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Auteur(s)
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René J. CHEVANCE : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers - Docteur ès Sciences - Conseiller Technologie et Partenariats Bull - Professeur associé au CNAM
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans ces articles, les microprocesseurs sont abordés sous l’angle de leur architecture et de leur utilisation et non pas sous l’angle de la technologie et des processus industriels qui en permettent l’existence. En particulier, les relations avec le logiciel : systèmes d’exploitation et compilateurs y sont abordés.
Le terme architecture fait référence au répertoire d’instructions utilisable par les programmeurs : c’est l’interface entre le matériel et le logiciel. On parle, aussi d’implémentation d’une architecture : ce terme désigne une réalisation particulière d’une architecture, ici sous la forme d’un microprocesseur. Une même architecture est susceptible d’avoir plusieurs implémentations répondant par exemple à des objectifs différents en matière de performance, de consommation d’énergie... Du point de vue du logiciel d’application, ces différentes implémentations sont compatibles. Ainsi, des systèmes fondés sur des implémentations différentes peuvent exécuter les mêmes programmes.
Devant la variété des microprocesseurs disponibles et plutôt que de traiter superficiellement l’ensemble du sujet, après l’exposé général de chacun des aspects, sont développés les microprocesseurs de haut de gamme.
Le nombre de pages alloué à ce traité étant limité, il est conseillé au lecteur intéressé par certains aspects de consulter les références bibliographiques.
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3. Marché des microprocesseurs
Si cet article va se concentrer sur les architectures IA-32 et PowerPC, il nous a semblé utile de positionner les différents marchés des microprocesseurs.
Les figures 3 et 4 montrent les différents marchés des microprocesseurs en fonction de leurs caractéristiques techniques et de leur usage.
Comme on le voit, les marchés les plus importants — en termes de quantités de microprocesseurs produites — sont pour les applications « embarquées » et les microcontrôleurs (intégration d’un microprocesseur et de composants associés tels que des contrôleurs d’organes externes sur une seule puce). Par application embarquée on entend des applications pour lesquelles le programme est fixe (l’application a été programmée une fois pour toutes). On appelle aussi quelquefois ces systèmes : systèmes pré-programmés. La part de marché importante des microprocesseurs 4 et 8 bits s’explique du fait de leur utilisation dans des produits de commodité tels que les produits bruns (téléviseurs, appareils « haute fidélité ») ou les produits blancs (électroménager). Les microprocesseurs 16 et 32 bits ont des domaines d’application plus restreints. La figure 4 donne les chiffres des ventes de microprocesseurs 32 bits embarqués en 1997.
Dans ce domaine d’application, les deux familles issues du 68000 de Motorola possèdent une part de marché importante. La famille Intel n’a pas rencontré le même succès que pour les applications informatiques. L’architecture MIPS doit essentiellement ses quantités aux consoles de jeux. Le i960 d’Intel doit ses quantités aux utilisations dans les imprimantes.
La figure 5 montre l’évolution des livraisons de microprocesseurs pour les applications informatiques (c’est-à-dire les processeurs utilisés pour le support de la fonction de traitement dans les stations de travail et dans les serveurs).
L’architecture IA-32 d’Intel représente la majorité des volumes de microprocesseurs pour les applications informatiques. Cette domination est due au phénomène PC. En effet, l’étroite dépendance entre MS/DOS, Windows (dans ses différentes versions), les applications et l’architecture Intel IA-32 ont fait que les ventes de processeurs Intel (et processeurs compatibles) ont suivi l’explosion du marché PC. En...
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