Grec ancien/Lexique

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{{Wiktionnaire|Catégorie:grec ancien}}

Au cours de vos lectures, vous serez amené à rencontrer des mots que vous n’arriverez pas à traduire en français. Le mieux est d’avoir un dictionnaire grec-français (type Bailly) mais certains mots reviennent souvent ; voici un lexique non-exhaustif grec-français par ordre alphabétique avec des renseignements sur le mot (genre, déclinaison, etc.)

[[Fichier:NAMA Stèle d'Hègèsô.jpg|left|170px|thumb|Stèle funéraire en marbre trouvée à Athènes. La défunte est Hègèsô, fille de Proxenos : la qualité du travail indique une famille noble. L’œuvre a été attribuée au sculpteur Callimaque. Musée archéologique d’Athènes, Grèce.]]

__FORCERSOMMAIRE__

==Α== 
'''ἆ (interjection)''' : ah !&lt;br&gt; 
'''ἃ ἅ (interjection)''' : ha ha.&lt;br&gt; 
'''ἇ ἇ (interjection)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀ- (préfixe)''' (Devient ''ἀν-'' devant un mot commençant par une voyelle.) : préfixe privatif.&lt;br&gt;
'''ἀάω (verbe)''' : Blesser, frapper. Frapper l’esprit. Égarer, tromper. S’égarer, commettre une faute.&lt;br&gt;
'''ἀϐαθέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀϐαθής''.&lt;br&gt;
'''ἀϐαθέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀϐαθής''.&lt;br&gt;  
'''ἀϐαθής, -ής, -ές (adjectif)''' : superficiel.&lt;br&gt;
'''ἀϐαθῶς (adverbe)''' : superficiellement.&lt;br&gt;
'''ἀϐαρέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀϐαρής''.&lt;br&gt;
'''ἀϐαρέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀϐαρής''.&lt;br&gt;
'''ἀϐαρής, -ής, -ές (adjectif)''' : léger.&lt;br&gt; 
'''ἀϐαρῶς (adverbe)''' : légèrement.&lt;br&gt;
'''ἄϐαξ, -κος (nom commun) (m)''' : Planche, tablette. Tableau de mathématicien. Table à jouer. Plat, assiette. Table pour compter les votes.&lt;br&gt;
'''ἀϐϐᾶς, -ᾶ (nom commun) (m)''' : abbé.&lt;br&gt; 
'''αϐϐαεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : abbaye.&lt;br&gt; 
'''ἀϐέλιος, -ίου (nom commun) (m)''' : Forme crétoise de ''ἥλιος''.&lt;br&gt;
'''ἀϐλαϐής, -ής, -ές (adjectif)''' : Inoffensif ; sûr.&lt;br&gt; 
'''ἁϐός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme dorienne de ''ἡϐός''.&lt;br&gt;
'''ἁϐότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἁϐός''.&lt;br&gt;
'''ἁϐότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἁϐός''.&lt;br&gt; 
'''ἁϐρός, -ά, -όν (adjectif)''' : tendre ; délicat.&lt;br&gt;
'''ἁϐρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἁϐρός''.&lt;br&gt;
'''ἁϐρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἁϐρός''.&lt;br&gt; 
'''ἁϐρότης, -τος (nom commun) (f)''' : Bonheur, prospérité. Affectation. Magnificence, faste, opulence.&lt;br&gt;
'''ἁϐρῶς (adverbe)''' : tendrement ; délicatement.&lt;br&gt; 
'''ἀγαθοεργία, -ας (nom commun) (f)''' : charité.&lt;br&gt; 
'''ἀγαθός, -ή, -όν (adjectif)''' : Bon ; utile.&lt;br&gt;
'''ἀγαθωσύνη, -ης (nom commun) (f)''' : bonté, bienveillance.&lt;br&gt;
'''ἀγαθῶς (adverbe)''' : Bonnement ; utilement.&lt;br&gt; 
'''ἀγαλλίασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : jubilation.&lt;br&gt; 
'''ἀγάλλω (verbe)''' : jubiler.&lt;br&gt;
'''ἄγαλμα, -άλματος (nom commun) (n)''' : statue.&lt;br&gt;
'''ἄγαν (adverbe)''' : trop.&lt;br&gt;
'''ἀγάπη, -ης (nom commun) (f)''' : amour divin, universel, inconditionnel.&lt;br&gt;
'''ἀγαπῶ (verbe)''' : aimer d’amour.&lt;br&gt;
'''ἀγασός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme dorienne de ''ἀγαθός''.&lt;br&gt;
'''ἀγγελιαφόρος, -ου (nom commun) (m)''' : messager.&lt;br&gt;
'''ἀγγελικός, -ή, -όν (adjectif)''' : d’ange.&lt;br&gt;
'''ἀγγελικῶς (adverbe)''' : angéliquement.&lt;br&gt;
'''ἀγγελικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀγγελικός''.&lt;br&gt;
'''ἀγγελικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀγγελικός''.&lt;br&gt;
'''ἄγγελος, -έλου (nom commun) (m)''' : messager ; ange.&lt;br&gt;
'''ἀγγέλλω (verbe)''' : annoncer.&lt;br&gt;
'''ἀγγίζω (verbe)''' : toucher.&lt;br&gt;
'''ἀγείρω (verbe)''' : assembler, rassembler.&lt;br&gt;
'''ἀγελάζω (verbe)''' : rassembler en troupeau.&lt;br&gt;
'''ἀγελαία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀγελαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀγελάς, -δος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀγέλαστος, -ος, -ον (adjectif)''' : maussade ; sombre.&lt;br&gt;
'''ἀγέλη, -ης (nom commun) (f)''' : troupeau.&lt;br&gt;
'''ἁγεμών, -όνος (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''ἡγεμών''.&lt;br&gt; 
'''ἁγίμων, -όνος (nom commun) (m)''' : Forme éolienne de ''ἡγεμών''.&lt;br&gt; 
'''ἁγιάζω (verbe)''' : Bénir ; consacrer.&lt;br&gt;
'''ἁγιασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : bénédiction.&lt;br&gt;
'''ἅγιος, -ία, -ιον (adjectif)''' : auguste, sacré ; saint.&lt;br&gt;
'''ἁγίως (adverbe)''' : saintement.&lt;br&gt;
'''ἁγιώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἅγιος''.&lt;br&gt;
'''ἁγιώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἅγιος''.&lt;br&gt;
'''ἄγκιστρον, -ίστρου (nom commun) (n)''' : crochet.&lt;br&gt;
'''ἀγκυλίς, -δος (nom commun) (f)''' : crochet.&lt;br&gt;
'''ἀγκύλος, -η, -ον (adjectif)''' : courbé.&lt;br&gt;
'''ἀγκύλως (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀγκυλώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀγκύλος''.&lt;br&gt;
'''ἀγκυλώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀγκύλος''.&lt;br&gt;
'''ἄγκυρα, -ύρας (nom commun) (f)''' : ancre.&lt;br&gt;
'''ἀγκών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : coude.&lt;br&gt;
'''ἀγλαός, -ός, -όν (adjectif)''' : brillant.&lt;br&gt;
'''ἁγνεία, -ας (nom commun) (f)''' : chasteté ; pureté. Purification ; raffinage&lt;br&gt;
'''ἁγνίζω (verbe)''' : être chaste.&lt;br&gt;    
'''ἅγνισμα, -τος (nom commun) (n)''' : objet d'un sacrifice (ou offrande).&lt;br&gt;  
'''ἁγνιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀγνόημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : omission.&lt;br&gt; 
'''ἄγνοια, -ίας (nom commun) (f)''' : ignorance.&lt;br&gt;
'''ἄγνος, -ου (nom commun) (m)''' : gattilier.&lt;br&gt;
'''ἁγνός, -ή, -όν (adjectif)''' : chaste ; pur.&lt;br&gt;
'''ἁγνότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἁγνός''.&lt;br&gt;
'''ἁγνότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἁγνός''.&lt;br&gt; 
'''ἁγνότης, -τος (nom commun) (f)''' : chasteté ; pureté.&lt;br&gt;
'''ἁγνῶς (adverbe)''' : chastement ; purement.&lt;br&gt;
'''ἀγνοῶ (verbe)''' : ignorer.&lt;br&gt;
'''ἄγνωστος, -ος, -ον (adjectif)''' : (Sens passif) Inconnu, ignoré. (Sens actif) ignorant.&lt;br&gt;
'''ἀγνωστότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἄγνωστος''.&lt;br&gt;
'''ἀγνωστότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἄγνωστος''.&lt;br&gt;
'''ἀγνώστως (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀγορά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : marché ; assemblée.&lt;br&gt;
'''ἀγορητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : orateur.&lt;br&gt;
'''ἄγος, -ους  (nom commun) (n)''' :  Sacrilège, souillure. Homme sacrilège, impie. Expiation.&lt;br&gt;
'''ἀγριόχοιρος, -ίρου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀγροῖκος, -ίκα, -ῖκον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἄγριος, -ία, -ιον (adjectif)''' : qui vit dans les champs.&lt;br&gt;
'''ἀγρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : (Au pluriel) Champ. (Au singulier) Ferme, bien de campagne, fonds, propriété foncière. La campagne (par opposition à la ville).&lt;br&gt; 
'''ἄγρωστις, -ώστιδος (nom commun) (f)''' : chiendent officinal.&lt;br&gt; 
'''ἄγυρις, -ύριος (nom commun) (f)''' : Forme éolienne de ''ἀγορά''.&lt;br&gt; 
'''ἀγύρτης, -ου (nom commun) (m)''' : charlatan.&lt;br&gt; 
'''ἀγών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : Assemblée, réunion.&lt;br&gt;
'''ἀγωνία, -ας (nom commun) (f)''' : Lute dans les jeux, exercice, exercice gymnastique. (Figuré) Angoisse, anxiété.&lt;br&gt;
'''ἀγωνίζομαι (verbe)''' : Se battre, concourir pour un prix.&lt;br&gt;
'''ἀγωνιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : combattant.&lt;br&gt; 
'''ἄγω (verbe)''' : Conduire, mener.&lt;br&gt;
'''ἀδαής, -ής, -ές (adjectif)''' : intrépide.&lt;br&gt; 
'''ἀδάμας, -αντος (nom commun) (m)''' : diamant.&lt;br&gt; ‎
'''ἀδελφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : sœur.&lt;br&gt;
'''ἀδελφεά, -άς (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''ἀδελφή''.&lt;br&gt;
'''ἀδελφεή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''ἀδελφή''.&lt;br&gt;
'''ἀδελφεός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme homérique et ionienne de ''ἀδελφός''.&lt;br&gt;
'''ἀδελφειή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Forme homérique de ''ἀδελφή''.&lt;br&gt;
'''ἀδελφιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme crétoise de ''ἀδελφός''.&lt;br&gt;
'''ἀδευφιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Autre forme crétoise de ''ἀδελφός''.&lt;br&gt; 
'''ἀδελφός, -οῦ (nom commun) (m)''' : frère.&lt;br&gt; 
'''ἀδεξιός, -ός, -όν (adjectif)''' : gauche ; maladroit.&lt;br&gt; 
'''ἀδιάλλακτος, -ος, -ον (adjectif)''' : intransigeant.&lt;br&gt;  
'''ἀδιανόητος, -ος, -ον (adjectif)''' : incompréhensible.&lt;br&gt;  
'''ᾄδω (verbe)''' : Forme attique de ''ἀείδω''.&lt;br&gt;
'''ἀέ(ς) (adverbe)''' : Forme dorienne de ''ἀεί''.&lt;br&gt;
'''ἄεθλον, -ου (nom commun) (n)''' : Forme homérique de ''ἆθλον''.&lt;br&gt;
'''ἄεθλος, -ου (nom commun) (m)''' : Forme homérique et ionienne de ''ἆθλος''.&lt;br&gt;
'''ἀείδω (verbe)''' : chanter.&lt;br&gt;
'''ἀεικής, -ής, -ές (adjectif)''' : inapproprié ; malséant.&lt;br&gt; 
'''ἀεικῶς (adverbe)''' : malséantement.&lt;br&gt;
'''ἀεικέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀεικής''.&lt;br&gt;
'''ἀεικέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀεικής''.&lt;br&gt;
'''ἀεί (adverbe)''' : toujours.&lt;br&gt;
'''ἀέλιος, -ίου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne, éolienne, et arcado-chypriote de ''ἥλιος''.&lt;br&gt; 
'''ἀεργός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀετός, -οῦ (nom commun) (m)''' : aigle.&lt;br&gt; 
'''ἄζα, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀζαθός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme arcado-chypriote de ''ἀγαθός''.&lt;br&gt;
'''ἄζω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀηδών, -ονός (nom commun) (f)''' : rossignol.&lt;br&gt;
'''ἀήρ, -έρος (nom commun) (m)''' : air (que l'on respire).&lt;br&gt;
'''ἄθεος, -ος, -ον (adjectif)''' : athée.&lt;br&gt;
'''ἀθίγγανος, -ου (nom commun) (m)''' : tsigane.&lt;br&gt;
'''ἄθικτος, -ος, -ον (adjectif)''' : intact.&lt;br&gt;
'''ἄθλημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : sport.&lt;br&gt;
'''ἀθλητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : sportif.&lt;br&gt;
'''ἀθλητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : sportif.&lt;br&gt;
'''ἀθλητικῶς (adverbe)''' : sportivement.&lt;br&gt;
'''ἀθλητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀθλητικός''.&lt;br&gt;
'''ἀθλητικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀθλητικός''.&lt;br&gt;
'''ἀθλητικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀθλητικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀθλητικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀθλητικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἄθλιος, -ία, -ιον (adjectif)''' : Concourant pour un prix ou luttant pour gagner un prix. Misérable, fieffé ; désolé.&lt;br&gt;
'''ἀθλίως (adverbe)''' : misérablement.&lt;br&gt;
'''ἄθλιώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἄθλιος''.&lt;br&gt;
'''ἄθλιώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἄθλιος''.&lt;br&gt;
'''ἆθλον, ἄθλου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ἆθλος, ἄθλου (nom commun) (m)''' : compétition.&lt;br&gt;
'''ἄθυρμα, -ύρματος (nom commun) (n)''' : jouet.&lt;br&gt;
'''ἀθύρω (verbe)''' : jouer.&lt;br&gt;
'''ἀθῷος, -ος, -ον (adjectif)''' : innocent.&lt;br&gt;
'''ἀθῷότης, -τος  (nom commun) (f)''' : innocence.&lt;br&gt;
'''αἴ (interjection)''' : hélas.&lt;br&gt;
'''αἰϐοῖ (interjection)''' : beurk.&lt;br&gt; 
'''αἰγαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : égéen.&lt;br&gt;
'''αἰγίθαλλος, -άλλου (nom commun) (m)''' : mésange.&lt;br&gt; 
'''αἰγίς, -δος (nom commun) (f)''' : égide.&lt;br&gt;
'''αἴγλη, -ης (nom commun) (f)''' : splendeur.&lt;br&gt;
'''αἰδοΐα, -ας (nom commun) (f)''' : organe génital.&lt;br&gt;
'''αἰδοῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : pudique.&lt;br&gt; 
'''αἰδοῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : vulve.&lt;br&gt;
'''αἰδώς, -οῦς (nom commun) (f)''' : pudeur.&lt;br&gt; 
'''αἰεί (adverbe)''' : Forme ionienne de ''ἀεί''.&lt;br&gt; 
'''αἰέν (adverbe)''' : Forme homérique de ''ἀεί''.&lt;br&gt; 
'''αἰές (adverbe)''' : Autre forme dorienne de ''ἀεί''.&lt;br&gt;
'''αἰή (adverbe)''' : Autre forme dorienne de ''ἀεί''.&lt;br&gt;
'''αἰθάλη, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''αἴθαλος, -άλου (nom commun) (m)''' suie.&lt;br&gt; 
'''αἰθήρ, -έρος (nom commun) (m/f)''' : éther.&lt;br&gt; 
'''αἰθιοπικός, -ή, -όν (f)''' : éthiopien.&lt;br&gt;
'''αἶθος, -ἴθους (nom commun) (n)''' : Chaleur, feu.&lt;br&gt;
'''αἴθουσα, - (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''αἴθριος, -ια, -ιον (adjectif)''' : Clair, limpide ; beau.&lt;br&gt;
'''αἰθύλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : éthyle.&lt;br&gt;
'''αἴθω (verbe)''' : brûler.&lt;br&gt;
'''αἶι (adverbe)''' : Forme éolienne de ''ἀεί''.&lt;br&gt;
'''-ακός, -ή, -όν (suffixe)''' : .&lt;br&gt;
'''αἴξ, -γός (nom commun) (f)''' : chèvre.&lt;br&gt; 
'''αἰολικός, -ή, -όν (adjectif)''' : éolien.&lt;br&gt;
'''αἰόλος, -α, -ον (adjectif)''' : agité.&lt;br&gt;
'''αἰλουρίς, -δος (nom commun) (f)''' : chatte.&lt;br&gt; 
'''αἴλουρος, -ύρου (m/f)''' : Chat, chatte.&lt;br&gt;
'''αἷμα, -ἵματος (nom commun) (n)''' : sang.&lt;br&gt;
'''αἱμωδία, -ας (nom commun) (f)''' : hémodie.&lt;br&gt; 
'''αἱμωδιῶ (verbe)''' : saigner des dents.&lt;br&gt;
'''αἱμοπτύσις, -εως (nom commun) (f)''' : crachement de sang.&lt;br&gt;
'''αἱμορραγία, -ας (nom commun) (f)''' : perte de sang.&lt;br&gt;
'''αἱμορραγῶ (verbe)''' : perdre du sang.&lt;br&gt;
'''αἱμορροΐς, -δος (nom commun) (f)''' : hémorroïde.&lt;br&gt;
'''αἱμορροῶ (verbe)''' : saigner.&lt;br&gt;
'''αἱμόφυρτος, -ος, -ον (adjectif)''' : sanglant.&lt;br&gt;
'''-αινα, -ίνης (suffixe) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''αἴνεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : louange.&lt;br&gt;
'''αἰνέω (verbe)''' : louer.&lt;br&gt;
'''αἴνιγμα, -ίγματος (nom commun) (n)''' : puzzle.&lt;br&gt;
'''αἰνιγματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : relatif aux puzzles.&lt;br&gt;
'''αἰνίσσομαι (verbe)''' : parler par mystères.&lt;br&gt;
'''αἶνος, -ἵνου (nom commun) (m)''' : fable.&lt;br&gt;
'''αἰνῶ (verbe)''' : Parler de (suivi de l’accusatif). Trouver bon.&lt;br&gt;
'''-αῖος, -ία -ῖον (suffixe)''' : ancien.&lt;br&gt; 
'''-αιότατος (suffixe)''' : Forme superlative de ''-αῖος''.&lt;br&gt;
'''-αιότερος (suffixe)''' : Forme comparative de ''-αῖος''.&lt;br&gt;
'''-αίως (suffixe)''' : Forme adverbiale de ''-αῖος''.&lt;br&gt;
'''αἰπόλος, -ου (nom commun) (m)''' : chevrier.&lt;br&gt;
'''αἵρεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : action de prendre, prise ; choix.&lt;br&gt; 
'''αἱρῶ (verbe)''' : Forme ionienne et poétique de ''αἴρω''.&lt;br&gt; 
'''αἴρω (verbe)''' : Lever. (Par suite) Enlever, supprimer, détruire, faire périr. (Par extension) Contester, nier. (Figuré) Faire une levée. (Figuré) Élever, exalter, grandir. Mettre hors de soi. (Passif) Être transporté.&lt;br&gt; 
'''αἶσα, -ἴσης (nom commun) (f)''' : Part ; destinée.&lt;br&gt; 
'''αἴσθημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : sentiment.&lt;br&gt; 
'''αἴσθησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : Faculté de percevoir les sens, sensation. (Par extension) Action de percevoir l’intelligence, action de s’apercevoir. Organe des sens. L’un des cinq sens. Piste d’un animal.&lt;br&gt; 
'''αἰσθητήριος, -ος, -ον (adjectif)''' : sensoriel.&lt;br&gt;
'''αἰσιοδοξία, -ας (nom commun) (f)''' : optimisme.&lt;br&gt; 
'''αἶσχος, -ἴσχους (nom commun) (n)''' : honte.&lt;br&gt; 
'''αἰσχρολογία, -ας (nom commun) (f)''' : obscénité.&lt;br&gt;
'''αἰσχρός, -ά, -όν  (adjectif)''' : laid, honteux.&lt;br&gt;
'''αἰσχρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''αἰσχρός''.&lt;br&gt; 
'''αἰσχρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''αἰσχρός''.&lt;br&gt; 
'''αἰσχρῶς (adverbe)''' : honteusement.&lt;br&gt;
'''αἰσχύνη, -ης (nom commun) (f)''' : opprobre ; vergogne.&lt;br&gt; 
'''αἰσχύνω (verbe)''' : déshonorer.&lt;br&gt;
'''αἰτέω (verbe)''' : Demander. (Dialogue) Poser un postulat.&lt;br&gt;
'''αἴτησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : demande.&lt;br&gt; 
'''αἰχμαλωσία, -ας (nom commun) (f)''' : captivité.&lt;br&gt; 
'''αἰχμαλωτίζω (verbe)''' : attraper ; capturer, saisir.&lt;br&gt; 
'''αἰχμάλωτος, - (nom commun) (m)''' : captif.&lt;br&gt;
'''αἰών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : temps (durée de la vie) ; moelle épinière.&lt;br&gt; 
'''αἰώνιος, -ος, -ον (adjectif)''' : Éternel. Perpétuel. Séculaire.&lt;br&gt;
'''ἀΐω (verbe)''' : entendre.&lt;br&gt;
'''ἀκαδημία, -ας (nom commun) (f)''' : académie.&lt;br&gt;
'''ἀκακία, -ας (nom commun) (f)''' : innocence.&lt;br&gt;
'''ἄκανθα, -ης (nom commun) (f)''' : épine, piquant.&lt;br&gt;
'''ἀκανθοκνίδη, -ης (nom commun) (f)''' : ortie.&lt;br&gt; 
'''ἀκανθόχοιρος, -ίρου (nom commun) (m)''' : porc-épic.&lt;br&gt; 
'''ἀκαρής, -ής, -ές (adjectif)''' : insécable.&lt;br&gt;
'''ἄκαρι, -άρεως (nom commun) (n)''' : ciron ; mite.&lt;br&gt; 
'''ἀκαριαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : instantané.&lt;br&gt;
'''ἀκίνδυνος, -η, -ον (adjectif)''' : inoffensif ; sûr.&lt;br&gt;
'''ἀκκίζομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀκκιστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀκκισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἄκμων, -ονος (nom commun) (m)''' : enclume.&lt;br&gt;
'''ἀκοίτης, -ου (nom commun) (m)''' : époux.&lt;br&gt;
'''ἄκοιτις, -ίτης (nom commun) (f)''' : épouse.&lt;br&gt;
'''ἀκοή, -ῆς (nom commun) (f)''' : ouïe.&lt;br&gt;
'''ἀκολασία, -ας (nom commun) (f)''' : débauche, luxure ; stupre.&lt;br&gt;  
'''ἀκολουθία, -ας (nom commun) (f)''' : escorte ; suite.&lt;br&gt;  
'''ἀκόλουθος, -ύθου (nom commun) (m)''' : domestique ; serviteur.&lt;br&gt;
'''ἀκολούθως (adverbe)''' : après ; ensuite.&lt;br&gt; 
'''ἀκολουθῶ (verbe)''' : escorter ; suivre.&lt;br&gt;  
'''ἀκόρεστος, -ος, -ον (adjectif)''' : (passif) Insatiable, inépuisable. (actif) Qui ne cause aucune satiété.&lt;br&gt;
'''ἀκουστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : relatif à l'ouïe.&lt;br&gt;
'''ἀκούω (verbe)''' : écouter, entendre.&lt;br&gt;
'''ἀκρίς, -δος (nom commun) (f)''' : Sauterelle ; criquet.&lt;br&gt; 
'''ἀκροϐάτης, -ου (nom commun) (m)''' : Danseur de corde, faiseur de tours d’agilité.&lt;br&gt;
'''ἀκροποσθία, -ας (nom commun) (f)''' : prépuce.&lt;br&gt;
'''ἀκρόπολις, -όλεως (nom commun) (f)''' : citadelle.&lt;br&gt;
'''ἀκροστιχίς, -δος (nom commun) (f)''' : acrostiche.&lt;br&gt; 
'''ἄκρος, -α, -ον (adjectif)''' : extrême.&lt;br&gt;  
'''ἄκρον -ου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;  
'''ἀκτίς, -ῖνος (nom commun) (f)''' : rayon.&lt;br&gt; 
'''ἀκύρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)'''  : .&lt;br&gt;
'''ἀκυρῶ (verbe)'''  : .&lt;br&gt;
'''ἀλαζονεία, -ας (nom commun) (f)'''  : .&lt;br&gt; 
'''ἀλαζόνευμα, -ύματος  (nom commun) (n)'''  : .&lt;br&gt; 
'''ἀλαζονεύομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀλαζονικός, -ή, -όν (adjectif)'''  : .&lt;br&gt; 
'''ἀλαζονίστατα (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀλαζών, -όνος (nom commun) (m/f)''' : Imposteur, sans domicile fixe, escroc. Vantard.&lt;br&gt;
'''ἀλαζών, -ών, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀλάομαι (verbe)''' : vagabonder.&lt;br&gt; 
'''ἀλάϐαστρος, -άστρου (nom commun) (m)''' : vase de plâtre.&lt;br&gt;
'''ἀλατιστός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἄλγος, -ους (nom commun) (n)''' : Souffrance. Douleur physique. Peine, affliction. Sujet de peine.&lt;br&gt;
'''ἀλείτης, -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ἄλειμμα, -ίμματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀλειπτήριον, -ίου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀλειπτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀλείπτης ''' : .&lt;br&gt;
