Qu'est-ce qu'un processeur ?

Le processeur est peut-être le matériel informatique le plus connu au monde, mais pas toujours pour les bonnes raisons. Il n'est pas rare d'entendre des gens appeler l'ensemble de l'ordinateur ou même quelque chose comme un routeur un "CPU". En fait, un un seul processeur peut tenir dans la paume de votre main, et c'est sans doute le composant le plus important de tout ordinateur. Voici tout ce que vous devez savoir sur les processeurs.

Le cerveau de l'ordinateur

En termes simples, l'unité centrale de traitement (ou CPU) est le cerveau de l'ordinateur, le composant qui réfléchit réellement. Pour ce faire, les processeurs sont composés d'un ou plusieurs cœurs qui peuvent chacun accomplir des charges de travail. Les processeurs nécessitent également un accès à la mémoire où les données peuvent être stockées, et plus cette mémoire est rapide, plus les tâches peuvent être effectuées rapidement. Idéalement, un processeur obtient ses données de la RAM (qui est assez rapide et peut stocker une grande quantité de données) ou de son cache (qui fait partie du CPU et est rapide, mais ne stocke que peu de données) plutôt qu'un disque dur ou SSD.

Comme pratiquement tous les autres types de processeurs, les processeurs peuvent se présenter sous différentes variétés appelées architectures de jeux d'instructions (ou ISA), qui sont le composant le plus fondamental d'un processeur. Les différences entre deux ISA distincts sont souvent si extrêmes que les logiciels qui s'exécutent sur un ISA ne s'exécutent probablement pas sur un autre. Même les processeurs qui utilisent le même ISA peuvent utiliser une microarchitecture différente, une autre façon de concevoir les processeurs, mais pas aussi fondamentale que l'ISA. Différentes microarchitectures offrent différents niveaux de performances, d'efficacité et de fonctionnalités.

Voici ce qui rend le processeur unique: il est très efficace pour accomplir des tâches dans un ordre séquentiel en série, au lieu de faire plusieurs choses en parallèle ou en même temps. C'est pourquoi les premiers processeurs n'avaient qu'un seul cœur, et même deux décennies après les débuts du premier double cœur. CPU, la plupart des puces grand public offrent huit cœurs ou moins, bien que les gros processeurs de serveur offrent généralement entre 32 et 128 noyaux. Les concepteurs de processeurs se concentrent sur l'amélioration des performances par cœur en augmentant la vitesse ou la fréquence d'horloge (la quantité de travail ou d'instructions effectuées par seconde) et les instructions par horloge, qui dépendent de la microarchitecture.

Le paysage des processeurs et les entreprises qui les conçoivent

Bien qu'il existe de nombreux concepteurs de CPU dans le monde, je vais me concentrer uniquement sur les plus grands et les plus importants; de nombreuses entreprises de fabrication de processeurs fabriquent des puces pour l'électronique comme les calculatrices et les machines industrielles, qui ne sont pas vraiment très intéressantes. En ce qui concerne les PC, les téléphones et les centres de données, il y a étonnamment peu d'acteurs.

Les principales entreprises sont aujourd'hui Intel, AMD, Arm et RISC-V International. Vous connaissez tous Intel: c'est l'une des plus anciennes sociétés informatiques de la planète. Intel a inventé le x86 ISA, qu'il partage avec AMD, et les deux sociétés sont en concurrence depuis les années 90. Ensuite, il y a Arm, qui gère l'ISA ARM et le licencie à d'autres sociétés comme Apple, Samsung et Qualcomm, qui créent des processeurs ARM personnalisés avec de meilleures performances par rapport aux processeurs réguliers d'Arm Noyaux ARM. RISC-V International, en revanche, permet à quiconque d'utiliser et de modifier son RISC-V ISA, qui est un standard ouvert.

Intel et AMD, bien qu'étant les plus anciennes de ces sociétés, sont également parmi les plus limitées et ne fabriquent que des processeurs pour les PC et les centres de données. Intel a été impliqué à un moment donné dans le marché du téléphone, mais a finalement renoncé à son projet de prendre le contrôle des smartphones. Arm et ses partenaires ont la main sur à peu près tout en revanche. Les téléphones et les smartphones ont été le bastion traditionnel des processeurs ARM, mais des entreprises comme Amazon et Google introduisent ARM dans le centre de données, et Apple et Qualcomm se battent même contre Intel et AMD dans PC.

Cependant, RISC-V n'est pratiquement pas présent sur ces marchés cruciaux et a plutôt gagné du terrain principalement dans les applications industrielles. Pourtant, RISC-V International et ses partenaires prévoient d'amener l'ISA sur les PC, les smartphones et les centres de données pour concurrencer Intel, AMD et Arm. Dans les années à venir, nous verrons si RISC-V va sérieusement perturber le statu quo, qui n'a pas été dérangé depuis de nombreuses années.

Ce que les processeurs signifient pour les performances de votre appareil

Le processeur est l'un des composants les plus importants des appareils tels que les PC et les smartphones, qu'il s'agisse de jeux, de productivité ou de tâches occasionnelles comme naviguer sur Internet ou regarder des vidéos. Il existe de très nombreux processeurs différents avec différentes combinaisons de microarchitectures, de cœurs compte, et d'autres fonctionnalités, il est donc impossible de donner un aperçu complet de ce qu'il faut rechercher sur une spécification feuille. Si vous êtes un utilisateur moyen et que vous cherchez à acheter un excellent processeur, j'ai quelques conseils pour vous.

L'une des choses les plus importantes à comprendre est qu'avoir plus de cœurs ne signifie pas toujours plus de performances. Toutes les applications n'utiliseront pas tous les cœurs, et les applications qui utilisent beaucoup de cœurs ont tendance à être destinées à la création de contenu, comme pour le rendu de vidéos ou la création de modèles 3D. Ce n'est pas une mauvaise idée d'obtenir un processeur moderne avec beaucoup de cœurs, mais vous pouvez souvent trouver une meilleure offre en optant pour quelque chose avec un peu moins de cœurs, sauf si vous savez que vous avez besoin de tous les cœurs possibles.

Le jeu en particulier est une charge de travail délicate pour les processeurs, car des vitesses d'horloge élevées et beaucoup de cache sont les caractéristiques les plus importantes d'un excellent processeur de jeu. Cependant, même un processeur bas de gamme peut fonctionner de la même manière qu'un processeur haut de gamme si vous choisissez des paramètres graphiques qui réduisent la fréquence d'images. Par exemple, un processeur peut n'être capable que de 90 FPS dans un jeu comme Star Wars Jedi: Survivant tandis qu'un autre peut faire 120 FPS, mais si vous jouez à 60 FPS, les deux processeurs seront également capables. Si vous êtes d'accord avec le classique 60 FPS, même les processeurs bon marché feront l'affaire.

Enfin, si vous voulez avoir la meilleure idée des performances d'un processeur, vous devrez lire quelques critiques, et cela s'applique aux ordinateurs de bureau, aux ordinateurs portables et aux smartphones. Vous devrez passer au crible de nombreux graphiques et tableaux remplis de chiffres, mais c'est ainsi que vous déterminerez quel processeur convient le mieux à quoi. Une fiche technique ne vous racontera jamais toute l'histoire, et vous ne devriez jamais accepter le marketing pour argent comptant. Et ne vous inquiétez pas trop d'essayer d'obtenir le processeur parfait. Il y a de fortes chances que la plupart des puces fonctionnent bien pour tout ce que vous essayez de faire.