Vous êtes ici

  1. Accueil
  2. Architecture des proceseurs

Architecture des proceseurs

Architecture des proceseurs

En pratique :

Volume horaire de cours : 14
Volume horaire global de TP : 16
Langue principale : français

Description du contenu de l'enseignement

Les évolutions concernant les architectures des processeurs permettent d’obtenir des performances importantes lors de l’exécution des applications. Ces performances sont obtenues par la mise en place de techniques architecturales matérielles permettant de traiter plus d’instructions par cycle. L‘objectif de ce cours est donc de comprendre en détails ces techniques afin d’être en mesure d’optimiser le codage des applications pour tirer pleinement partie des capacités offertes par les architectures modernes de processeurs.
Le fonctionnement pipeline est présenté et les aléas apportés par ce type de fonctionnement sont discutés. Par la suite, les techniques avancées permettant d’augmenter les performances sont étudiées à la fois en cours, en travaux dirigés, mais également en travaux pratiques. Les techniques telles que l’allongement du pipeline, l’exécution dans le désordre, l’exécution multi-thread, etc, sont abordées, notamment en vue de préparer le cours de multiprocesseurs qui suit.
Ce cours est aussi l’occasion de rediscuter des hiérarchies mémoires et de présenter les évolutions actuelles de ces hiérarchies dans les architectures modernes.


Compétences à acquérir

À la fin de ce module, l'étudiant doit être capable de

  • Connaître les étapes d’exécution des instructions dans un processeur classique ;
  • Comprendre le fonctionnement pipeline d’un contrôleur de processeur ;
  • Comprendre les aléas de fonctionnement posés par le pipelinage d’un cœur de processeur ;
  • Comprendre les mécanismes permettant d'optimiser le code assembleur en vue d’obtenir de meilleures performances ;
  • Connaître le fonctionnement d’une hiérarchie mémoire ;
  • Analyser le gain obtenu par une hiérarchie mémoire par rapport à une exécution d’application donnée.

Modalités d’organisation et de suivi

Plan du cours :

  • Introduction
  • Rappel sur le fonctionnement pipeline
  • Techniques avancées permettant d’augmenter les performances
  • Evolutions actuelles des architectures, vers le multi-coeurs

Bibliographie, lectures recommandées

  • J.L.Hennessy, D.A.Patterson, Computer Architecture, Fifth Edition: A Quantitative Approach (The Morgan Kaufmann Series in Computer Architecture and Design) 5th Edition
  • Structured computer organization, 4 eme édition, A.S.Tanenbaum, Prentice Hall
  • Computer organization and architecture, 4 eme édition, W.Stalling, Prentice Hall
  • Architecture de l’ordinateur, E.Lazard, Collection Synthex, Pearson Education

Pré-requis

Pré-requis obligatoires

  • Connaissance d’un processeur (INFO 1)
  • Bases des systèmes numériques (INFO 1)
  • Introduction aux micro-contrôleurs (INFO 1)