'''ἀλειπτός ''' : .&lt;br&gt;
'''ἄλειψις, -ῆρος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ἄλειφαρ, -ίφατος (nom commun) (n)''' : pommade.&lt;br&gt; 
'''ἀλείφω (m)''' : pommader.&lt;br&gt;
'''ἀλεκτρυών, -όνος (nom commun) (m/f)''' : Coq ; poule.&lt;br&gt;
'''ἀλέκτωρ, -ορος (nom commun) (m)''' : coq.&lt;br&gt;
'''ἀλεξανδρῖνος, -ίνη, -ῖνον (adjectif)''' : alexandrin.&lt;br&gt; 
'''ἀλέξω (verbe)''' : défendre. (prendre la défense)&lt;br&gt; 
'''ἄλευρον, -ύρου (nom commun) (n)''' : farine de froment.&lt;br&gt;
'''ἀλευρώδης, -ώδης, -ῶδες  (n)''' : semblable à de la farine de froment.&lt;br&gt;
'''ἀλέω (verbe)''' : moudre.&lt;br&gt;
'''ἄλη, -ης (nom commun)''' : errance.&lt;br&gt;
'''ἀλήθεια, -ίας (nom commun) (f)''' : vérité.&lt;br&gt; 
'''ἀληθέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)  (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀληθής''.&lt;br&gt;
'''ἀληθέστερος, -έρα, -έτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀληθής''.&lt;br&gt;
'''ἀληθής, -ής, -ές (adjectif)''' : vrai.&lt;br&gt;
'''ἀληθινός, -ή, -όν (adjectif)''' : vrai.&lt;br&gt;
'''ἀληθινώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀληθινός''.&lt;br&gt;
'''ἀληθινώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀληθινός''.&lt;br&gt;
'''ἀληθινώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀληθινῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀληθινώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀληθινῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἀληθινῶς (adverbe)''' : vraiment.&lt;br&gt;
'''ἀληθῶς (adverbe)''' : vraiment.&lt;br&gt;
'''ἀλήτης, -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἁλιεύς, -έως (nom commun) (m)''' : pêcheur.&lt;br&gt;
'''ἁλιευτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : qui concerne la pêche.&lt;br&gt;
'''ἁλιεύω (verbe)''' : pêcher.&lt;br&gt;
'''ἅλιος, -ίου (nom commun) (m)''' : Forme  de ''ἥλιος''.&lt;br&gt;
'''ἀλιτρός, -ός, -όν (adjectif)''' : vilain.&lt;br&gt; 
'''ἀλιτρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀλιτρός''.&lt;br&gt;
'''ἀλιτρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀλιτρός''.&lt;br&gt;
'''ἀλιτρῶς (adverbe)''' : vilainement.&lt;br&gt;
'''ἀλκή, -ῆς (nom commun) (f)''' : force.&lt;br&gt; 
'''ἀλκμαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : jeune.&lt;br&gt; 
'''ἀλλά (conjonction)''' : (Devient ''ἀλλ’'' devant un mot commençant par une voyelle.) Mais. D’un autre côté, autrement.&lt;br&gt;
'''ἀλλαγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Changement ; échange.&lt;br&gt; 
'''ἀλλάσσω (verbe)''' : Changer, altérer. Échanger.&lt;br&gt;
'''ἄλλαξις, -άξεως (nom commun) (f)''' : troc.&lt;br&gt; 
'''ἄλληλος (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀλληλούϊα (interjection)''' : alléluia.&lt;br&gt;
'''ἁλμάω (verbe)''' : saumurer.&lt;br&gt;
'''ἅλμη, -ης (nom commun) (f)''' : saumure.&lt;br&gt;
'''ἀλόη, -ης (nom commun) (f)''' : aloès.&lt;br&gt;
'''ἀλοιφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : pommade.&lt;br&gt;
'''ἇλος, ἅλου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''ἧλος''.&lt;br&gt;
'''ἄλσος, -ους (nom commun) (n)''' : bois (lieu).&lt;br&gt;
'''ἅλς, -ός (nom commun) (m/f)''' : sel ; mer.&lt;br&gt;
'''ἅλυσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : chaîne (succession d’anneaux enserrés).&lt;br&gt;
'''ἄλυσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : détresse ; angoisse.&lt;br&gt;	
'''ἄλυσσον, -ύσσου (nom commun) (n)''' : alysse.&lt;br&gt;
'''ἀλύω (verbe)''' : Être tout excité ; divaguer.&lt;br&gt;
'''ἄλφα (nom commun) (n)''' : alpha.&lt;br&gt; 
'''ἀλφάϐητος, -ήτου (nom commun) (m)''' : Ensemble des lettres servant à écrire.&lt;br&gt;
'''ἄλφιτα, -ίτας (nom commun) (f)''' : farine d’orge.&lt;br&gt;
'''ἀλφός, -οῦ (nom commun) (m)''' : lèpre blanche.&lt;br&gt;
'''ἀλωπεκῆ, -ῆς (nom commun) (f)''' : peau de renard ; ruse.&lt;br&gt;
'''ἀλωπεκία, -ας (nom commun) (f)''' : chute des cheveux.&lt;br&gt;
'''ἀλωπεκίασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : chute des cheveux.&lt;br&gt;
'''ἀλωπεκίς, -δος (nom commun) (f)''' : casquette en peau de renard.&lt;br&gt;
'''ἀλώπηξ, -εκος (nom commun) (f)''' : renard.&lt;br&gt;
'''ἅμμα, -τος (nom commun) (n)''' : nœud.&lt;br&gt;
'''ἅμαξα, -ης (nom commun) (f)''' : chariot.&lt;br&gt;
'''ἁμαξαία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;	
'''ἁμαξαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;	
'''ἁμαξακάρινον, -ίνου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;	
'''ἁμαξάρχης, -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀμαυρός, -ά, -όν  (adjectif)''' : sombre ; obscur.&lt;br&gt;
'''ἀμαύρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' :  obscurcissement.&lt;br&gt;
'''ἀμαυρῶ (verbe)''' : s’obscurcir.&lt;br&gt;
'''ἁμαρτάς, -δος (nom commun) (f)''' : Faute ; erreur, méprise.&lt;br&gt;
'''ἁμαρτάνω (verbe)''' : Manquer le but. Se tromper, se méprendre. Commettre une faute, faillir, pécher.&lt;br&gt;
'''ἁμάρτημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : Échec ; faute. Péché.&lt;br&gt;
'''ἁμαρτία, -ας (nom commun) (f)''' : Erreur ; faute. Péché&lt;br&gt;
'''ἀμάτωρ, -ωρ, -ορ (adjectif)''' : Forme dorienne de ''ἀμήτωρ''.&lt;br&gt;
'''ἀμϐλύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : émoussé.&lt;br&gt; 
'''ἀμϐρόσιος, -ία, -όσιον (adjectif)''' : divin ; immortel.&lt;br&gt; 
'''ἀμϐροσίως (adverbe)''' : divinement ; immortellement.&lt;br&gt;
'''ἀμϐροσιώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀ μϐρόσιος''.&lt;br&gt;
'''ἀμϐροσιώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀμϐρόσιος''.&lt;br&gt;
'''ἄμϐων, -ος (nom commun) (m)''' : Bord arrondi d’un vase.&lt;br&gt; 
'''ἀμέθυστος, -ος, -ον (adjectif)''' : sobre.&lt;br&gt; 
'''ἀμεθύω (verbe)''' : être sobre.&lt;br&gt;
'''ἀμέλγω (verbe)''' : Traire. Sucer, boire.&lt;br&gt; 
'''ἀμελής, -ής, -ής (adjectif)''' : négligeant.&lt;br&gt; 
'''ἀμελῶ (verbe)''' : négliger.&lt;br&gt;  
'''ἀμέρα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''ἡμέρα''.&lt;br&gt; 
'''ἀμήν (adverbe)''' : amen.&lt;br&gt;
'''ἀμήτωρ, -ωρ, -ορ (adjectif)''' : sans mère.&lt;br&gt;  
'''ἀμίς, -δος (nom commun) (f)''' : pot de chambre.&lt;br&gt; 
'''ἀμνάς, -δος (nom commun) (f)''' : agnelle.&lt;br&gt; 
'''ἀμνός, -οῦ (nom commun) (m)''' : agneau.&lt;br&gt; 
'''ἄμεσος (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀμπέλιον, -ίoυ (nom commun) (n)''' : petite vigne.&lt;br&gt;
'''ἄμπελος, -έλου (nom commun) (m)''' : vigne (plante).&lt;br&gt;
'''ἀμπελών, -ος (nom commun) (m)''' : vigne (endroit où elle est plantée).&lt;br&gt; 
'''ἀμπρακικός, -η, -όν (adjectif)''' : ambracien.&lt;br&gt;
'''ἀμυγδάλη, -ης (nom commun) (f)''' : amygdale.&lt;br&gt;
'''ἀμύγδαλον, -άλoυ (nom commun) (n)''' : amande. (fruit)&lt;br&gt;
'''ἄμυλος, -ύλoυ (nom commun) (m)''' : amidon.&lt;br&gt;  
'''ἀμύνω (verbe)''' : défendre.&lt;br&gt;
'''ἀμφί (adverbe ; préposition)''' : Autour. Séparément ; pour soi. Autour. À partir de ; loin de. (Avec le génitif) 
Autour de ; au milieu de. (Avec le datif) Autour de (quelque chose). (Figuré) Au sujet de ; par suite de. (Avec l’accusatif) Autour de. (Par extension) En faisant le tour de : en circulant à travers ; à travers ; par. Au sujet de. Aux environs de. (Joint à ''περί'') Tout autour de.&lt;br&gt;
'''ἀμφί- (préfixe)''' : De deux côtés ; en double. Tout autour de. Au sujet de.&lt;br&gt;
'''ἀμφιθέατρον, -ου (nom commun) (n)''' : amphithéâtre.&lt;br&gt; 
'''ἀμφιθέητρον, -ου (nom commun) (n)''' : Forme ionienne de ''ἀμφιθέατρον''.&lt;br&gt;
'''ἀμφισϐητήσιμος, -η, -ον (adjectif)''' : contestable.&lt;br&gt;
'''ἀμφισϐητῶ (n)''' : contester.&lt;br&gt;
'''ἀμφί (adverbe ; préposition)''' : Des deux côtés ; aux deux extrémités. Autour. À partir de ; loin de.&lt;br&gt;
'''ἀμφίς (adverbe ; préposition)''' : Des deux côtés ; aux deux extrémités. Autour. À partir de ; loin de.&lt;br&gt;
'''ἀμφορεύς, -έως (nom commun) (m)''' : amphore.&lt;br&gt;  
'''ἀμφότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : l’un l’autre, les deux.&lt;br&gt;
'''ἄμφω (déterminant)''' : les deux.&lt;br&gt;  
'''ἀνά (adverbe, préposition)''' : En haut. En avant. En haut de, sur, à travers.&lt;br&gt;
'''ἄνα- (préfixe)''' : De bas en haut. En arrière. (Par suite) faire le contraire. (Par extension) Faire de nouveau.&lt;br&gt;
'''ἀναϐάλλω (verbe)''' : .&lt;br&gt;  
'''ἀναϐολεύς, -έως (nom commun) (m)''' : étrier.&lt;br&gt;
'''ἀναϐολή, -ῆς (nom commun) (f)''' : ajournement, sursis.&lt;br&gt;
'''ἀναγκάζω (verbe)''' :  forcer, contraindre.&lt;br&gt;  
'''ἀναγκαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : (actif) Qui contraint. Nécessaire. Parent pour le sang. (passif) Contraint, forcé.&lt;br&gt;
'''ἀνάγκη, -ης (nom propre) (f)''' : Nécessité, contrainte.&lt;br&gt;
'''ἀναγράφω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀνάδημα, -τος (nom commun) (n)''' : anadème.&lt;br&gt;
'''ἀνάδοχος, -όχου (nom commun) (m/f)''' : parrain, marraine.&lt;br&gt;
'''ἀναδρομή, -ῆς (nom commun) (f)''' : rétrospective.&lt;br&gt;
'''ἀναδρομικός, -ή, -όν (adjectif)''' : rétrospectif.&lt;br&gt;
'''ἀναδρομικῶς (adverbe)''' : rétrospectivement.&lt;br&gt;
'''ἀνάδυσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : émergence.&lt;br&gt; 	
'''ἀναδύομαι (verbe)''' : émerger.&lt;br&gt; 
'''ἀναζήτησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : recherche.&lt;br&gt;
'''ἀναζητῶ (verbe)''' : rechercher.&lt;br&gt;
'''ἀναθεωρῶ (verbe)''' : réviser.&lt;br&gt;
'''ἀναθυμίασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : effluve.&lt;br&gt;
'''ἀναίδεια, -ας (nom commun) (f)''' : impudence.&lt;br&gt;
'''ἀναιδέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀναιδής''.&lt;br&gt;
'''ἀναιδέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀναιδής''.&lt;br&gt;  	
'''ἀναιδής, -ής, -ές (adjectif)''' : impudent.&lt;br&gt; 
'''ἀναιδῶς (adverbe)''' : impudemment.&lt;br&gt; 
'''ἀναιμία, -ας (nom commun) (f)''' : manque de sang.&lt;br&gt; 
'''ἀναισχυντία, -ας (nom commun) (f)''' : effronterie.&lt;br&gt; 
'''ἀναίσχυντος, -ή, -όν (adjectif)''' : effronté.&lt;br&gt; 
'''ἀναίσχυντότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀναίσχυντός''.&lt;br&gt;
'''ἀναίσχυντότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀναίσχυντός''.&lt;br&gt;
'''ἀναίσχυντότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀναίσχυντῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀναίσχυντότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀναίσχυντῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀναίσχυντῶς (adverbe)''' : effrontément.&lt;br&gt; 
'''ἀνακινῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀνακοίνωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : communication.&lt;br&gt; 
'''ἀνακοινῶ (verbe)''' : communiquer.&lt;br&gt;
'''ἀνακουφίζω (verbe)''' : soulager.&lt;br&gt;
'''ἀνακούφισις, -ίσεως (nom commun) (f)''' : soulagement.&lt;br&gt; 
'''ἀνακτορία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀνακτόριος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀνάκτορον, -όρου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀναλαμϐάνω (verbe)''' : reprendre.&lt;br&gt;
'''ἀνάλαψις, -άψεως (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''ἀνάληψις''.&lt;br&gt;
'''ἀνάληψις, -ήψεως (nom commun) (f)''' : Reprise, reprise de forces, rétablissement. Reconnaissance d'un enfant, action de le faire sien. (Religion chrétienne) Ascension, action d’être repris par le Ciel. Réception.&lt;br&gt; 
'''ἀναλογία, -ας (nom commun) (f)''' : proportion.&lt;br&gt; 
'''ἀναλογικός, -ή, -όν (adjectif)''' : proportionnel.&lt;br&gt; 
'''ἀναλογικότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀναλογικός''.&lt;br&gt;
'''ἀναλογικότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀναλογικός''.&lt;br&gt;
'''ἀναλογικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀναλογικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀναλογικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀναλογικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀναλογικῶς (adverbe)''' : proportionnellement.&lt;br&gt;
'''ἀνάλογος, -η, -ον (adjectif)''' : commensurable.&lt;br&gt; 
'''ἀναμένω (verbe)''' : surveiller.&lt;br&gt;
'''ἀνάμνησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : commémoration.&lt;br&gt;
'''ἀναμνηστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : commémoratif.&lt;br&gt;
'''ἀναμνηστικῶς (adverbe)''' : commémorativement.&lt;br&gt;
'''ἀναμνηστικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀναμνηστικός''.&lt;br&gt;
'''ἀναμνηστικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀναμνηστικός''.&lt;br&gt;
'''ἀναμνηστικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀναμνηστικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀναμνηστικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀναμνηστικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἄναξις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἄναξ, -κτος (nom commun) (m)''' : maître, chef, roi.&lt;br&gt; 
'''ἀνάπαιστος, -ίστου (nom commun) (m)''' : anapeste.&lt;br&gt; 
'''ἀνάπαυσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : repos.&lt;br&gt;
'''ἀναπαύω (verbe)''' : reposer.&lt;br&gt;
'''ἄνασσα, -ας (nom commun) (f)''' : maîtresse, reine.&lt;br&gt;
'''ἀνάστασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : résurrection.&lt;br&gt;
'''ἀναστεναγμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : soupir.&lt;br&gt;
'''ἀναστενάζω (verbe)''' : soupirer.&lt;br&gt;
'''ἀνατέλλω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀνατολή, -ῆς (nom commun) (f)''' : est.&lt;br&gt; 
'''ἀνατολικός, -ή, -όν (adjectif)''' : oriental.&lt;br&gt;
'''ἀνατολικότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀνατολικός''.&lt;br&gt;
'''ἀνατολικότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀνατολικός''.&lt;br&gt;
'''ἀνατολικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀνατολικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀνατολικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀνατολικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀνατολικῶς (adverbe)''' : orientalement.&lt;br&gt;
'''ἀναφέρω (verbe)''' : alléguer ; mentionner.&lt;br&gt;
'''ἀναφλέγω (verbe)''' : enflammer.&lt;br&gt;
'''ἀνάφλεξις, -έξεως (nom commun) (f)''' : combustion.&lt;br&gt;
'''ἀναφορά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : allégation, mention.&lt;br&gt; 
'''ἀναφορικός, -ή, -όν (adjectif)''' : allégatoire.&lt;br&gt;
'''ἀναχώρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : départ.&lt;br&gt;
'''ἀνδραποδίζω (verbe)''' : vendre des hommes libres en esclavage.&lt;br&gt;
'''ἀνδράποδον, -όδου (nom commun) (n)''' : captif.&lt;br&gt;
'''ἀνδρείκελον, -έλου (nom commun) (n)''' : marionnette.&lt;br&gt;
'''ἀνδρεῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : masculin.&lt;br&gt;
'''ἀνδρειότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀνδρεῖος''.&lt;br&gt;
'''ἀνδρειότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀνδρεῖος''.&lt;br&gt;
'''ἀνδρείως (adverbe)''' : masculinement.&lt;br&gt;
'''ἀνδρομανία, -ας (nom commun) (f)''' : andromanie.&lt;br&gt;
'''ἀνδροπρέπεια, -ίας (nom commun) (f)''' : virilité.&lt;br&gt;
'''ἀνδροπρεπής -ής -ές (adjectif)''' : viril.&lt;br&gt;
'''ἀνδροπρεπῶς (adverbe)''' : virilement.&lt;br&gt;
'''ἀνδρότης, -τος (nom commun) (f)''' : virilité.&lt;br&gt;
'''ἀνδρών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : Appartement réservé aux hommes.&lt;br&gt;
'''ἀνεκδιήγητος, -ος, -ον (adjectif)''' : inénarrable.&lt;br&gt;
'''ἀνέκδοτος, -ος, -ον (adjectif)''' : Non donnée en mariage, en parlant d’une jeune fille. Inédit, non publié.&lt;br&gt;
'''ἀνέμη, -ης (nom commun) (f)''' : rouet.&lt;br&gt;
'''ἄνεμος, -έμου (nom commun) (m)''' : vent.&lt;br&gt;
'''ἀνερρίπτω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀνερωτῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀνευθυνότης, -ητος (nom commun) (f)''' : irresponsabilité.&lt;br&gt;
'''ἀνευθύνω (verbe)''' : être irresponsable.&lt;br&gt;
'''ἀνεύρυσμα, -ύσματος (nom commun) (n)''' : élargissement, dilatation.&lt;br&gt;
'''ἀνευρύνω (verbe)''' : élargir, dilater.&lt;br&gt;
'''ἀνεψιά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : nièce.&lt;br&gt;
'''ἀνεψιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : neveu.&lt;br&gt; 
'''ἄνηθον, -ήθου (nom commun) (n)''' : aneth.&lt;br&gt;
'''ἀνήρ, -δρός (nom commun) (n)''' : Homme, époux ; mâle des animaux.&lt;br&gt;
'''ἄνθεμον, -έμου (nom commun) (n)''' : Diminutif d’''ἄνθος''.&lt;br&gt;
'''ἀνθολογέω (verbe)''' : cueillir des fleurs.&lt;br&gt;
'''ἁνθολογία, -ας (nom commun) (f)''' : florilège.&lt;br&gt;
'''ἀνθολόγιον, -ου (nom commun) (n)''' : recueil.&lt;br&gt;
'''ἀνθόλωψ, -πος (nom commun) (m)''' : antilope.&lt;br&gt;
'''ἄνθος, -ους (nom commun) (n)''' : fleur.&lt;br&gt;
'''ἄνθραξ, κος (nom commun) (m)''' : charbon.&lt;br&gt; 
'''ἀνθρακιά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : pile de charbon.&lt;br&gt;
'''ἀνθρωπάριον, -ίου (nom commun) (n)''' : homuncule.&lt;br&gt;
'''ἀνθρώπινος, -η, -ον (adjectif)''' : humain.&lt;br&gt;
'''ἀνθρωπίσκος, -ου (nom commun) (m)''' : mannequin.&lt;br&gt;
'''ἄνθρωπος, -ώπου (nom commun) (m)''' : homme, genre humain.&lt;br&gt;
'''ἀνθρωποκεντρικός, -ή, -όν (adjectif)''' : anthropocentrique.&lt;br&gt;
'''ἀνθρωποειδής, -ής, -ες, (adjectif)''' : anthropoïde.&lt;br&gt;
'''ἀνθρωπολογία, -ας''' : anthropologie.&lt;br&gt;
'''ἀνθρωπομορφισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : anthropomorphisme.&lt;br&gt;
'''ἀνθρωποφαγία, -ας (nom commun) (f)''' : cannibalisme.&lt;br&gt;
'''ἀνθρωποφάγος, -ου (nom commun) (n)''' : cannibale.&lt;br&gt; 
'''ἀνία, -ας (nom commun) (f)''' : ennui.&lt;br&gt;
'''ἁνία, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''ἡνία''.&lt;br&gt; 
'''ἄνισος, -η, -ον (adjectif)''' : inégal.&lt;br&gt;
'''ἀνίστημι (verbe)''' : ressusciter.&lt;br&gt;
'''ἄν (adverbe, particule)''' : .&lt;br&gt;
'''ἄννησον, -ήσου (nom commun) (n)''' : anis.&lt;br&gt; 
'''ἀνόδων, -οντος (nom commun) (m/f)''' : édenté.&lt;br&gt;
'''ἀνόητος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἄνοια, -ας (nom commun) (f)''' : démence.&lt;br&gt;
'''ἄνοιγμα, -ίγματος (nom commun) (n)''' : orifice, ouverture.&lt;br&gt;
'''ἀνοίγω (verbe)''' : ouvrir.&lt;br&gt;
'''ἄνοιξις, -ίξεως (nom commun) (f)''' : ouverture.&lt;br&gt;
'''ἀνωμαλία, -ας (nom commun) (f)''' : inégalité, irrégularité.&lt;br&gt;
'''ἀνώμαλος, -ος, -ον (adjectif)''' : inégal, irrégulier.&lt;br&gt;
'''ἄνοικτος, -ος, -ον (adjectif)''' : impitoyable.&lt;br&gt;
'''ἀνοικτότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἄνοικτος''.&lt;br&gt;
'''ἀνοικτότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἄνοικτος''.&lt;br&gt;
'''ἀνοικτότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀνοίκτως''.&lt;br&gt;
'''ἀνοικτότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀνοίκτως''.&lt;br&gt;
'''ἀνοίκτως (adverbe)''' : impitoyablement.&lt;br&gt;
'''ἀνορεξία, -ας (nom commun) (f)''' : manque d’appétit.&lt;br&gt;
'''ἄνους, -ους, -ουν (adjectif)''' : dément.&lt;br&gt;
'''ἀνταγωνίζεσθαι (verbe)''' : contrarier.&lt;br&gt;
'''ἀνταγωνιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : adversaire.&lt;br&gt;  
'''ἀνταίρω (verbe)''' : se rebeller.&lt;br&gt;
'''ἀνταπαίτησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀνταπαιτητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀνταπαιτῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀνταρσία, -ας (nom commun) (m)''' : rébellion.&lt;br&gt;
'''ἀντάρτης, -ου (nom commun) (m)''' : rebelle.&lt;br&gt;
'''ἀντάρτικος, -η, -ον (adjectif)''' : rebelle.&lt;br&gt;
'''ἀντάρτικῶς (adverbe)''' : Forme adverbiale de ''ἀντάρτικός''.&lt;br&gt;
'''ἀντάρτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀντάρτικός''.&lt;br&gt;
'''ἀντάρτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀντάρτικός''.&lt;br&gt;
'''ἀντάρτικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀντάρτικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀντάρτικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀντάρτικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἀντέχω (verbe)''' : endurer.&lt;br&gt;
'''ἀντιάς, -δος (nom commun) (f)''' : (anatomie) amygdale.&lt;br&gt;
'''ἀντιγραφέυς, -έως (nom commun) (m)''' : copiste.&lt;br&gt;
'''ἀντιγραφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : recopiage.&lt;br&gt;
'''ἀντιγράφω (verbe)''' : copier. (un texte écrit)&lt;br&gt;
'''ἀντί (préposition)''' : En face de. À l’encontre de, contre. Au lieu de, à la place de. À l’égal de. En échange de.
