Évolution des appareils de traitement, types, exemples

Les dispositifs de traitement Ordinateur Ce sont des unités qui jouent un rôle important dans les opérations de processus d'un ordinateur. Ils sont utilisés pour traiter les données, en suivant les instructions d'un programme.

Le traitement est la fonction la plus importante de l'ordinateur, car dans cette phase, la transformation des données en informations utiles est effectuée, en utilisant de nombreux dispositifs de traitement informatique.

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La fonction principale des dispositifs de traitement est d'avoir la responsabilité d'obtenir des informations éloquentes à partir des données qui sont transformées à l'aide de plusieurs de ces dispositifs.

Le traitement audio et vidéo consiste à nettoyer les données de telle manière qu'ils sont plus agréables pour l'oreille et pour la vue, les faisant paraître plus réalistes.

C'est pourquoi vous pouvez voir mieux avec certaines cartes vidéo qu'avec d'autres, car la carte vidéo traite les données pour améliorer le réalisme. La même chose se produit avec les cartes son et la qualité audio.

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Processeur

Chaque fois qu'un ordinateur obtient des informations à partir d'un périphérique d'entrée, comme le clavier, ces informations doivent parcourir un itinéraire intermédiaire avant de pouvoir les allouer à un périphérique de sortie, comme le moniteur.

Un dispositif de traitement devient n'importe quel appareil ou instrument sur l'ordinateur qui est responsable de la gestion de ce voyage intermédiaire. Ils exploitent des fonctions, effectuent des calculs différents et contrôlent également d'autres appareils matériels.

Traitement des dispositifs Consents entre différents types de données, en plus de manipuler et d'exécuter des tâches avec des données.

Habituellement, le terme CPU correspond à un processeur, et plus spécifiquement à son unité de calcul et de contrôle, distinguant ainsi ces éléments des composants externes de l'ordinateur, tels que la mémoire principale et les circuits d'entrée / sortie.

Le processeur fonctionne en coordination étroite avec la mémoire principale et les dispositifs de stockage périphériques.

Il peut y avoir d'autres systèmes et périphériques qui fonctionnent pour aider à collecter, stocker et diffuser les données, mais les tâches de traitement sont typiques du processeur.

Évolution de l'ancien à nos jours

Stade initial

Les premiers ordinateurs, comme l'Eniac, ont dû câbler physiquement chaque fois qu'une tâche différente était effectuée.

En 1945, le mathématicien von Neumann a distribué l'esquisse d'un programme avec un programme stocké, appelé EDVAC, qui se terminerait enfin en 1949.

Les premiers appareils qui pourraient être appelés correctement en tant que CPU sont arrivés avec l'arrivée de cet ordinateur avec un programme stocké.

Les programmes créés pour EDVAC ont été stockés dans la mémoire principale de l'ordinateur, au lieu d'avoir à les établir par le câblage de l'ordinateur.

Par conséquent, le programme exécuté par EDVAC pourrait être échangé avec un simple changement de contenu de mémoire.

Les premiers CPU étaient des conceptions uniques qui étaient utilisées dans un ordinateur spécifique. Par la suite, cette méthode de conception des CPU individuellement pour une application particulière a permis à plusieurs processeurs de tâches de développer en grande quantité.

Relais et tubes à vide

Ils étaient couramment utilisés comme dispositifs de commutation. Un ordinateur avait besoin de milliers de ces appareils. Des ordinateurs de tube comme EDVAC ont subi des dégâts en moyenne toutes les huit heures.

En fin de compte, les processeurs basés sur les tubes sont devenus indispensables parce que les avantages qu'ils fournissaient pour avoir une vitesse appréciable dépasse le problème de leur fiabilité.

Ces CPU synchrones initiaux ont travaillé à une petite vitesse d'horloge s'ils sont confrontés à des conceptions microélectroniques actuelles, en grande partie en raison de la faible vitesse des éléments de commutation utilisés dans leur fabrication.

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Transistors

Au cours des années 1950 et 1960, le CPU n'avait plus à fabriquer, en prenant comme de grands dispositifs de commutation et qu'ils ont tellement échoué, en plus des cassants, que les relais et les tubes à vide.

Dans la mesure où différentes technologies ont permis que des dispositifs électroniques plus petits et fiables puissent être fabriqués. La première amélioration de ce type a été réalisée avec l'arrivée du transistor.

Avec cette avance, des processeurs pourraient être fabriqués avec une plus grande complexité et qu'ils échoueraient beaucoup moins dans une ou plusieurs plaques de circuit. Les ordinateurs basés sur les transistors offraient une série d'améliorations par rapport aux précédentes.

En plus d'offrir une consommation électrique plus faible et d'être beaucoup plus fiable, les transistors ont permis aux processeurs de fonctionner plus rapidement, grâce au temps de commutation si faible qu'il avait un transistor par rapport à un tube à vide.

