Microarchitecture

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La microarchitecture (ou architecture interne) d'un processeur est un plan de ce processeur au niveau logique et décrit la façon dont l'architecture du jeu d'instructions (ISA) est implémentée sur ce processeur. Elle décrit, notamment :

le nombre de pipelines et leur longueur respective ;
le nombre de mémoires cache et associativité respectives ;
l'existence de renommage de registres ;
l'existence d'une unité d'exécution dans le désordre ;
l'existence d'une unité de prédiction de branchement.

Elle est également parfois appelée architecture, bien que ce terme ait plusieurs sens en informatique.

Suivant les sources, elle spécifie^[1] ou non^[2] la technique de gravure utilisée pour créer le processeur. Elle est suffisamment précise pour permettre de comprendre le fonctionnement du processeur, mais suffisamment peu détaillée pour permettre de réaliser des processeurs différents (par la taille de leur mémoire cache, par leur fréquence d'horloge, etc.) en suivant son modèle.^{[réf. nécessaire]}

Notes et références

↑ (en) « Microarchitecture », sur TheFreeDictionary.com (consulté le 8 août 2020).
↑ Intel parle de Penryn comme d'une amélioration de Core

v · m

Technologies de processeur

Chronologie des microprocesseurs
Semi-conducteur
Transistor

Modèles

Architecture

Général	Microarchitecture Architecture de type Harvard Architecture de von Neumann Architecture Dataflow Transport triggered architecture Boutisme Mémoire Non uniform memory access (NUMA) Hiérarchie de mémoire Mémoire virtuelle Bus informatique Réseau systolique
Mots	Architecture 8 bits 15 bits (Apollo Guidance Computer) 16 bits 22 bits (Zuse 3) 32 bits 40 bits 50 bits (Atanasoff–Berry Computer) 64 bits 128 bits

Instruction

Jeu	Processeur basé sur la pile Processeur de signal numérique Processeur vectoriel Microprocesseur à jeu d'instructions étendu (CISC) Processeur à jeu d'instructions réduit (RISC) Very long instruction word (VLIW) Explicitly parallel instruction computing (EPIC) Explicit data graph execution (en) (EDGE) Minimal instruction set computer (MISC) Ordinateur à jeu d'instruction unique (OISC) Zero instruction set computer (ZISC) Informatique quantique Mode d'adressage
Famille	Motorola 680x0 VAX x86 Architecture ARM Architecture MIPS PowerPC Architecture SPARC SuperH DEC Alpha IA-64 OpenRISC RISC-V Microblaze Little man computer IBM System/3x0 System/390 System z
Exécution	Pipeline Bulle Exécution dans le désordre Algorithme de Tomasulo Renommage de registres Prédiction de branchement Exécution spéculative File
Performance	Instructions par cycle (IPC) Instructions par seconde (IPS) Opérations en virgule flottante par seconde (FLOPS)

Types

Général	Central processing unit (CPU) Processeur graphique (GPU) General-purpose processing on graphics processing units (GPGPU) Processeur vectoriel Coprocesseur Application-specific integrated circuit (ASIC) System in package (SiP)
Par usage	Système embarqué Microprocesseur Multi-cœur Multiprocesseur Microcontrôleur Processeur softcore
On chip	Système sur une puce (SoC) Programmable (PSoC) Réseau sur une puce (NoC)
Accélération matérielle	Accelerated processing unit (APU) Puce d'accélération de réseaux de neurones (NPU) Processeur d'images (IPU) Processeur physique (PPU) Processeur de signal numérique (DSP) Tensor Processing Unit (TPU) Cryptoprocesseur sécurisé Processeur réseau (NPU) Processeur de bande de base (BP)

Microarchitecture

Parallélisme

Général	Pipelining Scalaire Superscalaire Tâche Thread Processus Multitâche Préemptif Parallélisme de donnée Processeur vectoriel Calcul distribué
Processus	Multithreading Hyperthreading Superthreading (en) Simultaneous multithreading (SMT) Symmetric multiprocessing (SMP) Asymmetric multiprocessing (AMP)
Taxonomie de Flynn	Single instruction on single data (SISD) Single instruction multiple data (SIMD) SWAR Single instruction multiple threads (SIMT) Multiple instructions single data (MISD) Multiple instructions on multiple data (MIMD)

Circuiterie et unité

Général	Circuit intégré Signaux mixtes Circuit booléen Interrupteur Électronique analogique Cœur Cache Processeur Algorithme Cohérence Bus
Exécution	Unité arithmétique et logique (ALU) Additionneur Multiplieur Unité de calcul en virgule flottante (FPU) Unité de gestion de mémoire (MMU) Translation lookaside buffer (TLB) Prédiction de branchement Contrôleur mémoire
Porte logique	Combinatoire Séquentielle Quantique
Registre	Registre de processeur Registre d'état Banc de registres Registre à décalage Registre tampon mémoire Registre d'adresse mémoire Compteur ordinal
Contrôle	Mémoire tampon Microprogrammation Image ROM Compteur
Chemin de données	Multiplexeur Décaleur