Ce texte a été initialement écrit pour le journal de mon école (ENSAF HEBDO), et est paru à l’édition de la semaine dernière.
Dans nos ordinateurs, l’un des composants fondamentaux est le microprocesseur. Depuis son invention en 1971 par INTEL, ce composant n’a cessé de se perfectionner pour être utilisé aujourd’hui dans des domaines dépassant les prévisions de départ.
Sont rôles principale est résumé tout simplement dans l’exécution d’instructions. Et plus ces instructions sont rapidement exécutées, plus nous avons le résultat plus rapidement, et plus le processeur est puissant. Gordon MOORE, ingénieur chez INTEL, déclarait qu’à prix constant, le nombre de transistor que compose un microprocesseur double tous les deux ans, et que la puissance de ces processeurs double tous les 18 mois. Cette loi c’est effectivement bien vérifier durant toutes ces années, non seulement pour les microprocesseurs, mais aussi pour les mémoires RAM.
Loi de MOORE
Au départ, pour augmenter la puissance d’exécution d’instructions, les microprocesseurs essayaient de les exécuter en un minimum de temps. C’est ce que décrit la fréquence du microprocesseur appelé aussi fréquence du CPU. Il a fallut pour cela miniaturiser les puces pour la simple raison que pour exécuter une tache rapidement il faut que les données manipulées soit tout prêt. Pour le µP c’est pareil, la majorité des µP d’aujourd’hui doivent se trouver à une distance inférieure à 30 cm de la RAM.
Cette solution d’augmenter la fréquence, bien qu’efficace au départ, fut très difficile à mettre en place dès qu’elle atteignit les 3GHz. Et pour cause, l’échauffement. Plus un circuit fonctionne vite, plus il consomme de l’électricité, et plus la loi d’Ohm fait son effet. Et vu la très petite taille des circuits, une surchauffe pourrait causer sa destruction. Et c’est pourquoi les ordinateurs d’aujourd’hui refroidit à l’air, ne peuvent pas dépasse les 3.5GHz.
La solution utiliser aujourd’hui pour augmenter encore plus la puissance, est le parallélisme. Au lieu d’ajouter des transistors bêtement, nous allons mettre deux puces sur le même circuit intégré, qui en même temps exécuterons deux instructions en parallèle. Cette idée donna lieu aux Dual Core, Core 2 Duo, Core 2 Quad…
Mais forcément, miniaturiser possède des limites. Imaginez un peu : les microprocesseurs d’aujourd’hui sont gravés en 45nm. Ce qui veut dire que les fils qui composent les circuits d’aujourd’hui possèdent quelque 200 atomes de diamètre. Ce nombre viendra forcément à décroitre, mais le fil devra bien avoir quelques atomes de diamètre pour pouvoir faire passer les électrons ! Il est prévisible que cette limite nous l’atteignons dans un peu plus de 10 ans selon la loi de MOORE et les prévisions de FEYNMAN.
