Architecture de machines Historique 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 : . , -

Utilisation du binaire 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 !

La puissance double tous les ans 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