Les différents microprocesseurs et chipsets

Cours les différents microprocesseurs et chipsets, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Processeurs actuels

Socket 7, slot 1,2 et A, socket 370, A, 423, 478

Il existe différentes familles de processeurs :
• les processeurs compatibles Socket 7 tels : Le Pentium , le Pentium MMX, l’AMD K6-2, le 6x86MX (Cyrix);
• le Pentium Pro nécessitant un Socket 8 .
• les processeurs de type slot 1 (connecteur de 242 broches) tels : Le Pentium II, certains Pentium III et certains Celeron;
• les processeurs de type slot 2 (connecteur de 330 broches) : le Pentium II et III Xéon;
• les processeurs de type slot A : l’Atlon (AMD) première génération;
• les processeurs de type socket 370 : Celeron A
• Les processeurs de type FC-PGA (compatible broche à broche avec le socket 3707) : Pentium III (coppermine) et Celeron (coppermine)
• les processeurs de type socket 4628 : le Duron et le Atlon de chez AMD.
• Le Pentium IV qui utilise deux nouveaux supports : le Socket 423 et le socket 4789
Dans l’architecture socket 7, le processeur accède à la mémoire cache via le bus système, soit 66 MHz (Pentium), 75MHz (certains Cyrix), 83 MHz (certains Cyrix) ou 100 MHz (K6-2 et 3).
Les processeurs slot 1et slot A se présentent sous la forme d’une cartouche dite « SEC ». Dans ce boîtier on trouve une carte sur laquelle est placée le processeur ainsi que la mémoire cache de second niveau. La mémoire cache et le processeur communiquent par un bus spécialisé.
Par exemple : un Pentium II 300 Mhz accède à la mémoire cache L2 à 150 MHz,.

Processeurs Intel
Le Pentium

Le Pentium10 existe en plusieurs fréquences: 100, 133, 166. Il est alimenté en 3.3V.
L’architecture interne est de type super scalaire, un double pipeline permet d’exécuter deux instructions simultanément. Le premier pipeline, appelé u-pipe, peut exécuter toutes les instructions à nombre entier et à virgule flottante. Le second, le v-pipe, ne peut exécuter que les instructions simples à nombre entier.
Le Pentium dispose d’un bus d’adressage de 32 bits et d’un bus de données de 64 bits, par contre les registres internes sont toujours de 32 bits (on parle d’architecture 32 bits). Le Pentium intègre un cache (L1) qui est de 2x8ko ( 8 Ko pour les instructions et 8 Ko pour les données). Le cache présent sur la carte-mère, de 256 ou 512 Ko, est appelé cache de second niveau (L2). Le premier travaille à la fréquence du processeur, alors que le second travaille à la fréquence de la carte-mère (66 Mhz).

Le Pentium MMX (ou P55C)

Le Pentium MMX11 existe en plusieurs fréquences 200, 233. Il est alimenté en 2,8/3,3 V Les Avantages Techniques du Pentium MMX sur le Pentium Classique sont :
• doublage du cache L1, 16 Ko pour les données et 16 Ko pour les instructions,
• le cache de données a maintenant 4 voies contre 2 pour le Pentium Classic,
• doublage des Tampons d’Ecriture, 4 au lieu de 2,
• nouvelle unité de prédiction, empruntée au Pentium Pro,
• implémentation d’un Return Stack, bien connu du Cyrix 6×86,
• augmentation des Pipeline U et V d’une étape,
7 Cela ne signifie pas que l’on peut mettre un Pentium III FC-PGA sur n’importe quelle carte mère socket 370, il faut qu’elle réponde à la dernière spécification D’Intel VRM 8.4 (Voltage Regulator Module).
8 Appelé aussi socket A
9 Le format le plus récent
10 Intel ne le fabrique plus. Voir marquage en annexe
11 MultiMedia eXtension
AFPA Châtellerault – PC Page 7/41
Le PC AT (micropro-new) Processeur et chipset
• amélioration du Parallel Processing Ability (possibilité de calculer en parallèle) des deux pipeline,
• le jeu d’instructions MMX (57) avec la possibilité d’utiliser deux instructions MMX en parallèle,
• nouvelle technologie de tension à découpage, 2.8 V pour le cœur du processeur, 3.3 V pour l’interface I/O du processeur.