Par succession, par addition. En comparaison de. (En mot composé) En face, à l'encontre. En opposition avec. En échange de, en retour. Au lieu de, à l'égal de. Par correspondance. (En composition) En face, à l'encontre.&lt;br&gt;
'''ἀντίληψις, -ήψεως (nom commun) (f)''' : perception.&lt;br&gt;
'''ἀντιπαράθεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : confrontation.&lt;br&gt;  
'''ἀντιπαρατίθημι (verbe)''' : confronter.&lt;br&gt; 
'''ἀντίπους, -δός (nom commun) (m)''' : antipode.&lt;br&gt;
'''ἀντίρρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : objection.&lt;br&gt;
'''ἀντίστοιχος, -ος, -ον (adjectif)''' : correspondant.&lt;br&gt;
'''ἀντιστοίχοτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀντιστοίχως''.&lt;br&gt;
'''ἀντιστοίχοτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀντιστοίχως''.&lt;br&gt;
'''ἀντιστοίχως (adverbe)''' : conformément.&lt;br&gt;
'''ἀντιστοιχῶ (verbe)''' : correspondre.&lt;br&gt;
'''ἀντισυνταγματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : inconstitutionnel.&lt;br&gt;
'''ἀντισυνταγματικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀντισυνταγματικός''.&lt;br&gt;
'''ἀντισυνταγματικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀντισυνταγματικός''.&lt;br&gt;
'''ἀντισυνταγματικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀντισυνταγματικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀντισυνταγματικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀντισυνταγματικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀντισυνταγματικότης, -τος (nom commun) (f)''' : inconstitutionnalité.&lt;br&gt;
'''ἀντισυνταγματικῶς (adverbe)''' : inconstitutionnellement.&lt;br&gt; 
'''ἀντίφασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : contradiction.&lt;br&gt;
'''ἀντιφάσκω (verbe)''' : contredire.&lt;br&gt;
'''ἀντιφατικός -ή -όν (adjectif)''' : contradictoire.&lt;br&gt;
'''ἀντιφατικῶς (adverbe)''' : contradictoirement.&lt;br&gt; 
'''ἀντιφατικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀντισυνταγματικός''.&lt;br&gt;
'''ἀντιφατικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀντισυνταγματικός''.&lt;br&gt;
'''ἀντιφατικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀντιφατικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀντιφατικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀντιφατικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀντιφατικότης, -τος (nom commun) (f)''' : contradiction.&lt;br&gt;
'''ἀντίχειρ, -ος (nom commun) (m)''' : pouce.&lt;br&gt;
'''ἀντοχή, -ῆς (nom commun) (f)''' : endurance.&lt;br&gt;
'''ἀνυπακοή, -ῆς (nom commun) (f)''' : désobéissance.&lt;br&gt;
'''ἀνυπάκουος, -η, -ον (adjectif)''' : désobéissant.&lt;br&gt;
'''ἀνύψωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : élévation.&lt;br&gt;
'''ἀνυπακούω (verbe)''' : désobéir.&lt;br&gt;  
'''ἀνώδυνος, -ος, -ον (adjectif) ''' : qui n’est pas douloureux. Qui n’est pas causé par la douleur.&lt;br&gt;
'''ἀνώγειον, -ίου (nom commun) (n)''' : grenier.&lt;br&gt;
'''ἀνώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : suprême.&lt;br&gt; 
'''ἀνώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : supérieur.&lt;br&gt;
'''ἀνωτερότης, -τος (nom commun) (f)''' : supériorité.&lt;br&gt;
'''ἄνω (adverbe)''' : Sur, vers le haut ; au dessus.&lt;br&gt; 
'''ἀξιάκουστος, -ος, -ον (adjectif)''' : digne d’être écouté.&lt;br&gt;
'''ἀξίνη, -ης (nom commun) (f)''' : pioche (outil). Hache&lt;br&gt; 
'''ἀξιο- (préfixe)''' : qui est digne de.&lt;br&gt;
'''ἀξιοθέατος, -ος, -ον (adjectif)''' : digne d’être contemplé.&lt;br&gt;
'''ἀξιόπιστος, -ος, -ον (adjectif)''' : digne de foi.&lt;br&gt;
'''ἄξιος, -α, -ον (adjectif)''' : de valeur, digne de, méritant.&lt;br&gt;
'''ἀξίωμα, -τος (nom commun) (n)''' : Prix, valeur. Ce dont on a été jugé digne. Considération, estime. Marque de considération, honneur. Haut rang, dignité. Ce que l’on juge convenable, ce qui paraît juste.&lt;br&gt; 
'''ἀξιῶ (verbe)''' : mériter (quelque chose).&lt;br&gt;
'''ἄξων, -ονος (nom commun) (m)''' : Axe. Essieu de roue. Axe du ciel, du monde. Axe d’un chemin d’où chemin, route. Crochet du mors d’un cheval. Tablette de bois construite sur un pivot. Arbre ou axe de rotation, pivot, battant balistique.&lt;br&gt; 
'''ἀοιδός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Chanteur ; chantre.&lt;br&gt;  
'''ἀόρατος, -ος, ον (adjectif)''' : invisible.&lt;br&gt;
'''ἄορ, -ος (nom commun) (n)''' : épée pendue à la ceinture.&lt;br&gt; 
'''ἀορτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : bandoulière.&lt;br&gt;
'''ἀπαγορευτικός, -ή -όν (adjectif)''' : prohibitif.&lt;br&gt;
'''ἀπαγόρευσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : prohibition.&lt;br&gt; 
'''ἀπαγορεύω (verbe)''' : prohiber.&lt;br&gt;  
'''ἀπαγωγεύς, -έως (nom commun) (m)''' : ravisseur.&lt;br&gt;  
'''ἀπαγωγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : (Droit) En termes de droit athénien, action d’emmener à un procès un malfaiteur pris en flagrant délit. Action de faire dévier du droit chemin. Paiement (d’une contribution ou d’une amende).&lt;br&gt;
'''ἀπάγω (verbe)''' : conduire ; emmener.&lt;br&gt;
'''ἀπαισιοδοξία, -ας (nom commun) (f)''' : pessimisme.&lt;br&gt; 
'''ἀπαίτησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : exigence (ce que l’on exige).&lt;br&gt; 	 
'''ἀπαιτῶ (verbe)''' : exiger.&lt;br&gt; 
'''ἀπαλλαγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : exonération.&lt;br&gt;
'''ἀπαλλακτικός, -ή -όν (adjectif)''' : exonérant.&lt;br&gt;
'''ἀπαλλάσσω (verbe)''' : exonérer.&lt;br&gt;
'''ἀπαπαῖ (interjection)''' : ouille.&lt;br&gt;
'''ἀπαρνοῦμαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀπάτωρ, -ωρ, -ορ (adjectif)''' : sans père.&lt;br&gt;  
'''ἄπειμι (verbe)''' : Être absent, s’absenter. Partir, s’en aller.&lt;br&gt;
'''ἀπειρέσιος, -ία, -έσιον (adjectif)''' : Illimité, immense ; innombrable.&lt;br&gt;
'''ἀπειρεσιώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀπειρέσιος''.&lt;br&gt;
'''ἀπειρεσιώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀπειρέσιος''.&lt;br&gt;
'''ἀπειρεσίως (adverbe)''' : immensément.&lt;br&gt;
'''ἄπειρος, -ος, -ον (adjectif)''' : infini.&lt;br&gt;
'''ἀπειρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἄπειρος''.&lt;br&gt;
'''ἀπειρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἄπειρος''.&lt;br&gt;
'''ἀπείρως (adverbe)''' : infiniment.&lt;br&gt;
'''ἀπελευθέρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : libération.&lt;br&gt;
'''ἀπεργάζομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀπέχθεια, -ας (nom commun) (f)''' : répugnance.&lt;br&gt; 
'''ἀπεχθής, -ής, -ές (adjectif)''' : répugnant.&lt;br&gt;
'''ἀπήνη, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀπίθανος, -ος, -ον (adjectif)''' : improbable ; incroyable.&lt;br&gt;
'''ἄπιον, -ίου (nom commun) (n)''' : poire.&lt;br&gt;
'''ἀπιστία, -ας (nom commun) (f)''' : infidélité ; déloyauté.&lt;br&gt; 
'''ἀπιστίη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''ἀπιστία''.&lt;br&gt; 
'''ἄπιστος, -ος, -ον (adjectif)''' : infidèle ; déloyal.&lt;br&gt;
'''ἀπλάνεια, -ίας (nom commun) (f)''' : constance.&lt;br&gt;
'''ἄπληστος, -η, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἁπλότης, -τος (nom commun) (f)''' : simplicité.&lt;br&gt;
'''ἁπλοῦς, -ῆ, -οῦν (adjectif)''' : simple.&lt;br&gt;
'''ἀπό (adverbe ; préposition)''' (Devient ''ἀπ’'' devant un mot commençant par une voyelle à esprit doux, et ''ἀφ’'' devant un mot commençant par une voyelle à esprit rude.) : Au loin, en venant de.&lt;br&gt;
'''ἀπό- (préfixe)''' : séparation, éloignement, changement, achèvement, cessation, retour, privation, négation.&lt;br&gt;
'''ἀπόγειον, -ίου (nom commun) (n)''' : apogée.&lt;br&gt;
'''ἀπόγειος, -ος, -ον (adjectif)''' : Qui part de terre, ou vient de son souffle. Éloigné de la terre.&lt;br&gt;
'''ἀπόγονος, -όνου (nom commun) (m)''' : descendant.&lt;br&gt;
'''ἀπογραφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Registre, liste. Copie.&lt;br&gt;
'''ἀπογράφω (m)''' : copier.&lt;br&gt;
'''ἀπόδειξις, -ίξεως (nom commun) (f)''' : évidence, preuve.&lt;br&gt;	
'''ἀποδεικτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : évident.&lt;br&gt;
'''ἀποδεικτικῶς (adverbe)''' : évidemment.&lt;br&gt;
'''ἀποδεικτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀποδεικτικός''.&lt;br&gt;
'''ἀποδεικτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀποδεικτικός''.&lt;br&gt;
'''ἀποδεικτικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀποδεικτικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀποδεικτικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀποδεικτικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἀπολογητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : défensif.&lt;br&gt;
'''ἀπολογητικῶς (adverbe)''' : défensivement.&lt;br&gt;
'''ἀπολογητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀπολογητικός''.&lt;br&gt;
'''ἀπολογητικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀπολογητικός''.&lt;br&gt;
'''ἀπολογητικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀπολογητικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀπολογητικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀπολογητικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἀπολογία, -ας (nom commun) (f)''' : Défense, justification.&lt;br&gt;
'''ἀπόλυτος, -η, -ον (adjectif)''' : absolu.&lt;br&gt;
'''ἀπολύτως (adverbe)''' : absolument.&lt;br&gt;
'''ἀπολύω (verbe)''' : congédier, licencier ; renvoyer.&lt;br&gt;
'''ἀποπομπαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : expiatoire.&lt;br&gt;
'''ἀποπέμπω (verbe)''' : emporter le mal.&lt;br&gt;
'''ἀποθνῄσκω (verbe)''' : mourir.&lt;br&gt;
'''ἀποκάλυψις, -ύψεως (nom commun) (f)''' : dévoilement.&lt;br&gt;
'''ἀποκαλύπτω (verbe)''' : dévoiler.&lt;br&gt;
'''ἀποκεφαλισμός, -οῦ (nom commun) (f)''' : décapitation.&lt;br&gt;
'''ἀποκεφαλίζω (verbe)''' : décapiter.&lt;br&gt;
'''ἀποκρουστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : . &lt;br&gt;
'''ἀποκρούω (verbe)''' : . &lt;br&gt;
'''ἀπόκρυφος, -ος, -ον (adjectif)''' : . &lt;br&gt;
'''ἀπολαμϐάνω (verbe)''' : jouir. (Avoir l’usage, la possession actuelle de quelque chose.)&lt;br&gt; 
'''ἀπόλαυσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : jouissance (Satisfaction voluptueuse ; plaisir né de la relation sexuelle épanouie.)&lt;br&gt;
'''ἀπολαύω (verbe)''' : jouir. (Éprouver un vif plaisir, un orgasme, etc.)&lt;br&gt;
'''ἀπολέγω (verbe)''' : Décliner, refuser.&lt;br&gt;
'''ἀπολογία, -ας (nom commun) (f)''' : Défense, justification.&lt;br&gt;
'''ἀπόλογος, -όγου (nom commun) (m)''' : Défense. Narration, récit détaillé.&lt;br&gt;
'''ἀποπατῶ (verbe)''' : déféquer.&lt;br&gt;
'''ἀποπνίγω (verbe)''' : suffoquer.&lt;br&gt;
'''ἀπορρίπτω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀπόσπασμα, -άσματος (nom commun) (n)''' : fragment.&lt;br&gt;
'''ἀποστρέφω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀποστροφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : répulsion.&lt;br&gt;
'''ἀπόστροφος, -ος, -ον (adjectif)''' : répulsif.&lt;br&gt;
'''ἀποτέλεσμα, -έσματος (nom commun) (n)''' : résultat ; effet.&lt;br&gt;
'''ἀποτελῶ (verbe)''' : échouer.&lt;br&gt;
'''ἀποστέρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : frustration.&lt;br&gt;
'''ἀποστερῶ (verbe)''' : frustrer.&lt;br&gt;
'''ἀποτέφρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : incinération.&lt;br&gt;	
'''ἀποτεφρῶ (verbe)''' : incinérer.&lt;br&gt;
'''ἀποτυγχάνω (verbe)''' : échouer.&lt;br&gt;
'''ἀποτυχία, -ας (nom commun) (f)''' : échec.&lt;br&gt;
'''ἀπουσία, -ας (nom commun) (f)''' : absence.&lt;br&gt;
'''ἄπους, -ους, -ουν  (adjectif)''' : apode.&lt;br&gt; 
'''ἀποφαίνω (verbe)''' : décider.&lt;br&gt;
'''ἀπόφασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : décision.&lt;br&gt;
'''ἀποφεύγω (verbe)''' : s’échapper.&lt;br&gt;
'''ἀπόφημι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀποφθέγγομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀπόφθεγμα, -έγματος (nom commun) (n)''' : précepte, sentence.&lt;br&gt;
'''ἀποφθορά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : avortement.&lt;br&gt;
'''ἀποφόρητον, -ου (nom commun) (n)''' : étrenne.&lt;br&gt;
'''ἀποφυγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : échappée.&lt;br&gt; 
'''ἄποψις, -όψεως (nom commun) (f)''' : opinion, point de vue.&lt;br&gt;
'''ἀποψύχω (verbe)''' : s’évanouir.&lt;br&gt;
'''ἁπτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : tactile.&lt;br&gt;
'''ἀπύ (adverbe ; préposition)''' : Forme arcado-chypriote et éolienne de ''ἀπό''.&lt;br&gt;
'''ἀπών, -οῦσα, -όν (adjectif)''' : absent.&lt;br&gt;
'''ἅπτω (verbe)''' : toucher.&lt;br&gt;
'''ἅπτω (verbe)''' : ajuster, attacher ; nouer.&lt;br&gt;
'''ἄρα (conjonction)''' : (Devient ''ἄρ’'' devant un mot commençant par une voyelle, et ''ῥά'' après un mot monosyllabique ou un mot finissant par une voyelle.) puis, et, alors. Par suite, ainsi donc, donc. Puisque, à savoir, c’est-à-dire, en effet. Ayant donc, ainsi parlé.&lt;br&gt;
'''ἆρα (particule)''' : (Devient ''ἆρ’'' devant un mot commençant par une voyelle.) est-ce que.&lt;br&gt;
'''ἀρά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Prière. Imprécation.&lt;br&gt;
'''ἄρακος, -άκου  (nom commun) (m)''' : pois.&lt;br&gt;
'''ἀράχνη, -ης (nom commun) (f)''' : araignée.&lt;br&gt;
'''ἀρϐύλη, -ης (nom commun) (f)''' : botte (chaussure épaisse au long col).&lt;br&gt;
'''ἄρδις, -ος (nom commun) (f)''' : pointe de flèche.&lt;br&gt; 
'''ἀργά (adverbe)''' : tard.&lt;br&gt;
'''ἄργιλλος, -ίλλου (nom commun) (m)''' : argile.&lt;br&gt; 
'''ἀργιλλοφόρητος''' : mot fantôme selon Rosane Rocher (1961), comme καλποφόρος, ὀφιοφόρος, ὠποφόρος et σμνρμοφόρος.&lt;br&gt; 
'''ἀργιλλώδης (adjectif)''' : argileux.&lt;br&gt;
'''ἀργός, -ή, -όν (adjectif)''' : blanc ; étincelant.&lt;br&gt;
'''ἄργυρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : argent. (métal)&lt;br&gt;
'''ἀργῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀρετά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''ἀρετή''.&lt;br&gt; 
'''ἀρετή, -ῆς (nom commun) (f)''' : vertu.&lt;br&gt; 
'''ἀρή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''ἀρά''.&lt;br&gt;
'''ἄρθρον, -ου (nom commun) (n)''' : Jointure, articulation. Article. (outil grammatical)&lt;br&gt;
'''ἀριστερός, -ά, -όν (adjectif)''' : Qui est à gauche.&lt;br&gt;
'''ἀριστόϐουλος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἄριστος, -η, -ον (adjectif)''' : excellent.&lt;br&gt;
'''ἀρκαδικός, -ή, -όν (adjectif)''' : arcadien.&lt;br&gt;
'''ἄρκευθος, -ύθου (nom commun) (f)''' : genévrier.&lt;br&gt; 
'''ἄρκτος, -ου (nom commun) (m/f)''' : ours(e).&lt;br&gt;
'''ἄρκυς, -ος (nom commun) (m)''' : filet.&lt;br&gt;
'''ἄρμα, -τος (nom commun) (t)''' : char.&lt;br&gt;
'''ἁρμονία, -ας  (nom commun) (f)''' : harmonie.&lt;br&gt;
'''ἁρμονικός, -ή, -όν (adjectif)''' : harmonieux.&lt;br&gt;  
'''ἁρμονικῶς (adverbe)''' : harmonieusement.&lt;br&gt;
'''ἁρμονικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἁρμονικός''.&lt;br&gt;
'''ἁρμονικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἁρμονικός''.&lt;br&gt;
'''ἁρμονικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἁρμονικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἁρμονικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἁρμονικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀρνοῦμαι (verbe)''' : refuser.&lt;br&gt;
'''ἄρουρα, -ας (nom commun) (f)''' : aroure.&lt;br&gt;
'''ἀρουραῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : rat.&lt;br&gt;
'''ἁρπακτικός, -οῦ (nom commun) (m)''' : prédateur.&lt;br&gt;
'''ἅρπαξ, -γος (nom commun) (m)''' : rapace, pillard.&lt;br&gt;
'''ἁρπίς, -ῖδος (nom commun) (f)''' : pantoufle.&lt;br&gt;
'''ἀρραϐών, -ῶνος (nom commun) (n)''' : arrhes.&lt;br&gt; 
'''ἄρρητος, -ος, -ον (adjectif)''' : Indicible ; ineffable, (Mathématiques) irrationnel.&lt;br&gt; 
'''ἄρσην, -ην, -εν (adjectif)''' : Mâle ; dur, fort.&lt;br&gt; 
'''ἄρρην, -ενος (nom commun) (m)''' : Forme attique de ''ἄρσην''.&lt;br&gt; 
'''ἄρσην, -ενος (nom commun) (m)''' : Homme adulte ; mâle.&lt;br&gt;
'''ἄρσης, -ενος (nom commun) (m)''' : Forme laconienne de ''ἄρσην''.&lt;br&gt; 
'''ἄρριχος, -ίχου (nom commun) (m)''' : panier.&lt;br&gt;
'''ἄρρωστος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀρρωστότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἄρρωστος''.&lt;br&gt;
'''ἀρρωστότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)'''' : Comparatif de ''ἄρρωστος''.&lt;br&gt;
'''ἀρρωστότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀρρώστως''.&lt;br&gt;
'''ἀρρωστότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀρρώστως''.&lt;br&gt;
'''ἀρρώστως (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἄρτι (adverbe)''' : justement ; exactement. Maintenant.&lt;br&gt;
'''ἄρτιος, -ία, -ον (adjectif)''' : Parfait, complet ; achevé. (Mathématiques) Pair, en parlant des nombres.&lt;br&gt;
'''ἀρτίως (adverbe)''' : parfaitement ; complètement.&lt;br&gt;
'''ἀρτιώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἄρτιος''.&lt;br&gt;
'''ἀρτιώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἄρτιος''.&lt;br&gt;
'''ἀρτοποιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : boulanger .&lt;br&gt;
'''ἄρτος, -ου (nom commun) (m)''' : pain. (aliment)&lt;br&gt;
'''ἀρτῶ (verbe)''' : Attacher. (Au passif) Dépendre, pendre, être attaché à.&lt;br&gt; 
'''ἀρύϐαλλος, ου (nom commun) (m)''' : flacon à huile.&lt;br&gt;
'''ἀρχάγγελος, -έλου (nom commun) (m)''' : messager en chef ; archange.&lt;br&gt;
'''ἀρχαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : ancien.&lt;br&gt; 
'''ἀρχαιότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀρχαῖος''.&lt;br&gt;
'''ἀρχαιότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀρχαῖος''.&lt;br&gt;
'''ἀρχαίως (adverbe)''' : anciennement.&lt;br&gt;  
''', -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀρχαίως''.&lt;br&gt;
''', -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀρχαίως''.&lt;br&gt;
'''ἀρχαϊκός, -ή, -όν (adjectif)''' : vieilli.&lt;br&gt;
'''ἀρχαϊκότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀρχαϊκός''.&lt;br&gt;
'''ἀρχαϊκότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀρχαϊκός''.&lt;br&gt;
'''ἀρχαϊκῶς (adverbe)''' : vieillement.&lt;br&gt;  
'''ἀρχαϊκώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀρχαϊκῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀρχαϊκώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀρχαϊκῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀρχέτυπον, -ύπου (nom commun) (n)''' : modèle.&lt;br&gt; 
'''ἀρχή, -ῆς (nom commun) (f)''' : commencement, commandement.&lt;br&gt;
'''ἀρχηγός, -οῦ (nom commun) (m)''' : chef.&lt;br&gt;
'''-άρχης, -ου (suffixe)''' : qui est chef de.&lt;br&gt;
'''ἀρχι- (préfixe)''' : relatif au commencement, au commandement.&lt;br&gt;
'''ἀρχιδιάκονος, -όνου (nom commun) (m/f)''' : archidiacre.&lt;br&gt;
'''ἀρχιδιήκονος, -όνου (nom commun) (m/f)''' : Forme ionienne de ''ἀρχιδιάκονος''.&lt;br&gt;
'''ἀρχίκλωψ, -πός (nom commun) (m)''' : maître voleur.&lt;br&gt;
'''ἀρχίμιμος, -ίμου (nom commun) (m)''' : archimime.&lt;br&gt;
'''ἀρχιτέκτων, -ονος (nom commun) (m)''' : maître d’œuvre.&lt;br&gt;
'''ἄρχων, -οντος (nom commun) (m)''' : archonte.&lt;br&gt;
'''ἄρωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : parfum.&lt;br&gt; 
'''ἄρω (verbe)''' : nouer.&lt;br&gt;
'''ἄσϐολος, -όλου (nom commun) (f)''' : suie.&lt;br&gt;
'''ἀσέϐεια, -ας (nom commun) (f)''' : impiété.&lt;br&gt;
'''ἀσεϐής, -ής, -ές (adjectif)''' : impie.&lt;br&gt;
'''ἀσεϐῶ (verbe)''' : être impie.&lt;br&gt;
'''ἀσέλγεια, -ας (nom commun) (f)''' : lubricité.&lt;br&gt;
'''ἀσελγέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀσελγής''.&lt;br&gt;
'''ἀσελγέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀσελγής''.&lt;br&gt;
'''ἀσελγής, -ής, -ές (adjectif)''' : lubrique.&lt;br&gt;
'''ἀσελγότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀσελγῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀσελγότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀσελγῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀσελγῶς (adverbe)''' : lubriquement.&lt;br&gt;
'''ἀσελγῶ (verbe)''' : être lubrique.&lt;br&gt;
'''ἀσθενής, -ής, -ές (adjectif)''' : malade.&lt;br&gt;
'''ἄσθμα, -τος (nom commun) (n)''' : asthme.&lt;br&gt;
'''ἄσις, - (nom commun) (f)''' : Boue, argile.&lt;br&gt;
'''ἀσκάλαϐος, -άϐου (nom commun) (m)''' : gecko.&lt;br&gt;
'''ἄσκαυλος, -ύλου (nom commun) (m)''' : cornemuse.&lt;br&gt;
'''ἀσκέω (verbe)''' : entraîner.&lt;br&gt;
'''ἄσκημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : entraînement.&lt;br&gt;
'''ἄσκησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : exercice.&lt;br&gt;
'''ἀσκητεία, -ας (nom commun) (f)''' : ascétie.&lt;br&gt;
'''ἀσκητήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀσκητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : ascète.&lt;br&gt;
'''ἀσκητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : ascétique.&lt;br&gt;
'''ἀσκός, -οῦ (nom commun) (m)''' : outre.&lt;br&gt;
'''ἀσκῶ (verbe)''' : exercer.&lt;br&gt;
'''ᾆσμα, -τος (nom commun) (n)''' : chant.&lt;br&gt;
'''ἀσπάλαξ, -κος (nom commun) (m)''' : taupe.&lt;br&gt;
'''ἄσπαλος, -άλου (nom commun) (m)''' : squale.&lt;br&gt;
'''ἀσπίς, -δος (nom commun) (f)''' : bouclier.&lt;br&gt;
'''ἀστακός, -οῦ (nom commun) (m)''' : homard.&lt;br&gt;
'''ἀστεῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : urbain.&lt;br&gt;
'''ἀστήρ, -έρος (nom commun) (m)''' : étoile.&lt;br&gt;
'''ἀστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : urbain.&lt;br&gt;
'''ἀστραπή, -ῆς  (nom commun) (f)''' : éclair.&lt;br&gt; 
'''ἄστρον, -ου (nom commun) (n)''' : Astre, constellation, système d’étoiles.&lt;br&gt;
'''ἀστυνομία, -ας (nom commun) (f)''' : police urbaine.&lt;br&gt;
'''ἀστυνόμος, -ου (nom commun) (m)''' : astynome.&lt;br&gt;	
'''ἀστύνομος, -ος, -ον (adjectif)''' : public.&lt;br&gt;	
'''ἄστυ, -εως (nom commun) (n)''' : Cité ; ville.&lt;br&gt;
'''ἀστυφύλαξ, -κος (nom commun) (m)''' : policier.&lt;br&gt;
'''ἄσυλον, -ύλου (nom commun) (n)''' : asile.&lt;br&gt;
'''ἄσυλος, -ος, -ον (adjectif)''' : inviolable.&lt;br&gt;
'''ἀσυμμετρία, -ας (nom commun) (f)''' : mauvaise proportion.&lt;br&gt;
'''ἄσυχος, -ος, -ον (adjectif)''' : Forme dorienne de ''ἥσυχος''.&lt;br&gt;
'''ἀσφάλεια, -ίας (nom commun) (f)''' : sécurité.&lt;br&gt;
'''ἀσφαλής, -ής, -ές (adjectif)''' : sûr.&lt;br&gt;	
'''ἄσφαλτος, -άλτου (nom commun) (f)''' : asphalte.&lt;br&gt;
'''ἀσφαλῶς (adverbe)''' : sûrement.&lt;br&gt;
'''-άς, -δος (suffixe) (f)''' : Forme des noms d’agent.&lt;br&gt;
'''ἄτα, -ας (nom commun)''' : Forme dorienne de ''ἄτη''.&lt;br&gt;
'''ἄτακτος, -η, -ον (adjectif)''' : vilain.&lt;br&gt; 
'''ἀταξία, -ας (nom commun) (f)''' : vilénie.&lt;br&gt;
'''ἀταραξία, -ας (nom commun) (f)''' : Calme ; imperturbabilité.&lt;br&gt;
'''ἅτερος, -έρα, -ερον (adjectif)''' : Forme dorienne de ''ἕτερος''.&lt;br&gt;
'''ἄτερος, -έρα, -ερον (adjectif)''' : Forme éolienne de ''ἕτερος''.&lt;br&gt;
'''ἄτη, -ης (nom commun)''' : Outrage. (Religion) Péché, faute. Ruine.&lt;br&gt;
'''ἀτιμάζω (verbe)''' : déshonorer.&lt;br&gt;
'''ἄτρακτος, -άκτου (nom commun) (n)''' : fuseau.&lt;br&gt;
'''ἀτραπός, -οῦ (nom commun) (f)''' : sentier.&lt;br&gt;
'''ἄττα, -ου (nom commun) (m)''' : Forme homérique de ''πάππας'' et ''τατᾶ''.&lt;br&gt;
'''ἀτύχημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : accident.&lt;br&gt; 
'''ἀτυχῶ (verbe)''' : avoir un accident.&lt;br&gt;
'''αὐθάδεια, -ας (nom commun) (f)''' : insolence.&lt;br&gt;
'''αὐθάδης, -ής, -ές  (adjectif)''' : insolent.&lt;br&gt;
'''αὖθις (adverbe)''' : à nouveau.&lt;br&gt;
'''αὖλαξ, -ὔλακος (nom commun) (m)''' : irrigation.&lt;br&gt;
'''αὐλή, -ῆς (nom commun) (f)''' : cour.&lt;br&gt;
'''αὐλητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : joueur d’aulos.&lt;br&gt;
'''αὐλητρίς, -δος (nom commun) (f)''' : joueuse d’aulos.&lt;br&gt;
'''αὐλίζομαι (verbe)''' : passer la nuit.&lt;br&gt;
'''αὖλις, - (nom commun) (f)''' : résidence, camp.&lt;br&gt;
'''αὐλός, -οῦ (nom commun) (m)''' : aulos.&lt;br&gt;
'''αὐλῶ (verbe)''' : jouer de l’aulos.&lt;br&gt;
'''αὐξάνω (verbe)''' : augmenter.&lt;br&gt;
'''αὔξη, -ης (nom commun) (f)''' : croissance.&lt;br&gt;
'''αὔξημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''αὔξησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : Accroissement, hausse.&lt;br&gt;
'''αὔξιμος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''αὐξητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''αὔξω (verbe)''' : croître.&lt;br&gt;
'''ἀϋπνία, -ας (nom commun) (f)''' : insomnie.&lt;br&gt; 
'''αὔρα, -ας (nom commun) (f)''' : aura.&lt;br&gt;
'''αὔρη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''αὔρα''.&lt;br&gt;
'''αὔριον (adverbe)''' : demain, bientôt.&lt;br&gt;
'''αὐστηρός, -ή, -όν (adjectif)''' : sévère.&lt;br&gt; 
'''αὐστηρότης, -τος (nom commun) (f)''' : sévérité.&lt;br&gt;
'''αὐστηρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''αὐστηρότατος''.&lt;br&gt;
'''αὐστηρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''αὐστηρότατος''.&lt;br&gt;
'''αὐστηρῶς (adverbe)''' : sévèrement.&lt;br&gt;
'''αὐτανάφλεξις, -έξεως (nom commun) (f)''' : combustion spontanée.&lt;br&gt;
'''αὐτάναξ, -κτος (nom commun) (m)''' : empereur.&lt;br&gt;
'''αὐτάρ (adverbe)''' : mais, cependant.&lt;br&gt;
'''αὐτίκα (adverbe)''' : aussitôt, sur-le-champ.&lt;br&gt;
'''αὐτοκίνητος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''αὐτοκινῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''αὐτοκράτειρα, -ας (nom commun) (f)''' : impératrice.&lt;br&gt;
