Microprocesseurs

Un microprocesseur est un processeur dont les composants ont été suffisamment miniaturisés pour être regroupés dans un unique circuit intégré. Fonctionnellement, le processeur est la partie d’un ordinateur qui exécute les instructions et traite les données des programmes.

Sommaire 1 Description 2 Histoire 3 Familles de microprocesseurs 4 Fonctionnement 5 Structure d'un microprocesseur 6 Overclocking 6.1 Principe 6.2 Risques et dangers 6.3 Refroidissement du processeur 7 Fabrication des microprocesseurs 8 Fonctions à développer 8.1 Organisation parallèle 8.2 Sécurité et location 8.3 Mémoire étendue 8.4 Systèmes d'exploitation multiple 8.5 Anticipation des problèmes et gestion à distance 9 Le problème de l'échauffement 10 Notes et références 11 Voir aussi 11.1 Articles connexes 11.2 Bibliographie 11.3 Liens externes

Description

Jusqu’au début des années 1970, les différents composants électroniques formant un processeur ne pouvaient tenir sur un seul circuit intégré. On devait donc les placer sur plusieurs circuits intégrés. En 1971, la société américaine Intel a réussi, pour la première fois, à placer tous les transistors qui constituent un processeur sur un seul circuit intégré donnant ainsi naissance au microprocesseur^[1].

Cette miniaturisation a permis :

• d'augmenter les vitesses^[2] de fonctionnement des processeurs, grâce à la réduction des distances entre les composants entre autres ;
• de réduire les coûts, grâce au remplacement plusieurs circuit par un seul entre autres ;
• d'augmenter la fiabilité : en supprimant les connexions entre les composants du processeur, on supprime l'un des principaux vecteurs de panne ;
• de créer des ordinateurs bien plus petits : les micro-ordinateurs ;
• de réduire la consommation énergétique ^[3].

Les principales caractéristiques d'un microprocesseur sont :

• Le jeu d'instructions qu’il peut exécuter. Voici quelques exemples d’instructions que peut exécuter un microprocesseur : additionner deux nombres, comparer deux nombres pour déterminer s’ils sont égaux, comparer deux nombres pour déterminer lequel est le plus grand, multiplier deux nombres,... Un processeur peut exécuter plusieurs dizaines d’instructions différentes.
• La complexité de son architecture. Cette complexité se mesure par le nombre de transistors contenus dans le microprocesseur. Plus le microprocesseur contiendra de transistors, plus il pourra effectuer des opérations complexes, et/ou traiter des chiffres de grande taille.
• Le nombre de bits que le processeur peut traiter ensemble. Les premiers microprocesseurs ne pouvaient traiter plus de 4 bits d'un coup. Ils devaient donc exécuter plusieurs instructions pour additionner des nombres de 32 ou 64 bits. Les microprocesseurs actuels (en 2007) peuvent traiter des nombres sur 64 bits ensemble. Le nombre de bits est en rapport direct avec la capacité à traiter de grands nombres rapidement, ou des nombres d'une grande précision (nombres de décimales significatives),
• La vitesse de l’horloge. Le rôle de l’horloge est de cadencer le rythme du travail du microprocesseur. Plus la vitesse de l’horloge augmente, plus le microprocesseur effectue de calculs en une seconde.

Tout ceci est théorique, dans la pratique, selon l'architecture du processeur, le nombre de cycles d'horloge pour réaliser une opération élémentaire peut varier d'un cycle à plusieurs dizaines par unité d'exécution (typiquement une sur un processeur classique).

Par exemple, un processeur A à 400 MHz peut être plus rapide qu'un autre B tournant lui à 1 GHz, tout dépend de leurs architectures respectives.

La combinaison des caractéristiques précédentes détermine la puissance du microprocesseur. La puissance d'un microprocesseur s’exprime en MIPS. Dans les années 1970, les microprocesseurs effectuaient moins d’un million d’instructions par seconde, les processeurs actuels (en 2007) peuvent effectuer plus de 10 milliards d’instructions par seconde.

