Un processeur (aussi appelé microprocesseur ou CPU pour Central Processing Unit) est le coeur de l'ordinateur. Ce composant a été inventé par Intel (avec le modèle 4004) en 1971. Il est chargé de traiter les informations et d'exécuter les instructions.

Il ne sait communiquer qu'avec le reste de l'ordinateur via le langage binaire. Le processeur est rythmé par une horloge (quartz) cadencée plus ou moins rapidement (on parle alors de fréquence). A chaque impulsion d'horloge (signal électrique passant du niveau bas au niveau haut en cas de front montant), le processeur lit l'instruction stockée généralement dans un registre d'instruction (un registre est une petite mémoire très rapide située dans le processeur en lui-même) et exécute l'instruction. Dans une même gamme (et donc à architecture comparable) un processeur cadencé plus rapidement est plus efficace car il peut traiter les instructions plus rapidement.

Structure d'un microprocesseur

L'unité centrale d'un microprocesseur comprend essentiellement :

• une unité arithmétique et logique (U.A.L) qui effectue les opérations ;
• des registres qui permettent au microprocesseur de stocker temporairement des données ;
• une unité de contrôle qui commande l'ensemble du microprocesseur en fonction des instructions du programme.

Certains registres ont un rôle très particulier :

• le registre indicateur d'état (flags), ce registre donne l'état du microprocesseur à tout moment, il peut seulement être lu ;
• le compteur de programme (PC, Program Counter), il contient l'adresse de la prochaine instruction à exécuter ;
• le pointeur de pile (SP, Stack Pointer), c'est le pointeur d'une zone spéciale de la mémoire appelée pile où sont rangés les arguments des sous-programmes et les adresses de retour.
• Seul le Program Counter est indispensable, il existe de (rares) processeurs ne comportant pas de registre d'état ou pas de pointeur de pile (par exemple le NS32000).

L'unité de contrôle peut aussi se décomposer :

• le registre d'instruction, mémorise le code de l'instruction à exécuter ;
• le décodeur décode cette instruction ;
• le séquenceur exécute l'instruction, c'est lui qui commande l'ensemble des organes du microprocesseur.

Historique du processeur

• Date : l’année de commercialisation du microprocesseur.
• Nom : le nom du microprocesseur.
• Nombre de transistors : le nombre de transistors contenus dans le microprocesseur.
• Finesse de gravure (nm) : le diamètre (en nanomètres) du plus petit fil reliant deux composantes du microprocesseur. En comparaison, l'épaisseur d'un cheveu humain est de 100 microns = 100 000 nm.
• Fréquence de l’horloge : la fréquence du signal d'horloge interne qui cadence le microprocesseur. MHz = million(s) de cycles par seconde. GHz = milliard(s) de cycles par seconde.
• Largeur des données : le premier nombre indique le nombre de bits sur lequel une opération est faite. Le second nombre indique le nombre de bits transférés à la fois entre la mémoire et le microprocesseur.
• MIPS : le nombre de millions d’instructions effectuées par le microprocesseur en une seconde.

Lire un article plus détaillé : Le processeur - guide d'achat et fonctionnement technique http://www.vulgarisation-informatique.com/processeur.php

Comment fabriquer un microprocesseur : http://www.vulgarisation-informatique.com/fabrication-processeur.php