'''αὐτοκρατορία, -ας (nom commun) (f)''' : empire.&lt;br&gt;
'''αὐτοκράτωρ, -ορος (nom commun) (m)''' : empereur.&lt;br&gt;
'''αὐτολεξεί (adverbe)''' : mot pour mot.&lt;br&gt;
'''αὐτός -ή, -ό (pronom personnel)''' : il.&lt;br&gt;
'''αὐτοσχεδιάζω (verbe)''' : improviser.&lt;br&gt;
'''αὐτοσχεδιασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : improvisation.&lt;br&gt;
'''αὐτοσχέδιος, -ος, -ον (adjectif)''' : improvisé.&lt;br&gt;
'''αὐτοσχεδίως (verbe)''' : de façon improvisée.&lt;br&gt;
'''αὐτόχθων, -ων, -ον  (adjectif)''' : indigène.&lt;br&gt;
'''αὐτοψία, -ας (nom commun) (f)''' : autopsie.&lt;br&gt; 
'''αὐχήν, -ένος (nom commun) (m)''' : nuque.&lt;br&gt;
'''αὕω (verbe)''' : soustraire.&lt;br&gt;
'''ἀφαίρεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : soustraction.&lt;br&gt; 
'''ἀφαιρῶ (verbe)''' : soustraire.&lt;br&gt;
'''ἀφεδρών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : latrine.&lt;br&gt;
'''αφέλεια,  -ίας (nom commun) (f)''' : ingénuité, naïveté.&lt;br&gt;
'''ἀφελής, -ής, -ές  (adjectif)''' : ingénu, naïf.&lt;br&gt; 
'''ἁφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : toucher.&lt;br&gt;
'''ἀφήγημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : récit.&lt;br&gt;
'''ἀφηγηματικός, -ή -όν (adjectif)''' : narratif.&lt;br&gt;
'''ἀφηγηματικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀφηγηματικός''.&lt;br&gt;
'''ἀφηγηματικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀφηγηματικός''.&lt;br&gt;
'''ἀφηγηματικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἀντιφατικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀφηγηματικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἀντιφατικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἀφήγησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : narration.&lt;br&gt;
'''ἀφηγητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : narrateur.&lt;br&gt;
'''ἀφηγοῦμαι (verbe)''' : narrer.&lt;br&gt;
'''ἄφθα, -ης (nom commun) (f)''' : aphte.&lt;br&gt;
'''ἀφίημι (verbe)''' : Envoyer, renvoyer. Laisser aller, lâcher, relâcher. Libérer.&lt;br&gt;
'''ἄφιξις, -ίξεως (nom commun) (f)''' : arrivée.&lt;br&gt;
'''ἀφόδευσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : défécation.&lt;br&gt; 
'''ἀφοδεύω (verbe)''' : déféquer.&lt;br&gt;
'''ἀφοπλίζω (verbe)''' : désarmer.&lt;br&gt;
'''ἀφοπλισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : désarmement.&lt;br&gt;
'''ἀφροδισιακός -ή -όν (adjectif)''' : aphrodisiaque.&lt;br&gt;
'''ἀφροδισιασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : aphrodisiasme.&lt;br&gt;
'''ἀφροδισιαστικός, -ή -όν (adjectif)''' : aphrodisiastique.&lt;br&gt;
'''ἀφορισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : abolition, excommunication.&lt;br&gt; 
'''ἀφροδίσιος, -α, -ον (adjectif)''' : vénérien.&lt;br&gt;
'''ἀφορίζω (verbe)''' : abolir, excommunier.&lt;br&gt; 
'''ἀφοσίωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : dévotion.&lt;br&gt;
'''ἀφρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : écume.&lt;br&gt;
'''ἀφύη, -ῆς (nom commun) (f)''' : anchois.&lt;br&gt; 
'''ἀναχαίνω (verbe)''' : retenir son souffle.&lt;br&gt;
'''ἀναχάσκω (verbe)''' : ouvrir la bouche.&lt;br&gt;
'''ἀχαριστῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἁχατης, -ου (nom commun) (m)''' : agate.&lt;br&gt;
'''ἀχλυόεις, -εσσα, -εν (adjectif)''' : brumeux.&lt;br&gt; 
'''ἀχλυοέντως (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἀχλυοέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀχλυόεις''.&lt;br&gt;
'''ἀχλυοέστερος, -έρα, -ερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀχλυόεις''.&lt;br&gt;
'''ἄχλυσις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀχλύς, -ος (nom commun) (f)''' : brume, ténèbres.&lt;br&gt; 
'''ἀχλυώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀχλυῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἀχράς, -δος (nom commun) (f)''' : poire.&lt;br&gt; 
'''ἄχερδος, -έρδου (nom commun) (f)''' : poire.&lt;br&gt;
'''ἀχυρών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : grange.&lt;br&gt; 
'''ἀψίνθιον, -ίου (nom commun) (n)''' : absinthe.&lt;br&gt;
'''ἄψογος, -ος, -ον (n)''' : impeccable.&lt;br&gt;
'''ἄψ (adverbe)''' : En arrière (sans mouvement), en retour. Encore.&lt;br&gt;
'''ἄωτον, -ου (nom commun) (n)''' : summum.&lt;br&gt;
'''ἄω (verbe)''' : souffler, dormir.&lt;br&gt;
'''Ἀαρών (nom propre) (m)''' : Aaron.&lt;br&gt; 
'''Ἀϐαδδών (nom propre) (m)''' : Abaddon.&lt;br&gt; 
'''Ἀϐδίας, -ου (nom propre) (m)''' : Abdias.&lt;br&gt;
'''Ἅϐελ (nom propre) (m)''' : Abel.&lt;br&gt;  
'''Ἀϐέλλα, -ας (nom propre) (f)''' : Avella.&lt;br&gt; 
'''Ἀϐενέζερ (nom propre) (m)''' : Ebenezer.&lt;br&gt; 
'''Ἀϐησσυνία, -ας (nom propre) (f)''' : Abyssinie.&lt;br&gt; 
'''Ἀϐιά (nom propre) (m)''' : Abija.&lt;br&gt; 
'''Ἀϐιάθαρ (nom propre) (m)''' : Abiathar.&lt;br&gt; 
'''Ἀϐιγαία, -ας (nom propre) (m)''' : Abigaëlle.&lt;br&gt;
'''Ἀϐραάμ (nom propre) (m)''' : Abraham.&lt;br&gt; 
'''Ἀϐράμης, -ου (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Ἀϐραάμ''.&lt;br&gt;
'''Ἀϐραμίας, -ου (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Ἀϐραάμ''.&lt;br&gt;
'''Ἄϐραμος, - (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Ἀϐραάμ''.&lt;br&gt;
'''Ἀγαμέμνων, -ονος (nom propre) (m)''' : Agamemnon.&lt;br&gt; 
'''Ἀγαθή, -ῆς (nom propre) (f)''' : Agathe.&lt;br&gt; 
'''Ἀγαθοκλῆς, -έους (nom propre) (m)''' : Agathoclès.&lt;br&gt;
'''Ἀγήνωρ, -ορος (nom propre) (m)''' : Agénor.&lt;br&gt; 
'''Ἀγησίλαος, -άου (nom propre) (m)''' : Agésilas.&lt;br&gt; 
'''Αἰγεύς, -έως  (nom propre) (m)''' : Égée.&lt;br&gt;
'''Αἰγιδιός, -οῦ (prénom) (m)''' : Gilles.&lt;br&gt;
'''Αἴγλη, -ης (nom propre) (f)''' : Églé.&lt;br&gt;
'''Αἰγόκερως, -έρωτος (nom commun) (f)''' : Capricorne.&lt;br&gt;
'''Ἄγκυρα, -ύρας (nom propre) (f)''' : Ankara.&lt;br&gt;
'''Ἀγλαΐα, -ας (nom propre) (f)''' : Aglaé.&lt;br&gt;
'''Ἀγλαός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Aglaos.&lt;br&gt;
''', - (nom propre) (m)''' : Agrios.&lt;br&gt;
'''Ἁγνοδίκη, -ης (nom propre) (f)''' : Agnodice.&lt;br&gt;
'''Ἁγνωνίδης, -ου (nom propre) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''Ἀγρίππας, -α (nom propre) (m)''' : Agrippa.&lt;br&gt; 
'''Ἀγριππίνη, -ης (nom propre) (f)''' : Agrippine.&lt;br&gt;
'''Ἀδάμ (nom propre) (m)''' : Adam.&lt;br&gt; 
'''ᾍδης, -ου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Hadès|Hadès]].&lt;br&gt;
'''Ἀδικία, -ας (nom propre) (f)''' : Adicie.&lt;br&gt; 
'''Ἁδριανούπολις, -όλεως  (nom propre) (f)''' : Edirne.&lt;br&gt;
'''Ἁδριανός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Hadrien.&lt;br&gt;
'''Ἄδωνις, -ώνιδος (nom propre) (m)''' : Adonis.&lt;br&gt; 
'''Ἀζαζέλ (nom propre) (m)''' : Azazel.&lt;br&gt; 
'''Ἀθανάσιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Athanase.&lt;br&gt;
'''Ἀθάνα, -ας (nom propre) (f)''' : Forme dorienne de ''Ἀθηνᾶ''.&lt;br&gt;
'''Ἀθηνᾶ, -ᾶς (nom propre) (f)''' : [[wikt:Athéna|Athéna]].&lt;br&gt;
'''Ἀθῆναι, -ῶν (nom propre) (f)''' : Athènes.&lt;br&gt;
'''Ἀθηναία, -ας (nom propre) (f)''' : Forme de ''Ἀθηνᾶ''.&lt;br&gt;
'''Ἀθηναῖα, -ίας (nom commun) (f)''' : Athénienne.&lt;br&gt;
'''Ἀθηναῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : Athénien.&lt;br&gt;
'''Ἀθήναιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Athénée.&lt;br&gt;
'''Ἀθήνη, -ης (nom propre) (f)''' : Forme ionienne de ''Ἀθηνᾶ''.&lt;br&gt;
'''Ἀθηνόδωρος, -ώρου (nom propre) (m)''' : Athénodore.&lt;br&gt;
'''Ἀθύρ (nom propre) (m)''' : Athyr.&lt;br&gt;
'''Ἅθωρ (nom propre) (f)''' : Hathor.&lt;br&gt;
'''Ἄθως, -ω (nom propre) (m)''' : Athos (géant) ; mont Athos.&lt;br&gt;
'''Αἰακός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Éaque.&lt;br&gt;
'''Αἴας, -ντος (nom propre) (m)''' : Ajax.&lt;br&gt; 
'''Αἰαία, -ας (nom propre) (f)''' : Ééa.&lt;br&gt;
'''Ἀΐδας, -ου (nom propre) (m)''' : Forme dorienne de ''ᾍδης''.&lt;br&gt;
'''Ἀΐδης, -ου (nom propre) (m)''' : Forme homérique de ''ᾍδης''.&lt;br&gt; 
'''Ἀϊδωνεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Forme  de ''ᾍδης''.&lt;br&gt; 
'''Αἰγεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Égée.&lt;br&gt;
'''Αἰγιδιός, -οῦ (prénom) (m)''' : Gilles.&lt;br&gt;
'''Αἴγισθος, -ίσθου (nom propre) (m)''' : Égisthte.&lt;br&gt;
'''Αἴγυπτος, -ύπτου (nom propre) (m)''' : Égypte.&lt;br&gt;
'''Αἰήτης, -ου (nom propre) (m)''' : Éétès.&lt;br&gt; 
'''Αἰκατερίνη, -ης (prénom) (f)''' : Catherine.&lt;br&gt;
'''Αἰθαλία, -ας (nom propre) (f)''' : Italie.&lt;br&gt;
'''Αἰθήρ, -έρος (nom propre) (m)''' : [[wikt:Éther|Éther]].&lt;br&gt; 
'''Αἰθιοπία, -ας (nom propre) (f)''' : Éthiopie.&lt;br&gt;
'''Αἰθιοπίς, -δος (nom commun) (f)''' : Éthiopienne.&lt;br&gt;
'''Αἰθίοψ, -πος (nom commun) (m)''' :  Éthiopien.&lt;br&gt;
'''Αἰμιλία, -ας (nom propre) (f)''' : Émilie.&lt;br&gt;
'''Αἰμίλιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Émile.&lt;br&gt;
'''Αἰνέας, -ου (nom propre) (m)''' : Forme poétique de ''Αἰνείας''.&lt;br&gt;
'''Αἰνείας, -ου (nom propre) (m)''' : Énée.&lt;br&gt;
'''Αἰνειάς, -δος (nom propre) (f)''' : Énéide.&lt;br&gt;
'''Αἰολίς, -δος (nom propre) (f)''' : Éolide.&lt;br&gt;
'''Αἰολεύς, -έως (nom commun) (m)''' : Éolien.&lt;br&gt;  
'''Αἴολος, -όλου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Éole|Éole]].&lt;br&gt;
'''Αἴολος, -όλου (nom propre) (m)''' : Éole (fils d'Hellen).&lt;br&gt;
'''Αἶσα, -ἴσης (nom commun) (f)''' : [[wikt:Ésa|Ésa]].&lt;br&gt; 
'''Αἰσχύλος, -ου (nom propre) (m)''' : Eschyle.&lt;br&gt;
'''Αἴσωπος, -ώπου (nom propre) (m)''' : Ésope.&lt;br&gt;
'''Αἴτνη, -ης (nom propre) (f)''' : Etna.&lt;br&gt;
'''Αἰών, -ῶνου (nom propre) (m)''' : Éon.&lt;br&gt;
'''Ἀκαδημία, -ας (nom propre) (f)''' : jardin d’Académos, près d’Athènes, où Platon enseignait.&lt;br&gt;
'''Ἀκάδημος, -ήμου (nom propre) (m)''' : Académos.&lt;br&gt;
'''Ἄκις, -εως (nom propre) (m)''' : Acis.&lt;br&gt;
'''Ἀκταίων, -ος (nom propre) (m)''' : Actéon.&lt;br&gt;
'''Ἀκτέων, -ος (nom propre) (m)''' : Forme poétique d’''Ἀκταίων''.&lt;br&gt;
'''Ἄκτωρ, -ορος (nom propre) (m)''' : Actor (frère cadet d’Augias).&lt;br&gt;
'''Ἀκκώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Aléria.&lt;br&gt;
'''Ἀλαλίη, -ης (nom propre) (f)''' : Aléria.&lt;br&gt;
'''Ἀλϐίων, -ος (nom propre) (m)''' : Albion.&lt;br&gt;
'''Ἀλεξάνδρεια, -ίας (nom propre) (f)''' : Alexandrie.&lt;br&gt; 
'''Ἀλεξανδρέττα, -ας (nom commun) (f)''' : Alexandrine.&lt;br&gt; 
'''Ἀλεξανδρεύς, -έως (nom commun) (m)''' : Alexandrin.&lt;br&gt;  
'''Ἀλέξανδρος, -άνδρου (nom propre) (m)''' : Alexandre.&lt;br&gt;
'''Ἀλέξανδρος ὁ Μέγας (nom propre) (m)''' : Alexandre le Grand.&lt;br&gt;
'''Ἄλεξις, - (nom propre) (m)''' : Alexis.&lt;br&gt; 
'''Ἀληκτώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Alecto (une des Érynies).&lt;br&gt;
'''Ἀλήτης, -ου (nom propre) (m)''' : Alétès.&lt;br&gt; 
'''Ἀλθαία, -ας (nom propre) (f)''' : Althée.&lt;br&gt;
'''Ἀλιλάτ (nom propre) (f)''' : Al-Lat.&lt;br&gt;
'''Ἀλκάθοος, -ου (prénom) (m)''' : Alcathoos.&lt;br&gt;
'''Ἀλκείδης, ου (nom propre) (m)''' : Alcide (Premier nom d’Héraclès.).&lt;br&gt;
'''Ἄλκης, -ους (nom propre) (m)''' : Alceste.&lt;br&gt;
'''Ἄλκηστις, -ήστιδος (nom propre) (f)''' : Alceste.&lt;br&gt;
'''Ἀλκιϐιάδης, ου (nom propre) (m)''' : Alcibiade.&lt;br&gt;
'''Ἀλκίνοος, -ου (nom propre) (m)''' : Alcinoos.&lt;br&gt;
'''Ἀλκμαίων, -ος (nom propre) (m)''' : Alcméon.&lt;br&gt;
'''Ἀλκμήνη, -ης (nom propre) (f)''' : Alcmène.&lt;br&gt;
'''Ἀλφιτώ, -οῦς  (nom propre) (f)''' : Alphito.&lt;br&gt;
'''Ἀλώπηξ, -εκος (nom propre) (f)''' : Vulpecula.&lt;br&gt;
'''Ἀμϐρόσιος, -ίου  (nom propre) (m)''': Ambroise.&lt;br&gt;
'''Ἀμαζών, -όνος (nom propre) (f)''' : Amazone.&lt;br&gt;
'''Ἀμένωφις, - (nom propre) (m)''': Aménophis.&lt;br&gt;
'''Ἄμηστρις, -δος (nom propre) (f)''' : Amestris.&lt;br&gt;
'''Ἀμαύνι (nom propre) (f)''' : Amemet.&lt;br&gt;
'''Ἀμπρακία, -ας (nom propre) (f)''' : Ambracie.&lt;br&gt;
'''Ἀμπρακιώτης, -ου (nom commun) (m)''' : Ambracien.&lt;br&gt;
'''Ἀμπρακιῶτις, -ώτιδος (nom commun) (f)''' : Ambracienne.&lt;br&gt;
'''Ἀμύντας, -ου (nom propre) (m)''' : Amyntas.&lt;br&gt;
'''Ἀμφιμέδων, -οντος (nom propre) (m)''' : Amphimédon.&lt;br&gt;
'''Ἀμφιστρεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Amphitrée.&lt;br&gt;
'''Ἀμφιτρίτη, -ης (nom propre) (f)''' : Amphitrite.&lt;br&gt;
'''Ἀμφιτροπή, -ῆς (nom propre) (f)''' : Amphitropée.&lt;br&gt;
'''Ἀμφιτρύων, -ωνος (nom propre) (m)''' : Amphitryon.&lt;br&gt;
'''Ἀναξίϐια, -ας (nom propre) (f)''' : Anaxibie.&lt;br&gt;
'''Ἀναξίϐιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Anaxibios.&lt;br&gt;
'''Ἀννίϐας, -ου (nom propre) (m)''' : Hannibal.&lt;br&gt; 
'''Ἀνδρέας, -ου (prénom) (m)''' : André.&lt;br&gt;
'''Ἄννα, -ας (prénom) (f)''' : Anne.&lt;br&gt;
'''Ἀνάγκη, -ης (nom propre) (f)''' : Ananké.&lt;br&gt;
'''Ἀναῗτις, -ΐτεως (nom propre) (f)''' : Anaïs.&lt;br&gt;
'''Ἀναξαγόρας, -ου (nom propre) (m)''' : Anaxagore.&lt;br&gt;
'''Ἀναξίμανδρος, -ου (nom propre) (m)''' : Anaximandre.&lt;br&gt;
'''Ἀναξιμήνης, -ου (nom propre) (m)''' : Anaximène.&lt;br&gt;
'''Ἀναστασία, -ας (nom propre) (f)''' : Anastasie.&lt;br&gt;
'''Ἀναστάσιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Anastase.&lt;br&gt;
'''Ἀνατόλιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Anatole.&lt;br&gt; 
'''Ἄνουϐις, -ύϐιδος (nom propre) (m)''' : [[wikt:Anubis|Anubis]].&lt;br&gt;
'''Ἄνουκις, -δος (nom propre) (f)''' : Anoukis.&lt;br&gt;
'''Ἀντέρως, -τος (nom propre) (m)''' : [[wikt:Antéros|Antéros]].&lt;br&gt;
'''Ἀντιγόνη, -ης (nom propre) (f)''' : Antigone.&lt;br&gt;
'''Ἀντίκλεια, -ας (nom propre) (f)''' : Anticlée (mère d'Ulysse).&lt;br&gt;
'''Ἀντικύθηρα, -ήρων (nom propre) (n)''' : Anticythère.&lt;br&gt;
'''Ἀντίνοoς, -όου (nom propre) (m)''' : Antinoüs.&lt;br&gt;
'''Ἀντίπολις, -όλεως (nom propre) (f)''' : Antipolis.&lt;br&gt;
'''Ἀντισθένης, -ους (nom propre) (m)''' : Antisthène. (Philosophe né vers 444 av. J.-C. et décédé vers 365 av. J.-C.)&lt;br&gt;
'''Ἄντων, -ου (nom propre) (m)''' : Anton.&lt;br&gt;
'''Ἀξιός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Axius.&lt;br&gt;
'''Ἀπάτη, -ης (nom propre) (f)''' : Apaté.&lt;br&gt;
'''Ἀπιδανός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Apidanus.&lt;br&gt;
'''Ἆπις, Ἄπιδος (nom propre)''' : Apis.&lt;br&gt;
'''Ἀπολλόδωρος, -ώρου (nom propre) (m)''' : Apollodore.&lt;br&gt;
'''Ἀπόλλων, -ωνος (nom propre) (m)''' : [[wikt:Apollon|Apollon]].&lt;br&gt;
'''Ἀρά, -ᾶς (nom propre) (f)''' : [[wikt:Ara|Ara]].&lt;br&gt;
'''Ἀραϐία, -ας (nom propre) (f)''' : Arabie.&lt;br&gt;
'''Ἀράχνη, -ης (nom propre) (f)''' : Arachné.&lt;br&gt;
'''Ἄραψ, -ϐος (nom commun) (m/f)''' : Arabe.&lt;br&gt;
'''Ἀραράτ (nom propre) (m)''' :  Ararat.&lt;br&gt;
'''Ἀργαῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Argaïos.&lt;br&gt;
'''Ἀργοναῦτης, -ύτου (nom commun) (m)''' : Argonaute.&lt;br&gt;
'''Ἀργῷος, -ῴος, -ῷον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''Ἀργώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Argo.&lt;br&gt;
'''Ἀρετή, -ῆς (nom propre) (f)''' : Arété (déesse).&lt;br&gt;
'''Ἄρευς, -εως (nom propre) (m)''' : Forme éolienne de ''Ἄρης''.&lt;br&gt;
'''Ἄρης, -εως (nom propre) (m)''' : [[wikt:Arès|Arès]].&lt;br&gt;
'''Ἀρήτη, -ης (nom propre) (f)''' : Arété (philosophe grecque de l'école des Cyrénaiques).&lt;br&gt;
'''Ἀρίσταρχος, -άρχου (nom commun) (m)''' : Aristarque.&lt;br&gt;
'''Ἀριστόϐουλος, -ύλου (nom propre) (m)''' : Aristobule.&lt;br&gt;
'''Ἀριστογείτων, -ονος (nom propre) (m)''' : Aristogiton.&lt;br&gt; 
'''Ἀριστοτέλης, -ους (nom propre) (m)''' : Aristote.&lt;br&gt;
'''Ἀριστώνυμος, -ύμου (nom propre) (m)''' : Aristonyme.&lt;br&gt;
'''Ἀρίων, -ονος (nom propre) (m)''' : Arion.&lt;br&gt;
'''Ἀρκαδία, -ας (nom propre) (f)''' : Arcadie.&lt;br&gt;
'''Ἀρκάς, -δος (nom commun) (m/f)''' : Arcadien ; Arcadienne.&lt;br&gt;
'''Ἀρκτοῦρος, -ύρου (nom propre) (m)''' : Arcturus.&lt;br&gt;
'''Ἁρμαγεδών (nom propre) (m)''' : Armageddon.&lt;br&gt;
'''Ἁρμόδιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Harmodios.&lt;br&gt;
'''Ἀρσένιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Arsène.&lt;br&gt;
'''Ἀρσινόη, -ης (nom propre) (f)''' : Arsinoé.&lt;br&gt;
'''Ἀρταξέρξης, -ου (nom propre) (m)''' : Artaxerxès.&lt;br&gt;
'''Ἄρτεμις, -έμιδος (nom propre) (f)''' : [[wikt:Artémis|Artémis]].&lt;br&gt;
'''Ἀρχίας, -ου (nom propre) (m)''' : Archias.&lt;br&gt;
'''Ἀρχιμήδης, -ους (nom propre) (m)''' : Archimède.&lt;br&gt;
'''Ἀσάνα, -ας (nom propre) (f)''' :  Forme dorienne de ''Ἀθηνᾶ''.&lt;br&gt;
'''Ἀσδρούϐας, -ου (nom propre) (m)''' : Hasdrubal (véritable nom de Clitomaque de Carthage).&lt;br&gt;
'''Ἀσήρ (nom propre) (m)''' : Aser.&lt;br&gt;
'''Ἀσκαλωνίτης, -ου (nom commun) (m)''' : Ascalonite.&lt;br&gt;
'''Ἀσκαλωνῖτις, -ίτιδος (nom commun) (f)''' : Ascalonite.&lt;br&gt;
'''Ἀσκάλων, -ος (nom propre) (m)''' : Ascalon.&lt;br&gt;
'''Ἀσκληπιός, -οῦ (nom propre) (m)''' : [[wikt:Asclépios|Asclépios]].&lt;br&gt;
'''Ἀσμοδαῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Asmodée.&lt;br&gt;
'''Ἀσεννέθ (nom propre) (m)''' : Asnath.&lt;br&gt;
'''Ἀσπαθίνης, -ου (nom propre) (m)''' : Aspathinès.&lt;br&gt;
'''Ἀσσυρία, -ας (nom propre) (f)''' : Assyrie.&lt;br&gt;
'''Ἀσσύριος, -ίου (nom commun) (m)''' : Assyrien.&lt;br&gt;
'''Ἀστάρτη, -ης (nom propre) (f)''' : Astarté.&lt;br&gt;
'''Ἀστυάναξ, -κτος (nom propre) (m)''' : Astyanax.&lt;br&gt;
'''Ἀστυάνασσα, -ας (nom propre) (f)''' : Astyanassa.&lt;br&gt;
'''Ἄστυ, -εως (nom propre) (n)''' : Athènes.&lt;br&gt;
'''Ἄτη, -ης (nom propre) (f)''' : [[wikt:Até|Até]]. (Déesse de l’égarement.)&lt;br&gt;
'''Ἀττική, -ῆς (nom propre) (f)''' : Attique.&lt;br&gt;
'''Ἀτλαντίς, -δος (nom propre) (f)''' : (Toponymie) océan Atlantique. (Mythologie) Atlantide.&lt;br&gt;
'''Ἄτλας, -αντος (nom propre) (m)''' : Atlas.&lt;br&gt;
'''Ἄτροπος, -όπου (nom propre) (f)''' : Atropos (troisième Moire).&lt;br&gt;
'''Αὐγείας, -ου (nom propre) (m)''' : Augias.&lt;br&gt;
'''Αὐλίς, -δος (nom propre) (f)''' : Aulis.&lt;br&gt;
'''Αὐνάν (nom propre) (m)''' : Onan.&lt;br&gt;
'''Αὐξώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Auxo.&lt;br&gt;
'''Αὐσονία, -ας (nom propre) (f)''' : Italie.&lt;br&gt;
'''Αὐσονίη, -ης (nom propre) (f)''' : Forme alternative de ''Αὐσονία''.&lt;br&gt;
'''Αὔσων, -ονος (nom propre) (m)''' : Auson (fils d’Ulysse.)&lt;br&gt; 
'''Αὐτόλυκος, -ύκου (nom propre) (m)''' : Autolycos (Aïeul maternel d’Ulysse.)&lt;br&gt; 
'''Αὐτομέδων, -οντος (nom propre) (m)''' : Automédon (Conducteur du char d’Achille.)&lt;br&gt; 
'''Αὔως, -ω (nom propre) (f)''' : Forme alternative de ''Ἕως''.&lt;br&gt;
'''Ἀφρική, -ῆς (nom propre) (f)''' : Afrique.&lt;br&gt;
'''Ἀφροδίτη, -ης (nom propre) (f)''' : Aphrodite.&lt;br&gt;
'''Ἀφρόδιτος, -ίτου (nom propre) (m)''' : Aphroditos.&lt;br&gt;
'''Ἀφρώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Aphrô.&lt;br&gt; 
'''Ἀχαΐα, -ας (nom propre) (f)''' : Achaïe.&lt;br&gt;
'''Ἀχαιμένης, -ους (nom propre) (m)''' : Achéménès.&lt;br&gt;
'''Ἀχαιμενίδης, -ου (nom propre) (m)''' : Achéménide.&lt;br&gt;
'''Ἀχαιός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Achaïos (fils de Xouthos).&lt;br&gt;
'''Ἀχατης, -ου (nom propre) (m)''' : Achatès (fleuve de Sicile).&lt;br&gt;
'''Ἀχελῷος, -ῴου (nom propre) (m)''' : Achéloos.&lt;br&gt;
'''Ἀχέρων, -οντος (nom propre) (m)''' : Achéron.&lt;br&gt;
'''Ἀχιλλεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Achille.&lt;br&gt;
'''Ἀωσφόρος, -ου (nom propre) (m)''' : Forme dorienne de ''Ἑωσφόρος''.&lt;br&gt;

==Β==
'''βαθμίς, -δος  (nom commun) (f)''' : échelon.&lt;br&gt;
'''βάθρον, -ου (nom commun) (n)''' : podium.&lt;br&gt;
'''βαθέως (adverbe)''' : profondément.&lt;br&gt;
'''βάθος, -ους (nom commun) (n)''' : Profondeur, hauteur.&lt;br&gt;
'''βαθύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : profond.&lt;br&gt; 
'''βαθύτατος, -άτη, -ύτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βαθύς''.&lt;br&gt;
'''βαθύτερος, -έρα, -ύτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βαθύς''.&lt;br&gt;
'''βαΐον, -ου (nom commun) (n)''' : rameau.&lt;br&gt;
'''βακτηρία, -ας (nom commun) (f)''' : Bâton de marche ; bâton employé comme insigne de juge.&lt;br&gt;
'''βαλανεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : bain (lieu public).&lt;br&gt;
'''βαλανεύς, -έως (nom commun) (n)''' : plongeur.&lt;br&gt;
'''βάλανος, -άνου (nom commun) (f)''' : Gland de chêne. (Botanique) Datte. Fermoir d’un collier. Pêne d’un verrou. Moule de mer (poisson). Noix, châtaigne. Suppositoire.&lt;br&gt;
'''βαλάντιον, -ίου (nom commun) (n)''' : bourse (sac d'argent).&lt;br&gt;
'''βαλλίζω (verbe)''' : danser.&lt;br&gt;
'''βάμϐαξ, -κος (nom commun) (m)''' : coton.&lt;br&gt; 
'''βαμϐακερός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''βαμϐακηρός, -ά, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''βαμϐάκινος, -ίνου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''βαμϐάκιον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''βαμϐακοειδής, -ής, -ές (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''βανά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Forme béotienne de ''γυνή''.&lt;br&gt;
'''βάπτω (verbe)''' : plonger, teindre ; baptiser.&lt;br&gt;
'''βάρϐαρα, -ας (nom commun) (f)''' : barbare.&lt;br&gt;
'''βάρϐαρικός, -ή, -όν (adjectif)''' : barbare.&lt;br&gt;
'''βάρϐαρικῶς (adverbe)''' : barbarement.&lt;br&gt;
'''βάρϐαρικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βάρϐαρικός''.&lt;br&gt;
'''βάρϐαρικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βάρϐαρικός''.&lt;br&gt;
'''βάρϐαρικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''βάρϐαρικῶς''.&lt;br&gt;
'''βάρϐαρικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''βάρϐαρικῶς''.&lt;br&gt; 
'''βάρϐαρος, -άρου (nom commun) (m)''' : barbare.&lt;br&gt;
'''βαρέως (adverbe)''' : lourdement.&lt;br&gt;
'''βᾶρις, -άριδος (nom commun) (f)''' : barque.&lt;br&gt;
'''βᾶρκις, -άρκιδος (nom commun) (f)''' : barque.&lt;br&gt;
'''βαρύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : lourd.&lt;br&gt;
'''βαρύτατος, -άτη, -ύτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βαρύς''.&lt;br&gt;
'''βαρύτερος, -έρα, -ύτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βαρύς''.&lt;br&gt;
'''βασιλεία, -ας (nom commun) (f)''' : pouvoir royal ; royauté. Royaume.&lt;br&gt;
'''βασίλεια, -ίας (nom commun) (f)''' : princesse. (héritière du souverain régnant)&lt;br&gt;
'''βασιλείδης, -ου (nom commun) (m)''' : prince. (héritier du souverain régnant)&lt;br&gt;
'''βασίλειος, -ία, -ιον (adjectif)''' : royal.&lt;br&gt;
'''βασιλεύς, -έως (nom commun) (m)''' : roi.&lt;br&gt;
'''βασιλήϊος, -, - (adjectif)''' : Forme ionienne de ''βασίλειος''.&lt;br&gt;
'''βασιλῇος, -, - (adjectif)''' : Forme éolienne de ''βασίλειος''.&lt;br&gt;
'''βασιλικός, -ή, -όν (adjectif)''' : royal.&lt;br&gt; 
'''βασίλισσα, -ας (nom commun) (f)''' : reine.&lt;br&gt;
'''βάσις, -εως (nom commun) (f)''' : Action de marcher, marche. Organe pour la marche. Ce sur quoi l’on marche ou l’on se tient.&lt;br&gt;
'''βάσκανος, -ος, -ον (adjectif)''' : Maléfique ; médisant.&lt;br&gt;
'''βασκάνως (adverbe)''' : maléfiquement.&lt;br&gt;
'''βασκανώτατος, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''βάσκανος''.&lt;br&gt;
'''βασκανώτερος, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''βάσκανος''.&lt;br&gt;
'''βασσάρα, -ας (nom commun) (f)''' : renard.&lt;br&gt;
'''βαστάζω (verbe)''' : lever, soulever. Relever. Tenir dans ses bras ou ses mains.&lt;br&gt;
'''βάτος, -ου (nom commun) (f)''' : Ronce, buisson. Épine.&lt;br&gt;
'''βατός, -ή, -όν (adjectif)''' : accessible.&lt;br&gt;
'''βάτραχος, -άχου (nom commun) (m/f)''' : Crapaud ; grenouille.&lt;br&gt;
'''βατῶ (verbe)''' : Forme phocienne de ''πατῶ''.&lt;br&gt;
'''βαυϐάω (verbe)''' : s’endormir.&lt;br&gt;
'''βαυϐών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : godemichet.&lt;br&gt;
'''βαυϐώ, -οῦς (nom commun) (f)''' : nourrice.&lt;br&gt;
'''βαυκάλημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : berceuse.&lt;br&gt;
'''βαυκίζομαι (verbe)''' : être prude.&lt;br&gt;
'''βαυκός, -ή, -όν (adjectif)''' : prude.&lt;br&gt;
'''βαυκότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βαυκός''.&lt;br&gt;
'''βαυκότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βαυκός''.&lt;br&gt;
'''βαυκῶς (adverbe)''' : prudemment.&lt;br&gt;
'''βαυκώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''βαυκῶς''.&lt;br&gt;
'''βαυκώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''βαυκῶς''.&lt;br&gt;
'''βαφεύς, -έως (nom commun) (m)''' : peintre.&lt;br&gt;
'''βδαλεύς, -έως (nom commun) (m)''' : suceur.&lt;br&gt;
'''βδάλσις, - (nom commun) (f)''' : succion.&lt;br&gt;
'''βδάλλω (verbe)''' : Sucer, téter. Traire le lait.&lt;br&gt;
'''βδέλλα, -ης (nom commun) (f)''' : sangsue.&lt;br&gt;
'''βδέω ‎(verbe)''' : péter (flatuler)&lt;br&gt;
'''βεϐαιῶ (verbe)''' : garantir (se rendre garant de la valeur, de la qualité d’une chose).&lt;br&gt;
'''βέϐηλος, -ος, -ον (adjectif)''' : Franchissable, profane. Impur, interdit.&lt;br&gt;
'''βεϐηλότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βέϐηλος''.&lt;br&gt;
'''βεϐηλότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βέϐηλος''.&lt;br&gt;
'''βέϐηλως (adverbe)''' : profanement.&lt;br&gt;
'''βεϐηλώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''βεϐρῶς''.&lt;br&gt;
'''βεϐηλώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''βεϐρῶς''.&lt;br&gt; 
'''βεϐρός, -ά, -όν (adjectif)''' : stupide.&lt;br&gt;
'''βεϐρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βεϐρός''.&lt;br&gt;
'''βεϐρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βεϐρός''.&lt;br&gt;
'''βεϐρῶς (adverbe)''' : stupidement.&lt;br&gt;