Histoire

Le microprocesseur a été inventé par Marcian Hoff (surnommé Ted Hoff) en 1971, alors qu'il était ingénieur chez Intel.

En 1990, Gilbert Hyatt a revendiqué la paternité du microprocesseur en se basant sur un brevet qu’il avait déposé en 1970. La reconnaissance de l’antériorité du brevet de Hyatt lui aurait permis de réclamer des redevances sur tous les microprocesseurs fabriqués de par le monde. Cependant, le brevet de Hyatt a été invalidé en 1995 par l’office américain des brevets sur la base du fait que le microprocesseur décrit dans la demande de brevet n'avait pas été réalisé et n'aurait d'ailleurs pas pu l'être avec la technologie disponible au moment du dépôt du brevet. Il semble que Gilbert Hyatt n'ait pas abandonné et espère faire revoir cette décision.

Le premier microprocesseur commercialisé, le 15 novembre 1971, est l' Intel 4004 4-bits. Il fut suivi par l'Intel 8008. Ce microprocesseur a servi initialement à fabriquer des contrôleurs graphiques en mode texte, mais jugé trop lent par le client qui en avait demandé la conception, il devint un processeur d'usage général. Ces processeurs sont les précurseurs des Intel 8080, Zilog Z80, et de la future famille des Intel x86.

Le tableau suivant décrit les principales caractéristiques des microprocesseurs fabriqués par Intel et montre la fulgurante évolution des microprocesseurs autant en augmentation du nombre de transistors, en miniaturisation des circuits et en augmentation de puissance.

Date	Nom	Nombre de transistors	Finesse de gravure (µm)	Fréquence de l'horloge	Largeur des données	MIPS
1971	4004	2 300		108 kHz	4 bits/4 bits bus
1974	8080	6 000	6	2 MHz	8 bits/8 bits bus	0,64
1979	8088	29 000	3	5 MHz	16 bits/8 bits bus	0,33
1982	80286	134 000	1,5	6 MHz	16 bits/16 bits bus	1
1985	80386	275 000	1,5	16 à 40 MHz	32 bits/32 bits bus	5
1989	80486	1 200 000	1	16 à 100 MHz	32 bits/32 bits bus	20
1993	Pentium	3 100 000	0,8 à 0.28	60 à 233 MHz	32 bits/64 bits bus	100
1997	Pentium II	7 500 000	0,35 à 0.25	233 à 450 MHz	32 bits/64 bits bus	300
1999	Pentium III « !!! »	9 500 000	0,25 à 0.13	450 à 1400 MHz	32 bits/64 bits bus	510
2000	Pentium 4	42 000 000	0,18 à 0.065	1,3 à 3.8 GHz	32 bits/64 bits bus	1 700
2004	Pentium 4D « Prescott »	125 000 000	0,09 à 0.065	2.66 à 3.6 GHz	32 bits/64 bits bus	9 000
2006	Core 2™ Duo	291 000 000	0,065	2,4 GHz (E6600)	64 bits/64 bits bus	22 000
2007	Core 2™ Quad	2*291 000 000	0,065	3 GHz (Q6850)	64 bits/64 bits bus	2*22 000 (?)
2008	Core 2™ Duo (Penryn)	410 000 000	0,045	3,33 GHz (E8600)	64 bits/64 bits bus	~24 200
2008	Core 2™ Quad (Penryn)	2*410 000 000	0,045	3,2 GHz (QX9770)	64 bits/64 bits bus	~2*24 200
2008	Intel Core i7 (Nehalem)	731 000 000	0,045 (2008) 0,032 (2009)	2,66 GHz (Core i7 920) 3,33 GHz (Core i7 Ext. Ed. 975)	64 bits/64 bits bus	?
2009	Intel Core i5/i7 (Lynnfield)	774 000 000	0,045 (2009)	2,66 GHz (Core i5 750) 2,93 GHz (Core i7 870)	64 bits/64 bits bus	?

