Contactez-nous
Exemples d'application
Microprocesseurs - Mise en œuvre et exemples d'application
E3560 v2 Archive

Exemples d'application
Microprocesseurs - Mise en œuvre et exemples d'application

Auteur(s) : Dominique HOUZET, René J. CHEVANCE

Date de publication : 10 mai 2000

Logo Techniques de l'Ingenieur Cet article est réservé aux abonnés
Pour explorer cet article plus en profondeur Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?

Sommaire

Présentation

Auteur(s)

  • Dominique HOUZET : Docteur de l'Institut national polytechnique de Toulouse - Habilité à diriger des recherches - Maître de conférences à l'ENSEEIHT-INPT - - Cet article est la réédition actualisée de l’article écrit précédemment par

  • René J. CHEVANCE : Ingénieur du Conservatoire national des arts et métiers (CNAM) - Docteur ès sciences - Professeur associé au Conservatoire national des arts et métiers (CNAM)

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

L'objectif de cet article est de permettre au lecteur d'apprécier l'intérêt des microprocesseurs en illustrant à l'aide d'exemples les aspects pratiques de leur utilisation.

Le premier point concerne leur mise en œuvre matérielle qui se traduit par la réalisation physique des composants, qui n'est pas abordée ici, et par leur mise en boîtier, présentée dans le premier paragraphe. La technologie des boîtiers de circuits intégrés est en évolution constante. Ce paragraphe se propose d'en présenter les différentes orientations.

La mise en œuvre pratique des microprocesseurs passe d'une part par l'utilisation d'outils de développement, et d'autre part par le choix du microprocesseur lui-même. Ce choix est guidé par de nombreux critères qui sont détaillés dans cet article. Les outils et méthodes de développement des microprocesseurs concernent à la fois la mise en œuvre matérielle de la carte électronique et celle du logiciel exécuté sur le microprocesseur choisi. Ces différents moyens de développement sont présentés dans le second paragraphe.

Les progrès sans cesse croissants de la technologie permettent aux concepteurs d'innover en termes d'architecture de microprocesseurs. L'évolution des caractéristiques des microprocesseurs est liée à de nombreux facteurs qui permettent d'anticiper et donc de mieux gérer les adaptations nécessaires des systèmes à base de microprocesseurs.

L'intérêt des microprocesseurs sera illustré grâce à plusieurs exemples d'applications architecturées autour d'un microprocesseur standard. Il s'agit en particulier d'une station de travail d'entrée de gamme, d'un contrôleur d'imprimante laser et d'un routeur de réseau ATM. Ces trois exemples sont significatifs des types d'applications nécessitant la mise en œuvre de microprocesseurs.

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-e3560

Lecture en cours
Présentation

Article inclus dans l'offre

"Électronique"

(238 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

5. Exemples d'application

5.1 Station de travail d'entrée de gamme

Le domaine des stations de travail, en particulier pour les produits d'entrée de gamme, est caractérisé, pour un niveau de performance donné, par la recherche des coûts minimaux. Le phénomène de la courbe d'expérience (décroissance du prix de revient d'un objet fabriqué en fonction du nombre d'objets produits) s'applique parfaitement, mais les différents constructeurs recherchent les prix de revient les plus bas pour leurs produits. Cette recherche se traduit par des niveaux d'intégration fonctionnelle très élevés de façon à minimiser le nombre de composants nécessaires à la réalisation du produit.

Cela est illustré par l'exemple générique d'une station de travail construite à base du chip UltraSPARC-IIi [8] de SUN Microelectronics.

Ce microprocesseur 64 bits présente des caractéristiques que l'on rencontre souvent sur des microprocesseurs de haut de gamme telles que neuf unités d'exécution (quatre sur les entiers, trois sur les flottants et deux graphiques), des caches instructions (16 Ko) et données (16 Ko) intégrés ainsi que deux caches de traduction des adresses virtuelles en adresses réelles de 64 entrées (TLB) pour les données et les instructions. De plus, l'UltraSPARC-IIi intègre un contrôleur de mémoire DRAM (dynamic random access memory) et un contrôleur du bus standard d'entrées/sorties : le bus PCI (peripherical component interconnect).

