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 Architecture des ordinateurs

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nayla
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MessageSujet: Architecture des ordinateurs   Jeu 20 Mar - 21:34

Historique
La 1ère génération : les tubes à vide (1945 – 1955)


? Liée à l’effort de guerre des alliés (besoin de décrypter les me Liée à l’effort de guerre des alliés (besoin de décrypter les messages de ssages de
la la Kriegsmarine Kriegsmarine destinés aux sous destinés aux sous-marins). marins).

? La série de machines de codage La série de machines de codage ENIGMA ENIGMA employées par les forces employées par les forces
allemandes. allemandes.

? Les polonais réalisent juste avant guerre un dispositif électrom Les polonais réalisent juste avant guerre un dispositif électromécanique écanique
permettant de tester systématiquement des milliers de combinaiso permettant de tester systématiquement des milliers de combinaisons ns
possibles afin de casser le code allemand : les possibles afin de casser le code allemand : les bombes bombes.

? Ces machines sont sabotées et perdues lors de l’invasion de la P Ces machines sont sabotées et perdues lors de l’invasion de la Pologne ologne
par l’Allemagne, privant les alliés de leur source de renseignem par l’Allemagne, privant les alliés de leur source de renseignement. ent.

? Les allemands par prudence, complexifient régulièrement leur mét Les allemands par prudence, complexifient régulièrement leur méthode hode
de cryptage rendant les bombes électromécaniques insuffisantes. de cryptage rendant les bombes électromécaniques insuffisantes.

? Les anglais réalisent grâce au travail de nombreux mathématicien Les anglais réalisent grâce au travail de nombreux mathématiciens et s et
physiciens plusieurs physiciens plusieurs bombes bombes, puis le premier ordinateur électronique en , puis le premier ordinateur électronique en
1943 : 1943 : Colossus Colossus.

? A la place des relais électromécaniques, des tubes à vides sont A la place des relais électromécaniques, des tubes à vides sont utilisés : utilisés :
ils consomment beaucoup moins et sont beaucoup plus rapides. ils consomment beaucoup moins et sont beaucoup plus rapides.

? Alan Turing Alan Turing apporte les bases théoriques du calcul informatique. apporte les bases théoriques du calcul informatique.
(suite) (suite)
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nayla
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MessageSujet: Re: Architecture des ordinateurs   Jeu 20 Mar - 21:36

Historique
La 1ère génération : les tubes à vide (1945 - 1955)


? En même temps, aux USA, John En même temps, aux USA, John Mauchly Mauchly et J. et J. Eckert Eckert construisent à construisent à
l’université de Pennsylvanie, l’ l’université de Pennsylvanie, l’Electronic Electronic Numérical Numérical Intégrator Intégrator and and
Computer, Computer, ENIAC ENIAC), destiné à calculer des tables de tir pour l’artillerie. ), destiné à calculer des tables de tir pour l’artillerie.
18000 tubes à vide, 1500 relais, des dizaines de 18000 tubes à vide, 1500 relais, des dizaines de km km de câbles, 30 de câbles, 30
tonnes, 140 kW, 20 registres de 10 chiffres décimaux. Programmat tonnes, 140 kW, 20 registres de 10 chiffres décimaux. Programmation à ion à
l’aide de 6000 interrupteurs ! l’aide de 6000 interrupteurs !

? Fin de la guerre, début de l’informatique civile. Fin de la guerre, début de l’informatique civile.