Date  : l’année de commercialisation du microprocesseur.
Nom  : le nom du microprocesseur.
Nombre de transistors  : le nombre de transistors contenus dans le microprocesseur.
Finesse de gravure (µm)  : le diamètre (en micromètres) du plus petit fil reliant deux composantes du microprocesseur. En comparaison, l'épaisseur d'un cheveu humain est de 100 microns.
Fréquence de l’horloge  : la fréquence de l’horloge de la carte mère qui cadence le microprocesseur. MHz = millions de cycles par seconde. GHz = milliards de cycles par seconde.
Largeur des données  : le premier nombre indique le nombre de bits sur lequel une opération est faite. Le second nombre indique le nombre de bits transférés à la fois entre la mémoire et le microprocesseur.
MIPS  : le nombre de millions d’instructions complétées par le microprocesseur en une seconde.

Familles de microprocesseurs

Une famille de microprocesseurs est l’ensemble des modèles de microprocesseurs qui peuvent exécuter le même jeu d'instructions de base. Ce jeu d'instructions est un minimum commun et souvent les processeurs les plus récents d'une famille présentent de nouvelles instructions qui ne sont pas toujours mises à profit par souci de compatibilité avec les autres processeurs de la famille. Par exemple le code actuel dit x86 est souvent du code pour 80386 qui permet la protection mémoire et qui ne fonctionnerait pas sur des processeurs antérieurs au 80386 (par exemple 8086 et 80286), mais qui fonctionne parfaitement (performances mises à part) sur les processeurs plus récents (par exemple un Core Duo d'Intel ou un Athlon d'AMD).

Il existe plusieurs familles de microprocesseurs :

• La famille la plus connue par le grand public est la famille x86, développée principalement par les entreprises Intel (fabricant du Pentium), AMD (fabricant du Athlon), VIA et Transmeta. Les deux premières entreprises dominent maintenant le marché et elles fabriquent la plus grande partie des microprocesseurs pour micro-ordinateurs compatibles PC. Intel fournit également les microprocesseurs pour les micro-ordinateurs Macintosh depuis 2006.

• Les microprocesseurs PowerPC d'IBM et de Motorola équipaient jusqu'en 2006 les micro-ordinateurs Macintosh (fabriqués par Apple). Ces microprocesseurs sont aussi utilisés dans les serveurs de la série p d'IBM et dans divers systèmes embarqués. Dans le domaine des consoles de jeu, des microprocesseurs dérivés du PowerPC équipent la Wii (Broadway), la GameCube (Gekko), Xbox 360 (dérivé à trois cœurs nommé Xenon). La Playstation 3 est équipée du microprocesseur Cell, dérivé du POWER4, une architecture proche de PowerPC.

• Le microprocesseur 6502 de la compagnie MOS Technology a servi à fabriquer le célèbre Apple II.

• Le microprocesseur Zilog Z80 a été largement utilisé dans les années 1980 dans la conception des premiers micro-ordinateurs personnels 8 bits comme le Radio Shack TRS-80, les Sinclair ZX80, ZX81, ZX Spectrum, les Apple II grâce à une carte fille, le standard MSX, les Amstrad CPC et plus tard dans les systèmes embarqués.

• La famille 6800 de la compagnie Motorola.

• La famille 68000 de Motorola animait les anciens Macintosh, les Megadrive, les Atari ST et les Commodore Amiga. Leurs dérivés (Dragonball, ColdFire) sont toujours utilisés dans des systèmes embarqués.

Parmi les familles moins connues du grand public :

• La famille Sparc anime la plus grande partie des serveurs et stations de travail de Sun Microsystems, bien que de plus en plus de nouveaux produits soient réalisés à base de x86.

