Processeur
Le Processeur est le composant central des équipements électroniques programmables, c’est à dire capables d’exécuter des séquences de calcul organisées en Programmes.
Un processeur est d’une conception complexe qui ne se limite pas à sa seule unité de calcul. L’architecture technique des processeurs rappelle encore aujourd’hui celle proposée en 1945 par John Von Neumann, mathématicien qui s’inspire alors des travaux d’Alan Turing qu’il développe et enrichit.
Pour simplifier le fonctionnement d’un Ordinateur selon le schéma d’architecture qui porte le nom de Von Neumann, le processeur est le boîtier central qui intègre quatre composants élémentaires : l’unité arithmétique et logique (UAL) ; l’Unité de Contrôle (UC) ; les mémoires (ROM et RAM) ; les dispositifs d’entrées-sorties (Bus).
- L’UAL est l’unité au cœur des traitements, en charge de l’exécution des opérations logiques élémentaires ;
- L’Unité de Contrôle (UC) coordonne les interactions entre l’UC, les unités périphériques, les registres de sa mémoire active. La fréquence de son Horloge cadence la synchronisation des opérations logiques.
- La mémoire permanente — ROM pour « Read Only Memory », ou mémoire en lecture seule — contient les Données que requiert le fonctionnement du processeur lui-même (son « jeu d’instructions » plus ou moins élaboré qui définit sa capacité à aborder la Complexité).
La mémoire instantanée — RAM pour « Random Access Memory », littéralement mémoire à accès aléatoire ou mémoire vive — contient les données du Logiciel applicatif en cours d’exécution (programme actif ; données en entrée du traitement ; résultats intermédiaires des calculs ; données de sortie en cours de préparation ; etc.). - Le dispositif d’entrée-sortie (aussi appelé Bus, par analogie à l’omnibus qui relie plusieurs points) gère les échanges de données entre les composants du processeur et l’environnement extérieur : les Périphériques actifs connectés à un Port d’Entrée-Sortie.
Notes :
- Les premiers processeurs étaient développés spécifiquement pour un modèle donné d’Ordinateur. La Modélisation Turing-Von Neumann combinée à l’arrivée des Microprocesseurs favorisera la production en série et à coût unitaire moindre de systèmes plus universels, à l’origine de l’avènement des NTIC et de leur marché actuel.
- Cette présentation simpliste a été grandement adaptée et améliorée, notamment pour organiser le parallélisme des traitements. Les processeurs modernes ont ainsi plusieurs UAL.
- La paternité de ce modèle d’architecture technique à Von Neumann est aujourd’hui discutée. On l’attribue plutôt à l’ensemble de l’équipe ayant travaillé sur l’ENIAC (acronyme anglais de « Electronic Numerical Integrator And Computer »), projet financé par l’armée américaine et développé par l’Université de Pennsylvanie en 1945.