[Résolu] - Fabrication des processeurs?

- Fabrication des processeurs? [Résolu] - Processeur - Hardware

Marsh Posté le 19-07-2010 à 17:37:29    

Bien le bonsoir à tous.
 
J'ai deux trois questions techniques concernant les processeurs.
 
1°/-De ce que j'en sais, l'unité de construction de base est le transistor, y'a t'il d'autres composants qui interviennent dans la fabrication? je ne parle pas de la mémoire cache ou autres artifices, je parle des unités de calculs/Ordonnanceurs etc.
 
2°/-Techniquement, la mémoire est similaire à un processeur dans sa construction sauf que là on couple un condensateur avec le transistor non?
 
3°/-Auriez vous des documents complets sur la fabrication d'un processeur / mémoire DDR Ram? j'aimerais bien savoir exactement tout ce que contient un processeur particulièrement.
 
Merci.

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Message édité par dr-i le 25-07-2010 à 13:54:14
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Marsh Posté le 19-07-2010 à 17:37:29   

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Marsh Posté le 19-07-2010 à 17:55:56    

Reply

Marsh Posté le 19-07-2010 à 19:38:55    

Hello, merci pour cette page.
 
Bien Alors j'ai deux trois questions du coup.
 
1°/-n'y a t'il réellement que les transistors dans le proc qui servent au calculs?
 
2°/-L'ordonnanceur etc sont fait comment? transistor aussi?
 
3°/- pourquoi ne par créer des réseaux de transistors en 3D au lieu de 2D comme sur le lien?

Reply

Marsh Posté le 19-07-2010 à 20:12:42    

dr-i a écrit :

Hello, merci pour cette page.
 
Bien Alors j'ai deux trois questions du coup.
 
1°/-n'y a t'il réellement que les transistors dans le proc qui servent au calculs?


transistors, resistances , capacitées, diodes
 

dr-i a écrit :

2°/-L'ordonnanceur etc sont fait comment? transistor aussi?


probablement :o
 

dr-i a écrit :

3°/- pourquoi ne par créer des réseaux de transistors en 3D au lieu de 2D comme sur le lien?


 
surement trop compliquer a mettre en œuvre
 
ps : ce serait etonnant que tu trouves des sources sur la constitutions précise d'un µprocesseur la doc que tu trouvera parlera surement plus de l utilisation que de la constitution :o


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"La perfection ne consiste pas à faire des choses extraordinaires, mais à faire des choses ordinaires de façon extraordinaire,"BDD cartes MINI ITX
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Marsh Posté le 19-07-2010 à 20:35:08    

1°/-autant résistance pour le maniement du courant je comprend, autant capacités et diodes je vois pas trop pourquoi?

 

2°/- OK, comment ça ce passe? on a une grille de transistor dessinée spécialement pour cette fonction?

 

3°/- Je serais tenté de dire problème de rentabilité plus que de complexité non?

 

Pour ce qui est de la doc de comment faire un CPU, je viens de trouver un site complet d'un mec qui s'est dessiné (design HW et SFT) un proc RISC 200Mhz 32Bits, il explique toute sa démarche de A à Z.
Je vais lire ça et je reviens vers vous pour les trucs que je comprend pas.

Message cité 1 fois
Message édité par dr-i le 19-07-2010 à 20:36:57
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Marsh Posté le 19-07-2010 à 21:29:46    

dr-i a écrit :

1°/-autant résistance pour le maniement du courant je comprend, autant capacités et diodes je vois pas trop pourquoi?

 

avant d essayer de comprendre le fonctionnement intraseque du processeur, tu devrais d abord te pencher ( un peu plus ) sur le fonctionnement des composant electronique

 

des resistance t inquiete pas dois pas en avoir des masses :o

 
dr-i a écrit :

2°/- OK, comment ça ce passe? on a une grille de transistor dessinée spécialement pour cette fonction?

 

ce serait plutot une partie du processeur :o

 
dr-i a écrit :

3°/- Je serais tenté de dire problème de rentabilité plus que de complexité non?

 

c'est lié, de toute façon empiler les transistor ne sert a rien

dr-i a écrit :


Pour ce qui est de la doc de comment faire un CPU, je viens de trouver un site complet d'un mec qui s'est dessiné (design HW et SFT) un proc RISC 200Mhz 32Bits, il explique toute sa démarche de A à Z.
Je vais lire ça et je reviens vers vous pour les trucs que je comprend pas.