• La famille PA-RISC de HP et VLSI Technology, anime les anciens serveurs et stations de travail de HP, remplacée aujourd'hui par la famille IA-64

• La famille IA-64 de HP et Intel, apporte l'architecture 64 bits aux serveurs et stations de travail de HP

• La famille MIPS anime les stations de travail de Silicon Graphics, des consoles de jeux comme les PSone, les Nintendo 64 et des systèmes embarqués, ainsi que des routeurs Cisco.C'est la première famille à proposer une architecture 64 bits avec le R4000 en 1991. Les processeurs du fondeur chinois Loongson, sont une nouvelle génération basées sur les technologies du MIPS, utilisés dans des supercalculateurs et des ordinateurs faible consommation.

• La famille ARM est de nos jours utilisée uniquement dans les systèmes embarqués, dont de nombreux PDA et Smartphones, elle a précédemment été utilisée par Acorn pour ses Archimedes et RiscPC.

• La famille DEC Alpha animait les ordinateurs DEC, repris par Compaq puis par HP qui l'a définitivement arrêtée.

Fonctionnement

Les microprocesseurs sont cadencés par une horloge (signal régulier, imposant un rythme au circuit et, permettant une synchronisation avec d'autres composants, tel que la mémoire). Au milieu des années 1980, les microprocesseurs fonctionnaient de 4 à 8 MHz. Courant 2004, cette vitesse d'horloge atteint 4 GHz pour les modèles commerciaux (5 GHz en laboratoire). Plus la vitesse de l'horloge est élevée, plus le microprocesseur peut exécuter à un rythme élevé les instructions de base des programmes. L'augmentation de la vitesse d'horloge présente des inconvénients : plus elle est élevée, plus le processeur consomme d'électricité, et plus il chauffe; Cela implique d'avoir une solution de refroidissement du processeur adapté. Il faut aussi prendre en compte le fait que plus un transistor commute vite, moins son fonctionnement est stable (sûr).

Les microprocesseurs actuels sont optimisés pour exécuter plus d'une instruction par cycle d'horloge, ce sont des microprocesseurs avec des unités d'exécution parallélisées. De plus ils sont dotés de procédures qui « anticipent » les instructions suivantes avec l'aide de la statistique.

Dans la course à la puissance des microprocesseurs, deux méthodes d'optimisation sont en concurrence :

1. La technologie du jeu d'instructions simplifié (RISC, Reduced Instruction Set Computer), rapide avec des instructions simples de taille standardisée, facile à fabriquer et dont on peut monter la vitesse de l'horloge sans trop de difficultés techniques.
2. La technologie appelée CISC (Complex Instruction Set Computer), dont chaque instruction complexe nécessite plus de cycles d'horloge, mais qui a en son cœur beaucoup d'instructions pré-câblées.

Néanmoins, avec la considérable diminution de la taille des puces électroniques et la gigantesque accélération des fréquences d'horloge, la distinction entre RISC et CISC a quasi complètement disparu. Là où des familles tranchées existaient, on observe aujourd'hui des microprocesseurs où une structure interne RISC apporte de la puissance tout en restant compatible avec une utilisation de type CISC (la famille Intel x86 a ainsi subi discrètement une transition entre une organisation initialement très typique d'une structure CISC. Actuellement elle utilise un cœur RISC très rapide, s'appuyant sur un système de réarrangement du code à la volée) mis en œuvre, en partie, grâce à des mémoires cache de plus en plus étendues, comportant jusqu'à trois niveaux.

Structure d'un microprocesseur

L'unité centrale d'un microprocesseur comprend essentiellement :

• une unité arithmétique et logique (UAL) qui effectue les opérations ;
• des registres qui permettent au microprocesseur de stocker temporairement des données ;
• une unité de contrôle qui commande l'ensemble du microprocesseur en fonction des instructions du programme.

Certains registres ont un rôle très particulier :

• le registre indicateur d'état (flags), ce registre donne l'état du microprocesseur à tout moment, il peut seulement être lu ;
• le compteur de programme (PC, Program Counter), il contient l'adresse de la prochaine instruction à exécuter ;
• le pointeur de pile (SP, Stack Pointer), c'est le pointeur d'une zone spéciale de la mémoire appelée pile où sont rangés les arguments des sous-programmes et les adresses de retour.