Le microprocesseur est cadencé à 300 MHz et le bus PCI à 66 MHz.

L’UltraSPARC-IIi a une performance de 10 SPECint95 et de 12 SPECfp95, c'est un niveau de performance voisin de celui d'un UltraSPARC standard. La figure 6 illustre sa structure.

Deux chips permettent de réaliser les fonctions complémentaires, en dehors de l'affichage, nécessaires à la réalisation d'une station de travail :

  • le chip RIC (SME2210) qui permet de contrôler le reset, les interruptions et les horloges ;

  • le chip APB contrôleur PCI (SME2411) qui permet de contrôler deux bus PCI 32 bits sur lesquels s'interfacent les circuits d'entrées/sorties tels que le circuit Super I/O (disque dur, disquette, série, clavier...) et le contrôleur Ethernet.

Nota :

RIC : reset and interrupt chip ; APB : advanced PCI bridge.

L'unité de visualisation...

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Lecture en cours
Exemples d'application

Article inclus dans l'offre

"Électronique"

(238 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BAKOGLU (H.B.) -   Circuits, Interconnections and Packaging for VLSI  -  . Addison, Wesley Publishing Company (1990).

  • (2) - LAU (J.H.) -   Ball Grid Array Technology  -  . Mc Graw Hill (1994).

  • (3) - TUMMALA (R.R.), RYMASZEWSKI (E.J.), KLOPFENSTEIN (A.G.) -   Microelectronics Packaging Handbook  -  . Van Nostrand Reinhold New York (1997).

  • (4) - Texas Instruments -   Package Outlines Reference Guide  -  . (Mars 1997).

  • (5) - CHANG (K.C.) -   Digital Design and Modeling with VHDL and Synthesis  -  . IEEE Computer Society Press (1997).

  • (6) - CHEVANCE (R.J.) -   An Evaluation Methodology for Microprocessor and System Architectures  -  . ACM Computer Architecture News, 20, no 3 (1992).

  • ...

1 Constructeurs

(liste non exhaustive)

Transmeta http://www.transmeta.com

Texas Instruments http://www.ti.com

SGI http://www.sgi.com

Hewlett-Packard http://www.hp.com

AMD http://www.amd.com

VIA Technologies http://www.via.com.tw

IDT http://www.idt.com

Sun Microsystems http://www.sun.com

MIPS Technologies http://www.mips.com

Intel http://www.intel.com

Motorola http://www.motorola.com

ST Microelectronics http://www.st.com

SPARC http://www.sparc.com

HAUT DE PAGE

2 Organismes

Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) http://www.ieee.org

Association for Computing Machinery (ACM) http://www.acm.org

Peripheral Component Interconnect – Special Interest Group (PCI-SIG) http://www.pcisig.com

Institut national de recherche en informatique et automatique (INRIA) http://www.inria.fr

Groupe de recherche CNRS Architecture, réseaux et systèmes, parallélisme (GDR ARP)...

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Article inclus dans l'offre

"Électronique"

(238 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Ressources documentaires

Acquisition et traitement des signaux de mesure à l'aide de microprocesseurs - Architecture globale : traitement de l'information

Cet article rappelle l’architecture globale d’une chaîne d’acquisition et de traitement de données par ...

Microprocesseurs - Architecture et performances

Le concept de microprocesseur, qui correspond à une implémentation de la fonction unité de traitement ...

Microprocesseurs - Approche générale

Les microprocesseurs sont au cœur des systèmes numériques. Ils permettent le développement de logiciels ...

Introduction à l'architecture des ordinateurs

L'article commence par une brève histoire des machines informatiques et introduit ensuite les principes ...