Le CPU (Central Processing Unit) est le processeur qui exécute le système d’exploitation et les applications, recevant constamment des données de l’utilisateur et des programmes software. Le CPU est pratiquement le « cerveau » de l’ordinateur.
Sur cette page, nous verrons non seulement ce qu’est le CPU, mais aussi où il se trouve, en quoi il consiste et ce qu’il fait exactement. Vous découvrirez également comment comprendre quel est votre processeur, comment évaluer sa vitesse et comment améliorer ses performances.
CPU : FACE ET ARRIÈRE
La face avant du processeur présente le nom du fabricant et le modèle. La pâte thermique et le dissipateur sont ensuite appliqués. L’arrière est constitué des nombreuses petites broches, qui sont délicatement placées dans la carte mère.
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Où se trouve le CPU ?
Le processeur est inséré dans le socket ( logement ) du CPU avec les broches tournées vers le bas. Il est généralement fixé à sa position par un petit levier. Les CPU génèrent beaucoup de chaleur, c’est pourquoi ils sont reliés à un dissipateur thermique et à un ventilateur situé juste au-dessus. Dans la plupart des cas, ces deux composants sont fournis avec le CPU. Ainsi, si vous vérifiez la carte mère, vous repérerez facilement le processeur parce qu’il sera situé sous le ventilateur de son dissipateur thermique.
QUE FAIT RÉELLEMENT UN CPU ?
Une unité centrale recueille les instructions d’un programme ou d’une application et effectue un calcul. Ce traitement des données se divise en trois étapes clés : l’extraction, le décodage et l’exécution. L’UC récupère l’instruction dans la RAM (la mémoire volatile), décode l’instruction et l’exécute.
L’instruction exécutée, ou calcul, peut impliquer des opérations arithmétiques de base, la comparaison de nombres, l’exécution d’une fonction ou le déplacement de nombres dans la mémoire. Comme tout ce qui se trouve dans un dispositif informatique est représenté par des nombres, vous pouvez considérer l’unité centrale comme une calculatrice qui fonctionne incroyablement vite. La charge de travail qui en résulte peut permettre de lancer GTA V, de visionner une vidéo sur YouTube ou de calculer le nombre de chiffres dans une feuille de calcul.
Dans les systèmes modernes, l’unité centrale coordonne le matériel spécialisé.
QUELLE EST L’IMPORTANCE DE L’UNITÉ CENTRALE ?
De nos jours, votre CPU n’est plus aussi important que par le passé pour les performances globales du système, mais il joue toujours un rôle important dans la réponse et la vitesse de votre dispositif informatique. Les gamers bénéficieront généralement d’une vitesse de clock plus élevée, tandis que les travaux plus sérieux, tels que la CAD et l’édition vidéo, bénéficieront d’un plus grand nombre de cores du CPU.
N’oubliez pas que votre CPU fait partie d’un système et que vous devez donc disposer de suffisamment de RAM et d’un espace de stockage rapide pour lui fournir des données. La carte vidéo est le facteur le plus important dans les jeux et partout où une puissance de traitement graphique est nécessaire.
Maintenant que vous comprenez le rôle du processeur, vous êtes mieux placé pour choisir en connaissance de cause votre hardware de traitement. Consultez ce guide pour en savoir plus sur les meilleures puces d’AMD et d’Intel.
QUELS SONT LES COMPOSANTS DU CPU ?
Le processeur se compose de six éléments principaux :
- Unité de contrôle (CU)
- Unité logique arithmétique (ALU)
Registres - Cache
- Bus
- Clock (Horloge)
Unité de contrôle
Le CU permet d’extraire, de décoder et d’exécuter les instructions. Elle contrôle également le reste du hardware de l’ordinateur
Unité logique arithmétique
Le ALU a deux fonctions principales :
- Elle effectue des opérations arithmétiques et logiques (décisions). L’UAL est l’endroit où les calculs sont effectués et où les décisions sont prises.
- Elle sert de lien entre la RAM et la mémoire d’archivage de l’ordinateur.
Registres
Les registres sont de petites quantités de mémoire à grande vitesse contenues dans le CPU. Ils stockent de petites quantités de données nécessaires au cours du traitement, telles que
- l’adresse de la prochaine instruction à exécuter
- l’instruction courante en phase de décodage
- les résultats des calculs
Cache
Le cache est une petite quantité de mémoire vive à très grande vitesse située directement à l’intérieur du processeur. Il est utilisé pour stocker temporairement les données et les instructions que le processeur est susceptible de réutiliser. Cela permet un traitement plus rapide puisque le processeur n’a pas besoin d’attendre que les données et les instructions soient récupérées dans la RAM.
Bus
Un bus est une connexion interne à grande vitesse. Les bus sont utilisés pour envoyer des signaux de contrôle et des données entre le processeur et d’autres composants.
Trois types de bus sont utilisés :
- Le bus d’adresses : il transporte les adresses mémoire du processeur vers d’autres composants tels que la mémoire primaire et les périphériques d’input/output.
- Bus données : transporte les données réelles entre le processeur et les autres composants.
