Technologie des Transistors et Circuits Intégrés
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Questions and Answers

Quel est un des principaux avantages des transistors par rapport aux tubes électroniques ?

  • Grande taille
  • Consommation d'énergie élevée
  • Vitesse de commutation élevée (correct)
  • Prix élevé

    • Quelle technologie a été introduite en 1947 ?

  • Tube à vide
  • Microprocesseur
  • Puce électronique
  • Transistor (correct)

    • Quel matériau était utilisé dans le premier transistor ?

  • Plomb
  • Aluminium
  • Germanium (correct)
  • Silicium

    • Quelle caractéristique physique des transistors les rend adaptés aux microprocesseurs ?

    <p>Faible dissipation d'énergie</p> Signup and view all the answers

    Quelles vitesses de commutation ont été atteintes dans les transistors dans les années 1990 ?

    <p>300 GHz</p> Signup and view all the answers

    Quel était le prix unitaire d'un circuit intégré Fairchild Type 'G' utilisé dans l'Apollo AGC ?

    <p>20-30 dollars</p> Signup and view all the answers

    Quels types de portes logiques étaient principalement utilisées dans les circuits intégrés Fairchild Type 'G' ?

    <p>Porte NOR</p> Signup and view all the answers

    Quel était le nom du processeur utilisé dans l’Apollo AGC qui contenait 4300 circuits intégrés d’un type ?

    <p>Fairchild Type 'G'</p> Signup and view all the answers

    En quelle année Fairchild Type 'G' a-t-il été introduit ?

    <p>1962</p> Signup and view all the answers

    Quelle technologie est utilisée dans les circuits intégrés pour réaliser la fabrication des composants ?

    <p>Photolithographie</p> Signup and view all the answers

    Quel ordinateur est considéré comme Turing-complet en 1941 ?

    <p>Zuse Z3</p> Signup and view all the answers

    Quel type de mémoire était associé aux tores magnétiques dans les années 1950 ?

    <p>Mémoire non volatile</p> Signup and view all the answers

    Quelle caractéristique distingue la Harvard Mark II ?

    <p>Électronique à tubes</p> Signup and view all the answers

    Quel ordinateur a été construit en 1943 et n'était pas Turing-complet ?

    <p>Colossus</p> Signup and view all the answers

    La mémoire RAM à ligne de délai a été développée en quelle année ?

    <p>1946</p> Signup and view all the answers

    Quel type de mémoire est associé à la technologie des tubes à mercure ?

    <p>Mémoire à ligne de délai</p> Signup and view all the answers

    Quelle mémoire a été développée autour de 1960 ?

    <p>Rope memory</p> Signup and view all the answers

    Quelle affirmation décrit le mieux la machine universelle de Turing ?

    <p>Elle est capable de calculer tout ce qui est calculable.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal avantage des tores magnétiques par rapport aux autres types de mémoire ?

    <p>Accessibilité aléatoire</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal élément qui rend un dispositif Turing-complet ?

    <p>Capacité de modéliser la machine de Turing</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi la machine universelle de Turing est-elle considérée comme impossible à construire en réalité ?

    <p>Elle a besoin d'un ruban infini.</p> Signup and view all the answers

    Quel problème Turing tente-t-il de résoudre dans son document de 1936 ?

    <p>L'existence d'un résolveur mathématique universel.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle de l'eau dans la métaphore de Neal Stephenson selon la machine de Turing ?

    <p>L'eau efface les erreurs dans le calcul.</p> Signup and view all the answers

    Comment la machine universelle de Turing aide-t-elle à distinguer ce qui est calculable ?

    <p>Elle établit des critères pour les problèmes résolvables.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'impact de l'infinité du ruban sur la théorie de Turing ?

    <p>Il crée une limite à la capacité de calcul.</p> Signup and view all the answers

    Quel concept est directement lié à la modélisation par la machine de Turing ?

    <p>Le concept de mémoire infinie</p> Signup and view all the answers

    Qui a inventé le circuit intégré en 1958 ?

    <p>Jack Kilby</p> Signup and view all the answers

    Quel ordinateur avait une taille de mot variable et a été largement vendu en 1961 ?

    <p>IBM 1401</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal du MOSFET dans les circuits intégrés ?

    <p>Contrôle de courant</p> Signup and view all the answers

    Quel inventeur a co-développé la première puce monolithique en silicium en 1959 ?

    <p>Robert Noyce</p> Signup and view all the answers

    Quelle caractéristique décrit un circuit intégré ?

    <p>Une plaque de silicium avec de nombreux composants miniaturisés</p> Signup and view all the answers

    Quel appareil est associé à l’année 1959 et a influencé le domaine des jeux vidéo ?

    <p>DEC PDP-1</p> Signup and view all the answers

    Quelle caractéristique est propre à l'IBM 1401 concernant sa popularité ?

    <p>Un quart des ordinateurs en circulation en 1961 étaient des 1401</p> Signup and view all the answers

    Quel type de circuit est représenté par l'opérateur XOR réalisé avec des transistors ?

    <p>Circuit combinatoire</p> Signup and view all the answers

    Quel est le type de processeur du modèle Intel 4004 ?

    <p>Processeur 4 bits</p> Signup and view all the answers

    Quel est le nombre maximum de transistors présents dans le processeur Intel 8008 ?

    <p>3500</p> Signup and view all the answers

    Qui était le chef de projet du processeur Intel 4004 ?

    <p>Federico Faggin</p> Signup and view all the answers

    Quelle était la fréquence maximale du microprocesseur Intel 8008 ?

    <p>800 kHz</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la finesse de gravure du processeur Intel 8008 ?

