Central Processing Unit (CPU)

Central Processing Unit (CPU)

Une unité centrale de traitement (UCT) est le processeur principal, l’unité centrale de calcul ou l’unité centrale de traitement d’un ordinateur ou d’un appareil similaire.

C’est le circuit électronique d’un ordinateur qui est responsable de l’interprétation des instructions des programmes informatiques et de l’exécution des opérations de base conformément à ces instructions. Les opérations de base comprennent les opérations arithmétiques, logiques, de contrôle et d’entrée/sortie (E/S). Le terme Central Processing Unit (CPU) est largement utilisé dans l’industrie informatique depuis le début des années 1960.

L’unité centrale se compose essentiellement de quatre unités fonctionnelles :

  • Unité de contrôle : elle est responsable de la gestion du flux d’instructions et de données au sein de l’unité centrale.

  • Arithmetic Logic Unit (ALU) : effectue tous les calculs des opérations arithmétiques et logiques du CPU.

  • Registres : ce sont des cellules de mémoire interne auxquelles il est possible d’accéder très rapidement. Ces composants sont utilisés pour stocker des variables (données, adresses) ou les résultats intermédiaires des opérations arithmétiques / logiques.

  • Cache : c’est une mémoire plus petite et plus rapide qui minimise l’accès à la mémoire principale et améliore ainsi les performances du processeur.

Ces unités sont synchronisées par la fréquence d’horloge et reliées par trois types de bus :

  • Bus de données : responsable de la transmission des données.

  • Bus d’adresses : transmet les adresses de mémoire pour la lecture ou l’écriture.

  • Bus de contrôle : permet de gérer d’autres composants et appareils E/S.

L’architecture de l’unité centrale se caractérise également par le jeu d’instructions qu’elle peut exécuter. En général, il existe deux types d’architecture de jeu d’instructions :

  • CISC (complex instruction set computer) : un vaste ensemble d’instructions complexes qui peut exécuter plusieurs opérations de bas niveau, telles que des opérations arithmétiques, l’accès à la mémoire ou le calcul d’adresses, en plusieurs cycles d’horloge.

  • RISC (Reduced Instruction Set Computer) : un ensemble réduit d’instructions permettant d’effectuer une seule opération de bas niveau en un seul cycle d’horloge.

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