- Bus de contrôle : transporte les signaux de contrôle du processeur vers d’autres composants. Le bus de contrôle transporte également les impulsions d’horloge.
Clock
L’horloge du processeur envoie une impulsion électrique régulière qui synchronise (maintient dans le temps) tous les composants. La fréquence de l’impulsion est connue sous le nom de vitesse de clock. La vitesse de clock est mesurée en hertz. Plus la fréquence est élevée, plus le nombre d’instructions pouvant être exécutées à un moment donné est important.
Aujourd’hui, les processeurs fonctionnent généralement à une vitesse comprise entre 2 gigahertz (GHz) et 5 GHz, soit entre 2 milliards et 5 milliards d’impulsions ou de cycles par seconde.
QUELS SONT LES DIFFÉRENTS TYPES DE CPU ?
Les CPU peuvent être classés en différentes catégories : architecture (cisc et risc), fabricants, consommation d’énergie et type d’utilisation. Pour mieux comprendre le sujet, il est probablement préférable de les distinguer en fonction de ce que nous avons l’habitude d’utiliser, c’est-à-dire les CPU pour serveurs, fixes, portables et mobiles.
Les CPU des smartphones et des tablettes sont conçus pour l’efficacité énergétique, avec une architecture ARM. Les CPU des PC fixes ont une architecture X86 et sont conçus pour une puissance maximale. Les CPU des serveurs et des ordinateurs portables sont également de type X86.
Les CPU des serveurs ont généralement un nombre de cores beaucoup plus élevé que leurs homologues des ordinateurs de bureau. Les CPU mobiles ont généralement moins de cores et une vitesse de clock plus basse, ce qui réduit la consommation d’énergie.
Les CPU ARM commencent également à faire leur apparition dans les ordinateurs ; Apple a déjà commencé à utiliser la gamme de processeurs M1 dans ses MacBooks.
CPU DE L’ORDINATEUR
Les CPU pour ordinateurs sont généralement produits par Intel et AMD. Voici un exemple des processeurs les plus populaires du moment :
- CPU Intel de la 12e génération.
- Fréquence de base : 2,5 GHz.
- Douille LGA1700
- La nouvelle architecture hybride performante d'Intel intègre deux familles de cœurs dans un seul processeur, garantissant ainsi le bon fonctionnement de votre univers de jeu. Le directeur des...
- Les cœurs P sont conçus pour les performances des charges de travail simples et légères, améliorant ainsi les activités telles que les jeux et la productivité
- La nouvelle architecture du processeur est également compatible avec les dernières innovations de plate-forme, vous permettant d'améliorer les performances sur l'ensemble de votre PC, la prise en...
- Processeur Intel Core i5 pour PC de bureau (14ᵉ génération) 14400F Les processeurs Intel Core i5 pour PC de bureau (14ᵉ génération) prennent en charge les technologies PCIe 5.0 et 4.0, ainsi...
- Ils sont optimisés pour les jeux et la productivité, et offrent des performances élevées. Carte graphique dédiée requise.
- Compatibles avec les cartes mères basées sur les chipsets Intel série 700 et Intel série 600. Puissance de base du processeur 65 W. Intel Laminar RM1 inclus dans la boîte.
- Performances révolutionnaires et multitâche.
- Vitesse d'horloge maximale allant jusqu'à 4,3 GHz
- 4 cœurs, 8 fils
- 12e génération de processeurs Intel Core i7
- Processeur 12 Cores / 20 Threads
- 8 Performance-Cores (3.6 GHz - 5.0 GHz) + 4 Efficient-Cores (2.7 GHz - 3.8 GHz)
- Prise de processeur: Zócalo am4
- AMD Ryzen 7 Desktop Processors
- Composant pour: PC
- 6 cœurs/12 threads
- 3.6 ghz
- 65W configuration
- ARCHITECTURE ZEN 4 - Le nouveau standard pour les joueurs et créateurs. Profitez de performances incroyables ainsi que d'une efficacité énergétique accrue grâce à la nouvelle architecture AMD...
- 6 CŒURS ET 12 THREADS - Le Ryzen 7 7600X offre des fréquences incroyables (Base 4,7 GHz / Boost 5,3 GHz). L'overclocking est bien sûr possible puisque l'ensemble des cœurs sont débridés.
- DES CARACTÉRISTIQUES AVANCÉES - Avec une un TDP de 105 W, et ses 38 MB Cache L3, le Ryzen 5 7600X est taillé pour accomplir de grandes choses. Son I/O Die dispose également d'une puce graphique...
- TECHNOLOGIE AMD 3D V-CACHE: plus à présenter, cette technologie fait le bonheur des joueurs et permet d'atteindre des FPS très élevés dans tous les jeux.
- DES CARACTÉRISTIQUES AVANCÉES - Avec une un TDP de 105 W, et ses 100 MB Cache L3, le Ryzen 7 5700X3D est taillé pour accomplir de grandes choses.
- 8 CŒURS ET 16 THREADS - Le Ryzen 5 5700X3D offre d'excellentes fréquences (Base 3,1 GHz / Boost 4,1 GHz). L'overclocking est bien sûr possible puisque l'ensemble des cœurs sont débridés.
