processeur

Un processeur, ou unité centrale de traitement (CPU), est l'élément d'un ordinateur chargé d'exécuter les instructions des programmes. Il interprète les opérations arithmétiques et logiques, gère le flux des données entre la mémoire et les périphériques et coordonne l'exécution des tâches selon un cycle d'instruction.

Architecture et composants: Le processeur comprend des registres, une unité arithmétique et logique (UAL), une unité de contrôle et, dans de nombreux modèles, un ou plusieurs pipelines qui permettent l'exécution en plusieurs étapes. L'instruction est chargée dans le registre d'instruction, décodée, puis exécutée et ses résultats stockés dans des registres ou dans la mémoire.

Ensemble d'instructions et compatibilité: Le comportement opérationnel dépend de l'ISA (ensemble d'instructions) comme x86, ARM, MIPS ou RISC-V. Ces ISA définissent les opérations disponibles, les formats d'instructions et les modes d'adressage, et influencent la performance et la compatibilité logicielle.

Performance et ressources: La puissance d'un processeur est influencée par la fréquence d'horloge, le nombre de cœurs et de threads, et la taille des caches L1/L2/L3. Le débit est souvent mesuré en instructions par cycle (IPC). La conception et le jeu d'instructions déterminent également l'efficacité énergétique et la capacité à exécuter des programmes parallèles.

Évolution et fabrication: Le premier processeur commercial, l'Intel 4004, date de 1971. Depuis, les processeurs ont évolué vers des architectures 32 et 64 bits, multicœurs et intégration sur une même puce (SoC). Ils sont fabriqués par procédé CMOS avancé, avec des technologies de l'ordre de quelques nanomètres, et des considérations de dissipation thermique et de TDP.