'''βεϐρώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''βεϐρῶς''.&lt;br&gt;
'''βεϐρώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''βεϐρῶς''.&lt;br&gt; 
'''βελόνη, -ης (nom commun) (f)''' : aiguille.&lt;br&gt;
'''βέλος, -ους (nom commun) (n)''' : flèche.&lt;br&gt;
'''βέλτιστος, -ίστη, -έλτιστον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἀγαθός''.&lt;br&gt;
'''βελτίων, -ων, -έλτιον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἀγαθός''.&lt;br&gt;
'''βένθος, -ους (nom commun) (n)''' : benthos.&lt;br&gt;
'''βερϐέριον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''βεῦδος, -ύδους (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''βέφυρα, -ύρας (nom commun) (f)''' : Forme béotienne de ''γέφυρα ''.&lt;br&gt;
'''βῆ βῆ (onomatopée)''' : bêlement.&lt;br&gt; 
'''βῆμα, -ήματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''βήξ, -χός (nom commun) (m)''' : toux.&lt;br&gt;
'''βήσσω (verbe)''' : tousser.&lt;br&gt; 
'''βῆτα (nom commun) (n)''' : bêta.&lt;br&gt;
'''βήττω (verbe)''' : Forme attique ''βήσσω''.&lt;br&gt; 
'''βία, -ας (nom commun) (f)''' : Force, violence.&lt;br&gt;
'''βιάζω (verbe)''' : Contraindre, forcer. (Au passif) Être contraint, forcé soumis.&lt;br&gt;
'''βιϐάζω (verbe)''' : Faire aller ; exalter.&lt;br&gt;
'''βιϐλαρίδιον, -ίου (nom commun) (n)''' : livret.&lt;br&gt;
'''βιϐλιοθήκη, -ης (nom commun) (f)''' : bibliothèque.&lt;br&gt;
'''βιϐλίον, -ου (nom commun) (n)''' : livre.&lt;br&gt;
'''βιϐλιοπωλεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : librairie.&lt;br&gt;
'''βιϐλιοπώλης, -ου (nom commun) (m)''' : libraire.&lt;br&gt;
'''βίϐλος, -ου (nom commun) (f)''' : Papier fait à partir de l'écorce de papyrus.&lt;br&gt;
'''βιϐρώσκω (verbe)''' : Dévorer, manger avec avidité. (Figuré) Dévorer ou engloutir (une fortune).&lt;br&gt;
'''βίος, -ου (nom commun) (m)''' : vie.&lt;br&gt;
'''βίωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : manière de vie.&lt;br&gt;
'''βινῶ (verbe)''' : foutre, baiser (avoir un rapport sexuel).&lt;br&gt;
'''βιῶ (verbe)''' : être, vivre.&lt;br&gt;
'''βλαδαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : flasque.&lt;br&gt;
'''βλαδύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : faible.&lt;br&gt;
'''βλαδυτής, -ῆτος (nom commun) (f)''' : faiblesse.&lt;br&gt;
'''βλακότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''βλακωδῶς''.&lt;br&gt;
'''βλακότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''βλακωδῶς''.&lt;br&gt;
'''βλακωδῶς (adverbe)''' : stupidement.&lt;br&gt;
'''βλακώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βλάξ''.&lt;br&gt;
'''βλακώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βλάξ''.&lt;br&gt;
'''βλαπτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''βλαπτικῶς (adverbe)''' : -ment.&lt;br&gt;
'''βλαπτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βλαπτικός''.&lt;br&gt;
'''βλαπτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βλαπτικός''.&lt;br&gt;
'''βλαπτικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''βλαπτικῶς''.&lt;br&gt;
'''βλαπτικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''βλαπτικῶς''.&lt;br&gt; 
'''βλάπτω (verbe)''' : Léser, endommager. (Au passif) Éprouver un accident. Gêner, embarrasser. (En parlant de l’esprit) Troubler sa raison. (Postérieur) Faire du tort, nuire.&lt;br&gt;
'''βλάξ, -κός (nom commun) (m/f)''' : stupide.&lt;br&gt;
'''βλαισός, -ή, -όν (adjectif)''' : balbutiant.&lt;br&gt;
'''βλέμμα, -τος (nom commun) (n)''' : Regard. (Au pluriel) Yeux.&lt;br&gt;
'''βλεννογόνος, -ου (nom commun) (m)''' : muqueuse.&lt;br&gt;	
'''βλεννός, -οῦ (nom commun) (m)''' : mucus.&lt;br&gt;
'''βλέπω (verbe)''' : voir.&lt;br&gt;
'''βλεφαρίς, -δος (nom commun) (f)''' : cil.&lt;br&gt; 
'''βλεφαρῖτις, -ίτης (nom commun) (f)''' : blépharite.&lt;br&gt;
'''βλέφαρον, -άρου (nom commun) (n)''' : paupière.&lt;br&gt;	
'''βλῆμα, -ήματος (nom commun) (n)''' : projectile.&lt;br&gt;
'''βοή, -ῆς (nom commun) (f)''' : clameur.&lt;br&gt;
'''βοήθεια, -ας (nom commun) (f)''' : aide.&lt;br&gt;
'''βοηθός, -ός, -όν (adjectif)''' : aidant.&lt;br&gt;
'''βοηθῶ (verbe)''' : aider.&lt;br&gt;
'''βοιώτιος, -, - (adjectif)''' : béotien.&lt;br&gt;
'''βόλλα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme éolienne de ''βουλή''.&lt;br&gt; 
'''βορά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : proie.&lt;br&gt; 
'''βόρειος, -ία, -ιον  (adjectif)''' : septentrional.&lt;br&gt;
'''βορειώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βόρειος''.&lt;br&gt;
'''βορειώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βόρειος''.&lt;br&gt;
'''βορειώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''βόρειως''.&lt;br&gt;
'''βορειώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''βόρειως''.&lt;br&gt;
'''βόρειως (adverbe)''' : septentrionalement.&lt;br&gt;
'''βόμϐος, -ου (nom commun) (m)''' : bourdonnement.&lt;br&gt;
'''βομϐυλιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''βόμϐυξ, -κος (nom commun) (m)''' : ver à soie ; sorte de flûte.&lt;br&gt;  
'''βόρειος, -α, -ον (adjectif)''' : septentrional.&lt;br&gt;
'''βορρᾶς, -ᾶ (nom commun) (m)''' : nord.&lt;br&gt;  
'''βόσκω (verbe)''' : Nourrir. Paître, se nourrir (en parlant des animaux)&lt;br&gt;
'''βόστρυχος, -ύχου (nom commun) (m)''' : boucle de cheveux.&lt;br&gt;  
'''βοτάνη, -ης (nom commun) (f)''' : herbe.&lt;br&gt; 
'''βοτανηφάγος, -ος, -ον (adjectif)''' : herbivore.&lt;br&gt;
'''βοτανηφόρος, -ος, -ον (adjectif)''' : enherbé.&lt;br&gt;
'''βοτανίδιον, -ίου (nom commun) (n)''' .&lt;br&gt;
'''βοτανίζω (verbe)''' : désherber.&lt;br&gt; 
'''βοτάνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''βοτανικός, -ή, -όν (adjectif)''' : botanique.&lt;br&gt;
'''βοτανισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : botanisme.&lt;br&gt;
'''βοτανολογία ''' : botanologie.&lt;br&gt;
'''βοτανολόγος ''' : herboriste.&lt;br&gt;
'''βοτανολογῶ (verbe)''' : herboriser.&lt;br&gt;
'''βοτανώδης, -ης, -ης (adjectif)''' : botanique.&lt;br&gt;
'''βοτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : berger ; pasteur.&lt;br&gt;
'''βοτόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : bétail.&lt;br&gt; 
'''βουϐών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : aine.&lt;br&gt;
'''βουίζω (verbe)''' : bourdonner.&lt;br&gt;  
'''βουκολικός, -ή, -όν (adjectif)''' : pastoral.&lt;br&gt;
'''βουκολικῶς (adverbe)''' : pastoralement.&lt;br&gt;
'''βουκολικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βουκολικικός''.&lt;br&gt;
'''βουκολικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βουκολικικός''.&lt;br&gt;
'''βουκολικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''βουκολικικῶς''.&lt;br&gt;
'''βουκολικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''βουκολικικῶς''.&lt;br&gt; 
'''βουκόλος, -ου (nom commun) (m)''' : bouvier.&lt;br&gt; 
'''βουλευτήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : bouleutérion.&lt;br&gt; 
'''βουλή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Volonté, vouloir. Décision, conseil. Sénat athénien.&lt;br&gt;
'''βούλησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : volonté.&lt;br&gt;
'''βούπρηστις, -ήστιδος (nom commun) (f)''' : bupreste.&lt;br&gt; 
'''βουνός, -οῦ (nom commun) (m)''' : mont, montagne.&lt;br&gt;  
'''βοῦς, -ός (nom commun) (m/f)''' : bœuf, vache.&lt;br&gt; 
'''βουστροφηδόν (adverbe)''' : En écrivant alternativement de gauche à droite, puis de droite à gauche.&lt;br&gt;
'''βούτημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : biscuit.&lt;br&gt;
'''βούτυρον, -ύρου (nom commun) (n)''' : beurre.&lt;br&gt;
'''βραδινός, -ή -όν (adjectif)''' : Forme éolienne de ''ῥαδινός''.&lt;br&gt;
'''βραϐευτής, -οῦ (nom commun) (m)''' : arbitre.&lt;br&gt;  
'''βραδέως (adverbe)''' : lentement.&lt;br&gt;
'''βραδύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : lent.&lt;br&gt;
'''βραδύτατος, -άτη, -ύτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βραδύς''.&lt;br&gt;
'''βραδύτερος, -έρα, -ύτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βραδύς''.&lt;br&gt;
'''βραδυτής, -ῆτος (nom commun) (f)''' : lenteur.&lt;br&gt;
'''βράγος, -ους (nom commun) (n)''' : bas-fond.&lt;br&gt;
'''βραχέως (adverbe)''' : courtement.&lt;br&gt;
'''βράχος, -ου (nom commun) (m)''' : écueil.&lt;br&gt; 
'''βραχύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : court.&lt;br&gt;
'''βραχύτατος, -άτη, -ύτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βραχύς''.&lt;br&gt;
'''βραχύτερος, -έρα, -ύτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βραχύς''.&lt;br&gt;
'''βρέμω (verbe)''' : gronder, retentir.&lt;br&gt;
'''βρένθος, -ου (nom commun) (m)''' : fierté.&lt;br&gt;
'''βρέφος, -ους (nom commun) (n)''' : fœtus, nouveau-né.&lt;br&gt;
'''βρεχμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''βρία, -ης (nom commun) (f)''' : ville.&lt;br&gt;
'''βρίμημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''βρεττανικός, -ή, -όν (adjectif)''' : breton insulaire.&lt;br&gt;
'''βρεττανικῶς (adverbe)''' : en breton insulaire.&lt;br&gt;
'''βρεττανικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''βρεττανικός''.&lt;br&gt;
'''βρεττανικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''βρεττανικός''.&lt;br&gt;
'''βρεττανικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''βρεττανικῶς''.&lt;br&gt;
'''βρεττανικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''βρεττανικῶς''.&lt;br&gt; 
'''βρόμος, -ου (nom commun) (m)''' : Frémissement, grondement. Pétillement du feu. Grondement du tonnerre.&lt;br&gt;
'''βροντή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Tonnerre. Stupeur.&lt;br&gt;
'''βροχίς, -δος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''βρόχος, -ου (nom commun) (m)''' : nœud coulant.&lt;br&gt;
'''βρυγμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : bruxisme.&lt;br&gt;
'''βρύον, -ου (nom commun) (n)''' : mousse (plante).&lt;br&gt;
'''βρυχηθμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : rugissement.&lt;br&gt;
'''βρυχός, -οῦ (nom commun) (m)''' : brycose.&lt;br&gt; 
'''βρυχῶμαι (verbe)''' : rugir.&lt;br&gt;
'''βύας, -ου (nom commun) (m)''' : hibou.&lt;br&gt;
'''βύρσα, -ας (nom commun) (f)''' : outre, cuir.&lt;br&gt;
'''βρώσιμος, -ος, -ον (adjectif)''' : mangeable.&lt;br&gt;
'''βρῶσις, -ώσεως  (nom commun) (f)''' outre, cuir.&lt;br&gt;
'''βωϐός, -ή -όν (adjectif)''' : muet.&lt;br&gt;
'''βωλά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''βουλή''.&lt;br&gt;
'''Βάαλ (nom propre) (m)''' : Baal.&lt;br&gt;
'''Βαϐυλωνεύς, -έως (nom commun) (m)''' : Babylonien.&lt;br&gt;
'''Βαϐυλωνία, -ας (nom commun) (f)''' : Babylonie.&lt;br&gt;
'''Βαϐυλωνιακός, -ός, -όν (adjectif)''' : babylonien.&lt;br&gt;
'''Βαϐυλώνιος, -ος, -ον (adjectif)''' : babylonien.&lt;br&gt;
'''Βαϐυλωνίς, -δος (nom commun) (f)''' : Babylonienne.&lt;br&gt;
'''Βαϐυλών, -ῶνος (nom propre) (f)''' : Babylone.&lt;br&gt;
'''Βάκχος, -ου (nom propre) (m)''' : Bacchus. (Épithète de Dionysos, parfois de Zeus.)&lt;br&gt;
'''Βαλλά, -ᾶς (nom propre) (f)''' : Bilha.&lt;br&gt;
'''Βαρϐάρα, -ας (nom propre) (f)''' : Barbara.&lt;br&gt; 
'''Βαρϐαρικόν, -οῦ (nom propre) (m)''' : Barbaricum.&lt;br&gt;
'''Βαρθολομαῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Barthélémy.&lt;br&gt;
'''Βασίλειος, -ίου (nom propre) (m)''' : Basile.&lt;br&gt;
'''Βαταυΐα, -ας (nom propre) (f)''' : Batavie.&lt;br&gt; 
'''Βατραχομυομαχία, -ας  (nom propre) (f)''' : Bataille des grenouilles et des rats. (Parodie de l’''Iliade'' attribuée à un dénommé Pigrès d’Halicarnasse par Plutarque.)&lt;br&gt;
'''Βάττος, -ου (nom propre) (m)''' : Battos.&lt;br&gt; 
'''Βαυϐώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Baubo.&lt;br&gt;
'''Βαῦκος, -ύκου (nom propre) (m)''' : Baukos.&lt;br&gt; 
'''Βεελφεγώρ (nom propre) (m)''' : Belphégor.&lt;br&gt;
'''Βενδῖς, -ίδος (nom propre) (f)''' : Bendis.&lt;br&gt;
'''Βερενίκη, -ης (nom propre) (f)''' : Bérénice.&lt;br&gt;
'''Βηθανία, -ας (nom propre) (f)''' : Béthanie.&lt;br&gt;
'''Βηθλεέμ (nom propre) (f)''' : Bethléem.&lt;br&gt; 
'''Bηλησαμα, -ας (nom propre) (f)''' : Belisama.&lt;br&gt;
'''Βῆλος, -ήλου (nom propre) (m)''' : Bel.&lt;br&gt;
'''Βηρυτός, -οῦ (nom propre) (f)''' : Beyrouth.&lt;br&gt;
'''Βία, -ας (nom propre) (m)''' : Bia.&lt;br&gt;
'''Βλάσιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Blaise.&lt;br&gt;
'''Βλάχος, -ου (nom commun) (m)''' : Valaque.&lt;br&gt;
'''Βοανεργές (nom propre) (m)''' : Boanergès.&lt;br&gt;
'''Βοιωτία, -ας (nom propre) (f)''' : Béotie. (Région de Grèce centrale.)&lt;br&gt;
'''Βοιωτός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Béotien.&lt;br&gt;
'''Βοιωτίς, -δος (nom commun) (f)''' : Béotienne.&lt;br&gt;
'''Βορέας, -ου (nom propre) (m)''' : Borée. (dieu du vent du Nord)&lt;br&gt;
'''Βορέης, -ου (nom propre) (m)''' : Forme ionienne de ''Βορέας''.&lt;br&gt;
'''Βορρᾶς, -ᾶ (nom propre) (m)''' : Forme attique de ''Βορέας''.&lt;br&gt;
'''Βοσπορίτης, -ου (nom commun) (m)''' : Bosphorite.&lt;br&gt;
'''Βόσπορος, -όρου (nom propre) (m)''' : Bosphore.&lt;br&gt;
'''Βούϐαστις, -άστιος (nom propre) (f)''' : Bastet.&lt;br&gt;
'''Βουκέφαλος, -άλου (nom propre) (m)''' : Bucéphale (Cheval préféré d’Alexandre le Grand.)&lt;br&gt;
'''Βουτώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Ouadjet.&lt;br&gt;
'''Βρέννος, -ου (nom commun) (m)''' : Brennos.&lt;br&gt;
'''Βρεττανία, -ας (nom propre) (f)''' : Bretagne (province romaine).&lt;br&gt;
'''Βρεττανίς, -δος (nom commun) (f)''' : Bretonne insulaire.&lt;br&gt;
'''Βρεττανός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Breton insulaire.&lt;br&gt;
'''Βύϐλος, -ου (nom commun) (f)''' : Byblos.&lt;br&gt;
'''Βυζάντιον, -ίου (nom propre) (n)''' : Byzance.&lt;br&gt;
'''Βύζας, -αντος (nom propre) (m)''' : Byzas.&lt;br&gt;
'''Βιθυνία, -ας (nom propre) (f)''' : Bithynie.&lt;br&gt; 
'''Βιθυνίς, -δος (nom commun) (f)''' : Bithynienne.&lt;br&gt; 
'''Βιθυνός, -οῦ (nom commun) (o)''' : Bithynien.&lt;br&gt; 

==Γ==
'''γα (particule)''' : Forme dorienne et béotienne de ''γε''.&lt;br&gt;
'''γαίω (verbe)''' : exulter, se réjouir.&lt;br&gt;
'''γάλα, -κτος (nom commun) (n)''' : lait.&lt;br&gt;
'''γαλανός, -ός, -όν (adjectif)''' : Forme dorienne de ''γαληνός''.&lt;br&gt;
'''γαλήνη, -ης, -ης (nom commun) (f)''' : Calme de la mer. (Par extension) Calme, sérénité. Galène. Antidote contre les morsures de vipères.&lt;br&gt;
'''γαληνός, -ός, -όν (adjectif)''' : calme (spécialement à propos de la mer).&lt;br&gt;
'''γαλέη, -ης (nom commun) (f)''' : belette.&lt;br&gt;
'''γαλῆ, -ς (nom commun) (f)''' : Forme alternative de ''γαλέη''.&lt;br&gt;
'''γαλιῶ (verbe)''' : Être lascif comme une belette.&lt;br&gt;
'''γάμμα (nom commun) (n)''' : gamma.&lt;br&gt;
'''γαμέτης, -ου (nom commun) (m)''' : époux, mari.&lt;br&gt;
'''γαμῶ (verbe)''' : se marier (quand on parle d’un homme)&lt;br&gt; 
'''γάργαλος, -άλου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''γαργαλίζω (verbe)''' : chatouiller.&lt;br&gt; 
'''γαργαλισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : chatouille.&lt;br&gt;
'''γαργαρεών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : luette.&lt;br&gt;
'''γάρ (conjonction)''' : car ; en effet.&lt;br&gt;
'''γαστήρ, -τρός (nom commun) (f)''' : ventre.&lt;br&gt;
'''γαῦρος, -ύρη, -ῦρον (adjectif)''' : Exultant, joyeux. Hautain, dédaigneux.&lt;br&gt;
'''γαυρότατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γαῦρος''.&lt;br&gt;
'''γαυρότερος, -έρα, -ερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γαῦρος''.&lt;br&gt;
'''γαῦρως (adverbe)''' : joyeusement ; hautainement, dédaigneusement.&lt;br&gt;
'''γαυρότης, -τος (nom commun) (f)''' : Exultation. Emportement, férocité.&lt;br&gt;
'''γε (particule)''' : (Devient ''γ’'' devant un mot commençant par une voyelle.) Marque une restriction, une affirmation, ou une conclusion.&lt;br&gt;
'''γείτων, -ονος (nom commun) (m/f)''' : voisin(e).&lt;br&gt;
'''γέλαιμι (verbe)''' : Forme éolienne de ''γελάω''.&lt;br&gt;
'''γελάω (verbe)''' : Rire ; briller.&lt;br&gt;
'''γελοῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : ridicule ; risible.&lt;br&gt;
'''γελοιότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γελοῖος''.&lt;br&gt;
'''γελοιότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γελοῖος''.&lt;br&gt;
'''γελοίως (adverbe)''' : ridiculement ; risiblement.&lt;br&gt;
'''γελόω (verbe)''' : Forme homérique de ''γελάω''.&lt;br&gt;
'''γέλως, -τος (nom commun) (m)''' : rire.&lt;br&gt;
'''γελωτοποιός, -ός, -όν (adjectif)''' : comique.&lt;br&gt;
'''γελωτοποιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Bouffon ; pitre.&lt;br&gt;
'''γεμίζω (verbe)''' : emplir.&lt;br&gt;
'''γέμισμα, -ίσματος (nom commun) (n)''' : emplissage.&lt;br&gt;
'''γενεά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : naissance, genre ; espèce.&lt;br&gt;
'''γένεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : origine, source. Naissance. Création.&lt;br&gt;
'''γενετήσιος, -α, -ον (adjectif)''' : sexuel.&lt;br&gt;
'''γενετησιότατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γενετήσιος''.&lt;br&gt;
'''γενετησιότερος, -έρα, -ερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γενετήσιος''.&lt;br&gt;
'''γενετησίως (adverbe)''' : sexuellement.&lt;br&gt;
'''γενναῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : vaillant.&lt;br&gt;
'''γενναιότατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γενναῖος''.&lt;br&gt;
'''γενναιότερος, -έρα, -ερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γενναῖος''.&lt;br&gt;
'''γενναίως (adverbe)''' : vaillamment.&lt;br&gt;
'''γενναιότης, -ητος (nom commun) (f)''' : vaillance.&lt;br&gt; 
'''γεννητικός, -η, -ον (adjectif)''' : génital.&lt;br&gt;
'''γένος, -ους (nom commun) (n)''' : naissance, origine, descendance ; race, genre, espèce ; classe, corporation; nation, peuple, tribu.&lt;br&gt;
'''γεννῶ  (verbe)''' : accoucher.&lt;br&gt; 
'''γερόντειος, -α, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''γεροντεύω (verbe)''' : .&lt;br&gt;'''γέρανος, -άνου (nom commun) (m/f)''' : grue (oiseau).&lt;br&gt; 
'''γερουσία, -ας (nom commun) (f)''' : sénat.&lt;br&gt; 
'''γερουσιάρχης, -ου (nom commun) (m)''' : président du sénat.&lt;br&gt; 
'''γερουσιαστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : sénateur.&lt;br&gt;
'''γέρων, -οντος (nom commun) (m)''' : vieillard.&lt;br&gt;
'''γεῦμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : déjeuner.&lt;br&gt;
'''γεῦσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : goût.&lt;br&gt; 
'''γεύω (verbe)''' : goûter.&lt;br&gt;
'''γέφυρα, -ύρας (nom commun) (f)''' : Chaussée. Pont.&lt;br&gt; 
'''γεω- (préfixe)''' : relatif à la terre.&lt;br&gt;
'''γῆ, -ς (nom commun) (f)''' : terre.&lt;br&gt;
'''γήινος, -η, -ο (adjectif)''' : terrestre.&lt;br&gt;
'''γήρανσις, -άνσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''γηράσκω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''γῆρας, -ήρως (nom commun) (n)''' : vieillesse.&lt;br&gt;
'''γῆρυς, -ήρυος (nom commun) (f)''' : Voix ; discours.&lt;br&gt;
'''γηρύω (verbe)''' : chanter.&lt;br&gt;
'''γιγαντιαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : gigantesque.&lt;br&gt;
'''γιγαντιότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γιγαντιαῖος''.&lt;br&gt;
'''γιγαντιότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γιγαντιαῖος''.&lt;br&gt;
'''γιγαντίως (adverbe)''' : gigantesquement.&lt;br&gt;  
''', -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''γιγαντίως''.&lt;br&gt;
''', -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''γιγαντίως''.&lt;br&gt;
'''γίγας, -αντος (nom commun) (m)''' : géant.&lt;br&gt; 
'''γίγνομαι (verbe)''' : engendrer.&lt;br&gt;
'''γίνιουμαι (verbe)''' : Forme béotienne de ''γίγνομαι''.&lt;br&gt;
'''γίνομαι (verbe)''' : Forme ionienne de ''γίγνομαι''.&lt;br&gt;
'''γίνυμαι (verbe)''' : Forme thessalienne de ''γίγνομαι''.&lt;br&gt;
'''γιγνώσκω (verbe)''' : Apprendre à connaître.&lt;br&gt;
'''γινώσκω (verbe)''' : Forme ionienne de ''γιγνώσκω''.&lt;br&gt;
'''γλάγος, -ους (nom commun) (n)''' : Forme poétique de ''γάλα''.&lt;br&gt;
'''γλάσσα, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''γλῶσσα''.&lt;br&gt;
'''γλαυκός, -ή, -όν (adjectif)''' : Brillant, étincelant, éclatant. D’un vert pâle ou gris.&lt;br&gt;
'''γλαυκότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γλαυκός''.&lt;br&gt;
'''γλαυκότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γλαυκός''.&lt;br&gt;
'''γλαυκῶς (adverbe)''' : vivement.&lt;br&gt; 
'''γλαυκώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''γλαυκῶς''.&lt;br&gt;
'''γλαυκώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''γλαυκῶς''.&lt;br&gt;
'''γλαῦξ, -κός (nom commun) (f)''' : chouette.&lt;br&gt;
'''γλαύσσω (verbe)''' : briller (En parlant des yeux).&lt;br&gt;
'''γλεῦκος, -ύκους (nom commun) (n)''' : moût.&lt;br&gt;
'''γλέφαρον, -άρου (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''βλέφαρον''.&lt;br&gt;	
'''γλήνη, -ης (nom commun) (f)''' : pupille (partie de l’œil).&lt;br&gt;
'''γλῆνος, -ήνους (nom commun) (n)''' : splendeur.&lt;br&gt;
'''γλουτιαῖος, -ία, -αῖν (adjectif)''' : glutéal.&lt;br&gt;
'''γλουτός, -οῦ (nom commun) (m)''' : derrière ; fesse.&lt;br&gt;
'''γλυκέως (adverbe)''' : doucement.&lt;br&gt;
'''γλυκερός, -ή, -όν (adjectif)''' : doux.&lt;br&gt;
'''γλυκερῶς (adverbe)''' : doucement.&lt;br&gt;
'''γλυκύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : doux, sucré.&lt;br&gt;
'''γλυκύτατος, -άτη, -ύτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γλυκύς''.&lt;br&gt;
'''γλυκύτερος, -έρα, -ύτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γλυκύς''.&lt;br&gt;
'''γλυκώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γλυκερός''.&lt;br&gt;
'''γλυκώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γλυκερός''.&lt;br&gt;
'''γλυπτόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''γλώνη, -ης (nom commun) (f)''' : poupée.&lt;br&gt; 
'''γλῶσσα, -ώσσης (nom commun) (f)''' : langue. (Organe buccal ; expression orale)&lt;br&gt;
'''γλωσσίς, -δος (nom commun) (f)''' : glotte.&lt;br&gt;
'''γλῶττα, -ώττης (nom commun) (f)''' : Forme attique de ''γλῶσσα''.&lt;br&gt;
'''γλωττίς, -δος (nom commun) (f)''' : Forme attique de ''γλωσσίς''.&lt;br&gt;
'''γνάθος, -ου (nom commun) (f)''' : mâchoire.&lt;br&gt;
'''γνήσιος, -α, -ον (adjectif)''' : véritable.&lt;br&gt;
'''γνῶσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : Savoir ; connaissance, notion. Reconnaissance ; enquête, instruction judiciaire.&lt;br&gt;
'''γοάω (verbe)''' : se lamenter.&lt;br&gt;
'''γόγγρος, -ου (nom commun) (m)''' : congre.&lt;br&gt;
'''γόησσα, -ας (nom commun) (f)''' : enchanteresse ; magicienne.&lt;br&gt;
'''γόης, -τος (nom commun) (m)''' : enchanteur ; magicien.&lt;br&gt;
'''γονεύς, -έως (nom commun) (m)''' : père (parent).&lt;br&gt;
'''γονή, -ῆς (nom commun) (f)''' : génération ; procréation.&lt;br&gt;
'''γονόρροια, -ας (nom commun) (f)''' : gonorrhée.&lt;br&gt;
'''γόνος, -ου (nom commun) (m)''' : procréation.&lt;br&gt;
'''γόνυ, -ατος (nom commun) (n)''' : genou.&lt;br&gt;
'''γόος, -ου (nom commun) (m)''' : lamentation.&lt;br&gt;
'''γοργός, -ή, -όν (adjectif)''' : terrible.&lt;br&gt;
'''γούνα, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''γοῦνος, -ύνου (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''γόνος''.&lt;br&gt;
'''γοῶ (verbe)''' : enchanter, ensorceler.&lt;br&gt;
'''γράθμα, -τος (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''γράμμα''.&lt;br&gt;
'''γραῖα, -ίας (nom commun) (f)''' : vieillarde.&lt;br&gt;
'''γραμματεύς, -έως (nom commun) (m)''' : scribe.&lt;br&gt;
'''γράμμα, -τος (nom commun) (n)''' : Caractère gravé. Signes divers. Traits d’un dessin ou d’une peinture.&lt;br&gt; 
'''γραπτός, -ή, -όν (adjectif)''' : écrit.&lt;br&gt;
'''γραπτότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γραπτός''.&lt;br&gt;
'''γραπτότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γραπτός''.&lt;br&gt;
'''γραπτῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''γραῦς, -ός (nom commun) (f)''' : vieillarde.&lt;br&gt;
'''γραφεύς, -έως (nom commun) (m)''' : peintre.&lt;br&gt;
'''γραφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : peinture.&lt;br&gt;
'''γραφία, -ας (nom commun) (f)''' : écriture.&lt;br&gt; 
'''-γραφία, -ας (suffixe)''' : relatif à l’écriture.&lt;br&gt; 
'''γραφικός, -ή, -όν (adjectif)''' : peint.&lt;br&gt;
'''γραφικῶς (adverbe)''' : graphiquement.&lt;br&gt;
'''γραφικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γραφικός''.&lt;br&gt;
'''γραφικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γραφικός''.&lt;br&gt;
'''γραφίς, -δος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''γράφω (verbe)''' : écrire.&lt;br&gt;
'''γρηγοράς, -δος (nom commun) (f)''' : vivacité.&lt;br&gt;
'''γρήγορος, -η, -ον (adjectif)''' : vif.&lt;br&gt;
'''γρηγόρως (adverbe)''' : vivement.&lt;br&gt; 
'''γρηγορώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''γρηγόρως''.&lt;br&gt;
'''γρηγορώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''γρηγόρως''.&lt;br&gt;
'''γρηγορώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γρήγορος''.&lt;br&gt;
'''γρηγορώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γρήγορος''.&lt;br&gt;
'''γρῖφος, -ίφου (nom commun) (m)''' : filet ; énigme.&lt;br&gt;
'''γρόνθος, -ου (nom commun) (m)''' : poing.&lt;br&gt;
'''γρύλλος, -ου (nom commun) (m)''' : grillon.&lt;br&gt;
'''γρύψ, -πός (nom commun) (m)''' : griffon.&lt;br&gt;
'''γυμνάζω (verbe)''' : entraîner (diriger l’exercice sportif).&lt;br&gt;
'''γυμνάσιον, -ίου (nom commun) (n)''' : Lieu public réservé aux exercices corporels.&lt;br&gt;
'''γυμνός, -ή, -όν (adjectif)''' : Nu ; légèrement vêtu.&lt;br&gt;
'''γυμνότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''γυμνῶς''.&lt;br&gt;