 

envoie le lien on ne sait jamais


Message édité par madpo le 19-07-2010 à 21:33:36

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Marsh Posté le 19-07-2010 à 21:33:20    

C'est pas tout jeune mais ça a le mérite d'exister.
 
2°/- que doit je voir dans les composants électroniques? (j'ai les bases de physique appliqué).
 
http://www.simple-cpu.com/presenta [...] bre-fr.php

Reply

Marsh Posté le 19-07-2010 à 21:38:59    

dr-i a écrit :


 
2°/- que doit je voir dans les composants électroniques? (j'ai les bases de physique appliqué).


 
te faut plus que des bases en physique
 
pour moi le meilleur moyen c'est aller à la librairie chercher un bon gros "bottin" d électronique du genre  
http://www.amazon.fr/s?_encoding=U [...] -L%20Floyd
 
une les base d electronique acquise tu comprendra plus facilement


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Marsh Posté le 19-07-2010 à 21:44:26    

quels sont les livres que tu me conseil la dedans?
 
Quand je dit Physique c'est que j'ai appris (en cours) ce qu'était une résistance, un condensateur, un transformateur etc.
 
Mais dans ta liste quels bouquin me conseil tu? les trois premiers me sembles bien.

Reply

Marsh Posté le 19-07-2010 à 21:49:18    

le premier électronique et système numérique
les prix ne sont pas donné, mais explique bien les composants actif et certain composant comme les memoires  


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Marsh Posté le 19-07-2010 à 21:49:18   

Reply

Marsh Posté le 19-07-2010 à 21:55:19    

OK je te remercie bien, je vais me prendre ceux la.
Pour ce qui est de la mémoire et si je me rappel bien mes cours, il me semble que ce n'est rien d'autre que l'assemblage d'un condensateur et d'un transistor en matrice de xy colonnes et lignes.
 
donc théoriquement il nous est possible de créer un processeur (minimale et lent) à partir de la mémoire?
 
Là dans mon approche je ne recherche pas un processeur ou mémoire de modèle complexe, mais un type de processeurs et mémoire simple qui me permettrais de bien comprendre le concept.

Reply

Marsh Posté le 19-07-2010 à 22:04:29    

dr-i a écrit :

OK je te remercie bien, je vais me prendre ceux la.
Pour ce qui est de la mémoire et si je me rappel bien mes cours, il me semble que ce n'est rien d'autre que l'assemblage d'un condensateur et d'un transistor en matrice de xy colonnes et lignes.

 

oui et nontu n as pas forcement un condensateur , par exemple de la nvram comme on la memoire flash est composer d un transistor de type J-fet possedant une grille flottante cet grille  selon l etat de la donnée est charger ou pas d electron

 
dr-i a écrit :

donc théoriquement il nous est possible de créer un processeur (minimale et lent) à partir de la mémoire?

 

nope question de routage et surement de composition

 
dr-i a écrit :

Là dans mon approche je ne recherche pas un processeur ou mémoire de modèle complexe, mais un type de processeurs et mémoire simple qui me permettrais de bien comprendre le concept.

 

je comprend , mais de base ce n'est deja pas simple

 

edit : ce que tu peux faire , c'est te pencher sur le fpga qui devrait t eclaire


Message édité par madpo le 19-07-2010 à 22:06:29

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Marsh Posté le 19-07-2010 à 22:13:35    

Ouep, pour la nvram et nouvelle ram (Crystal par exemple) j'étais au courant, mais comme je te disais, je m'attache à des références plus récentes pour commencer.
 
Question de routage? peut tu m'expliquer un peu plus?
Si par exemple sur une grille de 32*2 je decide de couper 32*1 unités pour en faire un calculateur (plus de condensateurs actif pour enregistrer l'etat), j'aurais alors une grille de 32*1 transistors qui seront donc potentiellement capable de servir de "CPU" entre guillemets, ou plutot de zone de calcul?
 