? John Von Neumann John Von Neumann qui a travaillé sur l’ qui a travaillé sur l’ENIAC ENIAC apporte deux idées apporte deux idées
capitales pour la réalisation des ordinateurs : capitales pour la réalisation des ordinateurs :
§ L’utilisation du codage binaire à la place du décimal ; L’utilisation du codage binaire à la place du décimal ;
§ Le stockage en mémoire du programme au même titre que celui des Le stockage en mémoire du programme au même titre que celui des
données. données.
La La machine de Von Neumann machine de Von Neumann est le modèle théorique des ordinateurs est le modèle théorique des ordinateurs
actuels. actuels.
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MessageSujet: Re: Architecture des ordinateurs   Jeu 20 Mar - 21:38

Historique
La 2ème génération : les transistors (1955 - 1965)


? Le transistor est un composant électronique qui peut jouer Le transistor est un composant électronique qui peut jouer
le rôle d’un interrupteur commandé électriquement ; il peut le rôle d’un interrupteur commandé électriquement ; il peut
donc remplacer les tubes à vide. donc remplacer les tubes à vide.

? Très robuste, fiable, consomme peu, économique, Très robuste, fiable, consomme peu, économique,
extrêmement rapide. extrêmement rapide.

? 1957, Digital 1957, Digital Equipment Equipment (DEC) commercialise le (DEC) commercialise le PDP PDP-1 pour pour
120000$. 120000$.
La machine IBM équivalente de l’époque vaut plusieurs La machine IBM équivalente de l’époque vaut plusieurs
millions de dollars ! millions de dollars !

? Plus tard, DEC commercialise à 50 000 exemplaires, le PDP Plus tard, DEC commercialise à 50 000 exemplaires, le PDP-
8 pour 16000$. Première machine équipée d’un écran.
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MessageSujet: Re: Architecture des ordinateurs   Jeu 20 Mar - 21:39

Historique
La 3ème génération : les circuits intégrés (1965 - 1980)


L’époque des mini L’époque des mini-ordinateurs

? Un circuit intégré (une puce) est formée en rassemblant des diza Un circuit intégré (une puce) est formée en rassemblant des dizaines de ines de
transistors ensemble sur une même plaque de silicium. transistors ensemble sur une même plaque de silicium.

? Gain de place, de vitesse, de consommation. Gain de place, de vitesse, de consommation.

? IBM invente la IBM invente la compatibilité ascendante compatibilité ascendante des programmes : les nouvelles des programmes : les nouvelles
machines peuvent faire tourner les programmes des machines plus machines peuvent faire tourner les programmes des machines plus
anciennes. anciennes.

? IBM invente la IBM invente la multiprogrammation multiprogrammation : plusieurs programmes peuvent : plusieurs programmes peuvent
être stockés en mémoires en attendant d’être effectués. être stockés en mémoires en attendant d’être effectués.

? IBM propose l’ IBM propose l’émulation émulation : un programme spécial se comportant comme : un programme spécial se comportant comme
une machine ancienne permet d’utiliser les vieux programme sur u une machine ancienne permet d’utiliser les vieux programme sur une ne
machine plus récente, sans que l’utilisateur ne constate de diff machine plus récente, sans que l’utilisateur ne constate de différence. érence.

? DEC commercialise le DEC commercialise le PDP PDP-11 11 qui a un énorme succès par son coût qui a un énorme succès par son coût
abordable par les entreprises et les universités.
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MessageSujet: Re: Architecture des ordinateurs   Jeu 20 Mar - 21:41

Historique
La 4ème génération : les ordinateurs personnels (1980 - ?)


L’époque des micro L’époque des micro-ordinateurs

? Un circuit intégré (une puce) est formée en rassemblant des diza Un circuit intégré (une puce) est formée en rassemblant des dizaines de ines de
transistors ensemble sur une même plaque de silicium. transistors ensemble sur une même plaque de silicium.

? Une nouvelle technologie de fabrication de puce le Une nouvelle technologie de fabrication de puce le Very Large Scale
Integration Integration (VLSI) permet mettre de plus en plus de transistors dans un (VLSI) permet mettre de plus en plus de transistors dans un
même circuit intégré, tout en réduisant le coût de fabrication. même circuit intégré, tout en réduisant le coût de fabrication.

? Les circuits imprimés sont fabriqués par photogravure successive Les circuits imprimés sont fabriqués par photogravure successives.