Seul le Program Counter est indispensable, il existe de (rares) processeurs ne comportant pas de registre d'état ou pas de pointeur de pile (par exemple le NS32000).

L'unité de contrôle peut aussi se décomposer :

• le registre d'instruction, mémorise le code de l'instruction à exécuter ;
• le décodeur décode cette instruction ;
• le séquenceur exécute l'instruction, c'est lui qui commande l'ensemble des organes du microprocesseur.

Overclocking

Principe

On peut traduire overclocking en français par le terme surcadençage. Overclocker un processeur (quel que soit son type : graphique GPU, DSP, processeur principal, etc.) consiste à faire fonctionner ce composant à une vitesse supérieure à la vitesse de fonctionnement normale, vitesse pour laquelle son fabricant garantit un bon fonctionnement. On comprend donc assez rapidement l'intérêt d'overclocker son processeur ou sa carte graphique surtout quand on sait que le gain peut atteindre jusqu'à 10~20% pour la plupart des processeurs. Les Core 2 Duo (et dans une moindre mesure les Core 2 Quad, du fait de leur dissipation thermique élevée) se distinguent du reste des processeurs par leur capacités d'overclocking incroyables : +30% pour l'immense majorité des C2D sans effort, jusqu'à +50% en prenant le temps de régler correctement tous les paramètres, et plus encore en utilisant des systèmes de refroidissement plus évolués (radiateurs haut de gamme plus ventilation, refroidissement par circulation de liquide -watercooling-, ou même azote liquide pour aller jusqu'à doubler la fréquence initiale du processeur).

Augmenter la fréquence du processeur augmente en fait la vitesse du bus de données principal de la machine (FSB), et donc accélère tous les composants branchés sur la carte mère. La fonction PCI-Lock, présente sur absolument toutes les cartes mères récentes, permet d'éviter ce problème et limite l'augmentation de fréquence au processeur et à la mémoire.

Risques et dangers

Le principal risque de l'overclocking est de détruire le processeur par application d'une tension d'alimentation trop importante (Vcore), d'une température trop élevé au niveau du cœur, ou encore de courant de fuite inter-transistor trop important. Dans le passé, les processeurs risquaient également de brûler si la température devenait trop élevée, mais actuellement absolument tous les processeurs sont équipés d'un système de sonde qui coupe automatiquement le système si la température dépasse les limites fixées par le constructeur (coupure automatique sur les C2D et C2Q à 120/125°C). Le bon fonctionnement de ce coupe circuit est garanti dans la cadre d'une utilisation normale du processeur. Le fait d'utiliser le processeur à une fréquence supérieure a également une influence sur sa durée de vie (20 ans en moyenne), même si on considère en général que la réduction est négligeable comparé au temps de vie d'un processeur (rarement plus de 5 ans).

Si toutefois la puce n'est pas détruite par l'overclocking, il existe un risque accru de faute de calcul et/ou de d'apparition d'artefacts durant un traitement, ce qui peut avoir diverses conséquences suivant l'utilisation du processeur au moment de l'apparition de l'artefact, on peut citer pour l'exemple:

• Apparition de taches sur des images,
• Déclenchement intempestif d'une alarme,
• Instabilité/Blocage/Destruction de l'OS suite à des écritures corrompues,
• Erreurs de calculs du type 1 + 1 = 3,
• ...

Refroidissement du processeur

Le problème le plus important de l'overclocking est donc le refroidissement du processeur.

