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Bus PCI| Réf : H1058 v1
Auteur(s) : Daniel ETIEMBLE
Date de publication : 10 févr. 2001
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La technique du pipeline, qui était déjà utilisée dans les mainframes des années 1950, a permis assez rapidement aux microprocesseurs d’atteindre des performances intéressantes, dès le début des années 1980. Le principe du pipeline est illustré par la figure 4, avec un pipeline à quatre étages. L’exécution d’une instruction nécessite quatre cycles d’horloge, mais comme une nouvelle instruction commence à chaque cycle d’horloge, il y a un débit d’exécution d’une instruction par cycle. Ce pipeline simple donne idéalement un cycle par instruction (CPIopt = 1). Le lecteur trouvera dans l’article [H 705] (référence ) l’examen détaillé des différents cas d’aléas structurels, de contrôle et les dépendances de données qui augmentent légèrement CPI par rapport au cas idéal.
La compétition entre les microprocesseurs RISC, dont les premières réalisations commerciales datent du milieu des années 1980, et les microprocesseurs x86, réalisés principalement par Intel, a été le moteur de la course à la performance. Les jeux d’instructions RISC, caractérisés par des instructions de longueur fixe et le fait que les instructions arithmétiques et logiques ne travaillent que sur des
registres, permettent plus facilement d’utiliser un pipeline efficace avec une fréquence d’horloge élevée. HP-PA, Sparc, MIPS, PowerPC, Alpha sont des exemples de jeux d’instructions RISC utilisés en 2000. Les jeux d’instructions CISC ont au contraire des instructions de longueur variable et toutes les instructions peuvent utiliser des opérandes contenus en mémoire, ce qui rend plus difficile, mais non impossible, la mise en œuvre de pipelines efficaces. Le jeu d’instructions IA32 (x86) est le seul jeu d’instructions CISC qui existe encore en 2000 pour les microprocesseurs d’usage...
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(2) - CHEVANCE (R.-J.) - Serveurs multiprocesseurs, clusters et architectures parallèles. - Eyrolles 2000.
(3) - ETIEMBLE (D.) - Structure interne des ordinateurs. - H 705, 06-1993.
(4) - ETIEMBLE (D.) - Architecture des ordinateurs. Mémoires et entrées-sorties. - H 707, 09-1995.
(5) - ETIEMBLE (D.) - Composants logiques et opérateurs matériels. Fondements. - H 685, 09-1994.
(6) - ETIEMBLE (D.) - Mémoires à semi-conducteurs. Composants et organisation. - H 1 218, 08-1998.
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