Quelle est la principale caractéristique distinctive d'un microprocesseur ?
La plupart des équipements informatiques modernes ont un microprocesseur en son cœur. Le microprocesseur donne à un ordinateur la capacité de calculer, de trier des données et d'effectuer des comparaisons logiques. La principale caractéristique distinctive d'un microprocesseur est sa nature intégrée - la façon dont il combine plusieurs circuits différents en un seul boîtier. Le fait d'avoir les composants essentiels dans un seul appareil rend l'équipement numérique, y compris les téléphones portables, les ordinateurs personnels et les serveurs Web, plus petit, moins coûteux et plus facile à construire.
Premiers ordinateurs
Avant 1971, année où les ingénieurs d'Intel développèrent le premier microprocesseur, la plupart des circuits électroniques étaient encore constitués de pièces discrètes :transistors individuels, résistances et condensateurs. Les ordinateurs fabriqués à l'époque utilisaient bon nombre des mêmes éléments fonctionnels de base utilisés aujourd'hui:une unité centrale de traitement (CPU) composée d'une unité arithmétique et logique (ALU), des registres d'adresses de données et de mémoire, un compteur de programme et d'autres circuits. Chaque bloc de construction pouvait être composé de plusieurs circuits imprimés, chacun contenant des dizaines de pièces individuelles. Les circuits imprimés sont branchés sur un châssis commun qui transporte les signaux électroniques entre eux.
Premiers microprocesseurs
Au début des années 1970, les circuits intégrés s'étaient améliorés au point où chacun avait des milliers de transistors, à peu près le nombre nécessaire pour fabriquer un simple ordinateur. Les ingénieurs ont créé des circuits mettant en œuvre les fonctions de base d'un ordinateur sur une seule puce de silicium. Au lieu d'un ordinateur qui remplissait une armoire, ils ont créé un ordinateur dans un seul appareil qui tient sur le bout des doigts. En éliminant les milliers de connexions soudées entre les transistors dans les circuits discrets, les ingénieurs ont grandement amélioré la fiabilité de l'ordinateur. Une fois qu'ils ont finalisé la conception de la puce, les usines pourraient les éliminer par millions, réduisant les coûts par des facteurs allant jusqu'à 1 000.
Microprocesseur contemporain
Dans les décennies qui ont suivi les années 1970, les techniques de circuits intégrés ont augmenté le nombre de transistors sur une seule puce de milliers à des milliards. Bien que les microprocesseurs conservent la même organisation de base qu'auparavant, ils disposent désormais de fonctionnalités telles que plusieurs processeurs, une mémoire haute vitesse et une gestion de l'alimentation sophistiquée. En plus d'avoir des circuits plus complexes, ils ont plus de 1 000 fois la puissance de traitement des premiers appareils.
SoC et microcontrôleur
Deux variantes du microprocesseur, le système sur puce (SoC) et le microcontrôleur, poussent le concept d'intégration plus loin en mettant plus de pièces fonctionnelles sur la même puce. Un seul SoC peut, par exemple, contenir un microprocesseur, un circuit de signal radio et une mémoire de données. Une idée un peu plus ancienne, le microcontrôleur, a un microprocesseur, une mémoire et des circuits pour communiquer avec et piloter des périphériques externes.