• Le système le plus couramment utilisé est le ventilateur monté sur un radiateur (le radiateur est une plaque de métal comportant des ailettes qui permet d'améliorer les échanges de température entre le processeur sur lequel il est monté et l'air ambiant). Le ventilateur peut aussi être monté directement sur le processeur, mais le refroidissement sera moins bon; parfois une petite plaque de métal intercalée entre le ventilateur et le processeur aide à dissiper la chaleur du processeur. Le ventilateur doit être le plus volumineux possible pour permettre un brassage d'air important qui contribuera aussi à la ventilation du boîtier...
• L'aération est, elle aussi, très importante car c'est le brassage de l'air du boîtier qui va permettre d'évacuer la chaleur, que les éléments ont fourni à l'air, à l'extérieur. C'est pour cela qu'un boîtier "ordonné" permet de minimiser les obstacles à la ventilation. En effet les nappes des disques dur, avec par exemple les nappes PATA (IDE), qui sont très larges, si elles sont situées devant un élément qui chauffe (devant le processeur par exemple) vont nuire à la circulation d'air et risquent de provoquer une surchauffe (même pour un processeur non-overclocké) ; ce problème est rendu négligeable par l'utilisation de nappes Serial-ATA très fines (de 0,5 à 1 cm).Nouvellement, des nappes Pata "rondes" ont fait surface améliorant la ventillation dans les boîtiers encore équipés en IDE
• On peut trouver de plus en plus de systèmes de refroidissement de processeur par liquide ( Watercooling ). Ces systèmes plus coûteux que les précédents ont l'avantage de mieux refroidir. Ils sont surtout utilisés lors de sur-fréquençage et ils sont aussi plus silencieux. Attention tout de même à la place nécessaire dans l'unité centrale, certains kits de fabricants proposent même de pouvoir refroidir divers élément de l'ordinateur : (carte graphique, mémoire vive, etc... ).

Fabrication des microprocesseurs

La fabrication d'un microprocesseur est essentiellement identique à celle de n'importe quel circuit intégré (voir le chapitre à ce sujet). Elle suit donc un procédé complexe. Mais l'énorme taille de la plupart des microprocesseurs a tendance à augmenter encore le coût de l'opération.

La loi de Moore, qui indique que le degré d'intégration des microprocesseurs double tous les 18 mois, indique également que les coûts de production doublent en même temps que le degré d'intégration.

La fabrication des microprocesseurs est aujourd'hui considérée comme l'un des deux facteurs d'augmentation de la capacité des unités de fabrication (avec les contraintes liées à la fabrication des mémoires à grande capacité). La finesse de la gravure industrielle atteint désormais 45 nm^[4]. Cela fixe la vitesse de traitement maximale d'un microprocesseur aux alentours de 4GHz. En diminuant encore la finesse de gravure, les fondeurs se heurtent aux règles perturbantes de la Mécanique quantique qui bouleversent les résultats des calculs.

Fonctions à développer

Organisation parallèle

Selon le système d'exploitation, la tendance actuelle est l'installation de plusieurs processeurs parallèles et de multiples tâches d'où l'importance grandissante des fonctions d'arbitrages entre processus (par exemple l'hyper threading). En effet, l'architecture super scalaire (mise en parallèle des tâches dans une unité d'exécution) des processeurs actuels ne suffit actuellement plus au multi-threading tel qu'il est utilisé.

En revanche, les processeurs à plusieurs cœurs demandent que soit étudié de près la répartition des tâches entre eux si on ne veut pas voir observer un ralentissement des opérations; c'est ce qu'on nomme l'affinité du processeur (processor affinity).

Sécurité et location

Il existe de nombreux projets d'intégration au cœur des microprocesseurs de fonctions visant à empêcher les copies illégales de fichiers (technologies DRM). Le consortium Trusted Computing Group, notamment, a déjà créé des puces permettant de créer une "zone de confiance" au sein du système informatique, à l'aide d'une puce d'identification spécifique. Certains modèles d'ordinateurs, comme les portables d'IBM intègrent déjà de telles puces. La prochaine génération de cette technologie sera probablement intégrée dans les processeurs centraux des ordinateurs.