- ARCHITECTURE ZEN 5 - Le nouveau standard pour les joueurs et créateurs. Profitez de performances incroyables ainsi que d'une efficacité énergétique accrue grâce à la nouvelle architecture AMD...
- 8 CŒURS ET 16 THREADS - Le Ryzen 7 9700X offre des fréquences exceptionnelles (Base 3,8 GHz / Boost 5,5 GHz). L'overclocking est bien sûr possible puisque l'ensemble des cœurs sont débridés.
- DES CARACTÉRISTIQUES AVANCÉES - Avec une un TDP de seulement 65W, et ses 40 MB Cache L3, le Ryzen 7 9700X est taillé pour accomplir de grandes choses. Il dispose également d'une puce graphique...
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CORES, CLOCK ET COÛTS
À l’origine, les processeurs n’avaient qu’un seul core de traitement. Aujourd’hui, les processeurs modernes sont constitués de plusieurs cores qui leur permettent d’exécuter plusieurs instructions simultanément, ce qui permet d’intégrer plus de processeurs sur une seule puce. La plupart des CPU vendus aujourd’hui ont plus de quatre cores. Six cores sont considérés comme mainstream, tandis que les puces les plus chères vont de huit à 64 cores.
De nombreux processeurs utilisent également une technologie appelée multithreading. Imaginez un seul core physique du CPU capable d’exécuter deux lignes d’exécution (threads) simultanément, apparaissant ainsi comme deux cores « logiques » pour le système d’exploitation. Ces cores virtuels ne sont pas aussi puissants que les cores physiques parce qu’ils partagent les mêmes ressources, mais dans l’ensemble, ils peuvent contribuer à améliorer les performances multitâches du CPU lors de l’utilisation de logiciels compatibles.
La vitesse de clock est l’une des principales caractéristiques des processeurs. Il s’agit du chiffre « gigahertz » (GHz) ou « megahertz » (MHz) qui indique en fait le nombre d’instructions qu’un CPU peut traiter par seconde, mais il peut en fait brouiller les pistes. La vitesse de clock intervient principalement lorsqu’il s’agit de comparer des CPU de la même famille de produits ou de la même génération. Toutes choses égales par ailleurs, une vitesse de clock plus élevée est synonyme d’un processeur plus rapide. Toutefois, un i5 2500k de 2011 cadencé à 3,7 GHz sera beaucoup moins performant qu’un i3 1120 de 2020 cadencé à 3,5 GHz.
Comment déterminer le processeur dont vous disposez
Il existe plusieurs façons de vérifier le processeur que vous utilisez. La plus simple et la plus rapide consiste à ouvrir le gestionnaire des tâches de Windows. Sous Performance, cliquez sur CPU et, à droite, vous verrez quel est le processeur de votre ordinateur. Dans mon cas, il s’agit d’un AMD Ryzen 7 2700X. Si vous disposez du gestionnaire des tâches simplifié, il vous suffit de cliquer sur « plus de détails » pour accéder à la version complète.
Pour mieux voir les caractéristiques de votre processeur mais aussi de votre système, vous pouvez télécharger CPU-Z, un programme gratuit qui indique :
- Nom et numéro du processeur, nom de code, processus, niveaux de cache.
- Carte mère et chipset.
- Type de mémoire, dimensions, timing et spécification du module (SPD).
- Mesure en temps réel de la fréquence interne de chaque core, des fréquences de la mémoire.
Comment améliorer les performances du CPU ?
Pour améliorer les performances de votre processeur, vous pouvez suivre quelques étapes. Pour savoir quelles sont les applications qui occupent la plus grande partie du CPU, ouvrez la fenêtre du Gestionnaire des tâches pour voir les processus en cours d’exécution. Vous pouvez cliquer sur l’en-tête CPU pour classer et ordonner les processus en fonction de l’utilisation du processeur. Si vous constatez qu’une application d’arrière-plan inutile s’exécute et consomme votre CPU, il vous suffit de cliquer sur Terminer. Dans ce cas, cliquez simplement sur Terminer le processus pour fermer l’application.
Il est recommandé de ne pas utiliser de programmes pour améliorer les performances : ils ne font rien ou presque et… utilisent également des ressources du processeur pour fonctionner.
Si votre CPU est lent parce qu’il chauffe trop, vous devriez changer la pâte thermique et/ou le dissipateur thermique et les ventilateurs du boîtier.
Remarque : si vous constatez que votre CPU est épuisé par des applications normales, vous avez probablement besoin d’un ordinateur plus rapide. En revanche, si vous remarquez qu’un processus du système utilise trop de processeur alors que l’ordinateur est récent, vous devrez peut-être lancer une analyse avec Windows Defender ou Malwarebytes anti-malware, un antivirus gratuit.
Regardez également les autres composants de votre ordinateur :
- Qu’est-ce que la RAM ?
- Qu’est-ce que le CPU (post actuel)
- Qu’est-ce que la carte vidéo ?
- Qu’est-ce que la carte mère ?
- Qu’est-ce qu’un SSD ?
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