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Architecture et Technologies des Ordinateurs

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Architecture et Technologies des Ordinateurs. Cours d’Initiation à l’Attention des Étudiants de Première Année de l’IUP-MIAGE. Jean-Pierre Lips lips@deptinfo.unice.fr. Plan du cours. Introduction 1 ère Partie : Concepts de base

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architecture et technologies des ordinateurs

Architecture et Technologies des Ordinateurs

Cours d’Initiation à l’Attention

des Étudiants de Première Année

de l’IUP-MIAGE

Jean-Pierre Lipslips@deptinfo.unice.fr

plan du cours
Plan du cours
  • Introduction
  • 1ère Partie : Concepts de base
  • 2ème Partie : Traitement des données : les processeurs
  • 3ème Partie : Stockage des informations : les mémoires
  • 4ème Partie : Transfert des informations : les bus
  • Conclusion

Initiation à l'architecture des ordinateurs

plan du cours introduction
Plan du cours : Introduction
  • Introduction
    • Objectifs du cours
    • Bibliographie
    • Historique
  • 1ère Partie : Concepts de base
  • 2ème Partie : Traitement des données : les processeurs
  • 3ème Partie : Stockage des informations : les mémoires
  • 4ème Partie : Transfert des informations : les bus
  • Conclusion

Initiation à l'architecture des ordinateurs

l ments d un ordinateur
Éléments d’un ordinateur

Référence : Architecture et Technologie des Ordinateurs, Paolo Zanella & Yves Ligier – Dunod 2000

Initiation à l'architecture des ordinateurs

carte m re abit kt7a 1 3
Carte mère Abit KT7A (1/3)

I/O ‘s

Connecteurs PCI

Support du processeur (AMD Athlon ou Duron)

Connecteurs ISA

Ventilateur du Chipset

Connecteur AGP

Slots mémoire (SDRAM)

Connecteurs IDE

Initiation à l'architecture des ordinateurs

carte abit kt7a topologie 2 3
Carte ABIT KT7A :Topologie (2/3)

Initiation à l'architecture des ordinateurs

carte abit kt7a diagramme 3 3
Carte ABIT KT7A :Diagramme (3/3)

Initiation à l'architecture des ordinateurs

mod le en couches
Modèle en couches

Initiation à l'architecture des ordinateurs

plan du cours introduction1
Plan du cours : Introduction
  • Introduction
    • Objectifs du cours
    • Bibliographie
    • Historique
  • 1ère Partie : Concepts de base
  • 2ème Partie : Traitement des données : les processeurs
  • 3ème Partie : Stockage des informations : les mémoires
  • 4ème Partie : Transfert des informations : les bus
  • Conclusion

Initiation à l'architecture des ordinateurs

bibliographie
Bibliographie
  • Architecture et Technologie des Ordinateurs, 3ème Edition Paolo Zanella & Yves Ligier – Dunod 2000
  • Architecture de l’Ordinateur, 4ème EditionAndrew Tanenbaum – Dunod 2001, 6ème Edition
  • Technologie des Ordinateurs et des RéseauxPierre-Alain Goupille –Dunod 1998
  • Computer Organization and Architecture, 6th EditionWilliam Stallings – Prentice Hall 2003

Initiation à l'architecture des ordinateurs

sources internet 1 2
Sources Internet (1/2)
  • Cours Architecture des ordinateurs (E.Viennet, M. Voisin)http://www-gtr.iutv.univ-paris13.fr/Cours/Mat/Architecture/Cours
  • Architecture des ordinateurs (Patrick Marcel)http://www.blois.univ-tours.fr/~marcel/archi/
  • Structure des ordinateurshttp://membres.lycos.fr/jfdelepi/inf_stru.htm
  • Cours Architecture des ordinateurs (Sylvain Tisserant)http://marpix1.in2p3.fr/calo/my-web/archi/archi.html
  • Cours Architecture des ordinateurs (David Simplot)http://www.lifl.fr/~simplot/ens/archi/

Initiation à l'architecture des ordinateurs

sources internet 2 2
Sources Internet (2/2)
  • Technical Resource and Course Web Site for Computer Organization and Architecture, 5th Edition by Williams Stallingshttp://williamstallings.com/COA5e.html
  • De Von Neumann aux super-microprocesseursde F. Anceauhttp://lmi17.cnam.fr/~anceau/UTLS/UTLS_txt.pdf
  • Histoire, épistémologie de l'informatique et révolution tehnologique par Gérard VERROUSThttp://hypermedia.univ-paris8.fr/

Initiation à l'architecture des ordinateurs

plan du cours introduction2
Plan du cours : Introduction
  • Introduction
    • Objectifs du cours
    • Bibliographie
    • Historique
  • 1ère Partie : Concepts de base
  • 2ème Partie : Traitement des données : les processeurs
  • 3ème Partie : Stockage des informations : les mémoires
  • 4ème Partie : Transfert des informations : les bus
  • Conclusion

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique les th oriciens
Historique : les théoriciens
  • Antiquité : Aristote fonde les bases de la Logique
  • ≈ 1675 : Leibnitz invente le système binaire moderne (0 et 1)
  • 1854 : Boole publie « The Mathematical Analysis of Logic » qui décrit un système de logique symbolique à la base des machines modernes: l’algèbre de Boole.
  • 1936 : Turing définit la machine qui porte son nom
  • 1938 : Shannon fait la synthèse entre l’algèbre de Boole et les circuits électriques.
  • 1945 : Von Neumann définit l’architecture des ordinateurs modernes
  • 1948 : Shannon pose les bases de la théorie de l’information.