Ces technologies sont décriées, notamment par des partisans du logiciel libre, pour qui elles possèdent un potentiel liberticide. En effet, conjuguées à un système d'exploitation prévu à cet effet, par exemple dérivé du projet NGSCB de Microsoft, ce type de technologie permet au tiers de confiance (le prestataire qui va vérifier la validité des composants du système) d'accéder à distance au contenu de l'ordinateur, voire d'empêcher l'exécution de certaines opérations sur celui-ci. Linus Torvalds estime inapproprié de comparer un logiciel à un contenu, et approuve totalement la protection des contenus par leurs propriétaires, bien qu'il considère que celle des logiciels ne soit pas une bonne idée pour ceux qui la pratiquent^[5].

Mémoire étendue

Ancien système d'extension de la mémoire permettant de dépasser la limite de 1 Mio du microprocesseur 8086 de l'époque. Cette mémoire était accessible par pages de 64 Kio. On ne l'utilise plus de nos jours en raison des capacités d'adressages étendues des processeurs récents ainsi qu'en raison de l'extrême lenteur des accès aléatoires dès que ceux-ci nécessitent un changement de page mémoire.

Systèmes d'exploitation multiple

Vanderpool/Silvervale : si un système d'exploitation de travail est infecté par un virus coriace, un autre de préférence sur une autre base comme Linux vers Mac OS ou Windows pourrait agir comme gardien et désinfecter le premier tout en ne laissant pas la possibilité au virus de se propager.

Anticipation des problèmes et gestion à distance

Particulièrement utile pour les serveurs.

Le problème de l'échauffement

L'échauffement des microprocesseurs reste approximativement et malgré l'usage de techniques de gravures de plus en plus fines, proportionnel au carré de leur tension à architecture donnée. Avec V la tension, f la fréquence, et k un coefficient d'ajustement, on peut calculer la puissance dissipée P :

• Un i686 à 1 GHz (1,7 V), deux fois plus rapide, consomme typiquement 34 W, ce qui n'est pas loin du quadruple.
• À 2 GHz un Opteron dissipe 107 W et un G5 55 W.

Ce problème est lié à un autre, celui de la dissipation thermique et donc souvent des ventilateurs, sources de nuisances sonores difficilement compatibles avec un environnement de bureau. Le refroidissement liquide (à eau) est proposé.

• L'utilisation d'une pâte thermique assure une meilleure conduction de la chaleur du processeur vers le radiateur, une des plus connues étant l'Artic silver 5.

• Un microprocesseur contenant beaucoup de transistors verra sa puissance dépendre fortement de la température. Ceci est dû aux mouvements de plus en plus aléatoires des électrons en fonction de la hausse de la température.

• Si l'échauffement ne pose pas de problème majeur pour des applications type ordinateur de bureau, il en pose pour toutes les applications portables. Il est techniquement facile d'alimenter et de refroidir un ordinateur fixe. Pour les applications portables, ce sont deux problèmes délicats. Le téléphone portable, l'ordinateur portable, l'appareil photo numérique, le PDA, le baladeur MP3 ont une batterie qu'il s'agit de ménager pour que l'appareil portable ait une meilleure autonomie. De même vous ne pourrez pas rajouter un ventilateur ou envisager un refroidissement liquide sur certaines applications portables. C'est pourquoi certains fabricants proposent des solutions "low power", qui consomment moins d'énergie mais fonctionnement souvent à fréquences limitées.

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Processeur
• Liste de microprocesseurs
• Chronologie des microprocesseurs
• Loi de Moore
• Traitement numérique (microprocesseur)
• Microcontrôleur
• Émulateur in-circuit
• Overclocking

Bibliographie

• (en) Jon Stokes, "An Illustrated Introduction to Microprocessors and Computer Architecture par Jon Stokes ", No Starch Press , 2006, ISBN 978-1-59327-104-6
• (en) Grant McFarland, "Microprocessor Design", McGraw-Hill Professional, 2006, ISBN 978-0-07-145951-8
• (fr) Jean-Baptiste Waldner, "Nano-informatique et intelligence quantique - Inventer l'ordinateur du XXI^e siècle", Hermes Science, London, 2006, ISBN 2-7462-1516-0

Liens externes

• Galerie de microprocesseurs de 1971 à 1996
• Article sur la fabrication des wafers

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