les exécute.
L’ALU est responsable de l’exécution des instructions que l’unité de contrôle extrait de la mémoire. Pour ce faire, il utilise un ensemble de portes logiques pour effectuer des opérations de base telles que l’addition, la soustraction, la multiplication et la division.
Unité de contrôle:
C’est la partie du CPU qui récupère les instructions de la mémoire et les envoie à l’ALU.
L’unité de contrôle est chargée de récupérer les instructions de la mémoire et de les envoyer à l’ALU. Pour ce faire, il utilise un ensemble de signaux de commande pour indiquer aux différentes parties du processeur ce qu’il faut faire.
Transistors :
Ce sont les éléments constitutifs d’un processeur. Ce sont de minuscules interrupteurs qui peuvent être activés ou désactivés pour stocker des données.
Les transistors sont utilisés pour stocker des données sous forme de bits. Ils sont généralement fabriqués à partir de silicium et se trouvent sur la même puce que l’ALU et l’unité de contrôle.
Mémoire cache:
Il s’agit d’un type de mémoire haute vitesse utilisée pour stocker les données fréquemment utilisées. Il est situé sur la même puce que le processeur et est généralement beaucoup plus rapide que la RAM ordinaire.
La mémoire cache est utilisée pour stocker les instructions et les données dont le processeur aura probablement besoin dans un avenir proche.
Cela permet d’accélérer le cycle de récupération-décodage-exécution car le processeur peut récupérer des instructions et des données de la mémoire cache au lieu de devoir les récupérer à partir de la mémoire principale plus lente.
RAM:
Cela signifie Random Access Memory. C’est la mémoire principale d’un ordinateur et elle est utilisée pour stocker des données et des instructions.
La RAM est la mémoire principale d’un ordinateur. Il est utilisé pour stocker des données et des instructions accessibles de manière aléatoire. La RAM est volatile, ce qui signifie qu’elle perdra son contenu lors de la mise hors tension.
ROM:
Cela signifie mémoire en lecture seule. C’est un type de mémoire non volatile qui peut être utilisé pour stocker des données et des instructions.
La ROM est un type de mémoire non volatile qui peut être utilisée pour stocker des données et des instructions. La ROM n’est pas volatile, ce qui signifie qu’elle conservera son contenu même lorsque l’alimentation est coupée.
La ROM est généralement utilisée pour stocker le BIOS, qui est un ensemble d’instructions essentielles nécessaires au démarrage d’un ordinateur.
Derniers mots
Nous avons exploré le fonctionnement des processeurs et certains des facteurs qui influencent leurs performances. Si vous avez des questions sur les processeurs ou si vous souhaitez en savoir plus sur la manière dont nous pouvons vous aider dans votre prochain projet, faites-le nous savoir dans la section commentaires ci-dessous. Nous aimons toujours avoir des nouvelles de nos lecteurs!
