Du transistor au processeur

Caractéristiques d'un processeur

Un processeur est un circuit électronique composé de transistors. Le transistor est le composant de base. Assemblés, les transistors constituent des circuits logiques qui permettent d'accomplir des instructions.

Le processeur fonctionne au rythme de son horloge interne. A chaque top d'horloge, le processeur exécute une action correspondant à une partie d'instruction.

Une instruction est une opération élémentaire que le processeur réalise grâce à ses circuits logiques. L'ensemble des opérations élémentaires d'un processeur constitue son jeu d'instruction.

Lorsque le processeur exécute une instruction, les données sont temporairement stockées dans de petites mémoires rapides que l'on appelle registres.

Évolution technique des processeurs

Date Nom Nombre de
transistors
Finesse de
gravure (nm)
Fréquence de l'horloge Largeur
des données
Millions d'opérations par seconde
1971 Intel 4004 2 300 10 000 740 kHz 4 bits/4 bits bus 0,06
1979 Intel 8088 29 000 3 000 5 MHz 16 bits/8 bits bus 0,33
1982 Intel 80286 134 000 1 500 6 à 16 MHz 16 bits/16 bits bus 1
1985 Intel 80386 275 000 1 500 16 à 40 MHz 32 bits/32 bits bus 5
1989 Intel 80486 1 200 000 (800nm) 1 000 à 800 16 à 100 MHz 32 bits/32 bits bus 20
1993 Pentium I 3 100 000 800 à 250 60 à 233 MHz 32 bits/64 bits bus 100
1997 Pentium II 7 500 000 350 à 250 233 à 450 MHz 32 bits/64 bits bus 300
1999 Pentium III 9 500 000 250 à 130 450 à 1 400 MHz 32 bits/64 bits bus 510
2000 Pentium 4 42 000 000 180 à 65 1,3 à 3,8 GHz 32 bits/64 bits bus 1 700
2004 Pentium 4 D (Prescott) 125 000 000 90 à 65 2.66 à 3,6 GHz 32 bits/64 bits bus 9 000
2006 Core 2 Duo (Conroe) 291 000 000 65 2,4 GHz 64 bits/64 bits bus 22 000
2007 Core 2 Quad (Kentsfield) 2×291 000 000 65 3 GHz  64 bits/64 bits bus 2×22 000
2008 Core 2 Duo (Wolfdale) 410 000 000 45 3,33 GHz  64 bits/64 bits bus ~24 200
2008 Core 2 Quad (Yorkfield) 2×410 000 000 45 3,2 GHz  64 bits/64 bits bus ~2×24 200
2008 Intel Core i7 (Bloomfield) 731 000 000 45 3,33 GH  64 bits/64 bits bus  
2009 Intel Core i5/i7 (Lynnfield) 774 000 000 45 3,06 GHz 64 bits/64 bits bus 76 383
2010 Intel Core i7 (Gulftown) 1 170 000 000 32 3,47 GH  64 bits/64 bits bus 147 600
2011 Intel Core i3/i5/i7 (Sandy Bridge) 1 160 000 000 32 3,5 GHz 64 bits/64 bits bus
2011 Intel Core i7/Xeon (Sandy Bridge-E) 2 270 000 000 32 3,5 GHz  64 bits/64 bits bus  
2012 Intel Core i3/i5/i7 (Ivy Bridge) 1 400 000 000 22 3,5 GHz  64 bits/64 bits bus
2015 Intel Core i3/i5/i7 (Skylake) 1 750 000 000 14 4 GHz 64 bits/64 bits bus

En images

Premier transisor (1947), il mesure quelques centimètres
Intel 4004, le premier microprocesseur (1971)
Transistor gravés avec une finesse de 20 nm

Loi de Moore