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Plate-formes

Il existe différentes plate-formes, et à chacune correspond un système d'exploitation spécifique. On classe les micro-processeurs suivant leur architecture, qui peut être RISC ou CISC. L'architecture de certains processeurs est hybride entre le RISC et le CISC.

Les systèmes RISC sont optimisés sur un petit jeu d'instructions et peuvent exécuter plusieurs applications plus rapidement que des systèmes de type CISC. Les programmes ne peuvent être écrits qu'en assembleur. Les systèmes CISC disposent d'instructions complexes pour couvrir un large spectre d'applications. Les programmes destinés à des processeurs CISC peuvent être conçus dans des langages de programmation de plus haut niveau. Ils comportent dans ce cas moins de lignes de code.

RISC = Reduced Instruction Set Computer

Alpha

DIGITAL (DEC, Digital Equipment Corporation) a développé l'architecture Alpha, présente sous forme MIPS ou ARM. Dès le départ, les performances élevées et les traitements 64 bits ont été une priorité. Auparavant, DIGITAL avait déjà pu expérimenter cela sur les puces CVAX, Riegel, Mariah et NVAX Chip. En septembre 1992, DIGITAL avait fourni plus de 1000 systèmes Alpha à un éditeur de logiciels. L'AlphaChip et le DECchip 21064 cadencés à 150 MHz et à architecture 64 bits furent présentés en première mondiale le 25 février 1992. En novembre 1992 fut annoncé un ensemble de systèmes ALPHA AXP, comprenant stations de travail, mainframes et serveurs.

Pour le processeur K7 (Slot A) d'AMD, c'est le protocole du bus EV-6 d'Alpha qui a été utilisé. Pour les processeurs 64 bits d'Intel, ce sont encore des fonctionnalités de l'architecture Alpha qui ont été utilisées et réunies avec celles de l'architecture Intel.

ARM d'ARM® Ltd.

Les processeurs RISC ARM (Acorn RISC Machine) furent conçus en 1983 dans la société Acorn. La première version de référence, l'ARM v1, date de 1985. Le premier processeur RISC utilisable, l'ARM v2, arriva en 1986. Sa conception était si bien réalisée qu'il se contenait de 30,000 transistors. Cela lui conférait une consommation plus faible (moins de 1 Watt), moins de pertes et donc moins d'échauffement que les processeurs de type CISC. En novembre 1990, Acorn, Apple et VLSI Tech créèrent une Joint-Venture, la société Advanced RISC Machines, avec une équipe de développement commune. L'objectif était alors de développer de nouveaux processeurs RISC plus puissants. Le travail en commun fut fructueux à tel point que les processeurs ARM furent par la suite développés chez Advanced RISC Machine. DEC breveta l'ARM et lança sur le marché le processeur StrongARM cadencé à 233 MHz et toute une série de processeurs à 1 Watt. Les processeurs ARM sont pour la plupart utilisés dans les systèmes et composants embarqués, mais aussi sur des systèmes informatiques complets visibles sur RISC OS.

La version disponible depuis 2001 est l'ARM v6 32 bits (35,000 transistors), qui assure la compatibilité ascendante avec l'ARM v5. Il contient une extension SIMD et ses performances sont particulièrement élevées. ARM v10 de 1998 est la plus version, et possède une FPU. (mise à jour: jan. 2002)

MIPS de la société MIPS® Technologies

En 1984, le premier processeur MIPS, dont les bases avaient été posées en 1981, fut développé par des chercheurs de l'université de Stanford. L'idée maîtresse était de permettre l'exécution sans interruption des instructions dans une file d'instructions, sans dépasser un cycle d'horloge par instruction.
L'architecture MIPS fut commercialisée par MIPS Computer Systems Inc.. MIPS est l'acronyme pour Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages. Ces processeurs sont utilisés dans les systèmes embarqués, les agendas électroniques (PDA), les routeurs internet ou encore dans les stations de travail SGI. Les processeurs MIPS contiennent un pipeline à 5 niveaux pour permettre l'exécution simultanée d'un plus grand nombre d'instructions. MIPS Computer Systems fur racheté par SGI en 1992, et l'architecture MIPS continue d'être exploitée.