Je suis extrêmement intéressé par ces concepts, ça me fascine même, j'ai donc décidé de me renseigner au mieux sur eux :D
 
Désolé si j'ai faux, c'est à dire que je réfléchi pour l'instant avec ce que j'ai comme connaissances et donc pour moi ça me parait "logique" ou bon, mais si je me fourvoies totalement n'hésite pas. ;-)

Reply

Marsh Posté le 19-07-2010 à 22:24:41    

Citation :

Question de routage? peut tu m'expliquer un peu plus?
Si par exemple sur une grille de 32*2 je decide de couper 32*1 unités pour en faire un calculateur (plus de condensateurs actif pour enregistrer l'etat), j'aurais alors une grille de 32*1 transistors qui seront donc potentiellement capable de servir de "CPU" entre guillemets, ou plutot de zone de calcul?

 

non car tout tes transistor seront relié par exemple sur une colonne de nvram tout les transistor sont relié par leur drain et leur source, tu aura juste la grille de commande pour effectuer des "calcules"

 

tu devrais vraiment voir le fpga , car sont role est exactement ce que tu veux faire avec la memoire, c'est a dire de prendre des transistor generique et d en faire une "fonction"


Message édité par madpo le 19-07-2010 à 22:27:36

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Marsh Posté le 19-07-2010 à 22:39:21    

ok FPGA noté.
Je vais voir aussi VHDL pour sa programmation, apparement VHDL est pas très compliqué.
 
Merci pour tes conseils.
 
Ah j'oublié, quand je te parlais de colonnes de ram je faisais toujours reference à de la ram standard type DDR ou SDRam pas de la nv.

Reply

Marsh Posté le 19-07-2010 à 22:47:14    

dr-i a écrit :

ok FPGA noté.
Je vais voir aussi VHDL pour sa programmation, apparement VHDL est pas très compliqué.
 


c'est tout les 2 de la logique programmable

dr-i a écrit :


Ah j'oublié, quand je te parlais de colonnes de ram je faisais toujours reference à de la ram standard type DDR ou SDRam pas de la nv.


 
c'est la même chose, d un coter il seront tous relié par le selecteur de colonne et de l autre par la masse


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Marsh Posté le 19-07-2010 à 23:09:04    

ok existerait il, théoriquement, un montage électronique, qui permettrait de créer une unité re-programmable faisant office, à la fois de mémoire et de porte logique?
 
Par exemple, condo+transis mais designer de façon différente de la mémoire actuelle, c'est a dire que le condo pourrait être "désactivé" et l'unité utilisée comme module de calcul?

Reply

Marsh Posté le 19-07-2010 à 23:55:13    

dr-i a écrit :

ok existerait il, théoriquement, un montage électronique, qui permettrait de créer une unité re-programmable faisant office, à la fois de mémoire et de porte logique?

 

Par exemple, condo+transis mais designer de façon différente de la mémoire actuelle, c'est a dire que le condo pourrait être "désactivé" et l'unité utilisée comme module de calcul?

 

le fpga... pas besoin de condensateur ( forcement ) pour de la memoire


Message édité par madpo le 19-07-2010 à 23:55:36

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Marsh Posté le 20-07-2010 à 00:09:24    

Excuse moi, je me suis mal exprimé, je veux parler d'une seul unité d'éléments, sur le fpga, mémoires, contrôleurs et unités de calcul sont distinctes et liés entre eux par des canaux de communications.
 
Je pensais plus, à une grille qui pourrais servir à la fois de mémoire et de calcul juste en reprogrammant cette "grille".
 
La partie "calcul" de fpga ressemble un peu à ça, mais apparement la mémoire n'est pas rapide en fonctionnant à partir de la "zone de calcul".

Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 00:18:52    

dr-i a écrit :

Bien le bonsoir à tous.
 
J'ai deux trois questions techniques concernant les processeurs.
 
1°/-De ce que j'en sais, l'unité de construction de base est le transistor, y'a t'il d'autres composants qui interviennent dans la fabrication? je ne parle pas de la mémoire cache ou autres artifices, je parle des unités de calculs/Ordonnanceurs etc.
 
2°/-Techniquement, la mémoire est similaire à un processeur dans sa construction sauf que là on couple un condensateur avec le transistor non?
 
3°/-Auriez vous des documents complets sur la fabrication d'un processeur / mémoire DDR Ram? j'aimerais bien savoir exactement tout ce que contient un processeur particulièrement.
 
Merci.