'''γυμνότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''γυμνῶς''.&lt;br&gt;
'''γυμνότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γυμνός''.&lt;br&gt;
'''γυμνότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γυμνός''.&lt;br&gt;
'''γυμνότης, -τος (nom commun) (f)''' : nudité.&lt;br&gt;
'''γύμνωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : dénudage.&lt;br&gt; 
'''γυμνῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''γυμνῶ (verbe)''' : dénuder.&lt;br&gt;
'''γυνά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''γυνή''.&lt;br&gt;
'''γυναικᾶς, - (nom commun) (m)''' : homme à femmes.&lt;br&gt;
'''γυναικεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : Appartement réservé aux femmes.&lt;br&gt;
'''γυναικεῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : féminin.&lt;br&gt;
'''γυναικειότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''γυναικεῖος''.&lt;br&gt;
'''γυναικειότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''γυναικεῖος''.&lt;br&gt;
'''γυναικείως (adverbe)''' : fémininement.&lt;br&gt;
'''γυναικομανία, -ας (nom commun) (f)''' : gynécomanie.&lt;br&gt;
'''γυνή, -αικός (nom commun) (f)''' : Femme, épouse ; femelle des animaux.&lt;br&gt;
'''γυρῖνος, -ίνου (nom commun) (m)''' : têtard.&lt;br&gt;
'''γῦρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : Anneau ; cercle.&lt;br&gt;
'''γυρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : rond.&lt;br&gt;
'''γύψ, -πος (nom commun) (m)''' : vautour.&lt;br&gt;
'''γωνία, -ας (nom commun) (f)''' : Angle ; coin.&lt;br&gt;
'''γωρυτός, -οῦ (nom commun) (m)''' : carquois.&lt;br&gt;
'''Γαϐριήλ (nom propre) (m)''' : Gabriel.&lt;br&gt;
'''Γάζα, -ης (nom commun) (f)''' : Gaza.&lt;br&gt;
'''Γαῖα, -ίας (nom propre) (f)''' : [[wikt:Gaïa|Gaïa]].&lt;br&gt;
'''Γαῖη, -ίης (nom propre) (f)''' : Forme ionienne de ''Γαῖα''.&lt;br&gt;
'''Γαλινθιάς, -δος (nom propre) (f)''' : Galanthis.&lt;br&gt;
'''Γαλάτεια, -ίας (nom propre) (f)''' : Galatée (Néréide).&lt;br&gt;
'''Γαλατεία, -ας (nom propre) (f)''' : Galatée.&lt;br&gt;
'''Γαλάτης, -ου (nom commun) (m)''' : Galate.&lt;br&gt;
'''Γαλατία, -ας (nom propre) (f)''' : Galatie.&lt;br&gt;
'''Γαλλία, -ας (nom propre) (f)''' : Gaule.&lt;br&gt;
'''Γανυμήδης, -ου (nom propre) (m)''' : Ganymède.&lt;br&gt;
'''Γεδεών, -ος (nom propre) (m)''' : Gédéon.&lt;br&gt;
'''Γελλώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Gello.&lt;br&gt;
'''Γέλων, -ος (nom propre) (m)''' : Gélon.&lt;br&gt;
'''Γεννησαρέτ (nom propre) (f)''' : Gennésaret.&lt;br&gt; 
'''Γερμανία, -ας (nom propre) (f)''' : Allemagne.&lt;br&gt;
'''Γερμανίς, -δος  (nom commun) (f)''' : Allemande.&lt;br&gt;
'''Γερμανός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Allemand.&lt;br&gt;
'''Γέτης, -ου (nom commun) (m)''' : Gète.&lt;br&gt;
'''Γεώργιος, -ίου (prénom) (m)''' : Georges.&lt;br&gt;
'''Γῆρας, -ήρως (nom propre) (m)''' : Géras.&lt;br&gt;
'''Γηρυόνης, -ου (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Γηρυών''.&lt;br&gt;
'''Γηρυών, -όνος (nom propre) (m)''' : Géryon.&lt;br&gt;
'''Γῆ, -ς (nom propre) (f)''' : Terre.&lt;br&gt;
'''Γλαῦκος, -ύκου (nom propre) (m)''' : Glaucos.&lt;br&gt;
'''Γοργώ, -όνος (nom propre) (f)''' : Gorgone.&lt;br&gt;
'''Γότθος, -ου (nom commun) (m)''' : Goth.&lt;br&gt;
'''Γοῦτος, -ύτου (nom commun) (m)''' : Geat.&lt;br&gt;
'''Γραῖα, -ίας (nom propre) (f)''' : Grée.&lt;br&gt;
'''Γρηγόριος, -ίου (nom propre) (m)''' : Grégoire.&lt;br&gt; 
'''Γύγης, -ου (nom propre) (m)''' : Gygès.&lt;br&gt;
'''Γύθειον, -ίου (nom propre) (n)''' : Gythio.&lt;br&gt;
'''Γύθιον, -ίου (nom propre) (n)''' : Forme alternative de ''Γύθειον''.&lt;br&gt;

==Δ==
'''δάγυς, -ύδος (nom commun) (f)''' : dagyde.&lt;br&gt;
'''δαήρ, -έρος (nom commun) (m)''' : beau-frère.&lt;br&gt;
'''δαιμόνιος, -ία, -όνιον (adjectif)''' : étrange.&lt;br&gt;
'''δαιμόνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : génie (être merveilleux).&lt;br&gt;
'''δαιμονίως (adverbe)''' : étrangement.&lt;br&gt;
'''δαιμονίοτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''δαιμονίως''.&lt;br&gt;
'''δαιμονίοτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''δαιμονίως''.&lt;br&gt;
'''δαιμονιώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''δαιμόνιος''.&lt;br&gt;
'''δαιμονιώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''δαιμόνιος''.&lt;br&gt;
'''δαίμων, -ονος (nom commun) (m)''' : divinité.&lt;br&gt;
'''δακκύλιος, -υλίου (nom commun) (m)''' : Forme béotienne de ''δάκτυλος''.&lt;br&gt;
'''δάκνω (verbe)''' : mordre.&lt;br&gt;
'''δάκος, -ους (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''δάκρυ, -ύου (nom commun) (n)''' : larme.&lt;br&gt;
'''δακτύλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : anneau.&lt;br&gt;
'''δάκτυλος, -ύλου (nom commun) (m)''' : doigt.&lt;br&gt;
'''δάλτος, -ου (nom commun) (f)''' : Forme chypriote de ''δέλτος''.&lt;br&gt;
'''δαμάζω (dompter)''' : domestiquer ; dompter.&lt;br&gt;
'''δάμαλις, -άλεως (nom commun) (f)''' : génisse.&lt;br&gt;  
'''δαμοκρατία, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''δημοκρατία''.&lt;br&gt;  
'''δᾶμος, -άμου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''δῆμος''.&lt;br&gt;
'''δάνειον, -ίου (nom commun) (n)''' : prêt.&lt;br&gt;
'''δάνος, -ου (nom commun) (m)''' : Forme macédonienne de ''θάνατος''.&lt;br&gt;
'''δαρθάνω (verbe)''' : s’endormir.&lt;br&gt;
'''δάσος, -ους (nom commun) (n)''' : bois (lieu), forêt.&lt;br&gt;
'''δασύνω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''δασύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : Velu, poilu. feuillu ; boisé.&lt;br&gt;
'''δασύτης, -τος (nom commun) (f)''' : pilosité.&lt;br&gt;
'''δαῦκον, -ύκου (nom commun) (n)''' : carotte ou navet utilisé en médecine.&lt;br&gt;
'''δεῖγμα, -ίγματος (nom commun) (f)''' : échantillon.&lt;br&gt;
'''δείδω (verbe)''' : avoir peur.&lt;br&gt;
'''δείκτης, -ου (nom commun) (m)''' : index.&lt;br&gt;
'''δεινός, -ή, -όν (adjectif)''' : terrible.&lt;br&gt; 
'''δέ (particule)''' : mais, puis, d’autre part, donc.&lt;br&gt;
'''δέκα (adjectif numéral)''' : dix.&lt;br&gt;
'''δεκαετία, -ας (nom commun) (f)''' : décennie.&lt;br&gt;
'''δεκάς, -δος (nom commun) (f)''' : dizaine.&lt;br&gt;
'''δέκομαι (verbe)''' : Forme éolienne et ionienne de ''δέχομαι''.&lt;br&gt;
'''δελεάζω (verbe)''' : appâter.&lt;br&gt;
'''δέλεαρ, -τος (nom commun) (n)''' : appât.&lt;br&gt;
'''δέλτα (nom commun) (n)''' : delta.&lt;br&gt;
'''δέλτος, -ου (nom commun) (f)''' : tablette d’écriture.&lt;br&gt;
'''δέλφαξ, -κος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''δελφίς, -ῖνος (nom commun) (m)''' : dauphin.&lt;br&gt;
'''δελφύς, -ος (nom commun) (f)''' : matrice.&lt;br&gt;
'''δέμω (verbe)''' : construire.&lt;br&gt;
'''δενδρολίϐανον, -άνου (nom commun) (n)''' : romarin.&lt;br&gt;
'''δένδρον, -ου (nom commun) (n)''' : arbre.&lt;br&gt;
'''δένδρεον, -ου (nom commun) (n)''' : Forme homérique de ''δένδρον''.&lt;br&gt;
'''δεξιτερός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme de ''δεξιός''.&lt;br&gt; 
'''δεξιός, -ά, -όν (adjectif)''' : qui est à droite, placé à droite. (Par suite) De bon augure, favorable. Qui a de la dextérité, adroit, industrieux, habile.&lt;br&gt; 
'''δέος, -ους (nom commun) (n)''' : effroi, peur.&lt;br&gt; 
'''δέρας, -ατος (nom commun) (n)''' : peau, cuir.&lt;br&gt; 
'''δέρκομαι (verbe)''' : voir clair.&lt;br&gt;
'''δέρμα, -τος (nom commun) (n)''' : peau.&lt;br&gt; 
'''δέρω (verbe)''' : écorcher.&lt;br&gt;
'''δέσμευσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : lien.&lt;br&gt; 
'''δεσμεύω (verbe)''' : lier.&lt;br&gt;
'''δέσμη, -ης (nom commun) (f)''' : bouquet, faisceau, liasse. 
'''δεσμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Lien (corde, câble, amarre, courroie, nœud). (Par extension) Clou. (D’ordinaire au pluriel) Liens, chaînes, fers. (Par suite) Emprisonnement, prison. (En général) Captivité. (Figuré) Liens d’amitié.&lt;br&gt;
'''δέσποινα, -ίνης (nom commun) (f)''' : maîtresse d’une maisonnée.&lt;br&gt;
'''δεσπότης, -ου (nom commun) (m)''' : maître d’une maisonnée ; maître d’un dème.&lt;br&gt;
'''δεῦμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : chair cuite.&lt;br&gt;
'''δεῦρο (adverbe)''' : ici (avec mouvement).&lt;br&gt;
'''δευτεραγωνιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : deutéragoniste.&lt;br&gt;
'''δεύτερος, -α, -ον (adjectif)''' : deuxième.&lt;br&gt;
'''δευτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : chaudron.&lt;br&gt;
'''δεύω (verbe)''' : mouiller.&lt;br&gt;  
'''δέφυρα, -ύρας (nom commun) (f)''' : Forme crétoise de ''γέφυρα''.&lt;br&gt;
'''δέχομαι (verbe)''' : Accepter, admettre, agréer. Accueillir, recevoir, recueillir, adopter. Prendre, revêtir, comporter.&lt;br&gt;
'''δή (particule)''' : vraiment, assurément.&lt;br&gt;
'''δῆγμα, -ήγματος (nom commun) (m)''' : morsure.&lt;br&gt;
'''δηκτήριος, -ος, -ον (adjectif)''' : mordant.&lt;br&gt;
'''δηλητήρ, -ρός (nom commun) (m)''' : destructeur.&lt;br&gt;
'''δηλοῦμαι (verbe)''' : détruire.&lt;br&gt;
'''δήλωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : déclaration.&lt;br&gt; 
'''δηλῶ (verbe)''' : déclarer.&lt;br&gt;  
'''δημοκρατία, -ας (nom commun) (f)''' : république.&lt;br&gt; 
'''δημόσιος, -ία, -όσιον (adjectif)''' : public.&lt;br&gt;
'''δημοσίως (adverbe)''' : publiquement.&lt;br&gt;
'''δημοσιώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''δημόσιος''.&lt;br&gt;
'''δημοσιώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''δημόσιος''.&lt;br&gt;
'''δῆμος, -ήμου (nom commun) (m)''' : contrée, pays, terre.&lt;br&gt;
'''δημότης, -ου (nom commun) (m)''' : concitoyen.&lt;br&gt;‎
'''δημοτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : commun.&lt;br&gt;
'''δημοτικῶς (adverbe)''' : communément.&lt;br&gt;
'''δημοτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''δημοτικός''.&lt;br&gt;
'''δημοτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''δημοτικός''.&lt;br&gt;
'''δημοτικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''δημοτικῶς''.&lt;br&gt;
'''δημοτικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''δημοτικῶς''.&lt;br&gt;
'''δημωδέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''δημώδης''.&lt;br&gt;
'''δημωδέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''δημώδης''.&lt;br&gt;
'''δημώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : vernaculaire.&lt;br&gt;
'''δημωδῶς (adverbe)''' : vernaculairement.&lt;br&gt;
'''δήν (particule)''' : il y a longtemps.&lt;br&gt;
'''δηρός, -ά, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''διά (adverbe ; préposition)''' : .&lt;br&gt;
'''διαϐεϐαιῶ (verbe)''' : garantir (se rendre garant de l’existence de la réalité d’une chose).&lt;br&gt;
'''διαϐιϐάζω (verbe)''' : lire.&lt;br&gt;
'''διαϐιϐρώσκω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''διάϐολος, -ου (masculin) (m)''' : calomniateur ; diable.&lt;br&gt;  
'''διαϐολικός, -ή, -όν (adjectif)''' : du diable.&lt;br&gt;
'''διαϐολικῶς (adverbe)''' : diaboliquement.&lt;br&gt;
'''διαϐολικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''διαϐολικός''.&lt;br&gt;
'''διαϐολικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''διαϐολικός''.&lt;br&gt;
'''διάγνωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''διάδημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : diadème.&lt;br&gt;
'''διαδῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''διάζωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : caleçon.&lt;br&gt;
'''διάθεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : disposition.&lt;br&gt;
'''διαθήκη, -ης (nom commun) (f)''' : testament, volonté (document écrit). Testament (livre religieux)&lt;br&gt;
'''διαίρεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : division.&lt;br&gt;
'''διαίσθησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : intuition.&lt;br&gt;
'''διαισθητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : intuitif.&lt;br&gt;
'''διαισθητικῶς (adverbe)''' : intuitivement.&lt;br&gt;
'''διαιτητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : arbitre.&lt;br&gt;  
'''διακινῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''διάκονος, -όνου (nom commun) (m/f)''' : Serviteur, servante.&lt;br&gt;
'''διακοπή, -ῆς (nom commun) (f)''' : interruption.&lt;br&gt;
'''διακόπτω (verbe)''' : interrompre.&lt;br&gt;
'''διακορεύω (verbe)''' : déflorer.&lt;br&gt;
'''διακόρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : défloration.&lt;br&gt;
'''διάκρισις, -ίσεως (nom commun) (f)''' : discrétion ; distinction.&lt;br&gt;
'''διακριτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : discret ; distinct.&lt;br&gt;
'''διακριτικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''διακριτικῶς''.&lt;br&gt;
'''διακριτικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''διακριτικῶς''.&lt;br&gt;
'''διακριτικότατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''διακριτικός''.&lt;br&gt;
'''διακριτικότερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''διακριτικός''.&lt;br&gt;
'''διακριτικῶς (adverbe)''' : discrètement ; distinctement.&lt;br&gt;
'''διάλεξις, -έξεως (nom commun) (f)''' : exposé.&lt;br&gt;
'''διαλέγομαι (verbe)''' : discuter.&lt;br&gt; 
'''διάλεκτος, -έκτου (nom commun) (f)''' : discussion ; dialecte.&lt;br&gt;
'''διαλλάττω (verbe)''' : transiger.&lt;br&gt;
'''διάλογος, -όγου (nom commun) (m)''' : dialogue.&lt;br&gt;
'''διαμαστίγωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''διαμαστιγῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''διανόησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : pensée.&lt;br&gt;
'''διανοῶ  (verbe)''' : penser.&lt;br&gt;
'''διαπραγμάτευσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : négociation.&lt;br&gt;
'''διαπραγματεύομαι (verbe)''' : négocier.&lt;br&gt;
'''διαρρήγνυμι (verbe)''' : cambrioler.&lt;br&gt;
'''διαρρήκτης, -ου (nom commun) (m)''' : cambrioleur.&lt;br&gt;
'''διάρρηξις, -ήξεως (nom commun) (m)''' : cambriolage.&lt;br&gt;
'''διάρροια, -ας (nom commun) (f)''' : diarrhée.&lt;br&gt;
'''διάσεισις, -ίσεως (nom commun) (f)''' : commotion.&lt;br&gt;
'''διασείω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''διασκέδασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : divertissement.&lt;br&gt; 
'''διάστασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : dimension.&lt;br&gt;
'''διαστέλλω (verbe)''' : Répandre, séparer. Distinguer, déterminer.&lt;br&gt;
'''διάστημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : espace.&lt;br&gt;
'''διαστολή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Élargissement, expansion, dilatation. Petite coche ou fente.&lt;br&gt;
(Figuré) Distinction.&lt;br&gt;
'''διάστρεμμα, -έμματος (nom commun) (n)''' : entorse.&lt;br&gt;
'''διαστρέφω (verbe)''' : disposer.&lt;br&gt;
'''διατίθημι (verbe)''' : disposer.&lt;br&gt;
'''διατριϐή, -ῆς (nom commun) (f)''' : conversation (philosophique).&lt;br&gt;
'''διαφθείρω (verbe)''' : corrompre.&lt;br&gt;
'''διαφθορά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : corruption.&lt;br&gt;
'''διαφθορεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''διαφθορεύς, -έως (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''διαχειριστής, -οῦ (masculin) (m)''' : gestionnaire.&lt;br&gt;  
'''διαχείρισις, -ίσεως (nom commun) (f)''' : gestion.&lt;br&gt;
'''διαχειριστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''διαχειριστικῶς (adverbe)''' : -ment.&lt;br&gt;
'''διαχειριστικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''διαχειριστικός''.&lt;br&gt;
'''διαχειριστικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''διαχειριστικός''.&lt;br&gt;
'''διαχειριστικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''διαχειριστικῶς''.&lt;br&gt;
'''διαχειριστικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''διαχειριστικῶς''.&lt;br&gt; 
'''διδάσκαλος, -άλου (nom commun) (m)''' : instituteur.&lt;br&gt;
'''διδάσκω (verbe)''' : enseigner, instruire ; entraîner.&lt;br&gt;
'''διαφέρω (verbe)''' : différer.&lt;br&gt;
'''διαφορά, -ᾶς	(nom commun) (f)''' : différence.&lt;br&gt;
'''διαφορετικός, -ή, -όν (adjectif)''' : différent.&lt;br&gt;
'''διαφορετικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''διαφορετικός''.&lt;br&gt;
'''διαφορετικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''διαφορετικός''.&lt;br&gt;
'''διαφορετικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''διαφορετικῶς''.&lt;br&gt;
'''διαφορετικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''διαφορετικῶς''.&lt;br&gt; 
'''δίδυμος, -ος, -ον (adjectif)''' : double ; jumeau.&lt;br&gt;
'''δίδωμι (verbe)''' : donner.&lt;br&gt;
'''διείσδυσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : pénétration.&lt;br&gt;
'''διεισδύω (verbe)''' : pénétrer.&lt;br&gt;
'''διεύθυνσις, -ύνσεως (nom commun) (f)''' : direction.&lt;br&gt;
'''διευθύνων, -ουσα, -ον  (adjectif)''' : directeur.&lt;br&gt;
'''διευθυντής, -οῦ (nom commun) (m)''' : directeur.&lt;br&gt; 
'''διευθύνω (verbe)''' : diriger.&lt;br&gt; 
'''διθύραμϐος, -άμϐου (nom commun) (m)''' : dithyrambe.&lt;br&gt; 
'''διήγημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : conte.&lt;br&gt;
'''διήγησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : narration.&lt;br&gt;
'''διηγοῦμαι (verbe)''' : narrer.&lt;br&gt; 
'''διήκονος, -όνου (nom commun) (m/f)''' : Forme ionienne de ''διάκονος''.&lt;br&gt;
'''διίσταμαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''διίστημι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''δικάζω (verbe)''' : juger.&lt;br&gt; 
'''δικαίωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : (Droit) Jugement. Justification. Décret.&lt;br&gt;
'''δικαιῶ (verbe)''' : rendre juste.&lt;br&gt;
'''δικαστήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : tribunal.&lt;br&gt;
'''δικαστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : juge.&lt;br&gt;
'''δίκη, -ης (nom commun) (f)''' : Coutume, manière, mode. Ordre, loi, droit. Justice. Jugement. Punition, vengeance, pénalité.&lt;br&gt;
'''δίκτυον, -ύου (nom commun) (n)''' : filet.&lt;br&gt;
'''δίνη, -ης (nom commun) (f)''' : tourbillon.&lt;br&gt;
'''δίλημμα, -ήμματος (nom commun) (n)''' : dilemme.&lt;br&gt;
'''διπλοῦς, -ῆ, -οῦν ‎(adjectif)''' : double.&lt;br&gt;
'''διοίκησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : administration.&lt;br&gt;
'''διοικητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : administrateur.&lt;br&gt;
'''διοικητικός, -ή, -όν ‎(adjectif)''' : administratif.&lt;br&gt;
'''διοικῶ (verbe)''' : administrer.&lt;br&gt; 
'''διορθώνω (verbe)''' : corriger.&lt;br&gt;
'''δισσός, -ή, -όν ‎(adjectif)''' : double.&lt;br&gt;
'''δισσότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''δισσῶς''.&lt;br&gt;
'''δισσότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''δισσῶς''.&lt;br&gt;
'''δισσότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''δισσός''.&lt;br&gt;
'''δισσότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''δισσός''.&lt;br&gt;
'''δίς (adverbe)''' : deux fois.&lt;br&gt;
'''δισσῶς (adverbe)''' : doublement.&lt;br&gt;
'''δίφθογγος, -όγγου (nom commun) (f)''' : diphtongue.&lt;br&gt;
'''δίφουρα, -ύρας (nom commun) (f)''' : Forme laconienne de ''γέφυρα''.&lt;br&gt;
'''δίφρος, -ου (nom commun) (m)''' : tabouret.&lt;br&gt;
'''διχόνοια, -ας (nom commun) (f)''' : discorde.&lt;br&gt;
'''διχορεῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : dichorée.&lt;br&gt;
'''δίψα, -ης  (nom commun) (f)''' : soif.&lt;br&gt;
'''διψώ (verbe)''' : avoir soif.&lt;br&gt;
'''διωγμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : persécution.&lt;br&gt;
'''διώκω (verbe)''' : persécuter.&lt;br&gt;
'''διῶρυξ, -ώρυγος (nom commun) (f)''' : canal.&lt;br&gt;
'''δμωή, -ῆς (nom commun) (f)''' : domestique, servante.&lt;br&gt;
'''δμῳή, -ῆς (nom commun) (f)''' : esclave.&lt;br&gt;
'''δμῴιος, -ίου (nom commun) (m)''' : esclave.&lt;br&gt;
'''δμώς, -ός (nom commun) (m)''' : domestique, serviteur.&lt;br&gt;
'''δόγμα, -τος (nom commun) (n)''' : Opinion. Décision, décret, arrêt. Doctrine.&lt;br&gt;
'''δογματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : doctrinal.&lt;br&gt;
'''δογματικῶς (adverbe)''' : doctrinalement.&lt;br&gt;
'''δογματικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''δογματικός''.&lt;br&gt;
'''δογματικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''δογματικός''.&lt;br&gt;	
'''δοθιήν, -ένος (nom commun) (m)''' : furoncle.&lt;br&gt;
'''δόκησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : Opinion ; croyance.&lt;br&gt;
'''δοκέω (verbe)''' : Penser, supposer. Sembler.&lt;br&gt;
'''δολερός, -ή, -όν (adjectif)''' : rusé.&lt;br&gt;
'''δολιόω (verbe)''' : abuser.&lt;br&gt;
'''δόλος, -ου (nom commun) (m)''' : ruse.&lt;br&gt;
'''δόξα, -ης (nom commun) (f)''' : Opinion, vue, point de vue, conjecture, supposition. (Dans le Nouveau Testament.) Gloire, honneur ; splendeur.&lt;br&gt;
'''δοξάζω (verbe)''' : Imaginer. Glorifier.&lt;br&gt;
'''δοξολογία, -ας (nom commun) (f)''' : doxologie.&lt;br&gt;
'''δοξόλογος, -όγου (nom commun) (m)''' : doxologue.&lt;br&gt;
'''δοξοσοφία, -ας (nom commun) (f)''' : doxosophie.&lt;br&gt;
'''δοξόσοφος, -όφου (nom commun) (m)''' : doxosophe.&lt;br&gt;
'''δουλεία, -ας (nom commun) (f)''' : servitude.&lt;br&gt;
'''δουλεύω (verbe)''' : être esclave. Travailler à gages, faire un travail mercenaire.&lt;br&gt;
'''δούλη, -ης (nom commun) (f)''' : esclave.&lt;br&gt;
'''δοῦλος, -ύλου (nom commun) (m)''' : esclave.&lt;br&gt; 
'''δουλόω (verbe)''' : asservir.&lt;br&gt;
'''δούξ, -κός (nom commun) (m)''' : chef.&lt;br&gt;
'''δόμος, -ου (nom commun) (m)''' : Maison, palais ; chambre, appartement.&lt;br&gt;
'''δόναξ, -κος (nom commun) (m)''' : Roseau ; objet fait de roseau.&lt;br&gt;
'''δονέω (verbe)''' : agiter.&lt;br&gt;
'''δόνημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : agitation.&lt;br&gt;
'''δορκάς, -δος (f)''' : chevreuil.&lt;br&gt;
'''δοράκινον, -ίνου (nom commun) (n)''' : pêche (fruit).&lt;br&gt; 
'''δόρκος, -ου (nom commun) (m)''' : Forme de ''δορκάς''.&lt;br&gt;
'''δόρκων, -ος (nom commun) (m)''' : Forme de ''δορκάς''.&lt;br&gt;
'''δόρξ, -κος (nom commun) (m)''' : Forme de ''δορκάς''.&lt;br&gt;
'''δόσις, -εως (nom commun) (f)''' : don ; cadeau.&lt;br&gt;
'''δοχεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : récipient.&lt;br&gt;
'''δράκαινα, -ίνης (nom commun) (f)''' : dracène.&lt;br&gt;
'''δράκων, -οντος (nom commun) (m)''' : dragon.&lt;br&gt;
'''δρᾶμα, -άματος (nom commun) (n)''' : action théâtrale ; pièce de théâtre.&lt;br&gt;
'''δραπέτης, -ου (nom commun) (m)''' : fugitif.&lt;br&gt;
'''δράσσομαι (verbe)''' : saisir.&lt;br&gt;
'''δραχμή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Poignée, contenu de la main. Drachme attique.&lt;br&gt;
'''δράω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''δρίλαξ, -κος (nom commun) (m)''' : sangsue.&lt;br&gt;
'''δρομαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''δρομάς, -δος (nom commun) (m)''' : dromadaire.&lt;br&gt;
'''δρόμος, -ου (nom commun) (m)''' : Course (de chevaux), lutte à la course, tour de promenade.&lt;br&gt;
'''δρόσος, -ου (nom commun) (f)''' : rosée.&lt;br&gt;
'''δρυμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : bois (lieu), forêt.&lt;br&gt;
'''δύη, -ης (nom commun) (f)''' : misère.&lt;br&gt;
'''δύναμις, -εως (nom commun) (f)''' : force en puissance.&lt;br&gt;
'''δύο (adjectif numéral)''' : deux.&lt;br&gt;
'''δύσις, -εως (nom commun) (f)''' : ouest.&lt;br&gt; 
'''δυσλογία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''δυσμικός, -ή, -όν (adjectif)''' : occidental.&lt;br&gt;
'''δυσ- (préfixe)''' : Difficulté, malheur.&lt;br&gt;
'''δυσσέϐεια, -ίας (nom commun) (f)''' : impiété.&lt;br&gt;
'''δυσσεϐέστατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''δυσσεϐής''.&lt;br&gt;
'''δυσσεϐέστερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''δυσσεϐής''.&lt;br&gt;
'''δυσσεϐής, -ής, -ές (adjectif)''' : impie.&lt;br&gt;
'''δυσσεϐῶς (adverbe) : impieusement.&lt;br&gt;
'''δυστύχημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : accident.&lt;br&gt; 
'''δυστυχής, -ής, -ές (adjectif)''' : malheureux.&lt;br&gt;
'''δυστυχία, -ας (nom commun) (f)''' : malheur.&lt;br&gt;
'''δυστυχῶς (adverbe)''' : malheureusement.&lt;br&gt;
'''δυστυχῶ (verbe)''' : causer un malheur.&lt;br&gt;
'''δυτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : occidental.&lt;br&gt;
'''δυτικότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''δυτικός''.&lt;br&gt;
'''δυτικότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''δυτικός''.&lt;br&gt;
'''δυτικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''δυτικῶς''.&lt;br&gt;
'''δυτικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''δυτικῶς''.&lt;br&gt;
'''δυτικῶς (adverbe)''' : occidentalement.&lt;br&gt;
'''δύω (verbe)''' : S’enfoncer, se plonger. (Par extension) Pénétrer dans. (Par analogie) Se revêtir de.&lt;br&gt;
'''δώδεκα (adjectif numéral)''' : douze.&lt;br&gt;
'''δωδεκάς, -δος (nom commun) (f)''' : douzaine.&lt;br&gt;
'''δῶμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : Construction. Maison, demeure. Chambre principale. Temple (demeure d’un dieu).&lt;br&gt;
'''δωμάτιον, -ίου  (nom commun) (n)''' : chambre.&lt;br&gt;
'''δωράκινον, -ίνου  (nom commun) (n)''' : pêche (fruit).&lt;br&gt;
'''δῶρον, -ώρου (nom commun) (n)''' : Don ; présent. Paume de la main ; palme.&lt;br&gt;
'''δώτωρ, -ορος (nom commun) (m)''' : donneur.&lt;br&gt;
'''δῶ (verbe)''' : Lier, attacher. (Par extension) Enfermer, emprisonner. (Par analogie) Entraver, empêcher, retenir. (Figuré) Lier, enchaîner. Manquer, avoir besoin de. (Impersonnel) Il est besoin de, il faut. (Forme moyenne) Avoir besoin.
