NSI · Première · Au cœur de l’ordinateur
Une machine électronique
Remonter la chaîne de la machine.
En bref
Sous les logiciels, il n'y a que des circuits qui commutent.
Sous les logiciels, il n'y a que des circuits qui commutent. Comprendre la machine, c'est remonter cette chaîne.
Du transistor au circuit
| Le niveau | Ce qu'il est |
|---|---|
| Transistor | Un interrupteur commandé électriquement, sans pièce mobile — un processeur en contient plusieurs milliards |
| Porte logique | Quelques transistors : NON, ET, OU et leurs dérivés |
| Circuit combinatoire | Des portes : additionneur, comparateur, multiplexeur, décodeur |
| Bascule | Un circuit qui garde un bit : le passage du circuit qui calcule au circuit qui se souvient |
Le modèle de von Neumann
| La partie | Son rôle |
|---|---|
| Unité arithmétique et logique | Elle calcule |
| Unité de commande | Elle séquence les instructions |
| Mémoire | Elle contient à la fois les données et le programme |
| Entrées-sorties | Elles relient au monde |
Que le programme soit stocké dans la même mémoire que les données est l'idée décisive : une machine peut alors charger un autre logiciel, ou en compiler un nouveau. Sans elle, un ordinateur serait figé dans une seule tâche.
Le cycle d'exécution
Le processeur répète indéfiniment trois étapes :
| L'étape | Ce qu'elle fait |
|---|---|
| Charger | L'instruction pointée par le compteur ordinal |
| Décoder | Reconnaître l'opération et ses opérandes |
| Exécuter | La réaliser, puis passer à la suivante |
Le rythme est donné par l'horloge : trois milliards de cycles par seconde pour un processeur à 3 GHz.
La hiérarchie des mémoires
| La mémoire | Sa vitesse | Sa taille | Sa persistance |
|---|---|---|---|
| Registres | La plus rapide | Quelques mots | Volatile |
| Cache | Très rapide | Quelques Mo | Volatile |
| Mémoire vive | Rapide | Quelques Go | Volatile |
| Stockage | Lente | Plusieurs To | Persistant |
Plus une mémoire est rapide, plus elle coûte cher et plus elle est petite.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Qu’est-ce qu’un transistor, dans un processeur ?
2.Quelles sont les quatre parties de l’architecture de von Neumann ?
3.Dans l’architecture de von Neumann, programme et données partagent la même mémoire.
4.Quelles sont les trois étapes du cycle d’exécution d’une instruction ?
5.Quel composant garde un bit en mémoire dans un circuit logique ?
6.La mémoire vive conserve son contenu quand la machine est éteinte.
0 / 6 questions
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La fiche de révision, sur une page
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