Ils arrivent ! Dès cet été, certains PC de bureau seront équipés de processeurs ‘ dual core ‘ (double c?”ur, en français) tels que l’Athlon 64 X2 d’AMD et le Pentium D d’Intel. Les
portables leur emboîteront le pas quelques mois après. Intel et AMD en sont convaincus : d’ici à deux ans, tous les ordinateurs seront dotés de ce nouveau type de puce. Pour quels bénéfices ? Augmenter la puissance de calcul et, surtout,
faire fonctionner de manière plus ‘ fluide ‘ plusieurs logiciels en même temps.Dérivé de celui des ordinateurs à deux processeurs (biprocesseurs), utilisé depuis longtemps, le principe du double c?”ur est très simple : il consiste à faire tenir l’équivalent de deux processeurs dans un même circuit intégré
(une seule puce, donc). Pour prendre une image, c’est un peu comme si l’on doublait les unités de travail dans une fabrique. Un processeur peut en effet être considéré comme une sorte d’usine. De l’extérieur, on ne voit qu’un bâtiment auquel
aboutissent différentes voies de communication ; dans le cas d’un processeur, c’est le boîtier ‘ à pattes ‘ que l’on insère dans son support, sur la carte mère, et qui échange des informations avec
les autres composants (mémoire, circuit graphique, etc. ) via différents ‘ bus ‘ (équivalents à des ‘ fils électriques ‘). Comme dans une usine abritant
des unités de montage avec des machines-outils et des salles de stockage temporaire, le boîtier du processeur contient un ensemble complexe d’unités de calcul et de mémoires composées de minitransistors ?” plusieurs millions dans les modèles
actuels ?” intégrés dans un pavé de silicium de seulement quelques millimètres carrés. C’est précisément cette partie ‘ productive ‘ que l’on appelle le c?”ur. L’intérêt du dual core est
évident : en utilisant deux c?”urs au lieu d’un, un processeur peut traiter plus de données simultanément. Pourquoi procéder ainsi ? Parce que le modèle à simple c?”ur utilisé sur les processeurs classiques a atteint ses limites.
Jusqu’alors, les concepteurs de processeurs augmentaient la puissance de calcul de leurs puces en les faisant travailler à une fréquence plus élevée (des mégahertz puis des gigahertz), comme quand on augmente la cadence de travail dans une usine.
L’ennui, c’est qu’en faisant grimper la fréquence, on augmente aussi la chaleur dissipée par le circuit intégré (chaque transistor consommant et dégageant une certaine quantité d’énergie à chaque cycle d’horloge), ce qui engendre des problèmes de
refroidissement. D’où l’idée d’arrêter la course à la fréquence et de doubler les c?”urs des processeurs.
Un gain en puissance qui n’est pas toujours garanti
A priori, on pourrait penser qu’en procédant ainsi, on double la puissance de calcul. La réalité est plus nuancée. Car pour profiter pleinement de deux c?”urs, comme de deux processeurs ou de deux chaînes de production dans une
usine, il faut leur donner du grain à moudre, en leur faisant partager des tâches ou en les faisant travailler en parallèle. Or, la plupart des logiciels actuels ne sont pas conçus pour exploiter deux processeurs ou deux c?”urs : ils
travaillent principalement de façon ‘ séquentielle ‘, en enchaînant des tâches élémentaires (des threads, ou ‘ processus légers ‘ dans le jargon
informatique) qui ne peuvent pas être traitées indépendamment les unes des autres et donc pas réparties entre deux unités de calcul. Les logiciels de ce type ne tirent pas vraiment parti des processeurs dual core puisqu’ils n’utilisent qu’un seul
c?”ur… tant qu’ils fonctionnent seuls.Tout change en effet quand on fait tourner simultanément plusieurs logiciels, comme on le fait lorsqu’on utilise en même temps un navigateur Web, un traitement de texte, un lecteur audio et un programme de décompression de données,
par exemple, avec un système d’exploitation multitâche comme Windows, Mac OS ou Linux. Dans ce genre de situation ?” très fréquente aujourd’hui ?”, un processeur classique (mono-c?”ur, donc) donne l’illusion de tout faire en même
temps. En réalité, chaque logiciel travaille en alternance, le processeur basculant constamment d’un programme à un autre. Sous le contrôle du système d’exploitation, qui gère les priorités des différents programmes, il consacre ainsi de courtes
périodes de temps à chaque tâche. Et c’est parce qu’il fait tout cela très rapidement (plusieurs millions de fois par seconde) qu’on a une impression de simultanéité. Toutefois, comme certaines tâches sont plus gourmandes en calcul ?” ou d’une
priorité plus élevée ?” que d’autres, le processeur peut être très occupé ; voilà pourquoi l’ordinateur manque parfois de réactivité quand on utilise plusieurs programmes simultanément.
Vers des processeurs à huit c?”urs
Et c’est cet aspect que le dual core va sensiblement améliorer, le système d’exploitation pouvant répartir les logiciels entre les deux c?”urs. Ainsi, quand on fait tourner deux programmes
‘ classiques ‘ en même temps, chacun utilise un c?”ur comme s’il disposait d’un processeur entier pour lui seul. Même au-delà de deux logiciels, on obtient un fonctionnement plus fluide, le processeur
n’étant pas complètement ‘ bloqué ‘ quand l’un de ses c?”urs est monopolisé par un calcul lourd. D’autres programmes peuvent cependant tirer parti du dual core, même quand ils opèrent seuls : ce
sont les logiciels dits ‘ multithreads ‘, capables de lancer plusieurs tâches indépendantes en même temps (des programmes multitâches, en quelque sorte). Dans ce cas, les threads sont répartis entre les
deux c?”urs du processeur, ce qui augmente la vitesse d’exécution globale du logiciel. Ce sont ces programmes que l’on dit ‘ optimisés pour le dual core ‘.Pour l’heure, les programmes multithreads sont encore peu nombreux (il s’agit surtout de logiciels de traitement audio ou vidéo), mais ils devraient se multiplier avec la généralisation des processeurs dual core dans les ordinateurs
grand public. En outre, l’apport du double c?”ur est déjà bien réel aujourd’hui puisque les systèmes d’exploitation actuels sont eux-mêmes multithreads.On le voit, le dual core améliorera sensiblement les performances et le confort d’utilisation des ordinateurs. Et ce n’est qu’un début : AMD et Intel annoncent déjà des puces à quatre et même à huit c?”urs pour 2007. Le
multitâche ne sera alors plus une illusion mais une réalité…
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