Le rôle du processeur

Processeur et son rôle

• Le processeur peut être assimilé au cerveau de l'ordinateur.
• Il récupère, interprète et exécute les instructions.
• Il fonctionne comme un calculateur système.
• Il effectue des opérations arithmétiques et logiques exprimées en langage binaire (0,1).
• Le processeur est le moteur de traitement des informations et des instructions essentielles de l'ordinateur.
• La puissance du processeur influe sur la vitesse d'exécution, le chargement de pages et le téléchargement de fichiers.
• La bande passante, la fréquence d'horloge et le nombre de cœurs contribuent à la performance du processeur.
• Les deux principaux constructeurs actuels de processeurs sont AMD et Intel.

Nombre de cœurs du processeur

• Un cœur est un ensemble de circuits capables d'exécuter des programmes de façon autonome.
• Chaque cœur physique exécute des instructions comme s'il s'agissait d'un processeur distinct.
• Un processeur multi-cœurs comporte deux cœurs physiques ou plus.
  • Dual Core = 2 cœurs
  • Quad Core = 4
  • Hexa Core = 6
  • Octa Core = 8
• Un processeur multi-cœurs permet un traitement simultané des tâches.
• Un processeur à plusieurs cœurs est plus puissant qu'un processeur mono-cœur, car il peut exécuter plusieurs processus en même temps.

Threads (cœurs virtuels)

• Les threads sont des « Cœurs virtuels ».
• Ils permettent de « dédoubler » un cœur physique pour augmenter la vélocité et la vitesse de traitement.
• L'hyper-threading donne l'apparence d'avoir deux processeurs logiques pour un système d'exploitation, permettant aux deux cœurs de partager des ressources d'exécution physique.
• Le système d’exploitation est amené à voir deux processeurs pour chaque cœur de processeur réel.

Mémoire cache

• La mémoire cache est une petite mémoire rapide, souvent intégrée au processeur.
• C'est une SRAM, jusqu'à 10 fois plus rapide que la RAM, mais avec une capacité limitée.
• Le rôle de la mémoire cache est de stocker les informations les plus fréquemment utilisées, ce qui accélère les performances.
• Elle sert de tampon entre le processeur et la mémoire vive.
• Si le processeur souhaite écrire une donnée, il vérifie d'abord si l'adresse est dans le cache.
  • Si oui, il y écrit.
  • Sinon, le cache crée une nouvelle adresse et y stocke la donnée, en la recopiant depuis la mémoire RAM.

Types de mémoire cache

• Cache L1: Cache principal intégré à la puce, rapide mais avec une capacité limitée. La mémoire cache L1 est divisée en L1d (données) et L1i (instructions).
• Cache L2: Cache secondaire, intégré sur la puce du processeur ou mis à disposition sur une puce séparée avec un bus haute vitesse le connectant au CPU.
• Cache L3: Sert de sauvegarde pour les caches L1 et L2. Plus lent que L1 et L2, mais plus rapide que la RAM, améliorant les performances de L1 et L2.
• Cache L4: Rare, se trouve généralement sur une sorte de mémoire vive dynamique(DRAM).
• Les caches L1, L2 et L3 font partie de la mémoire centrale et sont essentiels au fonctionnement de l'ordinateur.

Vitesse d’horloge

• La vitesse d'horloge est mesurée en gigahertz (GHz).
• Elle indique le nombre de cycles d'horloge qu'un processeur peut effectuer par seconde.
  • Un processeur à 1,8 GHz peut effectuer 1 800 000 000 de cycles par seconde.
• Comparer les fréquences d'horloge est plus pertinent au sein de la même marque et génération de CPU.
• Un processeur à 3,4 GHz fonctionnera 30% plus rapidement qu'un processeur à 2,6 GHz.

Overclocking

• L'overclocking augmente la fréquence maximum d'un processeur.
• Cela augmente la puissance sans modifications physiques.
• Une fréquence plus élevée permet de traiter une plus grande charge de travail.
• L'overclocking peut être automatique (via logiciel) ou manuel (via le BIOS).
• L'overclocking automatique est plus simple, mais offre moins de contrôle.
• L'overclocking manuel permet de configurer les paramètres avec plus de précision.
• Attention: L'overclocking crée un supplément de chaleur, pouvant endommager les composants.
• L'overclocking peut annuler la garantie du fabricant.