Circuits intégrés

Le transistor MOS a été inventé par Bell Labs en 1959. Il a une grande évolutivité, en plus de dépenser beaucoup moins d'électricité et d'être beaucoup plus condensé que les transistors à l'union bipolaire. Cela a permis de construire des circuits de haute densité intégrés.

Ainsi, une méthode a été développée pour fabriquer de nombreux transistors interconnectés dans une zone compacte. Le circuit intégré a permis un grand nombre de transistors à fabriquer dans un seul moule ou «puce» basé sur des semi-conducteurs.

La normalisation a commencé au stade des transistors '.

Dans la mesure où la technologie microélectronique a progressé, un plus grand nombre de transistors pourraient être placés dans des circuits intégrés, réduisant ainsi le nombre de circuits intégrés nécessaires pour compléter un CPU.

Les circuits intégrés ont augmenté le nombre de transistors à des centaines et par la suite à des milliers. En 1968, la quantité de circuits intégrés nécessaires pour construire un CPU complet avait été réduit à 24, chacun contenant environ 1.000 transistors MOS.

Microprocesseur

Avant l'arrivée du microprocesseur actuel, les ordinateurs ont utilisé des circuits intégrés de plus en plus petits qui étaient dispersés dans la plaque de circuit.

Le CPU tel qu'il est actuellement connu a été développé pour la première fois en 1971 par Intel, afin qu'il fonctionnerait dans la structure des ordinateurs personnels.

Ce premier microprocesseur était le processeur à 4 bits appelé Intel 4004. Il a ensuite été remplacé par des conceptions plus récentes par des architectures à 8 bits, 16 bits, 32 bits et 64 bits.

Le microprocesseur est une puce de circuit intégrée en matériau semi-conducteur de silicium, avec des millions de composants électriques dans son espace.

Enfin, il est devenu le processeur central des ordinateurs de quatrième génération des années 80 et des décennies plus tard.

Les microprocesseurs modernes apparaissent sur des appareils électroniques allant des voitures aux téléphones portables, et même des jouets.

Gars

Auparavant, les processeurs informatiques utilisaient des nombres tels que l'identification, aidant ainsi à identifier les processeurs les plus rapides. Par exemple, le processeur Intel 80386 (386) était plus rapide que le processeur 80286 (286).

Après que le processeur Intel Pentium est entré sur le marché, qui aurait dû être appelé 80586, les autres processeurs ont commencé à porter des noms tels que Celeron et Athlon.

Actuellement, en dehors des noms variés des processeurs, il existe différentes capacités, vitesses et architectures (32 bits et 64 bits).

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Plusieurs dispositifs de traitement des noyaux

Malgré les limites croissantes de la taille des puces, le désir de produire plus de puissance de nouveaux processeurs continue de motiver les fabricants.

L'une de ces innovations a été l'introduction du processeur Multinuk, une puce de microprocesseur unique capable d'avoir un processeur multi-ore. En 2005, Intel et AMD ont lancé des prototypes de puces avec plusieurs conceptions de base.

Le Pentium D d'Intel était un processeur double -core par rapport au processeur AMD Dual Athlon X2, une puce pour les serveurs élevés.

Cependant, ce n'était que le début des tendances révolutionnaires des puces de microprocesseurs. Au cours des années suivantes, les processeurs Multinuk ont ​​évolué à partir de puces doubles, comme l'Intel Core 2 du.

En général, les processeurs multitinuk offrent plus que les bases d'un processeur à ore unique et sont capables d'effectuer des tâches multiples et multiprocesses, même dans les applications individuelles.

Traitement des appareils mobiles

Alors que les microprocesseurs traditionnels des ordinateurs personnels et des superordinateurs ont connu une évolution monumentale, le secteur de l'informatique mobile se développe rapidement et fait face à leurs propres défis.

Les fabricants de microprocesseurs intègrent toutes sortes de caractéristiques pour améliorer l'expérience individuelle.

L'équilibre entre avoir une vitesse et un contrôle de chaleur plus rapides reste un mal de tête, sans oublier l'impact sur les batteries mobiles de ces processeurs plus rapides.

Unité de traitement graphique (GPU)

Le processeur graphique produit également des calculs mathématiques, seulement cette fois, avec préférence pour les images, vidéos et autres types de graphiques.

Ces tâches étaient auparavant gérées par le microprocesseur, mais lorsque les applications CAO intenses en graphiques étaient courantes, la nécessité d'un matériel de traitement dédié est apparue, capable de gérer ces tâches sans affecter les performances générales de l'ordinateur.