Le Pentium PRO12
Le Pentium Pro reprend un système utilisé sur les processeurs RISC qui décomposent les instructions en instructions élémentaires simples. Il fonctionne à 3.3 ou 3.1 volts, pour une fréquence allant de 150Mhz à 200Mhz. Il intègre deux puces : le processeur proprement dit et un cache de second niveau (cache level 2) qui travaille à la même fréquence que le processeur. Il est super scalaire et dispose de 4 pipelines. Sa mémoire cache interne (L1 ) est de 8 Ko. Ses performances avec les applications 32 bits sont nettement supérieures à celles d’un Pentium de fréquence équivalente. On ne peut pas en dire autant au sujet de l’exécution des applications 16 bits. Etant avant tout un processeur destiné à des machines haut de gamme (serveur, stations graphiques, … ), il a été conçu afin de supporter les configuration multiprocesseurs.

L’overdrive Pentium
Intel a produit des OverDrives Pentium permettant d’upgrader un « vieux » Pentium contre un modèle à fréquence plus élevée, donc plus rapide. L’offre se décline sous deux formes : d’une part le remplacement des Pentiums 60 et 66 permettant d’atteindre respectivement 120 et 133 Mhz. Ces deux Overdives intègrent un transformateur leur permettant de fonctionner en 3.3V alors que la carte-mère est à 5V. La seconde offre permet le remplacement des Pentiums 75 et 90, augmentés à 125 et 150 Mhz. Tous ces modèles ont en commun un radiateur surmonté d’un ventilateur, évitant ainsi toute surchauffe du processeur. Il est inutile de reconfigurer la carte-mère.

Le Pentium II
Le Pentium II a été présenté pour la première fois au salon CeBIT d’Hannovre en 1997. Le marché visé était au début celui des stations de travail puissantes. Il est fourni sur un circuit imprimé, doté d’un connecteur plat à sa base. Sur ce circuit, on trouve la mémoire cache L2. La liaison entre ces deux composants s’effectue au travers d’un bus dédié dont la fréquence est la moitié de la fréquence du processeur. La mémoire cache est de type Pipelined Burst Synchronous Static Ram (PBSRAM) et sa taille est de 512 Ko. Le terme d’architecture à double bus indépendants (DIB) est utilisée pour décrire le fonctionnement du Pentium II. En effet, ce dernier est composé de deux bus: le bus reliant la mémoire cache L2 au CPU et le bus reliant le CPU à la mémoire centrale. Ces deux bus peuvent être utilisés simultanément, permettant ainsi des débits très supérieurs à ceux d’un Pentium.

1 PROCESSEURS GENERALITES
1.1 LE BOITIER ET SUPPORT
1.2 LA TENSION D’ALIMENTATION
1.3 LA FREQUENCE
1.4 LE COPROCESSEUR OU FPU
1.5 LA FREQUENCE ET PERFORMANCE
1.6 ARCHITECTURE INTERNE DES PROCESSEURS (RISC OU CICS)
1.7 STRUCTURE INTERNE D’UN PROCESSEUR
2 PROCESSEURS ACTUELS
2.1 SOCKET 7, SLOT 1,2 ET A, SOCKET 370, A, 423, 478
2.2 PROCESSEURS INTEL
2.3 PROCESSEUR AMD
2.4 PROCESSEUR CYRIX
3 CARACTERISTIQUES DES CHIPSETS
3.1 INTRODUCTION
3.2 CHIPSETS POUR PENTIUM II ET CELERON
3.3 CHIPSET POUR PENTIUM III ET CELERON 2
3.4 CHIPSET POUR ATLON ET DURON.
4 L’OVERCLOCKING
4.1 QU’EST CE QUE L’OVERCLOCKING
4.2 PRECAUTIONS A PRENDRE
4.3 MISE EN OEUVRE
4.4 PROCESSEUR INTEL
5 ANNEXES (MODES DE FONCTIONNEMENT)
6 BIBLIOGRAPHIE

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