(Par suite) Demander, prier.&lt;br&gt;
'''Δαϐίδ (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Δαυίδ''.&lt;br&gt;
'''Δαίδαλος, -άλου (nom propre) (m)''' : Dédale.&lt;br&gt;
'''Δάκης, -ου (nom commun) (n)''' : Dace.&lt;br&gt;
'''Δαμασκός, -οῦ (nom propre) (f)''' : Damas.&lt;br&gt;
'''Δαμαστής, -οῦ (nom propre) (m)''' : Damastès (Autre surnom de Polypémon).&lt;br&gt;
'''Δαμάτηρ, -τρός (nom propre) (f)''' : Forme arcado-chypriote, béotienne, et dorienne de ''Δημήτηρ''.&lt;br&gt;
'''Δαμιανός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Damien.&lt;br&gt;
'''Δαμία, -ας (nom propre) (f)''' : Damia.&lt;br&gt;
'''Δάμις, - (nom propre) (m)''' : Damis.&lt;br&gt;
'''Δάν, -ός (nom propre) (m)''' : Forme  de ''Ζεύς''.&lt;br&gt;
'''Δανιήλ (nom propre) (m)''' : Daniel.&lt;br&gt;
'''Δάνος, -ου (nom commun) (m)''' : Forme macédonienne de ''Θάνατος''.&lt;br&gt;
'''Δαυείδ (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Δαυίδ''.&lt;br&gt;
'''Δαυίδ (nom propre) (m)''' : David.&lt;br&gt;
'''Δεῖμος, -ίμου (nom propre) (m)''' : Déimos.&lt;br&gt;
'''Δεινώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Dino. (une des Grées)&lt;br&gt;
'''Δέσποινα, -ίνης (nom propre) (f)''' : [[wikt:Despina|Despina]].&lt;br&gt;
'''Δεύς, -ως (nom propre) (m)''' : Forme laconienne de ''Ζεύς''.&lt;br&gt;
'''Δῃάνειρα, -ίρας (nom propre) (f)''' : Déjanire.&lt;br&gt;
'''Δηϊδάμεια, -ίας (nom propre) (f)''' : Déidamie.&lt;br&gt;
'''Δηιόκης, -ου (nom propre) (m)''' : Déjocès.&lt;br&gt;
'''Δηΐφοϐος, -όϐου (nom propre) (m)''' : Déiphobe.&lt;br&gt;
'''Δημήτηρ, -τρος (nom propre) (f)''' : [[wikt:Déméter|Déméter]].&lt;br&gt;
'''Δημήτριος, -ίου (nom propre) (m)''' : Démétrios.&lt;br&gt;
'''Δημιουργός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Créateur.&lt;br&gt;
'''Δημοσθένης, -ους (nom propre) (m)''' : Démosthène.&lt;br&gt;
'''Δημώναξ, -ώνακτος (nom propre) (m)''' : Démonax.&lt;br&gt;
'''Δίδυμοι, -ων (nom propre) (m)''' : Gémeaux.&lt;br&gt;
'''Δίκη, -ης (nom propre) (f)''' : [[wikt:Dicé|Dicé]]. (Déesse de la justice divine.)&lt;br&gt;
'''Δίκτυον, -ύου (nom propre) (n)''' : Réticule.&lt;br&gt;
'''Διόδωρος, -ώρου (nom propre) (m)''' : Diodore.&lt;br&gt; 
'''Διογένης, -ους (nom propre) (m)''' : Diogène.&lt;br&gt; 
'''Διόνυσος, -ύσου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Dionysos|Dionysos]].&lt;br&gt;
'''Διομέδων, -οντος (nom propre) (m)''' : Diomède.&lt;br&gt; 
'''Διώνη, -ης (nom propre) (f)''' : [[wikt:Dioné|Dioné]].&lt;br&gt;
'''Δούναϐις, -άϐεως (nom propre) (m)''' : Danube.&lt;br&gt;
'''Δύμη, -ης (nom propre) (f)''' : Dymé.&lt;br&gt;
'''Δυσνομία, -ας (nom propre) (m)''' : Dysnomie.&lt;br&gt;
'''Δωμάτηρ, -τρός (nom propre) (f)''' : Forme éolienne de ''Δημήτηρ''.&lt;br&gt;
'''Δωριεύς, -έως (nom commun) (m)''' : Dorien.&lt;br&gt; 
'''Δωρικός, -ή, -όν (adjectif)''' : dorien.&lt;br&gt; 
'''Δωρίς, -δος (nom propre) (f)''' : Doris. (Océanide) (nom commun) Dorienne.&lt;br&gt;
'''Δωροθέα, -ας (nom propre) (f)''' : Dorothée.&lt;br&gt;
'''Δωρόθεος, -έου (nom propre) (m)''' : Dorothéos.&lt;br&gt;
'''Δῶρος, -ώρου (nom propre) (m)''' : Doros.&lt;br&gt;

==Ε==
'''ἐάν (conjonction)''' : si (éventuel).&lt;br&gt;
'''ἔαρ, -ος (nom commun) (n)''' : printemps.&lt;br&gt;
'''ἑϐδομάς, -δος (nom commun) (f)''' : semaine.&lt;br&gt;
'''ἑϐδομήκοντα (adjectif numéral)''' : soixante-dix.&lt;br&gt;
'''ἕϐδομος, -όμη, -ομον (adjectif numéral)''' : septième.&lt;br&gt;
'''ἑϐραΐζω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἑϐραῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : israélite.&lt;br&gt;
'''ἑϐραϊκός, -ή, -όν (adjectif)''' : hébraïque.&lt;br&gt;
'''ἑϐραϊστί (adverbe)''' : en hébreu.&lt;br&gt;
'''ἐγγόνη, -ης (nom commun) (f)''' : petite-fille.&lt;br&gt;
'''ἐγγύησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : garantie.&lt;br&gt; 
'''ἐγγύς (adverbe)''' : proche.&lt;br&gt;
'''ἐγγυῶμαι (verbe)''' : garantir (se rendre garant, répondre d’une chose, du maintien, de l’exécution d’une chose).&lt;br&gt;
'''ἐγείρω (verbe)''' : réveiller.&lt;br&gt;
'''ἐγκέφαλος, -άλου (nom commun) (m)''' : cerveau.&lt;br&gt;
'''ἔγκλησις, -ίσεως (nom commun) (f)''' : accusation.&lt;br&gt; 
'''ἔγκλισις, -ίσεως (nom commun) (f)''' : mode (grammaire).&lt;br&gt; 
'''ἐγκόπρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : incontinence fécale.&lt;br&gt;
'''ἐγκόσμιος, -α, -ο (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἔγκυος, -ος, -ον (adjectif)''' : enceinte.&lt;br&gt;
'''ἐγκυμονῶ (verbe)''' : engrossir.&lt;br&gt;
'''ἐγκύμων, -ων, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐγώ (pronom personnel)''' : je.&lt;br&gt;
'''ἔδαφος, -άφους (nom commun) (n)''' : sol.&lt;br&gt;
'''ἐδεμικός, -ή, -όν (adjectif)''' : édénique.&lt;br&gt;
'''ἐδεμικῶς (adverbe)''' : édéniquement.&lt;br&gt;
'''ἐδεμικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐδεμικός''.&lt;br&gt;
'''ἐδεμικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐδεμικός''.&lt;br&gt;
'''ἐδεμικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἐδεμικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐδεμικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἐδεμικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἔδεσμα, -έσματος (nom commun) (n)''' : nourriture.&lt;br&gt;	
'''ἕδρα, -ας (nom commun) (f)''' : Siège. Trône. Résidence, demeure. Partie du corps sur laquelle on s'assied. Action de s'asseoir. Assemblée siégeante.&lt;br&gt;
'''ἑδραῖος, ία, -ῖον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐδώδιμος, -η, -ο (adjectif)''' : mangeable.&lt;br&gt;
'''ἐδωδή, -ῆς (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἔδω (verbe)''' : nourrir.&lt;br&gt;
'''ἕζομαι (verbe)''' : asseoir.&lt;br&gt;
'''ἔζω (verbe)''' : nourrir.&lt;br&gt;
'''ἐθίζω (verbe)''' : accoutumer.&lt;br&gt;
'''ἐθικός, -ή, -όν (adjectif)''' : coutumier.&lt;br&gt;
'''ἐθικῶς (adverbe)''' : coutumièrement.&lt;br&gt;
'''ἐθικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐθικός''.&lt;br&gt;
'''ἐθικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐθικός''.&lt;br&gt;
'''ἐθνικός, -ή, -όν (adjectif)''' : national.&lt;br&gt;
'''ἐθνικῶς (adverbe)''' : sagement.&lt;br&gt;
'''ἐθνικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐθνικός''.&lt;br&gt;
'''ἐθνικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐθνικός''.&lt;br&gt;
'''ἔθνος, -ους (nom commun) (n)''' : Famille, ensemble des proches. Nation. Tribu. (Religion) (Au pluriel) Gentils, les non-juifs, usage tardif dans la Bible. Troupeau.&lt;br&gt;
'''ἔθος, -ους (nom commun) (n)''' : coutume.&lt;br&gt;
'''ἔθω (verbe)''' : avoir coutume de ; être habituel.&lt;br&gt;
'''-ειδής, -ής, -ές (suffixe)''' : en forme de.&lt;br&gt;
'''-ειδῶς (suffixe)''' : .&lt;br&gt;
'''-ειδέστατος, -άτη, -έστατον (suffixe)''' : Superlatif de ''-ειδής''.&lt;br&gt;
'''-ειδέστερος, -έρα, -έστερον (suffixe)''' : Comparatif de ''-ειδής''.&lt;br&gt;
'''εἰδοποίησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : information.&lt;br&gt;
'''εἰδοποιῶ (verbe)''' : informer.&lt;br&gt;
'''εἶδος, -ἴδους (nom commun) (f)''' : Forme du corps ; air d'une personne ou d'une chose.&lt;br&gt;
'''εἰδύλλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : Petit poème lyrique.&lt;br&gt;
'''εἰδωλολάτρης, -ου (nom commun) (m)''' : païen.&lt;br&gt;
'''εἰδωλολατρία, -ας (nom commun) (f)''' : paganisme.&lt;br&gt;
'''εἴδωλον, -ώλου (nom commun) (n)''' : Simulacre, fantôme ; image, portrait.&lt;br&gt;
'''εἴδω (verbe)''' : voir.&lt;br&gt;
'''εἰ (adverbe, conjonction)''' : si.&lt;br&gt;
'''εἰ μή (conjonction)''' : à moins que ; sauf si.&lt;br&gt;
'''εἰκονικός, -ή, -όν (adjectif)''' : virtuel.&lt;br&gt;
'''εἰκός, -τος (nom commun) (n)''' : raison.&lt;br&gt;
'''εἰκών, -όνος (nom commun) (f)''' : image, portrait.&lt;br&gt;
'''εἴκω (verbe)''' : Être semblable ; ressembler.&lt;br&gt; 
'''εἰσαφίημι (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''εἰς (adverbe ; préposition)''' : Dans. Jusqu’à ; vers.&lt;br&gt;
'''εἷς, ἑνός (adjectif numéral)''' : un.&lt;br&gt;
'''εἰκοσαριά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : vingtaine.&lt;br&gt; 
'''εἴκοσι(ν) (adjectif numéral)''' : vingt.&lt;br&gt;
'''ἐείκοσι(ν) (adjectif numéral)''' : Forme homérique de ''εἴκοσι(ν)''.&lt;br&gt;
'''ϝίκατι(ν) (adjectif numéral)''' : Forme béotienne de ''εἴκοσι(ν)''.&lt;br&gt;
'''ϝείκατι(ν) (adjectif numéral)''' : Forme dorienne de ''εἴκοσι(ν)''.&lt;br&gt;
'''βείκατι(ν) (adjectif numéral)''' : Forme sud-orientale de ''εἴκοσι(ν)''.&lt;br&gt;
'''εἷλιξ, -κος (nom commun) (f)''' : Forme poétique de ''ἕλιξ''.&lt;br&gt;
'''εἰλύω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''εἴλω (verbe)''' : tourner ; enrouler. Entasser.&lt;br&gt;
'''εἷμα, -ἵματος (nom commun) (n)''' : Couverture ; vêtement.&lt;br&gt;
'''εἶμι (verbe)''' : aller, se déplacer.&lt;br&gt;
'''εἰμί (verbe)''' : être.&lt;br&gt;
'''-εῖον, -ίου (suffixe) (n)''' : lieu caractéristique.&lt;br&gt; 
'''εἶπα (verbe)''' : Forme ionienne de ''εἶπον''.&lt;br&gt;
'''εἴπην (verbe)''' : Forme dorienne de ''εἶπον''.&lt;br&gt;
'''ἔειπον (verbe)''' : Forme homérique de ''εἶπον''.&lt;br&gt;
'''εἶπον (verbe)''' : dire, parler.&lt;br&gt;
'''εἰρωνεία, -ας (nom commun) (f)''' : dissimulation.&lt;br&gt;
'''εἴρων, -ος (nom commun) (m/f)''' : dissimulateur.&lt;br&gt;
'''εἰσϐάλλω (verbe)''' : envahir.&lt;br&gt;
'''εἰσϐδάλλω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''εἰσϐολέυς, -έως (nom commun) (m)''' : envahisseur.&lt;br&gt;
'''εἰσϐολή, -ῆς (nom commun) (f)''' : invasion.&lt;br&gt; 
'''εἰσχωρῶ (verbe)''' : pénétrer.&lt;br&gt;
'''ἕκαστος, -άστη, -αστον (adjectif)''' : Chaque, chacun.&lt;br&gt;
'''ἑκάτερος, -έρα, -άτερον (adjectif)''' : L’un de deux, chacun des deux.&lt;br&gt; 
'''ἑκατόν (adjectif numéral)''' : cent.&lt;br&gt; 
'''ἑκατομμύριον, -ίου (nom commun) (n)''' : million.&lt;br&gt;
'''ἑκατονταρχία, -ας (nom commun) (f)''' : centurie.&lt;br&gt;
'''ἑκατόνταρχος, -άρχου (nom commun) (m)''' : centurion.&lt;br&gt;
'''ἐκϐιάζω (verbe)''' : faire chanter.&lt;br&gt;
'''ἐκϐιασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : chantage.&lt;br&gt; 
'''ἐκδίδω (verbe)''' : éditer.&lt;br&gt;
'''ἐκδίκησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : vengeance.&lt;br&gt;
'''ἐκδικητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : vengeur.&lt;br&gt; 
'''ἐκδικητικός, -ή, -ον (adjectif)''' : vengeur.&lt;br&gt;
'''ἐκδικῶ (verbe)''' : venger.&lt;br&gt;
'''ἔκδοσις, -όσεως (nom commun) (f)''' : édition.&lt;br&gt;
'''ἐκδοχή, -ῆς (nom commun) (f)''' : version.&lt;br&gt;
'''ἐκδύω (verbe)''' : Faire disparaître, ôter.&lt;br&gt;
'''ἐκ (adverbe ; préposition ; préfixe)''' (Devient ''ἐξ'' devant un mot commençant par une voyelle, et ''ἐγ'' devant un mot commençant par ''β'', ''δ'', ''λ'' ou ''μ''.) : Hors, dehors.&lt;br&gt; 
'''ἐκεῖθεν (adverbe démonstratif)''' : de là-bas.&lt;br&gt;
'''ἐκεῖ (adverbe démonstratif)''' : là-bas (sans mouvement).&lt;br&gt;
'''ἐκεῖσε (adverbe démonstratif)''' : là-bas (avec mouvement).&lt;br&gt;
'''ἐκείνῃ (adverbe démonstratif)''' : par là-bas.&lt;br&gt;
'''ἔκζεμα, -έματος (nom commun) (n)''' : eczéma.&lt;br&gt;
'''ἑκηϐόλος, -όλου (nom commun) (m)''' : tireur d’élite.&lt;br&gt;
'''ἔκθεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : exposition.&lt;br&gt;
'''ἐκκαλέω (verbe)''' : sommer.&lt;br&gt;
'''ἐκκένωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : évacuation.&lt;br&gt; 
'''ἐκκενῶ (verbe)''' : évacuer.&lt;br&gt;
'''ἐκκεντρικός, -ή, -όν (adjectif)''' : excentrique.&lt;br&gt;
'''ἐκκίνησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : départ.&lt;br&gt;
'''ἐκκλεισία, -ας (nom commun) (f)''' : Forme thessalienne de ''ἐκκλησία''.&lt;br&gt;
'''ἐκκλησία, -ας (nom commun) (f)''' : assemblée.&lt;br&gt;
'''ἐκκλησίασμα, -άσματος (nom commun) (n)''' : congrégation.&lt;br&gt;
'''ἐκλέγω (verbe)''' : choisir, sélectionner.&lt;br&gt;
'''ἐκλεκτικός, -ή, -όν  (adjectif)''' : sélectif.&lt;br&gt;
'''ἐκλογή, -ῆς (nom commun) (f)''' : choix, élection.&lt;br&gt;
'''ἐκμιαίνομαι (verbe)''' : éjaculer.&lt;br&gt;
'''ἐκπομπή, -ῆς (nom commun) (f)''' :  émission.&lt;br&gt;
'''ἐκπέμπω (verbe)''' : émettre.&lt;br&gt;
'''ἔκστασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : transport spirituel.&lt;br&gt;
'''ἐκτάμνω (verbe)''' : Forme homérique et ionienne de ''ἐκτέμνω''.&lt;br&gt;
'''ἐκτέμνω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐκθέτης, -ου (nom commun) (m)''' : exposant.&lt;br&gt;
'''ἐκθετικός, -ή, -όν (adjectif)''' : exponentiel.&lt;br&gt;
'''ἔκρηξις, -ήξεως (nom commun) (f)''' : explosion.&lt;br&gt;
'''ἐκτίθημι (verbe)''' : exposer.&lt;br&gt;
'''ἑκτικός, -ή, -όν  (adjectif)''' : habituel.&lt;br&gt;
'''ἑκτικότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἑκτικός''.&lt;br&gt;
'''ἑκτικότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἑκτικός''.&lt;br&gt;
'''ἑκτικῶς (adverbe)''' : habituellement.&lt;br&gt;
'''ἐκτιμῶ (verbe)''' : estimer.&lt;br&gt;
'''-εκτομία, -ας (suffixe)''' : action de couper.&lt;br&gt;
'''ἐκτός (adverbe ; préposition)''' : au-dehors ; hors de.&lt;br&gt;
'''ἑκυρά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : belle-mère.&lt;br&gt;
'''ἑκυρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : beau-père.&lt;br&gt;
'''ἐκφεύγω (verbe)''' : échapper à.&lt;br&gt;
'''ἔκφρασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : expression.&lt;br&gt;
'''ἐκφράζω (verbe)''' : exprimer.&lt;br&gt;
'''ἐκφοϐῶ (verbe)''' : intimider.&lt;br&gt;
'''ἐκχύμωμα, -ώµατος (nom commun) (n)''' : Forme alternative de ''ἐκχύμωσις''.&lt;br&gt;
'''ἐκχύμωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : bleu.&lt;br&gt; (tache de sang extravasé).&lt;br&gt;
'''ἐκχῶ (verbe)''' : s’écouler.&lt;br&gt;
'''ἐλάσσων, -ων, -ον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐλαχύς''.&lt;br&gt;
'''ἐλάττωμα, -ώµατος (nom commun) (n)''' : vice.&lt;br&gt;
'''ἔλαφος, -άφου (nom commun) (m/f)''' : Cerf ; biche.&lt;br&gt;
'''ἐλαφρός, -ή, -όν (adjectif)''' : léger, leste ; agile.&lt;br&gt;
'''ἐλαφρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐλαφρός''.&lt;br&gt;
'''ἐλαφρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐλαφρός''.&lt;br&gt;
'''ἐλαφρῶς (adverbe)''' : légèrement, lestement ; agilement.&lt;br&gt;
'''ἐλαχέως (adverbe)''' : petitement, courtement ; moyennement.&lt;br&gt;
'''ἐλάχιστος, -ίστη, -άχιστον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐλαχύς''.&lt;br&gt;
'''ἐλαχύς, -άχεια, -ύ (adjectif)''' : petit, court ; moyen.&lt;br&gt;
'''ἔλεγχος, -έγχους (nom commun) (n)''' : examen ; réfutation.&lt;br&gt;
'''ἐλέγχω (verbe)''' : examiner ; réfuter.&lt;br&gt;
'''ἐλεεινός, -ή, -όν (adjectif)''' : compatissant.&lt;br&gt;
'''ἐλέφας, -αντος (nom commun) (m)''' : Éléphant ; dent d’éléphant ; défense d’éléphant, ivoire. 
Objet garni d’ivoire ou ressemblant à de l’ivoire.&lt;br&gt;
'''ἐλεημοσύνη, -ης (nom commun) (f)''' : aumône.&lt;br&gt;
'''ἐλεημονέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐλεήμων''.&lt;br&gt;
'''ἐλεημονέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐλεήμων''.&lt;br&gt;
'''ἐλεήμονως (adverbe)''' : charitablement.&lt;br&gt;
'''ἐλεήμων, -ων, -ον (adjectif)''' : charitable.&lt;br&gt;
'''ἔλεος, -έου (nom commun) (f)''' : Pitié ; compassion.&lt;br&gt;
'''ἐλευθερία, -ας (nom commun) (f)''' : liberté.&lt;br&gt;
'''ἐλευθερίη, -ας (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''ἐλευθερία''.&lt;br&gt; 
'''ἐλεύθερος, -έρα, ύθερον (adjectif)''' : libre. Qui convient à un homme libre, digne d’un homme libre.&lt;br&gt;
'''ἐλευθέρως (adverbe)''' : librement.&lt;br&gt;
'''ἐλευθερώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐλεύθερος''.&lt;br&gt;
'''ἐλευθερώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐλεύθερος''.&lt;br&gt;
'''ἐλελεῦ (verbe)''' : pousser un cri de guerre.&lt;br&gt;
'''ἐλελελεῦ (nom commun)''' : cri de guerre.&lt;br&gt;
'''ἐλεῶ (verbe)''' : avoir pitié.&lt;br&gt;
'''ἕλιξ, -κος (nom commun) (f)''' : Spirale, vrille. (Par analogie) Oreille externe.&lt;br&gt;
'''ἑλίσσω (verbe)''' : tourner autour.&lt;br&gt;
'''ἕλκηθρον, -ήτρου (nom commun) (n)''' : traîneau.&lt;br&gt;
'''ἕλκω (verbe)''' : hisser.&lt;br&gt;
'''ἐλλείπω (verbe)''' : Laisser derrière soi. Laisser de côté, négliger ; omettre. Manquer, faire défaut. (Intransitif) Rester en arrière.&lt;br&gt;
'''ἔλλειψις, -ίψεως (nom commun) (f)''' : Manque, défaut ; insuffisance.&lt;br&gt;
'''ἑλληνίζω (verbe)''' : parler grec.&lt;br&gt;
'''ἑλληνικός, -ή, -όν (adjectif)''' : grec.&lt;br&gt;
'''ἑλληνικῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἑλληνικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἑλληνικός''.&lt;br&gt;
'''ἑλληνικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἑλληνικός''.&lt;br&gt;
'''ἑλληνιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : homme parlant grec.&lt;br&gt;
'''ἑλληνιστί (adverbe)''' : en grec.&lt;br&gt;
'''ἑλληνίστρια, -ας (nom commun) (f)''' : femme parlant grec.&lt;br&gt;
'''ἐλλός, -οῦ (nom commun) (m)''' : faon.&lt;br&gt;
'''ἐλπίς, -δος (nom commun) (f)''' : espoir.&lt;br&gt;
'''ἔλυτρον, -ύτρου (nom commun) (n)''' : Enveloppe, étui, fourreau. (Par extension) Tout ce qui sert d’enveloppe.&lt;br&gt;
'''ἐλύω (verbe)''' : Entourer, rouler autour.&lt;br&gt;
'''ἔμϐρυον, -ύου (nom commun) (n)''' : embryon.&lt;br&gt;
'''ἔμεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐμετικός, -ή, -όν (adjectif)''' : vomitif.&lt;br&gt;
'''ἔμετος, -έτου (nom commun) (f)''' : vomissement.&lt;br&gt;
'''ἐµμί (verbe)''' : Forme éolienne de ''εἰμί''.&lt;br&gt;
'''ἐμῶ (verbe)''' : vomir.&lt;br&gt;
'''ἐμμονή, -ῆς (nom commun) (f)''' : obsession.&lt;br&gt;
'''ἐμός, -ή, -όν (adjectif possessif)''' : mon.&lt;br&gt;
'''ἐμπειρία, -ας  (nom commun) (f)''' : expérience.&lt;br&gt;
'''ἐμπειρικός, -ή, -όν (adjectif)''' : expérienciel.&lt;br&gt;
'''ἐμπειρικότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐμπειρικός''.&lt;br&gt;
'''ἐμπειρικότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐμπειρικός''.&lt;br&gt;
'''ἐμπειρικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἐμπειρικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐμπειρικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἐμπειρικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐμπειρικῶς (adverbe)''' : expérienciellement.&lt;br&gt;
'''ἐμπλάσσω (verbe)''' : emplâtrer.&lt;br&gt;
'''ἔμπλαστρον, -άστρου (nom commun) (n)''' : emplâtre.&lt;br&gt;
'''ἔμπνευσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐμπορεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : boutique.&lt;br&gt;
'''ἐμπόρευμα, -ύματος  (nom commun) (n)''' : marchandise.&lt;br&gt;
'''ἐμπορεύομαι (verbe)''' : commercer.&lt;br&gt;
'''ἐμπόριον, -ίου (nom commun) (n)''' : commerce.&lt;br&gt;
'''ἔμπορος, -όρου (nom commun) (m)''' : marchand.&lt;br&gt;
'''ἐμπρός (verbe)''' : devant.&lt;br&gt;
'''ἐμφαίνω (verbe)''' : Montrer ; présenter.&lt;br&gt;
'''ἐμφανής, -ής, -ές (adjectif)''' : apparent.&lt;br&gt;
'''ἐμφανίζω (verbe)''' : apparaître.&lt;br&gt;
'''ἐμφάνισις, -ίσεως (nom commun) (f)''' : apparence.&lt;br&gt;
'''ἔμφασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : apparence.&lt;br&gt;
'''ἔμφραγμα, -άγματος (nom commun) (n)''' : infarctus.&lt;br&gt;
'''ἐμφρουρῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐμφύσημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : inflation.&lt;br&gt;
'''ἐμφυσηματώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : inflationnaire.&lt;br&gt;
'''ἐναλλακτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : alternatif.&lt;br&gt;
'''ἐναλλακτικῶς (adverbe)''' : alternativement.&lt;br&gt;
'''ἐναλλακτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐναλλακτικός''.&lt;br&gt;
'''ἐναλλακτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐναλλακτικός''.&lt;br&gt;
'''ἐνάρετος, -ος, -ον (adjectif)''' : vertueux.&lt;br&gt;
'''ἔνδεια, -ας (nom commun) (f)''' : indigence.&lt;br&gt; 
'''ἐνδεής, -ής, -ής (adjectif)''' : indigent.&lt;br&gt;
'''ἐνδόμυχος, -ος, -ον (adjectif)''' : intime.&lt;br&gt;
'''ἔνδον (adverbe ; préposition)''' : en dedans, intérieurement, à l'intérieur ; au-dedans de, à l'intérieur de.&lt;br&gt;
'''ἔνδος (adverbe ; préposition)''' : Forme dorienne de ''ἔνδον''.&lt;br&gt;
'''ἐνδοτάτω (adverbe)''' : Superlatif de ''ἔνδον''.&lt;br&gt;
'''ἐνδοτέρω (adverbe)''' : Comparatif de ''ἔνδον''.&lt;br&gt;
'''ἔνδυμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : vêtement.&lt;br&gt;
'''ἐνέργεια, -ίας (nom commun) (f)''' : force en action.&lt;br&gt;
'''ἐνεργής, -ής, -ής (adjectif)''' : productif.&lt;br&gt;
'''ἐνεργός, -ός, -όν (adjectif)''' : actif.&lt;br&gt;
'''ἐνεργούμενος, -ένου (nom commun) (m)''' : énergumène.&lt;br&gt;
'''ἐνεργῶ (verbe)''' : Agir, produire, accomplir, exécuter. Agir sur, influencer (particulièrement en mauvaise part en parlant du mauvais esprit).
