POWER7Le POWER7 est un microprocesseur développé par IBM. Succédant au POWER6, il a été annoncé en . IBM a remporté un contrat de 244 millions de dollars avec la DARPA pour développer une architecture pour supercalculateur. Le POWER7 a été annoncé le et est disponible depuis le . Un modèle de serveur à 256 cœurs a été annoncé en . thumb|Rack Blue Waters Power7 Le POWER7 est un processeur 8 cœurs, il est également disponible en version 4 ou 6 cœurs, pouvant aller jusqu'à 4 threads par cœur.
POWER6thumb|Le microprocesseur POWER6 Le POWER6 est un microprocesseur développé par IBM. Il a succédé au POWER5+, et est disponible depuis le . Il est gravé en technologie CMOS 65 nm, et ses fréquences d'horloge sont étagées entre 3,6 GHz et 5 GHz. Le POWER6 est un processeur double cœur, et chaque cœur fonctionne en multithreading à deux voies. Il a environ 790 millions de transistors sur 341 mm. Chaque cœur dispose de 64 ko de cache et 4 Mio de cache L2. Une évolution du POWER6, le POWER6+, a été commercialisé en 2009.
POWER9Le POWER9 est un processeur de la gamme POWER conçu par IBM, produit par GlobalFoundries et disponible depuis . La finesse de gravure des transistors du POWER9 est de 14 nanomètres, la surface est de 695 mm2 et sa fréquence maximale est de 4,0 GHz. 8 milliards de transistors par processeur (4,2 milliards pour le POWER8, 1,2 milliard pour le POWER7). Bande passante de 192 Go/s (96 Go/s pour le POWER8 et 40 Go/s pour le POWER7). 570x570px|alt=|sans_cadre|centré Le POWER9 est disponible en architecture 12 ou 24 cœurs.
Microprocesseur multi-cœurvignette|Un processeur quad-core AMD Opteron. vignette|L’Intel Core 2 Duo E6300 est un processeur double cœur. Un microprocesseur multi-cœur (multi-core en anglais) est un microprocesseur possédant plusieurs cœurs physiques fonctionnant simultanément. Il se distingue d'architectures plus anciennes (360/91) où un processeur unique commandait plusieurs circuits de calcul simultanés. Un cœur (en anglais, core) est un ensemble de circuits capables d’exécuter des programmes de façon autonome.
Architecture matériellevignette|Architecture matérielle d'un processeur Intel Core2. vignette|Architecture matérielle d'un Cyclops64 (BlueGene/C). L’architecture matérielle décrit l’agencement interne de composants électroniques ainsi que leurs interactions. Le terme interne employé ici permet de bien faire la différence avec l’architecture (externe) de processeur (ou architecture de jeu d'instruction), qui s'intéresse à la spécification fonctionnelle d'un processeur, du point de vue du programmeur en langage machine.
Zen (microarchitecture)Zen is the codename for a family of computer processor microarchitectures from AMD, first launched in February 2017 with the first generation of its Ryzen CPUs. It is used in Ryzen (desktop and mobile), Ryzen Threadripper (workstation/high end desktop), and Epyc (server). Zen (first generation) The first generation Zen was launched with the Ryzen 1000 series of CPUs (codenamed Summit Ridge) in February 2017. The first Zen-based preview system was demonstrated at E3 2016, and first substantially detailed at an event hosted a block away from the Intel Developer Forum 2016.
Simultaneous multithreadingLe simultaneous multithreading (SMT) est une technique informatique datant des années 1960. Il s'agit d'une forme de multithreading, une technique qui consiste, comme le symmetric multiprocessing (SMP), à augmenter le TLP (thread level parallelism), c’est-à-dire le parallélisme des threads. Le SMT est le partage d'un cœur de processeur superscalaire (les pipelines, les unités de calcul et les caches) entre plusieurs threads.
POWER10thumb|Single Chip Module (SCM) Power10 Le POWER10 est un processeur de la gamme POWER conçu initialement par IBM, avec un certain nombre de contributions significatives des partenaires de la fondation OpenPower. Il a été conçu en particulier pour répondre aux besoins d'informatique analytique et du Big Data (mégadonnées en français). IBM envisage de fournir le processeur POWER10 en 2021, il sera fabriqué par Samsung MicroElectronics avec une finesse de gravure à 7 nm à l'aide d'un processus de lithographie en EUV.
POWER5POWER5 est un microprocesseur développé par IBM. C'est une variante améliorée du processeur POWER4. Les modifications principales sont le support du Simultaneous Multi Threading (SMT) et un contrôleur de bus intégré à la puce. Chaque CPU traite 2 processus; comme c'est un microprocesseur multi-cœur, avec 2 CPU physiques, chaque puce traite 4 processus logiques. Le POWER5 peut être fabriqué en DCM, avec un processeur double cœur par module, ou en module multipuce, avec 4 puces double cœur par module.