Versions des processeurs MIPS

Date	Version
1985	R2000, supporte jusqu'à 4 coprocesseurs
1988	R3000, 32 Ko de cache aussi bien pour les instructions que pour les données, support du SMP
1991	R4000, processeur 64 bits, la FPU est maintenant plus étroitement associée au CPU, toujours seulement 8 Ko de cache, aussi bien pour les instructions que pour les données
1993	R4400, 16 Ko de cache aussi bien pour les instructions que les données, 1 Mo de cache L2 peut être ajouté en option
199?	R5000, 32 Ko de Cache aussi bien pour les instructions que les données, optimisation des graphismes et FPU plus puissante
1994	R8000, travaille avec 2 UAL R4000+ (UnitésArithmétiques etLogiques), FPU externe
1995	R10000, travaille avec 2 UAL (UnitésArithmétiques etLogiques) R8000 et deux unités FPU simplifiées sur la puce
199?	R12000
199?	R14000, jusqu'à 600 MHz, 200 MHz de FSB
199?	R16000, jusqu'à 700 MHz, 64 Ko de cache, aussi bien pour les instructions que pour les données, jusqu'à 8 Mo de cache L2

PowerPC® de Motorola, IBM et Apple

La société Galvin Manufacturing Corporation fut fondée en 1928 par Paul V.Galvin. A l'origine, elle fabriquait pour la première fois des radios avec prise d'alimentation. Les premiers produits de marque Motorola étaient des auto-radios, dont le succès commercial fut tel que la société fut rebaptisée Motorola en 1947. La société fut reprise par son fils Robert W. Galvin en 1959, dont les produits phares étaient liés à l'électronique et aux télécommunications. Les principaux appareils produits au milieu des années 70 étaient les appareils électroniques hi-tech, pour devenir les téléphones mobiles à la fin des années 80.
Après le rachat de General Instrument, Motorola devint leader sur le marché des modems pour le cable et des terminaux settop. Le domaine s'est ensuite étendu aux appareils sans fils, aux accès internets hauts-débits et aux puces pour les communications réseau, aux solutions individuelles et pour le travail collaboratif, aux applications automobiles et domestiques. Motorola créa son processeur RISC 68000 (également appelé m68k, 68k) et le 88000 (m88k, 88k). La collaboration entre Apple, IBM et Motorola déboucha sur l'arrivé en 1992 du processeur commun MCP601. Le processeur PowerPC trouva son utilisation dans les Macintosh d'Apple Macintosh, les ordinateurs IBM, et systèmes embarqués. MPC620 fut la première variante 64 bits. C'est le MPC970 qui est actuellement utilisé par Apple dans les ordinateurs Macintosh G5. Les processeurs PowerPC sont utilisés par IBM dans les ordinateurs System/370, System/390 et depuis peu, les z/Serie. Source: Site web de Motorola - Historique: déc. 2002, entre autres

Sparc de la société SPARC® International

Dave Patterson lança le concept de l'architecture RISC et élargit le domaine de l'architecture SPARC (Scalable Processor ARChitecture). En 1984, les techniciens de Sun Microsystems transposèrent les concepts RISC dans l'architecture SPARC. Le premier processeur SPARC vit le jour en 1986. C'était un processeur 32 bits SPARC 86900 "Sunrise", cadencé à 16MHz, qui équipait la station de travail Sun-4/260. En 1989, le potentiel de cette technologie remporta un grand succès et la société SPARC International fut créée. L'objectif était de gérer le succès du SPARC et de poursuivre son développement.

SPARC International mis le SPARC v7 sur le marché en 1986 et le présenta aux développeurs de logiciels. En 1990, le SPARC v8 contenait des extensions permettant le calculs hardware de la multiplication et de la division. Il en est de même pour les fonctions MMU et pour les calculs en virgule flottante en 128 bits. En 1990, il y avait plus de 35 implémentations de SPARC par des sociétés telles que Ross Technology avec HyperSPARC, Fujitsu avec le SPARClite et Sun avec le SuperSPARC et le microSPARC. SPARC v9 fut introduit en 1993, avec comme nouveautés le support de l'adressage et des types de données 64 bits. Les processeurs de référence furent ceux de Sun (UltraSPARC) et de Fujitsu (SPARC64).

Les processeurs SPARC sont devenus un standard industriel et sont utilisés dans de nombreux contextes. Parmi eux, les serveurs, stations de travail, ordinateurs portables, systèmes de stockage, commutateurs réseaux, settop-boxes et caméras numériques. Une grande importance avait été accordée à l'extensibilité dès le début du travail de conception. Il existe aujourd'hui des systèmes SPARC avec plus de 100 processeurs. Source: Site web de SPARC - Historique: déc. 2002

CISC = Complex Instruction Set Computer

Processeurs, x86Intel® Corp.

Intel (Integrated Electronics) a été fondée en 1968 par Gordon E. Moore et Robert Noyce. En plus des processeurs, Intel produit aussi des composants réseau et des cartes mères avec ses propres chipsets. L'USB (Universal Serial Bus) fut présenté pour la première fois au Comdex `96. Le présage de Gordon E. Moore selon lequel "le nombre de transistoirs double tous les 18 à 24 mois" a toujours été vérifié jusqu'à présent.

