Architecture de machinesHistorique

Cours 2000-2001

Préhistoire : mécanisation des calculs– -3000 : Octogramme de Fou-Hi– -500 : Boulier et abaques– -300 : Aristote definit la logique

Machines mécaniques– 1642 : Pascal : pascaline

• additions et soustractions

– 1679 : Leibnitz arithmétique binaire– 1792 : Télégraphe optique de chappe: première

méthode de communication

Machine à différences de Babbage (1833)

Invention du codage

1844 : Code Morse– Codage des lettres avec 2 symboles : . , -

A — I Q — — — Y — — — 7 — —

B — J — — — R — Z — — 8 — — —

C — — K — — S 1 — — — — 9 — — — —

D — L — T — 2 — — — 0 — — — — —

E M — — U — 3 — — . — — —

F — N — V — 4 — ? — —

G — — O — — — W — — 5 , — — — —

H P — — X — — 6 — / — —

1844 : Algèbre de boole Utilisation du binaire

– 2 symboles {0,1} , {Vrai, Faux}– Opérations sur ces symboles

• ET, OU, NON, …

1937 : Calculabilité– Machine de Turing

1938 : Shannon réalise un parallèle entre le binaire et l’électronique– Invention du Bit

Machines électroniques 1940-1970

Machines pour le décryptage

1941 : Konrad Zuse invente le Z3 – Premier calculateur à programme enregistré

1946 Eniac – 330 multiplications/seconde horloge à 100 Khz – Programme entré par recablage– En 1948, upgrade avec des instructions

prédéfinies (premier langage machine),

1945 : Principe de Von Neumann Rapport EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer)

– Ordinateur de Von Neumann• Machine universelle contrôlée par programme• Instructions codées enregistrées en mémoire• Exécution séquentielle des opérations

– 5 composants pour un ordinateur• Unité arithmétique et logique• Unité de commande• Mémoire centrale• Unité d’entrée• Unité de sortie

Architecture toujours utilisée de nos jours

1948 : Invention du transistor

Remplace les relais et tubes à vide

Entrée

Contrôle

Sortie

Evolution du stockage

1951 : Première mémoire de masse, le tambour ERA 1101 capacité 1Mo

1953 : Mémoires à tores 1956 : Premier disque dur

– 5Mo sur 50 disques de 61 cm de diamètre.

1970 : Première puce mémoire crée par Intel qui contient 1024 tores de ferrite soit 128 octets.

Machines électroniques 1946-1970

Les machines à microprocesseur

Microprocesseur : Intégration de transistors 1971 : Premier microprocesseur

– Intel 4004 : 2300 transistors, 4 bits, 108 Khz, 640 octets de mémoire adressable.

– Disponibilité d’un «chipset» : ensemble de contrôleurs nécessaires à la liaison microprocesseur/ environnement.

Naissance de la micro informatique

Machines accessibles au grand public– Au départ programmables en BASIC ou

Assembleur

Premier portable

Les stations de travail 1981 : Création de SUN Machines haut de gamme avec architecture propriétaire

– Machines pour le calcul individuel avec des spécialisations (SGI, HP, SUN, Digital)

– Système d ’exploitation UNIX– Architecture propriétaire– Interface X-Windows

Maintenant rejointes par les micro ordinateurs– Mêmes microprocesseurs (PIV = HP PA9000)

– Baisse des coûts de développement

Les supercalculateurs

Calcul performant– Applications scientifiques

(météo, simulations) Intégration de plusieurs

microprocesseurs toujours plus rapides

Toujours dépassés !

Loi de moore

La puissance double tous les ans– Réalisé pour les capacités de calcul– Non valable pour le stockage et la

mémoire

Evolution globale

->1970 : une machine pour plusieurs personnes

1970-1995 : une machine par personne Maintenant 1 personne, plusieurs machines