Le GPU typique est disponible de trois manières différentes. Il est généralement connecté séparément à la carte mère. Il est intégré au CPU ou est une puce supplémentaire séparée dans la carte mère. Le GPU est disponible pour les ordinateurs de bureau, les ordinateurs portables et aussi mobiles.

Intel et Nvidia sont les ensembles de puces de graphiques de premier plan sur le marché, ce dernier étant l'option préférée pour le traitement graphique principal.

Exemples

- Unité centrale de traitement (CPU)

Le dispositif de traitement le plus important du système informatique. Il est également appelé microprocesseur.

Il s'agit d'une puce informatique interne qui traite toutes les opérations qu'il reçoit des appareils et applications qui sont exécutés sur l'ordinateur.

Intel 8080

Présenté en 1974, il avait une architecture à 8 bits, 6.000 transistors, vitesse 2 MHz, accès à la mémoire de 64 Ko et 10 fois le rendement de 8008.

Intel 8086

Introduit en 1978. Utilisé une architecture à 16 bits. C'était 29.000 transistors, fonctionnant à des vitesses entre 5 MHz à 10 MHz. Je pourrais avoir accès à 1 mégaoctet de mémoire.

Intel 80286

Il a été lancé en 1982. C'était 134.000 transistors, fonctionnant à des vitesses d'horloge de 4 MHz à 12 MHz. Premier processeur compatible avec les processeurs précédents.

Pentium

Introduit par Intel en 1993. Ils peuvent être utilisés avec des vitesses de 60 MHz à 300 MHz. Lorsqu'il a été libéré, il comptait près de deux millions de transistors plus que le processeur 80486dx, avec un bus de données à 64 bits.

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Duo de base

Premier processeur à double noyau développé pour les ordinateurs mobiles, introduit en 2006. C'était aussi le premier processeur Intel utilisé sur les ordinateurs Apple.

Intel Core i7

Il s'agit d'une série de CPU qui couvre 8 générations de puces Intel. Il a 4 ou 6 noyaux, avec des vitesses comprises entre 2,6 et 3,7 GHz. Il a été introduit en 2008.

- Carte mère

Carte mère également désignée. C'est la plus grande assiette à l'intérieur de l'ordinateur. Maison le processeur, la mémoire, les bus et tous les autres éléments.

Attribuer de l'énergie et fournir une forme de communication afin que tous les éléments matériels communiquent entre eux.

- Ébrécher

Groupe de circuits intégrés qui fonctionnent ensemble, en maintenant et en contrôlant l'ensemble du système informatique. Gère ainsi le flux de données dans tout le système.

- Horloge

Il sert à accompagner tous les calculs informatiques. Renforce que tous les circuits à l'intérieur de l'ordinateur peuvent fonctionner de manière simultanée.

- Plage d'extension

Zócalo situé sur la carte mère. Il sert à connecter une carte d'extension, offrant ainsi des fonctions complémentaires à un ordinateur, telles que la vidéo, l'audio, le stockage, etc.

- Bus de données

Ensemble de câbles qui utilise le CPU pour transmettre des informations entre tous les éléments d'un système informatique.

- Adresse Bus

Ensemble de câbles conducteurs qui ne portent que des adresses. Les informations circulent du microprocesseur vers la mémoire ou les périphériques d'entrée / sortie.

- Bus de commande

Transporte les signaux qui signalent l'état des différents appareils. Normalement, le bus de contrôle n'a qu'une seule adresse.

- Carte graphique

Carte d'extension entrée à la carte mère d'un ordinateur. Il traite du traitement de l'image et de la vidéo. Il est utilisé pour créer une image sur un écran.

- Unité de traitement graphique (GPU)

Circuit électronique dédié à la gestion de la mémoire pour accélérer la création d'images visant à diffuser dans un dispositif de visualisation.

La différence entre un GPU et une carte graphique est similaire à la différence entre un CPU et une carte mère.

- Carte d'interface réseau (NIC)

Carte d'extension utilisée pour se connecter à n'importe quel réseau, ou même à Internet, à l'aide d'un câble avec un connecteur RJ-45.

Ces cartes peuvent communiquer entre elles à l'aide d'un commutateur réseau, ou si elles sont directement connectées.

- Carte sans fil

Presque tous les ordinateurs modernes ont une interface pour se connecter à un réseau sans fil (WiFi), qui est intégré directement dans la carte mère.

- Chartre de son

La carte d'extension sert à reproduire tout type d'audio sur un ordinateur, qui peut être perçu par des haut-parleurs élevés.

Inclus sur l'ordinateur, soit dans une fente d'extension, soit intégré dans la carte mère.

- Contrôleur de stockage de masse

Gère le stockage et la récupération des données stockées en permanence sur un disque dur ou un appareil similaire. A son propre CPU spécialisé pour effectuer ces opérations.

Les références

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