Microprocesseur multi cœur
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Un microprocesseur multi-cœurs (multicore en anglais) est un processeur à plusieurs cœurs physiques.
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[modifier] L'évolution technologique
Le terme « multi-cœur » est employé pour décrire un processeur composé d'au moins deux cœurs. Il est une évolution des processeurs bi-cœurs. Les premiers exemplaires de processeurs multi-cœurs d'Intel et d'AMD devraient arriver sur le marché en 2007. Même s'il n'est pas encore certain qu'il s'agira de cœurs homogènes, c'est-à-dire identiques entre eux, l'hypothèse de cœurs très différents et spécialisés dans quelques domaines bien précis (audio, affichage, calcul pur, etc) est pour le moment à écarter. Ce type d'architecture permet d'augmenter la puissance de calcul sans augmenter la fréquence d'horloge, et donc de réduire la quantité de chaleur dissipée par effet Joule (au pair des systèmes bi-cœurs et plus généralement des systèmes biprocesseurs et multiprocesseurs).
Les premières puces bi-cœurs sont arrivées en 2005. Elles sont apparues parce qu'en pratique la course au GHz est devenue trop onéreuse et compliquée. La génération des processeurs actuels a des consommations qui dépassent largement les 100 W (notamment sur les processeurs Intel Pentium) et doit faire face au problèmes conséquents du refroidissement des circuits. La solution qui a semblé la plus évidente a été de privilégier non plus la fréquence, mais de démultiplier la puissance grâce à une architecture parallèle, de façon à pouvoir augmenter le nombre d'opérations simultanées en un cycle d'horloge.
[modifier] Évolution de la technologie
Depuis le lancement du premier ordinateur sur le marché, les demandes en capacité de calcul sont devenues de plus en plus importantes. Le multitraitement symétrique (SMP) a longtemps été utilisé pour améliorer les performances et l'efficacité informatiques en répartissant les charges sur plusieurs processeurs. Le SMP est particulièrement efficace dans les environnements multiprocessus où plusieurs tâches (processus) doivent être gérées simultanément.
Avec l'évolution des demandes de performances applicatives, les concepteurs de processeurs sont confrontés à un problème : L'augmentation des capacités informatiques est tributaire de la puissance, et le fait d'augmenter la puissance nécessite de gérer aussi les niveaux de dissipation. À cela s'ajoutent les demandes des industriels qui souhaitent des ordinateurs moins encombrants, à savoir plus de serveurs par baie, des ordinateurs portables plus fins et plus légers, et un encombrement réduit pour les systèmes de bureau. Le traitement multi-cœurs aidera à relever ces défis. Cette évolution technologique augmentera les performances et la productivité dans des ordinateurs de plus petite taille capables d'exécuter simultanément plusieurs applications complexes et de compléter davantage de tâches en moins de temps.
[modifier] Atout principal
Dans le monde numérique actuel, la demande en matière de simulations 3D complexes, fichiers multimédias en continu, niveaux supplémentaires de sécurité, interfaces utilisateur plus sophistiquées, bases de données plus volumineuses et nombre plus important d'utilisateurs en ligne commence à dépasser les capacités des processeurs mono-cœurs.
Les processeurs multi-cœurs favorisent un véritable fonctionnement multitâche. Sur les systèmes mono-cœurs, le fonctionnement multitâche peut dépasser les capacités de l'UC, entraînant une baisse des performances liée à la mise en attente des opérations à traiter. Sur les systèmes multi-cœurs, dans la mesure où chaque cœur dispose de sa propre mémoire cache, le système d'exploitation dispose de suffisamment de ressources pour traiter en parallèle les tâches les plus exigeantes en calculs.
La technologie multi-cœurs peut améliorer l'efficacité du système et augmenter les performances applicatives des ordinateurs qui exécutent plusieurs applications en même temps.
[modifier] Les contraintes logicielles
Malheureusement, cette approche comporte quelques désavantages, puisque les programmes doivent être optimisés pour pouvoir exploiter pleinement les caractéristiques de ces processeurs. En cas contraire, ils gèrent seulement un des deux cœurs, sans se servir de l'autre, engendrant une baisse conséquente des performances.
En 2006, très peu de logiciels gèrent le bi-cœurs, et globalement les logiciels ne sont pas conçus pour tirer le maximum de cette technologie. Une fois effectuée une mise à niveau de tous les programmes vers la nouvelle architecture, les performances se détacheront nettement dans les applications gourmandes comme les jeux vidéos. À terme, les quadri-cœurs, formés de 4 cœurs, remplaceront le bi-cœurs, car le passage à cette architecture ne demande quasiment pas de modification logicielle.
[modifier] Processeur multi-cœurs de la PlayStation 3
Il existe déjà un processeur multi-cœurs : c'est le Cell, développé par IBM, Sony et Toshiba et à la base de la PlayStation 3. Dans ce cas, ils sont au nombre de 8 et hétérogènes, c'est-à-dire que chaque cœur s'occupe d'une tâche bien spécifique.
[modifier] Article connexe
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