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique les r alisations
Historique : les réalisations
  • 1623 Schickard conçoit la première machine à calculer
  • 1642 Pascal réalise la Pascaline (addition, soustraction)
  • 1694 Leibniz : ajoute la multiplication et la division
  • 1728 Falcon : commande pour métiers à tisser, puis en
  • 1805 Jacquard : programmation par cartons perforées articulés
  • 1840 Babbage : Machine analytique
  • 1884 Hollerith : tabulatrice à cartes perforées
  • 1945 Von Neumann définit l’architecture de l’ordinateur universel
  • 1949 Wilkes réalise à Cambridge le premier ordinateur : l’ EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator)

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique les tapes technologiques
Historique : les étapes technologiques
  • 1890 : Carte perforée (Hermann Hollerith)
  • 1904 : Tube à vide : diode (John Fleming) triode
  • 1947 : Transistors (Schockley, Brattain, Bardein)
  • 1950 : Mémoires à Tores (Papian)
  • 1958 : Circuits intégrés (Killy)

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique l volution technologique
Historique : l’évolution technologique
  • < 1900 : Calcul mécanique Génération 0
  • 1946-1957 : Tubes à vide Génération 1
  • 1958-1964 : Transistors et circuits discrets Génération 2
  • 1965- : SSI (Small Scale Integration) Gé - jusqu’à 100 circuits par puce né
  • -1970 : MSI (Medium Scale Integration) ra de 100 à 3000 circuits par puce ti
  • 1971-1977 : LSI (Large Scale Integration) on de 3000 à 100 000 circuits par puce 3
  • 1978-2002 : VLSI (Very Large Scale Integration) Génération 4 de 105 à 108 circuits par puce
  • Demain : ULSI (Ultra Large Scale Integration) > 108 circuits par puce

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique loi de moore 1 2
Historique : Loi de Moore (1/2)
  • Loi de Gordon Moore(Cofondateur d’Intel)
  • Augmentationde la densité des composants :Le nombre de transistors sur une puce double tous les 18 mois.
  • Le coût d’une puce reste pratiquement constant.
  • L’augmentation de la densité des circuits s’accompagne:
    • d’une augmentation de performance,
    • d’une réduction de la consommation électrique,
    • D’une augmentation de la fiabilité.

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique loi de moore 2 2
Historique : Loi de Moore (2/2)

(source : http://www.intel.com/research/silicon/mooreslaw.htm )

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique volution des processeurs
Historique : Évolution des Processeurs

(source : http://www.intel.com/research/silicon/mooreslaw.htm )

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique synth se
Historique : Synthèse

Référence : Architecture et Technologie des Ordinateurs, Paolo Zanella & Yves Ligier – Dunod 2000

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique la premi re machine
1642 La Pascaline inventée par Blaise PascalHistorique : la première machine

Additions et soustraction denombres décimaux

Détail

Machine à 8 chiffres

Machine ouverte

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique les premi res machines
1945 l’ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) 18000 Tubes – 30 tonnes Multiplie 2 nombres de 10 chiffres en 3 millisecondesHistorique : les premières machines

Changement d’une lampe

Câblage du programme

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique quelques machines interm diaires
Historique : quelques machines intermédiaires
  • 1964 IBM lance la famille 360 des ordinateurs compatiblesDébut de l’ère des  « Mainframes »
  • 1980 IBM sort le PC (Personal Computer)Début de l’ère de l’informatique individuelle

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique les machines en 2002 1 2
Historique : les machines en 2002 (1/2)
  • 2002 Ordinateur de bureau (DeskTop)
  • 2002 Ordinateurs Portable et Ultraportable
  • Power PC G4 Processor
  • 15 inches flat pannel LCD Display

Apple iMac

  • Latest Intel processors 1.20-GHz, Mobile Intel® Pentium® III Processor-M
  • Integrated 802.11b wireless LAN technology

HP omnibook 510

Initiation à l'architecture des ordinateurs

historique les machines en 2002 2 2
Historique : les machines en 2002 (2/2)
  • 2002 Station de Travail (Workstation)
  • 2002 Serveurs / Mainframe
  • Up to two 1.05-GHz UltraSPARC® III Cu processors
  • 64 bits Architecture
  • up to 8 GB of main memory
  • up to 146 GB disk storage.

Sun Blade[tm] 2000

  • Main Memory Up to 64 Go
  • 64 bits Architecture

IBM eServer zSERIES 900

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