Gammes de processeurs Intel

• Intel a près de 90% de part de marché.

• La majorité des PC et Mac récents sont équipés de processeurs Intel.

• Intel propose des modèles variés, des moins puissants aux plus solides.

• Atom (x3, x5 et x7): Bas de l'échelle, conçu pour les systèmes intégrés comme les smartphones, avec une consommation d'énergie minimale.

• Celeron (N, J et G): Processeurs bas de gamme pour ordinateurs portables à petit budget. Ont un TDP (puissance thermique nominale) plus faible et sont moins chers, avec une consommation d'énergie réduite. Le processeur Celeron le plus rapide a une vitesse d'horloge de 2,8 GHz et ne prend pas en charge le multitraitement et l'hyper-threading.

• Pentium: Adaptés aux tâches quotidiennes comme la navigation web. Ils prennent en charge le multitraitement et l'hyper-threading. Les plus rapides ont une vitesse d'horloge de 3,8 GHz.

• Intel Core (i3, i5, i7, i9): Les plus vendus et connus, abordables et puissants. Disponibles en Dual-Core, Quad-Core, Hexa-Core, Octa-core, avec hyper-threading et turbo boost.

• Intel Core i3: Entrée de gamme, pour les ordinateurs portables bas de gamme. Existants en version double et quadruple cœur, il peut être utilisé pour des tâches bureautiques basiques.

• Intel Core i5: Milieu de gamme, équilibré pour chaque tâche. Bon rapport qualité/prix, il est plus performant que le i3 et bien moins cher que le i7.

• Intel Core i7: Haut de gamme, le plus rapide et le plus coûteux. Les processeurs Core i7 ont une mémoire cache plus importante, afin d'aider le processeur à traiter les tâches répétitives plus rapidement. C'est le top pour les jeux, le montage vidéo et les logiciels lourds.

• Intel Core i9: Haut de gamme, commençant avec 8 cœurs et 16 threads. Le dernier processeur de 13ème génération possède 24 cœurs, destiné à ceux qui nécessitent des performances ultimes.

• Xeon: Utilisés pour l'animation et la recherche. Ils ont une batterie de secours très faible en raison d'un TDP (enveloppe thermique) plus élevé. Ils sont très coûteux et très gourmands en énergie et sont utilisés dans les entreprises et serveurs.

Processeurs AMD

• AMD produit des processeurs de qualité, fiables et performants.

• L’utilisation des logiciels bureautiques et la navigation internet sont des tâches à la portée de tous leurs modèles.

• Les outils de créations graphique ou de montage vidéo sont aussi largement accessibles.

• AMD Série A: Modèles standards pour les tâches quotidiennes simples, principalement équipés sur des PC portables. Comparables aux Intel Core i3.

• AMD Athlon: Assemblés sur des PC de petites et moyennes configurations, adaptés aux utilisateurs recherchant la performance et la rapidité dans leurs tâches quotidiennes (pour surfer sur internet ou logiciels bureautique).

• AMD Ryzen: Les processeurs AMD Ryzen possèdent 4 à 16 cœurs, pour une utilisation multitâche. AMD découpe son offre en deux catégories: Ryzen classiques et Ryzen Threadripper.

  • AMD Ryzen classiques: Processeur qui cible les segments commerciaux des serveurs, ordinateurs de bureau, stations de travail, PC multimédias et équipements tout-en-un. Avec ses Ryzen 3, 5 et 7, AMD a révolutionné l’architecture de ses puces.
    • Ryzen 3: Entrée de gamme.
    • Ryzen 5: Milieu de gamme, pour les utilisateurs cherchant la performance.
    • Ryzen 7: Haut de gamme.
    • Ryzen 9: Très haut de gamme, conçu pour repousser les limites du Gaming.
  • AMD Ryzen Threadripper: Haut de gamme, adapté aux stations de travail. Proposant jusqu’à 64 cœurs, ce processeur est conçu pour l'efficacité et la productivité. Il se destine à un usage professionnel.