 
1) Non, que des transistors (mais tout circuit électrique admet des résistances, capacitances et inductances, ici parasites)
2) Oui pour la mémoire volatile (SDRAM). En pratique le condensateur est en fait réalisé par un deuxième transistor ( les transistors MOFSET peuvent être vus comme des condos car la grille est isolée du substrat par un isolant, c'est d'ailleurs tout leur intérêt pour limiter les fuites de courant)
La cache des procs est elle constituée uniquement de transistor.
3) Des centaines de millions de transistors. Tu peux trouver des photos de dies un peu partout....

Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 09:08:40    

OK, donc c'est sympa d'avoir répondu à mes questions, j'ai maintenant défriché un peu, c'est plus clair.
 
Maintenant il me reste encore des questions (bah oui, bon pour le moment une seul en fait, mais ça vas venir).
 
1°/-Comment sont codé les instructions d'un processeur si celui-ci n'est constitué que de transistor?
 
Merci

Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 12:13:21    

par des suites de bits

Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 12:30:31    

[:aka44:1]


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Les créateurs de l'Electro, c'est eux KRAFTWERK http://www.kraftwerk.com/concerts/ [...] _robo.html - Mes Cartes https://drive.google.com/drive/fold [...] 0-vZPkdfoi
Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 12:57:42    

Une bonne explication d'Intel concernant la fabrication des processeurs :
 
From Sand to Silicon: the Making of a Chip

Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 14:05:38    

[:lardoncru]

Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 16:04:44    

regis183 a écrit :

par des suites de bits


 
J'ose espérer que tu blague? Oo
 
J'ai du mal m'exprimer, je voulais savoir si c'était le design de certaines zones qui faisait quelles étaient branchées de manière à tout le temps faire le même type d'opérations et donc considéraient comme des instructions implémentées physiquement, ou bien si les instructions d'un CPU étaient un programme pré-enregistré sur une mémoire ROM sur le CPU? Au quel cas comme pour le fpga tu as une zone (grille) de transistor libre et une zone mémoire avec des contrôleurs pour gérer tout ce petit monde.
 
Pour moi il me parait plus logique de dessiner un circuit spécialiser dans certaines opérations (add, multi etc.) et des les appeler instructions de base.
Mais encore une fois, je peut-être totalement dans le faux.
 
Après avoir lu quelques trucs intéressant sur le FPGA, j'ai cependant une question, pourquoi le FPGA n'est pas plus répandu dans la micro personnel? Je pense notamment au notebook/netbook ou bien dans les serveurs de calculs scientifique, ce qui leurs permettrait de résoudre certains problèmes plus rapidement en reprogrammant le cpu pour être spécialisé dans ce genre de calculs?
 
Désolé si mes questions paraissent idiotes mais, j'ai besoin d'y répondre pour bien comprendre.
 
PS --> Madpo: Je viens de commander tes trois livres, c'est un investissement mais au moins ça me servira.

Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 16:23:06    

dr-i a écrit :

 


Pour moi il me parait plus logique de dessiner un circuit spécialiser dans certaines opérations (add, multi etc.) et des les appeler instructions de base.
Mais encore une fois, je peut-être totalement dans le faux.

il faut savoir  que les 4 opérations arithmétique de base en binaire sont font toute par des additions ( que ce soit la soustraction, multiplication ou la division )
alors autant faire que des additionneurs :o

 
dr-i a écrit :


Après avoir lu quelques trucs intéressant sur le FPGA, j'ai cependant une question, pourquoi le FPGA n'est pas plus répandu dans la micro personnel? Je pense notamment au notebook/netbook ou bien dans les serveurs de calculs scientifique, ce qui leurs permettrait de résoudre certains problèmes plus rapidement en reprogrammant le cpu pour être spécialisé dans ce genre de calculs?

 

c'est bien trop cher un cpu comme un i7 qui compte plus d un milliard de transistor coute 250€ a peut pret , un module FPGA avec 1 millions de portes coute plus milliers d €

 

mais certain ce n'est pas pour autant qu il ne sont pas utiliser dans un pc ... par exemple les carte controlleurs raid on souvent une partie FPGA dédier a la fonction XOR pour les raid avec parité

 

Message cité 1 fois
Message édité par madpo le 20-07-2010 à 16:23:33

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Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 16:31:26    

madpo a écrit :

il faut savoir  que les 4 opérations arithmétique de base en binaire sont font toute par des additions ( que ce soit la soustraction, multiplication ou la division )
alors autant faire que des additionneurs :o