Le premier processeur Intel était le 4004, suivi du 8088. C'est le 286 qui permit la percée de l'architecture x86. Auparavant, les systèmes d'exploitation (DOS) ne fonctionnaient qu'en mode Réel, où 1 Mo de RAM était adressable au maximum. L'espace mémoire était étendu avec les "Extenders". Avec les 386 arriva le mode protégé natif, avec lequel jusqu'à 4 Go de RAM sont adressables par le matériel. Comme les modes du CPU sont incompatibles les uns avec les autres, il a fallu créer une machine virtuelle pour permettre l'utilisation des programmes se servant du mode réel (comme les programmes DOS) sous Windows 9x/NT. L'arrivé du Pentium MMX marqua pour la première fois l'apparition d'instructions spécifiques aux applications multimédia, suivi par les instructions ISSE du Pentium 2 et ISSE2 du Pentium 4.

Baisse des prix des processeurs Intel

Processeur	12/1997	12/1998	Baisse
Pentium MMX, 233 MHz	660,- DM	220,- DM	-67 %
Pentium II, 266 MHz	1.150,- DM	360,- DM	-69 %
Pentium II, 300 MHz	1.700,- DM	380,- DM	-78 %

Processeur	11/1999	11/2000	Baisse
Pentium MMX, 233 MHz	119,- DM	129,- DM	+8 %
Pentium III, 500 MHz	509,- DM	399,- DM	-21 %
Pentium III, 700 MHz	1.699,- DM	519,- DM	-69 %

Processeur	11/2001*	11/2002	Baisse
Celeron, 1,2 GHz	153,- EUR	60,- EUR	-61 %
Pentium III, 1,2 GHz	383,- EUR	154,- EUR	-60 %
Pentium IV, 2,0 GHz	613,- EUR	209,- EUR	-66 %

* Les prix ont été convertis en Euros pour faciliter les comparaisons

Intel vend son milliardième processeur à la mi-2003 et emploie environ 78.000 personnes dans 40 pays.

En juin 2004, Intel a décidé d'adopter une nouvelle désignation pour ses processeurs. Ainsi, à l'instar d'AMD, Intel n'utilise plus la fréquence pure comme argument de vente. C'est maintenant un nombre à trois chiffres qui classe les puissances. Les Pentium M à coeur Dothan ainsi que les Pentium 4 Extreme Edition appartiennent à la 700ième classe. La 500ième classe regroupe les versions nomade et bureau du Pentium 4, et la 300ième classe regroupe les processeurs Celeron M et Celeron D. Les comparaisons de performances n'ont de sens qu'au sein d'une même classe, mais n'ont pas de sens global au niveau de toutes les classes.

D'autre sociétés comme Cyrix, Rise et IDT fabriquèrent des processeurs compatibles x86 pour le marché PC. Dernièrement, VIA acquit la technologie Cyrix et est avec AMD et Transmeta l'un des concurrents de l'année 2003. C'est Intel qui se taille la part du lion du marché des x86, suivi par AMD, VIA et Transmeta qui produit les processeurs Crusoe, qui consomment très peu d'énergie et équipent les appareils mobiles.

Processeurs Intel

Date	Version
1972	4004
1979	8086, 29.100 transistors
1981	8088
1982	186, 55.000 transistors
1982	286, 134.100 transistors
1985	386, 275.000 transistors, 1,5 µm - gravure 1,0 µm
1989	486, 1,2 millions de transistors, 1,0 µm - gravure 0,6 µm
1993	Pentium arrive sur le marché, 3,2 millions de tr., gravure 0,8 µm - 0,35 µm
1997	Pentium, 4,5 millions de tr. MMX inclus
1997	Pentium II, 512 Ko de cache L2, 38,5 millions de tr., gravure 0,35 µm - 0,25 µm
1999	Pentium III, 40,5 millions de tr., MMX et SSE inclus
2002, nov.	Pentium 4, 55 millions de tr., gravure 0,18 µm - 0,13 µm

AMD

La société AMD (Advanced Micro Devices) fut créée en 1969 et fabriquait de la mémoire Flash à l'origine. En 1979, AMD entra sur le marché des microprocesseurs, après avoir acquis d'Intel le droit de fabriquer les modèles de processeurs 8088 et 8086. En 1986 Intel annonça à AMD la fin des licences qui lui permettaient de fabriquer des processeurs 80386 et 80486 et de les vendre à des prix compétitifs en tant que solution alternative. En 1995, AMD racheta la société NexGen et les droits d'exploitation de son processeur Nx586 qui était comparable au Pentium d'Intel. Ces technologies inspirèrent le Socket 7 de l'AMD-K5. AMD-K6 marque l'arrivée des extensions multimédia 3DNow! (le droit d'exploitation du MMX fut acheté à Intel). Avec l'AMD K-7 (Athlon), ce sont les instructions ISSE qui ont été rajoutées.

Processeurs AMD

Date	Version
1997	K6
1998	K6-2 3DNow!, 9,3 millions de tr.
1999	K6-3 3DNow!, à 400 et 450 MHz, 256 Ko de cache L2, 21,3 millions de tr.
	K7 (Athlon), MMX, 3Dnow!, 22 millions de tr.