CPUs
Intel vs AMD - un peu d'histoire !
Intel (Le Pionnier)
- Création : 1968 (par Gordon Moore, l'homme de la fameuse "Loi de Moore", et Robert Noyce).
- Philosophie : "On fait tout nous-mêmes". Intel conçoit l'architecture, dessine la puce, et possède ses propres usines géantes de fabrication (les Fabs).
- Besoins & Cible : La puissance brute. Ils ont dominé le monde du PC de bureau et des serveurs d'entreprise pendant des décennies.
- Concurrent principal : AMD.
AMD (L'Éternel Challenger devenu Titan)
- Création : 1969 (un an après Intel). Au début, AMD survivait en étant une "seconde source" pour Intel (l'armée américaine exigeait par exemple qu'Intel ait un sous-traitant pour ne pas dépendre d'une seule usine).
- Philosophie : L'agilité. Dans les années 2000, AMD a fait un choix historique : vendre ses usines pour devenir fabless (sans usine). AMD conçoit les puces, mais délègue la fabrication à des sous-traitants (principalement TSMC à Taïwan). Cela leur permet de se concentrer uniquement sur l'architecture.
- Besoins & Cible : Offrir le meilleur rapport performances/prix/cœurs. Ils bousculent violemment Intel sur les marchés du gaming et des serveurs.
- Concurrent principal : Intel.
CPU Sockets
Qu'est-ce qu'un CPU socket ?
Le socket du processeur c'est l'emplacement physique où le processeur vient s'insérer pour communiquer avec le reste du système.
LGA vs PGA vs BGA : Où sont les broches ?
LGA (Land Grid Array)
- Le principe : Les broches fragiles sont situées directement dans le socket de la carte mère. Le dessous du processeur est totalement plat, recouvert de petits rectangles de contact dorés (appelés lands).
- Qui l'utilise ? C'est le choix historique de Intel depuis le milieu des années 2000 (ex: sockets LGA 1200, LGA 1700). AMD s'y est également mis pour ses processeurs modernes (socket AM5) et ses puces serveurs (EPYC).
- Avantage commercial : Si une broche se tord pendant une mauvaise manipulation, c'est la carte mère qui est endommagée, pas le processeur (qui coûte généralement beaucoup plus cher).
PGA (Pin Grid Array)
- Le principe : C'est l'inverse exact. Les broches métalliques sont soudées directement sous le processeur. Le socket de la carte mère n'est qu'une grille de petits trous destinés à accueillir ces broches.
- Qui l'utilise ? C'était la marque de fabrique de AMD pendant de très nombreuses années sur ses plateformes grand public, notamment le célèbre socket AM4 (processeurs Ryzen de 1ère à 5ème génération).
- Risque technique : Si tu laisses tomber un processeur PGA, les broches se tordent ou se cassent très facilement, rendant le processeur inutilisable.
BGA (Ball Grid Array)
Le BGA (Ball Grid Array) est un type de boîtier de processeur (ou de puce électronique) qui est directement et définitivement soudé sur la carte mère.
Tu trouveras du BGA partout dans les appareils modernes (smartphones, tablettes, PC portables fins comme les MacBooks ou les ultrabooks, consoles de jeux, et cartes graphiques).
Le processus d'installation en usine :
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- Le processeur est posé de manière automatisée sur la carte mère par une machine de haute précision.
- La carte mère passe ensuite dans un four à refusion industriel.
- La chaleur fait fondre brièvement les billes d'étain, ce qui soude définitivement le processeur à la carte mère.
Image PGA vs LGA vs BGA :
Mécanisme ZIF (Zero Insertion Force)
C'est un système mécanique qui te garantit que tu n'as jamais besoin de pousser ou d'appuyer sur le processeur pour le faire entrer dans le socket.
Comment ça marche ? Tu lèves un petit levier métallique situé sur le côté du socket. Cela ouvre la grille (sur un socket PGA) ou dégage la plaque de rétention (LGA). Tu poses délicatement le processeur en alignant les détrompeurs (un petit triangle doré dans un angle). Le processeur descend tout seul par simple gravité. Ensuite, tu rabaisses le levier pour verrouiller les contacts électriques.
Les deux géants : Intel vs AMD
Pour plus de détails sur Intel, AMD et ARM voir cette page : Intel vs AMD vs ARM
Intel : Utilise des dénominations basées sur le nombre exact de broches. Par exemple, le socket LGA 1700 possède exactement 1700 broches à l'intérieur.
AMD : Utilise des noms de familles de sockets. Le plus célèbre de l'ère moderne est le AM4 (format PGA). Son successeur moderne est le AM5 (qui est passé au format LGA).
CPU Features
CPU Architecture
1. Les composants internes du CPU
Le CPU est un circuit qui exécute des instructions. Il est composé de plusieurs unités spécialisées qui travaillent ensemble.
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Les registres sont la mémoire la plus rapide qui existe — ils sont physiquement intégrés dans le processeur. Un registre stocke une seule valeur (ex: 64 bits) pendant qu'elle est en cours de traitement. Il y en a très peu (une vingtaine typiquement). |
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L'ALU (Arithmetic Logic Unit) exécute les opérations entières : additions, soustractions, comparaisons, ET/OU logiques. C'est le "calculateur" du CPU. |
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La FPU (Floating Point Unit) fait la même chose mais pour les nombres à virgule flottante (décimaux). Historiquement un chip séparé (le co-processeur 8087 d'Intel), elle est intégrée dans le CPU depuis le Pentium. |
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Le cache (L1, L2, L3) est une mémoire ultra-rapide mais petite, intégrée au CPU, qui sert à éviter d'aller chercher les données dans la RAM (beaucoup plus lente). L1 est le plus rapide (~1ns), L3 le plus grand. |
2. Les architectures de jeux d'instructions (ISA)
Un ISA (Instruction Set Architecture) définit le langage que le CPU comprend — quelles instructions existent, comment elles sont encodées en binaire, combien de bits elles manipulent.
x86 (IA-32) — 32 bits
Intel a sorti le 8086 en 1978 (16 bits), puis le 80386 en 1985 qui introduit le 32 bits et crée ce qu'on appelle l'architecture IA-32 ou x86. Le principe est la compatibilité descendante : chaque génération peut exécuter les programmes des générations précédentes.
La famille x86 passe par 8 bits → 16 bits (8086) → 32 bits (80386, Pentium, Celeron). En 32 bits, les adresses mémoire font 32 bits, ce qui limite la RAM à 4 Go maximum (2³² adresses).
x86-64 (x64) — 64 bits
En 2003, AMD sort l'AMD64, une extension 64 bits de x86. Intel suit avec EM64T (rebaptisé Intel 64). Aujourd'hui on parle de x86-64 ou simplement x64. Les avantages : adresses 64 bits → plus de 4 Go de RAM, registres plus larges, plus de registres disponibles, calculs plus précis. Tous les PC modernes utilisent x64.
ARM — Architecture RISC à faible consommation
ARM (Advanced RISC Machines) utilise un jeu d'instructions RISC : moins d'instructions, plus simples, plus régulières.
Résultat : moins de transistors, donc moins de chaleur et moins de consommation électrique. C'est pour ça qu'ARM domine les smartphones, tablettes et objets connectés depuis les années 2000.
Les Apple Silicon (M1, M2, M3, M4) sont des puces ARM conçues par Apple. En passant du x86 Intel à ses propres puces ARM en 2020, Apple a obtenu des performances exceptionnelles avec une consommation réduite — les MacBook Air M-series n'ont d'ailleurs pas de ventilateur.