 
J'entend bien, en fait cette question était lié à la question concernant les instructions, sont elles câblés d'origine, ou bien programmées dans une ROM sur le cpu?
 

madpo a écrit :


 
c'est bien trop cher un cpu comme un i7 qui compte plus d un milliard de transistor coute 250€ a peut pret , un module FPGA avec 1 millions de portes coute plus milliers d €
 
mais certain ce n'est pas pour autant qu il ne sont pas utiliser dans un pc ... par exemple les carte controlleurs raid on souvent une partie FPGA dédier a la fonction XOR pour les raid avec parité
 


 
OK je comprend mieux :-)

Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 16:34:50    

Les fpga sont à base de LUT et MUX et donc ne peuvent absolument pas monter en fréquence comme les ASIC à cause du temps de propagation dans les MUX.
Je suis jeune diplomé ingénieur en micro électronique et c'est un domaine passionant, mais il y'a des dizaines d'étapes pour fabriquer une puce (de l'archi aux instructions en passant par le design porte, l'implémentation circuit, le layout, la gravure et le test) et on ne peut connaitre en détail qu'une ou deux de ces étapes.
J'ai réalisé moi meme un circuit à 2µ au CNRS de Toulouse et c'était vraiment sympa de voir vraiment ce qu'on fait (pas que des simus..)
Selon ce que tu cherches comme renseignement je te conseille de trouver des cours d'école d'ingénieur en architecture, design numérique, design analogique ou test.

Message cité 1 fois
Message édité par aerts le 20-07-2010 à 16:35:19
Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 16:37:53    

aerts a écrit :

Les fpga sont à base de LUT et MUX et donc ne peuvent absolument pas monter en fréquence comme les ASIC à cause du temps de propagation dans les MUX.
Je suis jeune diplomé ingénieur en micro électronique et c'est un domaine passionant, mais il y'a des dizaines d'étapes pour fabriquer une puce (de l'archi aux instructions en passant par le design porte, l'implémentation circuit, le layout, la gravure et le test) et on ne peut connaitre en détail qu'une ou deux de ces étapes.
J'ai réalisé moi meme un circuit à 2µ au CNRS de Toulouse et c'était vraiment sympa de voir vraiment ce qu'on fait (pas que des simus..)
Selon ce que tu cherches comme renseignement je te conseille de trouver des cours d'école d'ingénieur en architecture, design numérique, design analogique ou test.


 :bounce:  :hello:  
 
Et bien, si tu peux me donner des renseignements, ou un coups de mains, pas de souci, je suis preneur.

Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 16:57:18    

Si ça te passionne vraiment tu peux regarder des cours/tutos de vhdl (le langage de description des puces) aller sur www.opencores.org la bible des puces non industrielles (donc compréhensibles)
Faire des simulation sur Xilinx ISE, NI Multisim.

Reply

Marsh Posté le 20-07-2010 à 17:14:37    

dr-i a écrit :


je voulais savoir si c'était le design de certaines zones qui faisait quelles étaient branchées de manière à tout le temps faire le même type d'opérations


 
Ba c'est le principe de base de l'informatique.  
 
 

dr-i a écrit :


ou bien si les instructions d'un CPU étaient un programme pré-enregistré sur une mémoire ROM sur le CPU?


 
Sur un CPU, tout est cablé (décomposition d'instructions en micro ops, unités de traitement des micro-ops,...).  
 
En gros ta question c'est : "est-ce que le bloque de décodage micro-ops pourrait être programmable?"
Ba pour quel intérêt ?
Les constructeurs proposent les jeux d'instructions complexes qu'ils jugent les plus utiles (SSE,...), et les programmeurs s'en servent (ou pas).
C'est suffisament flexible, non ?
 


Message édité par regis183 le 20-07-2010 à 17:40:47
Reply

Marsh Posté le 21-07-2010 à 09:01:38    

@regis183:
 
1°/ - C'est bien ce que je pensais mais sait on jamais.
 
2°/ - C'était juste une question de curiosité rien d'autre.
 
@aerts
 
Oui c'est ce que je fais, je vais essayer de m'acheter un FPGA Spartan pour faire des tests.
 
Existe t'il un moyen de simuler un schéma "design" VHDL sans carte physique? genre GHDL fait il aussi office d'émulateur test ou juste de compilo?

Reply

Marsh Posté le    

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