    <p>10 microns</p> Signup and view all the answers

    Quel microprocesseur a été conçu en 1973 et est considéré comme le premier micro-ordinateur ?

    <p>Micral N</p> Signup and view all the answers

    Quelle année est associée au lancement du processeur Digital PDP-8 ?

    <p>1965</p> Signup and view all the answers

    Quel est le nombre de transistors dans le processeur Intel 4004 ?

    <p>2250</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Architecture des systèmes informatiques : Aube de l'ère de l'information

    • Présentation du cours : Le cours porte sur l'architecture des systèmes informatiques, plus précisément sur l'aube de l'ère de l'information.
    • Source des notes : Les notes sont basées sur les notes de M. Bodin.
    • Période du cours : Trimestre 1 2024-2025.
    • Auteur du cours : Yves Dubois.
    • Version du document : v5.000.

    La machine de Turing

    • Analogie océan/machine de Turing : L'océan est comparé à une machine de Turing, le sable étant la bande (tape). L'eau lit/écrit et efface les marques.
    • Neal Stephenson (1999): Citation de Neal Stephenson dans "Cryptonomicon" décrivant un océan comme un type de machine de Turing.
    • Définition de la machine universelle de Turing (1936) : C'est une machine théorique capable de calculer tout ce qui est calculable.
    • Problème de l'arrêt (Entscheidungsproblem) : Le travail de Turing vise à démontrer l'inexistence d'un solveur mathématique universel, incapables de déterminer si un programme donné s'arrêtera ou non.
    • Incapacité de construction de la machine: En pratique, une machine de Turing idéale requiert une bande infinie, impossible à reproduire.

    La machine universelle de Turing et les ordinateurs modernes

    • Fonction de modèle: Un dispositif pour être considéré comme un « ordinateur », doit pouvoir modéliser le fonctionnement d'une machine de Turing.
    • Turing-complet : Un dispositif est qualifié de Turing-complet s'il peut modéliser toute machine de Turing (limité seulement par la capacité mémoire).

    Les pionniers : Une comparaison (1941-1950)

    • Tableau des ordinateurs pionniers : Le tableau compare plusieurs ordinateurs pionniers en fonction de critères tels que la date, l'utilisation de circuits logiques, de la capacité binaire et de leur programmation.
    • Zuse Z3, Atanasoff-Berry, Colossus, Harvard Mark 1, Harvard Mark 2, Zuse Z4, Eniac, Manchester Mark 1, Pilot ACE: Le tableau liste des exemples d'ordinateurs qui ont significativement contribué au développement de l'informatique.
    • Types de technologies utilisées (1940–1950): Tubes électroniques et transistors, etc.

    Méthodes de mémoire (1940-1950)

    • Mémoire RAM: Ligne de délai: La mémoire RAM à ligne de délai (1946) se basait sur un tube à mercure. Les signaux étaient transmis et retournés à travers la colonne de mercure.
    • Mémoires, autres exemples: Exemples additionnels (tambour, tores magnétiques, mémoire ROM Rope memory et RAM 8 bits) avec leurs avantages et leurs caractéristiques.
    • Schémas/images de mémoire: Images décrivant les architectures de la mémoire.
    • Caractéristique de la mémoire: Rapidité (par exemple par rapport à la ligne de délai), le type de mémoire (par exemple, si elle est programmée ou non, la quantité de bits stockables).

    Transistors (1947)

    • Découvertes / inventions: Bardeen, Shockley, et Brattain ont été lauréats du prix Nobel de physique en 1956 pour leur invention du transistor à germanium.
    • Avantages des transistors: Faible consommation, faible dissipation d'énergie, prix réduit, grande vitesse de commutation (particulièrement élevée, atteignant les 300 GHz), et petite taille par rapport à des tubes électroniques équivalents.
    • Fonction en commutation: Description et image du transistor en tant que commutateur électronique.

    Portes Logiques

    • Portes logiques de base: Description des portes logiques.
    • Tables de vérité: La description des tables de vérité pour les portes logiques.
    • Représentation de circuits: Exemples de la représentation de circuits en utilisant les portes logiques.

    Circuits intégrés (1959–1972)

    • Premières générations: Présentation des premiers circuits intégrés, avec les inventeurs et les dates clés.
    • Fairchild Type G (1962): Un circuit intégré important avec un grand nombre de circuits, à un prix compétitif, utilisé dans l'exploration spatiale du programme Apollo.
    • Intel 4004 (1971) : Un microprocesseur 4 bits, un important précurseur des ordinateurs modernes, et description des composants et de la fréquence.
    • Intel 8008 (1972): Description d'un processeur 8 bits, et architecture de l'époque associée.
    • Datapoint 2200 (1970) : Description d'un ordinateur à taille de mots variables et description de la période.
    • Digital PDP-8 (1965): Description et information clé de l'ordinateur, des détails sur les composants.
    • Micral N (1973): Le premier micro-ordinateur développé en France.

    Photolithographie

    • Processus de fabrication de circuits intégrés: Détail des étapes de fabrication des circuits intégrés (mise en place de la plaque, masquage, exposition à la lumière, développement, gravure/traitement).

    MOSFET

    • Fonctionnement: Description du fonctionnement du MOSFET.
    • Composants: Définition et description des composants comme la grille, la source, le drain.
    • Image du MOSFET: Images permettant de démontrer la structure du MOSFET.

    Technologie des circuits intégrés

    • Fabrications: Détail sur les étapes de fabrication des circuits intégrés modernes

    Bibliographie

    • Citations clés et références: Ressources et sources de documentation précises et pertinentes pour le sujet.

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