Processeur superscalaireUn processeur est dit superscalaire s'il est capable d'exécuter plusieurs instructions simultanément parmi une suite d'instructions. Pour cela, il comporte plusieurs unités de calcul, et est capable de détecter l'absence de dépendances entre instructions. Un processeur superscalaire cherche à exploiter le parallélisme entre instructions pour accélérer l'exécution des programmes. Cette approche évite de modifier les programmes pour exploiter le parallélisme : le processeur détecte lui-même les instructions pouvant être exécutées en parallèle, contrairement à d'autres approches, comme le VLIW.
Exécution dans le désordreL'exécution dans le désordre ( en anglais) consiste à réorganiser l'ordre dans lequel les instructions vont s'exécuter dans le processeur. Ces instructions ne sont alors pas forcément exécutées dans l'ordre dans lequel elles apparaissent dans le programme. Cela permet de mieux exploiter les ressources d'un processeur et ainsi de gagner du temps de calcul par rapport à l'exécution dans l'ordre () qui consiste à exécuter les instructions dans l'ordre prévu par le compilateur.
Message Passing InterfaceMessage Passing Interface (MPI) est un outil pour le calcul scientifique à haute performance qui permet d'utiliser plusieurs ordinateurs. C'est une norme conçue en 1993-94 pour le passage de messages entre ordinateurs distants ou dans un ordinateur multiprocesseur. Elle est devenue de facto un standard de communication pour des nœuds exécutant des programmes parallèles sur des systèmes à mémoire distribuée. Elle définit une bibliothèque de fonctions, utilisable avec les langages C, C++ et Fortran.
AltiVecAltiVec est un ensemble d'instructions SIMD d'opérations en virgule flottante conçu par, et propriété de, Apple, IBM et Motorola (l'alliance AIM), et mis en application sur des versions du PowerPC telle le G4 de Motorola et le G5 d'IBM. AltiVec est un nom commercial détenu uniquement par Motorola ; ainsi l'ensemble est également appelé Velocity Engine par Apple et VMX par IBM. À la suite des performances démontrées dans le calcul d'un processeur vectoriel avec le supercalculateur Cray-1 en 1976, ce type d'architecture devient une technique importante dans le domaine du calcul vectoriel et plus généralement matriciel.
Instruction-level parallelismInstruction-level parallelism (ILP) is the parallel or simultaneous execution of a sequence of instructions in a computer program. More specifically ILP refers to the average number of instructions run per step of this parallel execution. ILP must not be confused with concurrency. In ILP there is a single specific thread of execution of a process. On the other hand, concurrency involves the assignment of multiple threads to a CPU's core in a strict alternation, or in true parallelism if there are enough CPU cores, ideally one core for each runnable thread.
Microarchitectureright|400px|thumb|La microarchitecture Core d'Intel right|400px|thumb|La microarchitecture Nehalem d'Intel La microarchitecture d'un processeur est un plan de ce processeur au niveau logique. Elle décrit, par exemple : le nombre de pipelines et leur longueur respective ; le nombre de mémoires cache et associativité respectives ; l'existence de renommage de registres ; d'une unité d'exécution out-of-order ; d'une unité de prédiction de branchement. Elle est également parfois appelée architecture, bien que ce terme ait d'autres sens différents en informatique.
Itaniumthumb|Processeur Itanium. thumb|Architecture Itanium. L ́Itanium est un processeur 64 bits développé par Intel en coopération avec différents constructeurs informatiques (HP, Bull, etc.), visant initialement à remplacer l'architecture x86/CISC. L'architecture Itanium, nommée IA-64, est basée sur la technologie EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing), considérée comme le successeur du RISC. HP a fortement contribué au développement du processeur afin qu'il remplace ses propres PA-RISC et DEC Alpha (architecture héritée du rachat de Compaq, elle-même héritée du rachat de Digital Equipment Corporation (DEC)).
MultiprocessingMultiprocessing is the use of two or more central processing units (CPUs) within a single computer system. The term also refers to the ability of a system to support more than one processor or the ability to allocate tasks between them. There are many variations on this basic theme, and the definition of multiprocessing can vary with context, mostly as a function of how CPUs are defined (multiple cores on one die, multiple dies in one package, multiple packages in one system unit, etc.).
Hyper-threadingthumb|Principe de l’hyper-threading. Hyper-threading (officiellement appelée Hyper-Threading Technology (HTT) ou HT Technology (HT)) est la mise en œuvre par l'entreprise Intel du simultaneous multithreading (SMT) à deux voies dans ses microprocesseurs. Le premier modèle grand public de la gamme à en bénéficier fut le Pentium 4 Northwood cadencé à . Le Xeon Northwood en bénéficia auparavant. Schématiquement, l’hyper-threading consiste à créer deux processeurs logiques sur une seule puce, chacun doté de ses propres registres de données et de contrôle, et d’un contrôleur d’interruptions particulier.
Cache de processeurUn cache de processeur est une antémémoire matérielle utilisée par l'unité centrale de traitement (CPU) d'un ordinateur pour réduire le coût moyen (temps ou énergie) de l’accès aux données de la mémoire principale. Un cache de processeur est une mémoire plus petite et plus rapide, située au plus près d'une unité centrale de traitement (ou d'un cœur de microprocesseur), qui stocke des copies des données à partir d'emplacements de la mémoire principale qui sont fréquemment utilisés avant leurs transmissions aux registres du processeur.
