Présentation
RÉSUMÉ
Cet article s'organise autour de l'utilisation et de la mise en oeuvre des microprocesseurs en présentant en particulier leurs boîtiers, les outils de développement logiciel et matériel, et les critères de choix de composants. Les perspectives d'évolution sont présentées, ainsi que trois exemples d'application des microprocesseurs dans des systèmes réels comme les smartphones, les réseaux et les imprimantes laser.
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-
Dominique HOUZET : Docteur de l'Institut National Polytechnique de Toulouse - Professeur des Universités à Grenoble-INP/PHELMA - Responsable de l'équipe CNRS AGPIG/GIPSA-Lab
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 tablette tactile, d'un contrôleur d'imprimante laser et d'un routeur de réseau ethernet. Ces trois exemples sont significatifs des types d'applications nécessitant la mise en œuvre de microprocesseurs.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1994 par R.J. CHEVANCE
- Version archivée 2 de mai 2000 par Dominique HOUZET, René J. CHEVANCE
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
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4. Perspectives
On analyse ici les facteurs qui conditionnent l'évolution de l'industrie des microprocesseurs, du point de vue des utilisateurs (§ 4.1) et des producteurs (§ 4.2), sans chercher à se livrer à une analyse prospective. L'ITRS effectue une analyse prospective de l'évolution des technologies semi-conducteurs dont les microprocesseurs.
4.1 Utilisateurs
Pour les utilisateurs de microprocesseurs, les facteurs clés de succès d'une architecture peuvent se résumer de la façon suivante :
-
adéquation des microprocesseurs et de leurs évolutions vis-à-vis de leurs cibles applicatives ;
-
maintien de la compatibilité entre les générations successives ;
-
disponibilité d'implémentations compétitives ;
-
possibilité de réaliser des familles de produits compatibles correspondant à différentes cibles en matière de performance et de prix (scalabilité) ;
-
compétitivité en termes de performance, de coût de développement et de prix de revient pour les systèmes réalisés à base de ces microprocesseurs ;
-
assurance d'un niveau de fonctionnement correct dès l'introduction d'une nouvelle génération ;
-
disponibilité de logiciels, tant système que d'application, pour la famille de microprocesseurs ;
-
disponibilité de composants associés tels que contrôleurs de périphériques, contrôleurs graphiques, etc. ;
-
disponibilité en nombre et en qualité suffisants (politique de secondes sources ou bien de sources multiples dans le cas où le fournisseur n'a pas de secondes sources) ;
-
compétitivité en termes de performance/prix ;
-
pérennité du fournisseur ;
-
absence d'accords d'exclusivité entre le fournisseur et des sociétés concurrentes ou absence de concurrence avec d'éventuelles activités « système » du fournisseur.
L'adéquation des microprocesseurs vis-à-vis des cibles applicatives...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GREIG (W.J.) - Integrated circuit packaging, assembly and interconnections - . Springer Ed. (2007).
-
(2) - TUMMALA (R.R.) - System on package: miniaturization of the entire system - . Mc Graw Hill Professionnal (2008).
-
(3) - GILLEO (K.) - Area array packaging materials - . Mc Graw Hill Professionnal (2003).
-
(4) - TEXAS INSTRUMENTS - Analog and logic packaging - (2011).
-
(5) - ASHENDEN (P.J.) - The designer's guide to VHDL. - Mc Graw Hill (2008).
-
(6) - ITRS - International technology roadmap for semiconductors reports - http://www.itrs.net (2011).
-
(7)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Packaging des circuits intégrés
-
Microprocesseurs. Approche générale
-
Microprocesseurs. Architecture et performances
ANNEXES
• Constructeurs (liste non exhaustive)
Texas Instruments http://www.ti.com
Hewlett-Packard http://www.hp.com
VIA Technologies http://www.via.com.tw
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
• 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
International Federation for Information Processing (IFIP) http://www.ifip.or.at
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