? Révolution : Les ordinateurs deviennent assez petits et assez Révolution : Les ordinateurs deviennent assez petits et assez
abordables pour les particuliers. abordables pour les particuliers.
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MessageSujet: Re: Architecture des ordinateurs   Jeu 20 Mar - 21:43

Architecture générale d’un micro -ordinateur
La mémoire


? Espace de stockage pour les données mais aussi Espace de stockage pour les données mais aussi
pour les programmes. pour les programmes.

? On distingue : On distingue :
§ La mémoire vive La mémoire vive, Random Random Access Access Memory Memory : son : son
contenu disparaît lorsque l’on éteint l’ordinateur contenu disparaît lorsque l’on éteint l’ordinateur
§ La mémoire morte, Read La mémoire morte, Read Only Only Memory Memory : le contenu est : le contenu est
figé (ne nécessite pas d’ figé (ne nécessite pas d’electricité electricité pour persister) ; du pour persister) ; du
coup, il ne peut pas être changé non plus… coup, il ne peut pas être changé non plus…

? Temps d’accès : en nanosecondes.
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MessageSujet: Re: Architecture des ordinateurs   Jeu 20 Mar - 21:44

Architecture générale d’un micro -ordinateur
Le disque dur


? Espace de stockage persistant pour les données et
pour les programmes.
? Fonctionne grâce à un enregistrement magnétique

? Le Le disque magnétique et ses têtes de lectures disque magnétique et ses têtes de lectures sont associés à un contrôleur :
§ IDE-ATAPI
§ SCSI

? Le contrôleur permet des transferts de données entre la mémoire et le disque dur.

? Temps d’accès : en millisecondes.
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MessageSujet: Re: Architecture des ordinateurs   Jeu 20 Mar - 21:50

Architecture générale d’un micro-ordinateur
La mémoire virtuelle


? Astuce économique pour éviter d’acheter plus de mémoire.

? Utiliser une partie du disque dur pour mettre temporairement de coté certains contenus de la mémoire qui ne servent pas.

? Avantage :
On peut ainsi faire croire aux programmes qu’ils peuvent utiliser plus de mémoire que ce dont la machine dispose.

? Défaut :
Il est souvent nécessaire d’échanger des zones de mémoire entre le disque et la vraie mémoire avant de pouvoir poursuivre le traitement, et cela prend beaucoup de temps puisque les disques sont environ mille fois plus lent que la mémoire !
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MessageSujet: Re: Architecture des ordinateurs   Jeu 20 Mar - 21:52

Architecture générale d’un micro -ordinateur
Le (micro) processeur


? C’est l’élément central, celui qui effectue tous les calculs.

? En anglais, on l’appelle Central Processing Unit.

? Le processeur lit le programme en mémoire, effectue les actions qui y sont écrites en modifiant les données en mémoire.
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MessageSujet: Re: Architecture des ordinateurs   Jeu 20 Mar - 21:54

Architecture générale d’un micro-ordinateur
Le(s) bus


? Chaque bus est une série de lignes électriques parallèles permettant de joindre le processeur et la mémoire.

? On distingue :
§ Le bus d’adresse qui sert à donner le numéro d’une case particulière de la mémoire.
§ Le bus de donnée qui permet au processeur de lire ou d’écrire une valeur dans la case de mémoire sélectionnée par le bus d’adresse.
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MessageSujet: Re: Architecture des ordinateurs   Jeu 20 Mar - 21:57

Architecture générale d’un micro-ordinateur
Les périphériques


? Exemples : le clavier, le disque dur, la souris, l’écran, une imprimante, un modem, un scanner, etc. etc.

? Ils ne sont pas indispensables à la fonction de calcul ; ils ne servent qu’à rendre le calcul ; fonctionnement utile à l’utilisateur humain !

? Les périphériques sont en communication avec le processeur (ou dans le cas du DMA, directement avec la mémoire) grâce à leur contrôleur.
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Tarikos5000
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MessageSujet: Re: Architecture des ordinateurs   Ven 21 Mar - 11:46

Merci nayla pour ce poste
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