Le support de processeur
Le
processeur
(
CPU, pour
Central Processing Unit, soit
Unité
Centrale de Traitement) est le cerveau de l'ordinateur. Il permet
de manipuler des informations
numériques,
c'est-à-dire des informations codées sous forme
binaire,
et d'exécuter les instructions stockées en mémoire.
Le premier
microprocesseur (Intel 4004) a été inventé en 1971. Il
s'agissait d'une unité de calcul de 4 bits, cadencé à 108 kHz.
Depuis, la puissance des microprocesseurs augmente exponentiellement.
Quels sont donc ces petits morceaux de silicium qui dirigent nos
ordinateurs?
Fonctionnement
Le
processeur
(noté
CPU, pour
Central Processing Unit) est un
circuit électronique cadencé au rythme d'une horloge interne, grâce
à un cristal de quartz qui, soumis à un courant électrique, envoie
des impulsions, appelées «
top ». La
fréquence
d'horloge (appelée également
cycle, correspondant au
nombre d'impulsions par seconde, s'exprime en Hertz (Hz). Ainsi, un
ordinateur à 200 MHz possède une horloge envoyant 200 000 000 de
battements par seconde. La fréquence d'horloge est généralement un
multiple de la fréquence du système (
FSB,
Front-Side
Bus), c'est-à-dire un multiple de la fréquence de la
carte
mère
A chaque top d'horloge le processeur exécute une action,
correspondant à une instruction ou une partie d'instruction.
L'indicateur appelé
CPI (
Cycles Par Instruction)
permet de représenter le nombre moyen de cycles d’horloge
nécessaire à l’exécution d’une instruction sur un
microprocesseur. La puissance du processeur peut ainsi être
caractérisée par le nombre d'instructions qu'il est capable de
traiter par seconde. L'unité utilisée est le
MIPS (Millions
d'Instructions Par Seconde) correspondant à la fréquence du
processeur que divise le
CPI.
Instruction
Une instruction
est l'opération élémentaire que le processeur peut accomplir. Les
instructions sont stockées dans la mémoire principale, en vue
d'être traitée par le processeur. Une instruction est composée de
deux champs :
Le code
opération, représentant l'action que le processeur doit
accomplir ;
Le code
opérande, définissant les paramètres de l'action. Le code
opérande dépend de l'opération. Il peut s'agir d'une donnée ou
bien d'une adresse mémoire.
La carte mère possède
un emplacement (parfois plusieurs dans le cas de cartes mères
multi-processeurs) pour accueillir le processeur, appelé support
de processeur.
On distingue deux
catégories de supports :
Slot (en français fente)
: il s'agit d'un connecteur rectangulaire dans lequel on enfiche le
processeur verticalement
Socket (en français
embase) : il s'agit d'un connecteur carré possédant un grand
nombre de petits connecteurs sur lequel le processeur vient
directement s'enficher
Au sein de ces deux grandes familles,
il existe des version différentes du support, selon le type de
processeur. Il est essentiel, quel que soit le support, de brancher
délicatement le processeur afin de ne tordre aucune de ses broches
(il en compte plusieurs centaines). Afin de faciliter son insertion,
un support appelé ZIF (Zero Insertion Force, traduisez
force d'insertion nulle) a été créé. Les supports ZIF
possèdent une petite manette, qui, lorsqu'elle est levée, permet
l'insertion du processeur sans aucune pression et, lorsqu'elle est
rabaissée, maintient le processeur sur son support.
Le processeur possède généralement
un détrompeur, matérialisé par un coin tronqué ou une marque de
couleur, devant être aligné avec la marque correspondante sur le
support.
Dans la mesure où le processeur
rayonne thermiquement, il est nécessaire d'en dissiper la chaleur
pour éviter que ses circuits ne fondent. C'est la raison pour
laquelle il est généralement surmonté d'un dissipateur
thermique (appelé parfois refroidisseur ou radiateur),
composé d'un métal ayant une bonne conduction thermique (cuivre ou
aluminium), chargé d'augmenter la surface d'échange thermique du
microprocesseur. Le dissipateur thermique comporte une base en
contact avec le processeur et des ailettes afin d'augmenter la
surface d'échange thermique. Un ventilateur accompagne généralement
le dissipateur pour améliorer la circulation de l'air autour du
dissipateur et améliorer l'échange de chaleur. Le terme
« ventirad » est ainsi parfois utilisé pour
désigner l'ensemble Ventilateur + Radiateur. C'est le
ventilateur du boîtier qui est chargé d'extraire l'air chaud du
boîtier et permettre à l'air frais provenant de l'extérieur d'y
entrer.
