Définition
Architecture von Neumann
Un modèle conceptuel qui décrit la structure d'un ordinateur. Il se compose d'une unité centrale de traitement (CPU), d'une mémoire, d'un moyen d'entrée/sortie et d'un bus système pour permettre la communication entre les composants.
Unité centrale de traitement (CPU)
La partie de l'ordinateur qui interprète et exécute les instructions des programmes. Elle comprend l'unité de contrôle, l'unité arithmétique et logique (ALU) et des registres.
Mémoire
Composant qui stocke temporairement des données et des instructions nécessaires pour l'exécution des programmes. Elle est divisée en mémoire vive (RAM) et mémoire morte (ROM).
Bus
Un système de communication qui transfère des données entre les différentes parties d'un ordinateur.
Composants principaux de l'ordinateur
L'architecture d'un ordinateur repose sur plusieurs composants essentiels, chacun jouant un rôle crucial dans la performance et la fonctionnalité du système. Parmi les plus importants, on trouve la CPU, la mémoire, les bus et les périphériques d'entrée/sortie. Leur interaction et leur interconnexion déterminent en grande partie l'efficacité globale de l'ordinateur.
Le rôle de la CPU
La CPU est souvent décrite comme le 'cerveau' de l'ordinateur, car elle exécute les instructions des programmes par le biais de cycles d'instruction consistant en des phases de recherche, de décodage et d'exécution. L'ALU réalise des calculs arithmétiques et logique, tandis que l'unité de contrôle gère l'enchaînement des opérations au sein du processeur.
Architecture et mémoire
La mémoire joue un rôle central dans le fonctionnement de l'ordinateur. La mémoire vive (RAM) est utilisée pour stocker des données et des instructions pendant que le CPU les traite. La mémoire morte (ROM) contient des instructions cruciales nécessaires au démarrage et au bon fonctionnement de l'ordinateur. C'est la RAM qui permet d'accéder rapidement aux données en cours, tandis que d'autres formes de mémoire non volatile assurent le stockage à long terme.
Le système bus
Les bus dans un ordinateur sont des circuits qui relient entre eux les divers composants, facilitant ainsi la communication et le transfert de données. Le bus système est subdivisé en bus de données, d'adresses et de contrôle. Une architecture bien conçue implique un flux de données efficace, réduisant les goulots d'étranglement et améliorant la performance globale.
Gestion des entrées/sorties
Les périphériques d'entrée/sortie comprennent tous les composants qui permettent à un ordinateur de recevoir des données de l'extérieur et de produire un résultat. La gestion de ces périphériques, via des contrôleurs et des pilotes, est essentielle pour assurer des interactions en temps réel et fluides avec les utilisateurs et autres systèmes.
A retenir :
L'architecture des ordinateurs est un domaine vaste et essentiel qui englobe l'interconnexion et le fonctionnement coordonné des unités de traitement, de la mémoire, des bus et des systèmes d'entrée/sortie. La conception de ces architectures vise à optimiser la performance et l'efficacité énergétique tout en répondant aux besoins des utilisateurs et des applications modernes.
