MICROÉLECTRONIQUE

D'après les lois d'échelle, la performance des composants croît comme a³ et le nombre d'opérations possibles logiques par puce augmente entre a et a³, suivant l'évolution du standard de la tension logique (cf. 4. Les limites physiques aux circuits intégrés). Comment varie alors la performance des ordinateurs ?

La performance « théorique » d'un ordinateur (fig. 13) se décrit à l'aide de plusieurs paramètres qui sont plus ou moins liés à ce que l'on observera dans la réalité pour une utilisation donnée : la fréquence d'horloge (fréquence de travail à laquelle les différents éléments de l'ordinateur effectuent des opérations logiques), le nombre de bits (taille des « mots » logiques sur lesquels on effectue les opérations logiques ; par exemple, opération arithmétique sur des nombres comportant un plus ou moins grand nombre de chiffres – actuellement la plupart des machines travaillant en 32 bits, les plus performantes en 64 bits), les MIPS (millions of instructions per second, millions d'instructions logiques effectuées par seconde par la machine), les mégaflops (floating point operations per second, millions d'opérations arithmétiques en virgule flottante), etc. Tous ces éléments ne donnent qu'une idée approximative de la performance relative des ordinateurs puisque celle-ci varie suivant l'adéquation de la machine au problème posé, la configuration de la machine (en particulier ses échanges de données entre mémoire de masse/mémoire principale/unités de calcul), le langage informatique utilisé, l'habileté du programmeur. C'est ainsi que l'on s'intéresse plutôt aux MIPS pour les ordinateurs de gestion et autres tâches séquentielles car le nombre d'instructions est alors déterminant, alors que la performance en mégaflops, ainsi que le nombre de bits, sont importants en calcul scientifique. De ce fait, pour des comparaisons chiffrées précises, des programmes spécialisés et simples, les benchmarks, tournent sur les différentes machines à comparer. L'évolution dans le temps de la per [...]