(Voie moyenne) Opérer, agir.&lt;br&gt;
'''ἐνενήκοντα (adjectif numéral)'''  : quatre-vingt-dix.&lt;br&gt;
'''ἐνέχομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἔνθα (adverbe)''' : ici.&lt;br&gt;
'''ἐνθάδε (adverbe)''' : ici-même.&lt;br&gt;
'''ἐνθένδε (adverbe)''' : d’ici.&lt;br&gt;
'''ἐννέα (adjectif numéral)''' : neuf.&lt;br&gt;
'''ἔνεμα, -έματος (nom commun) (n)''' : lavement. (Remède liquide.)&lt;br&gt;
'''ἔνεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : injection.&lt;br&gt; 
'''ἐνεστώς, -ῶτος (nom commun) (n)''' : présent.&lt;br&gt;
'''ἐννῆ (adjectif numéral)''' : Forme de ''ἐννέα''.&lt;br&gt;
'''ἐνέχομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐνίημι (verbe)''' : injecter.&lt;br&gt;
'''ἐν (adverbe ; préposition)''' : Dans, en, parmi.&lt;br&gt;
'''ἐν- (préfixe)''' (Devient ''ἐγ-'' devant ''γ'', ''κ'', ''ξ'', ''χ'' ; ''ἐλ-'' devant ''λ'' ; ''ἐμ-'' devant ''β'', ''µ'', ''π'', ''φ'', ''ψ'' ; ''ἐρ-'' devant ''ρ'' dans quelques mots comme ''ἔρρινον'' ; ''ἐσ-'' devant ''σ''.) : in-.&lt;br&gt; 
'''ἐνηλικίωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : majorité.&lt;br&gt;
'''ἐνήλικος -η -ον (adjectif)''' : adulte.&lt;br&gt;
'''ἐνῆλιξ, -ήλικος (nom commun) (m)''' : adulte.&lt;br&gt;
'''ἔνθεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : enthèse.&lt;br&gt;
'''ἐνθουσιασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : enthousiasme.&lt;br&gt;
'''ἐνθουσιαστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : enthousiasmant.&lt;br&gt;
'''ἐνθουσιαστικῶς (adverbe)''' : -ment.&lt;br&gt;
'''ἐνθουσιαστικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐνθουσιαστικός''.&lt;br&gt;
'''ἐνθουσιαστικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐνθουσιαστικός''.&lt;br&gt;
'''ἐνθουσιαστικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἐνθουσιαστικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐνθουσιαστικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἐνθουσιαστικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἐνθουσιώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : enthousiaste.&lt;br&gt;
''', -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐνθουσιώδης''.&lt;br&gt;
''', -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐνθουσιώδης''.&lt;br&gt;
''', -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''''.&lt;br&gt;
''', -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''''.&lt;br&gt; 
'''ἐνίοτε (adverbe)''' : quelquefois.&lt;br&gt;
'''ἔννοια, -ίας (nom commun) (f)''' : concept.&lt;br&gt;
'''ἐνοριακός, -ή, -όν (adjectif)''' : paroissial.&lt;br&gt;
'''ἐνορία, -ας (nom commun) (f)''' : paroisse.&lt;br&gt;
'''ἐνοχή, -ῆς (nom commun) (f)''' : culpabilité.&lt;br&gt; 
'''ἕννυμι (verbe)''' : enfiler. (mettre un vêtement)&lt;br&gt;  
'''ἑνότης, -τος (nom commun) (f)''' : unité.&lt;br&gt;
'''ἐνούρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : incontinence urinaire.&lt;br&gt;
'''ἐνουρῶ (verbe)''' : ne pas pouvoir retenir son urine.&lt;br&gt;
'''ἐνοχή, -ῆς (nom commun) (f)''' : culpabilité.&lt;br&gt; 
'''ἐνόχλησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : Dérangement ; embêtement.&lt;br&gt;
'''ἐνοχλητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : Dérangeant ; embêtant.&lt;br&gt;
'''ἐνοχλῶ (verbe)''' : Déranger ; embêter.&lt;br&gt; 
'''ἐνσκήπτω (verbe)''' : sévir.&lt;br&gt;
'''ἔνταξις, -άξεως (f)''' : insertion.&lt;br&gt;
'''ἐντάσσω (verbe)''' : insérer.&lt;br&gt;
'''ἐνταῦθα (adverbe)''' : là.&lt;br&gt;
'''ἐντίθημι (verbe)''' : introduire.&lt;br&gt;
'''ἐντρέπω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐντύπωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : impression.&lt;br&gt;
'''ἐντυπῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἕνωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : union.&lt;br&gt;
'''ἐνώτιον, -ίου (nom commun) (n)''' : boucle d'oreille.&lt;br&gt;
'''ἔορ, -ος (nom commun) (f)''' : Fille ; cousine.&lt;br&gt;
'''ἐρείκη, -ης (nom commun) (f)''' : bruyère.&lt;br&gt;
'''ἑορτάζω (verbe)''' : fêter.&lt;br&gt;
'''ἑορτή, -ῆς (nom commun) (f)''' : fête.&lt;br&gt;
'''ἐξαδελφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : cousine.&lt;br&gt;
'''ἐξάδελφος, -ου (nom commun) (m)''' : cousin.&lt;br&gt;
'''ἐξαίρεσις, -έσεως (nom commun) (m)''' : extraction.&lt;br&gt;
'''ἐξαίρω (verbe)''' : exalter.&lt;br&gt;
'''ἐξαιρῶ (verbe)''' : retirer.&lt;br&gt;
'''ἐξαίσιος, -ια, -ιον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἑξαν (adverbe)''' : Forme dorienne de ''ἑξῆς''.&lt;br&gt;
'''ἔξαρσις, -άρσεως (nom commun) (f)''' : exaltation.&lt;br&gt; 
'''ἐξάρτημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : accessoire.&lt;br&gt;
'''ἕξ (adjectif numéral) (m/f/n)''' : six.&lt;br&gt;
'''ϝέξ (adjectif numéral) (m/f/n)''' : Forme dorienne de ''ἕξ''.&lt;br&gt; 
'''ἑξακόσιοι (adjectif numéral)''' : six-cents.&lt;br&gt;
'''ἐξάντλησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : épuisement.&lt;br&gt;
'''ἐξαντλῶ (verbe)''' : épuiser.&lt;br&gt;
'''ἐξαπάτησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : supercherie.&lt;br&gt;
'''ἐξαπατῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐξέδρα, -ας (nom commun) (f)''' : plate-forme.&lt;br&gt;
'''ἐξέγερσις, -έρσεως (nom commun) (f)''' : insurrection.&lt;br&gt;
'''ἑξείης (adverbe)''' : Forme poétique de ''ἑξῆς''.&lt;br&gt;
'''ἐξήγησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : Exposé. Explication.&lt;br&gt;
'''ἐξηγητής, -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐξἡγοῦμαι (verbe)''' : Conduire, exposer.&lt;br&gt;
'''ἑξήκοντα (adjectif numéral)''' : soixante.&lt;br&gt;
'''ἑξῆς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐξιλέωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : expiation.&lt;br&gt;
'''ἐξιλεῶ (verbe)''' : expier.&lt;br&gt;
'''ἐξέλιξις, -ίξεως (nom commun) (f)''' : évolution.&lt;br&gt;
'''ἐξελίσσω (verbe)''' : évoluer.&lt;br&gt;
'''ἐξευτελίζω (verbe)''' : humilier.&lt;br&gt;
'''ἐξέτασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : examen, recherche.&lt;br&gt;
'''ἐξίστημι (verbe)''' : déplacer.&lt;br&gt;
'''ἕξις, -εως (nom commun) (f)''' : habitude.&lt;br&gt;
'''ἐξόγκωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : Proéminence ; protubérance.&lt;br&gt;
'''ἔξοδος, -ου (nom commun) (f)''' : Issue ; sortie, départ.&lt;br&gt;
'''ἐξομολόγησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : confession.&lt;br&gt;
'''ἐξομολογητήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : confessionnal.&lt;br&gt; 
'''ἐξομολογητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : confesseur.&lt;br&gt; 
'''ἐξομολογῶ (verbe)''' : confesser.&lt;br&gt;
'''ἐξορία, -ας (nom commun) (f)''' : exil.&lt;br&gt;
'''ἐξορίζω (verbe)''' : exorciser.&lt;br&gt;
'''ἐξορκισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : exorcisme.&lt;br&gt; 
'''ἐξορκιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : exorciste.&lt;br&gt; 
'''ἐξύπνημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : réveil.&lt;br&gt;
'''ἔξυπνος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἐξυπνῶ (verbe)''' : réveiller.&lt;br&gt;
'''ἐξωθῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐξωκκλήσιον, -ίου (nom commun) (n)''' : chapelle.&lt;br&gt;
'''ἐξωµίς, -δος (nom commun) (f)''' : exomide.&lt;br&gt;
'''ἐξώστης, -ου (nom commun) (m)''' : balcon.&lt;br&gt; 
'''ἐξωτερικός, -ή, -όν (adjectif)''' : extérieur, externe.&lt;br&gt; 
'''ἐξωτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : étranger.&lt;br&gt;
'''ἔξω (adverbe)''' : hors de.&lt;br&gt;
'''ἐπαινῶ (verbe)''' : vanter.&lt;br&gt;
'''ἐπαναλαμϐάνω (verbe)''' : répéter ; reprendre.&lt;br&gt;
'''ἐπαλήθευσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : vérification.&lt;br&gt;
'''επαληθευτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : vérificatif.&lt;br&gt;
'''ἐπαληθευτικῶς (adverbe)''' : vérificativement.&lt;br&gt;
'''ἐπαληθευτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''επαληθευτικός''.&lt;br&gt;
'''ἐπαληθευτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''επαληθευτικός''.&lt;br&gt;
'''ἐπαληθευτικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''επαληθευτικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐπαληθευτικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''επαληθευτικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἐπαληθεύω (verbe)''' :  vérifier.&lt;br&gt;
'''ἐπαναληπτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : répétitif.&lt;br&gt;
'''ἐπαναληπτικῶς (adverbe)''' : répétitivement.&lt;br&gt;
'''ἐπαναληπτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐπαναληπτικός''.&lt;br&gt;
'''ἐπαναληπτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐπαναληπτικός''.&lt;br&gt;
'''ἐπαναληπτικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἐπαναληπτικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐπαναληπτικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἐπαναληπτικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐπανάληψις, -ήψεως (nom commun) (f)''' : répétition.&lt;br&gt;
'''ἐπανάστασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : révolution.&lt;br&gt;
'''ἐπανεκκίνησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : redémarrage.&lt;br&gt;
'''ἐπάνω (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπαρχία, -ας (nom commun) (f)''' : province.&lt;br&gt;
'''ἔπαρχος, -άρχου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἐπάρχω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπαφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : contact.&lt;br&gt;
'''ἐπαφίημι (verbe)''' : contacter.&lt;br&gt;
'''ἐπεξῆς (adverbe)''' : Forme ionienne de ''ἐφεξῆς''.&lt;br&gt;
'''ἐπένδυσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπενδύω (verbe)''' : revêtir par-dessus.&lt;br&gt;
'''ἐπένθεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' (Grammaire) Insertion d’une lettre à l’intérieur d’un mot.&lt;br&gt; 
'''ἐπεντίθημι (verbe)''' : Insérer une lettre à l’intérieur d’un mot.&lt;br&gt;
'''ἐπερώτησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : interpellation.&lt;br&gt;	
'''ἑπτά (adjectif numéral)''' : sept.&lt;br&gt;
'''ἐπεισοδιακός, -ή, -όν (adjectif)''' : épisodique.&lt;br&gt; 
'''ἐπεισόδιον, -ου (nom commun) (n)''' : épisode.&lt;br&gt;
'''ἐπιϐαίνω (verbe)''' : Monter. (Marine) Embarquer, monter dans un bateau. (Militaire) Attaquer, avancer sur l’ennemi. Monter à cheval, aller à cheval.&lt;br&gt;
'''ἐπιϐδάλλω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιϐήτωρ, -ορος (nom commun) (m)''' : étalon.&lt;br&gt;
'''ἐπιϐλαϐής, -ής, -ές (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἐπίϐλημα, -ήματος (nom commun) (m)''' : châle.&lt;br&gt;
'''ἐπίγραθμα, -άθματος (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''ἐπίγραμμα''.&lt;br&gt;
'''ἐπίγραμμα, -άμματος (nom commun) (n)''' : inscription.&lt;br&gt; 
'''ἐπίδειξις, -ίξεως (nom commun) (f)''' : exhibition.&lt;br&gt;
'''ἐπιδεκτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιδέχομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιείκεια, -ίας (nom commun) (f)''' : indulgence.&lt;br&gt;	
'''ἐπιεικής, -ής, -ές (adjectif)''' : indulgent.&lt;br&gt;
'''ἐπί (adverbe)'''  (Devient ''ἐπ&lt;nowiki&gt;'&lt;/nowiki&gt;'' devant une voyelle avec esprit doux et ''ἐφ&lt;nowiki&gt;'&lt;/nowiki&gt;'' devant une voyelle avec esprit rude.) : sur.&lt;br&gt; 
'''ἐπιθαλάμιον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιθιγγάνω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιτιθέναι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπίθεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : attaque ; assaut.&lt;br&gt;
'''ἐπίθετον, -έτου (nom commun) (n)''' : adjectif.&lt;br&gt;
'''ἐπίθετος, -, - (adjectif)''' : adjectival.&lt;br&gt; 
'''ἐπίθημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιθυμέω (verbe)''' : désirer.&lt;br&gt; 
'''ἐπιθυμία, -ας (nom commun) (f)''' : Désir, souhait. Passion.&lt;br&gt;
'''ἐπίθυμος, -, - (adjectif)''' : Désireux ; passionné.&lt;br&gt;
'''ἐπικαλοῦμαι (verbe)''' : invoquer.&lt;br&gt;
'''ἐπικαλύπτω (verbe)''' : recouvrir.&lt;br&gt;
'''ἐπικάλυψις, -ύψεως (nom commun) (f)''' : recouvrement.&lt;br&gt;
'''ἐπικός, -ή, -όν (adjectif)''' : relatif aux vers.&lt;br&gt;
'''ἐπικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἐπικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐπικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἐπικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐπικύρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : ratification.&lt;br&gt;
'''ἐπικυρῶ (verbe)''' : ratifier.&lt;br&gt;
'''ἐπικῶς (adverbe)''' : épiquement.&lt;br&gt;
'''ἐπικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐπικός''.&lt;br&gt;
'''ἐπικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐπικός''.&lt;br&gt;
'''ἐπιλαμϐάνω (verbe)''' : invoquer.&lt;br&gt;
'''ἐπίληπτος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιληψία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιλογή, -ῆς (nom commun) (f)''' : sélection.&lt;br&gt;
'''ἐπίλογος, -όγου (nom commun) (m)''' : postface.&lt;br&gt; 
'''ἐπίπληξις, -ήξεως (nom commun) (f)''' : réprimande.&lt;br&gt;
'''ἐπιπλήττω (verbe)''' : réprimander.&lt;br&gt; 
'''ἐπιτίθημι (verbe)''' : attaquer.&lt;br&gt;
'''ἐπιείκεια, -ίας (nom commun) (f)''' : indulgence.&lt;br&gt;  
'''ἐπιεικής, -ής -ές (adjectif)''' : indulgent.&lt;br&gt;
'''ἐπιμέλεια, -ίας (nom commun) (f)''' : sollicitude.&lt;br&gt;
'''ἐπιμελής, -ής -ές (adjectif)''' : soigneux.&lt;br&gt;	
'''ἐπιμέλησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : soin.&lt;br&gt;
'''ἐπιμελότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἐπιμελῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐπιμελότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἐπιμελῶς''.&lt;br&gt;
'''επιμελοῦμαι (verbe)''' : prendre soin de, veiller à ; se préoccuper de.&lt;br&gt;
'''ἐπιμελῶς (adverbe)''' : soigneusement.&lt;br&gt;
'''ἐπιούσιος, -α, -ον (adjectif)''' : supersubstantiel.&lt;br&gt;
'''ἔπιπλον, -ίπλου (nom commun) (n)''' : fourniture.&lt;br&gt;
'''ἐπίρρημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : adverbe.&lt;br&gt;
'''ἐπιρρίπτω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιρρωνύω (verbe)''' : corroborer.&lt;br&gt;
'''ἐπίρρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : corroboration.&lt;br&gt;
'''ἐπίσημος, -α, -ον''' : Marqué, noté. Notable, remarquable.&lt;br&gt;
'''ἐπισκέπτης, -ου (nom commun) (m)''' : visiteur.&lt;br&gt;
'''ἐπισκέπτομαι (verbe)''' : visiter.&lt;br&gt;
'''ἐπίσκεψις, -έψεως (nom commun) (f)''' : visite (action de visiter).&lt;br&gt;
'''ἐπιστάζω (verbe)''' : saigner du nez.&lt;br&gt;
'''ἐπίσταμαι (verbe)''' : Savoir ; connaitre.&lt;br&gt;
'''ἐπίσταξις, -άξεως (nom commun) (f)''' : saignement nasal.&lt;br&gt;
'''ἐπιστέλλω (verbe)''' : envoyer.&lt;br&gt;
'''ἐπιστήμη, -ης (nom commun) (f)''' : Science ; savoir.&lt;br&gt;
'''ἐπιστημονέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐπιστήμων''.&lt;br&gt;
'''ἐπιστημονέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐπιστήμων''.&lt;br&gt;
'''ἐπιστήμονως (adverbe)''' : savamment.&lt;br&gt;
'''ἐπιστήμων, -ων, -ον (adjectif)''' : Savant ; instruit.&lt;br&gt;
'''ἐπιστολή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Ordre ou avis émis par un message verbal ou écrit. Message écrit, lettre.&lt;br&gt;
'''ἐπιστολικός, -ή, -όν (adjectif)''' : épistolaire.&lt;br&gt;
'''ἐπιστολικῶς (adverbe)''' : épistolairement.&lt;br&gt;
'''ἐπιστολικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐπιστολικός''.&lt;br&gt;
'''ἐπιστολικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐπιστολικός''.&lt;br&gt;
'''ἐπιστολικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἐπιστολικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐπιστολικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἐπιστολικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἐπιστροφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : retour.&lt;br&gt;
'''ἐπιτακτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : impératif.&lt;br&gt;
'''ἐπιτακτικῶς (adverbe)''' : impérativement.&lt;br&gt;
'''ἐπιτακτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐπιτακτικός''.&lt;br&gt;
'''ἐπιτακτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐπιτακτικός''.&lt;br&gt;
'''ἐπιτακτικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἐπιτακτικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐπιτακτικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἐπιτακτικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἐπιτέμνω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιτήδειος, -α, -ον (adjectif)''' : commode ; pratique.&lt;br&gt;
'''ἐπιτηδειότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐπιτήδειος''.&lt;br&gt;
'''ἐπιτηδειότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐπιτήδειος''.&lt;br&gt;
'''ἐπιτηδειότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἐπιτηδείως''.&lt;br&gt;
'''ἐπιτηδειότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἐπιτηδείως''.&lt;br&gt;
'''ἐπιτηδείως (adverbe)''' : commodément.&lt;br&gt;
'''ἐπιτομή, -ῆς (nom commun) (f)''' : compendium.&lt;br&gt;
'''ἐπιτόνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιτρέπω (verbe)''' : autoriser, permettre.&lt;br&gt;
'''ἐπιφέρω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιφώνημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : interjection.&lt;br&gt;
'''ἐπιφώνησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιφωνῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιχαιρεκακία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιχαιρέκακος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐπιχαίρω (verbe)''' : réjouir.&lt;br&gt;
'''ἐπιχείρημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : argument.&lt;br&gt; 
'''ἐπιχειρῶ (verbe)''' : cicatriser.&lt;br&gt; 
'''ἕπομαι (verbe)''' : argumenter.&lt;br&gt;
'''ἔπος, -ους (nom commun) (n)''' : Parole ; vers.&lt;br&gt;
'''ἐποποιία, -ας (nom commun) (f)''' : épopée.&lt;br&gt; 
'''ἐπουλῶ (verbe)''' : cicatriser.&lt;br&gt; 
'''ἐπύλλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;	
'''ἐπῳδή, -ῆς (nom commun) (f)''' : incantation.&lt;br&gt;	
'''ἐπώδυνος, -ος, -ον (adjectif)''' : douloureux. Causé par la douleur.&lt;br&gt; 
'''ἑπωµίς, -δος (nom commun) (f)''' : épaulette.&lt;br&gt;
'''ἐπωνύμιον, -ίου (nom commun) (n)''' : nom de famille.&lt;br&gt;	
'''ἐπωφελής, -ής, -ές (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἔραμαι (verbe)''' : aimer d'amour, désirer.&lt;br&gt;
'''ἔρανος, -άνου (nom commun) (m)''' : quête.&lt;br&gt;
'''ἐραστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : amant.&lt;br&gt;
'''ἑραστός, -ή, -όν (adjectif)''' : aimable, amoureux.&lt;br&gt; 
'''ἐράστρια, -ας (nom commun) (f)''' : amante.&lt;br&gt;
'''ἐραστριάω (verbe)''' : être amoureux.&lt;br&gt;
'''ἐρέϐινθος, -ίνθου (nom commun) (m)''' : pois chiche.&lt;br&gt; 
'''ἔρεϐος, -έϐους (nom commun) (n)''' : obscurité.&lt;br&gt;
'''ἐρρωσθαι (verbe)''' : se bien porter.&lt;br&gt;
'''ἐργάζομαι (verbe)''' : travailler.&lt;br&gt; 
'''ἐργαλεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : outil.&lt;br&gt;  
'''ἐργαστήριακός, -ή -όν (adjectif)''' : laborantin.&lt;br&gt; 
'''ἐργαστήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : atelier, laboratoire.&lt;br&gt; 
'''ἐργαστήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : travailleur.&lt;br&gt;
'''ἐργάτης, -ου (nom commun) (m)''' : ouvrier, travailleur.&lt;br&gt; 
'''ἔργον, -ου (nom commun) (n)''' : travail.&lt;br&gt;
'''ἐργώδης, -ης, -ες (adjectif)'''  : laborieux.&lt;br&gt; 
'''ϝέργον, -ου (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''ἔργον''.&lt;br&gt;
'''ϝάργον, -ου (nom commun) (n)''' : Forme éléenne de ''ἔργον''.&lt;br&gt;
'''ἐρέσσω (verbe)''' : ramer.&lt;br&gt; 
'''ἐρετμόν, -οῦ  (nom commun) (n)''' : rame.&lt;br&gt;
'''ἐρεύγομαι (verbe)''' : roter.&lt;br&gt; 
'''ἔρευνα, -ας (nom commun) (f)''' :  enquête, recherche.&lt;br&gt;
'''ἐρευνητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : enquêteur, chercheur.&lt;br&gt;
'''ἐρευνῶ (verbe)''' :  enquêter, rechercher.&lt;br&gt;
'''ἐρέφω (verbe)''' : toiturer, couronner.&lt;br&gt;
'''ἐρημίτης, -ου (nom commun) (m)''' : ermite.&lt;br&gt;
'''ἔρημος, -ήμου (nom commun) (f)''' : désert.&lt;br&gt;
'''ἑρμηνεύς, -έως (nom commun) (m)''' : Interprète, traducteur ; messager des dieux.&lt;br&gt;
'''ἑρμηνευτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἑρμηνεύω (verbe)''' : Exprimer sa pensée par la parole. (Par suite) Faire connaître, indiquer, exposer (quelque chose). Interpréter, traduire.&lt;br&gt;
'''ἔρομαι (verbe)''' : Demander, enquêter ; s’enquérir de.&lt;br&gt;
'''ἑρπετόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : Reptile ; serpent.&lt;br&gt;
'''ἕρπυλλος, -ύλλου (nom commun) (m)''' : serpolet.&lt;br&gt;
'''ἑρπυσμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : fluage.&lt;br&gt;
'''ἐρῥωσθαι (verbe)''' : se bien porter.&lt;br&gt;
'''ἔρσην, -ενος (nom commun) (m)''' : Forme crétoise et éolienne de ''ἄρσην''.&lt;br&gt;
'''ἐρεύθω (verbe)''' : rougir.&lt;br&gt;
'''ἔρχομαι (verbe)''' : Venir, aller. S'en aller.&lt;br&gt;
'''ἐρύθημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : érythème.&lt;br&gt;
'''ἐρυθρός, -ά, -όν (adjectif)'''  : rouge.&lt;br&gt; 
'''ἐρυσίπελας, -έλατος (nom commun) (n)''' : inflammation cutanée.&lt;br&gt;
'''ἐρωή, -ῆς (nom commun) (f)''' : précipitation.&lt;br&gt;
'''ἐρωδιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : héron.&lt;br&gt;
'''ἐρωμένη, -ης (nom commun) (f)''' : femme aimé.&lt;br&gt;
'''ἐρώμενος, -ένου (nom commun) (m)''' : homme aimé.&lt;br&gt;
'''ἔρως, -τος (nom commun) (n)''' : amour « naturel » ; désir sexuel, plaisir corporel.&lt;br&gt;
'''ἐρώτημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : question.&lt;br&gt;	
'''ἐρωτηματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : interrogatif.&lt;br&gt;
'''ἐρωτηματικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἐρωτηματικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐρωτηματικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἐρωτηματικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐρωτηματικῶς (adverbe)''' : érotiquement.&lt;br&gt;
'''ἐρωτηματικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐρωτηματικός''.&lt;br&gt;
'''ἐρωτηματικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐρωτηματικός''.&lt;br&gt;
'''ἐρώτησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : interrogation.&lt;br&gt;
'''ἐρωτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : relatif à l'amour « naturel ».&lt;br&gt;  
'''ἐρωτικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἐρωτικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐρωτικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἐρωτικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἐρωτικῶς (adverbe)''' : érotiquement.&lt;br&gt;
'''ἐρωτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐρωτικός''.&lt;br&gt;
'''ἐρωτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐρωτικός''.&lt;br&gt;
'''ἐρωτῶ (verbe)''' : interroger.&lt;br&gt;
'''ἐρῶ (verbe)''' : aimer d'amour, désirer. Verser hors de ; vomir.&lt;br&gt;
'''ἐσσαῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : essénien.&lt;br&gt;
'''ϝεσή, -ῆς (nom commun) (f)''' : toilettes.&lt;br&gt;
'''ἐσθής, -ήτος (nom commun) (f)''' : vêtement.&lt;br&gt;
'''ἐσθίω (verbe)''' : manger.&lt;br&gt;
'''ἐσθλός, -ή, -όν (adjectif)''' : Excellent ; (poétique) bon.&lt;br&gt;
'''ἐσθλῶς (adverbe)''' : excellemment.&lt;br&gt;
'''ἐσθλώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐσθλός''.&lt;br&gt;
'''ἐσθλώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἐσθλός''.&lt;br&gt;
'''ἐσλός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme dorienne de ''ἐσθλός''.&lt;br&gt;
'''ἑσπέρα, -ας (nom commun) (f)''' : Soir ; ouest.&lt;br&gt;
'''ϝεσπέρα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme ancienne de ''ἑσπέρα''.&lt;br&gt;
'''ἕσπερος, -ος, -ον (adjectif)''' : Relatif au soir ; occidental.&lt;br&gt;
'''ἑστίασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : restauration.&lt;br&gt;
'''ἑστιατόριον, -ίου (nom commun) (n)''' : restaurant.&lt;br&gt;
'''ἑστιάτωρ, -ορος (nom commun) (m)''' : restaurateur.&lt;br&gt;
'''ἑστιάω (verbe)'''  recevoir chez soi.&lt;br&gt;
'''ἐσχάρα, -ας (nom commun) (f)''' : Foyer ; autel domestique et sanctuaire pour les suppliants. Autel pour les sacrifices. Brasier. Réchaud.&lt;br&gt;
'''ἐσχάριον, -ίου (nom commun) (n)''' : cale (dispositif maritime).&lt;br&gt;
'''ἔσχατος, -άτη, -ον (adjectif)''' : dernier.&lt;br&gt;
'''ἐσωτερικός, -ή, -όν (adjectif)''' : intérieur, interne.&lt;br&gt; 
'''ἔσω (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐσωτάτω (adverbe)''' : Superlatif de ''ἔσω''.&lt;br&gt;
'''ἐσωτέρω (adverbe)''' : Comparatif de ''ἔσω''.&lt;br&gt;
'''ἑταῖρα, -ίρας (nom commun) (f)''' : compagne.&lt;br&gt;
'''ἑταιρείη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''ἑταιρεία''.&lt;br&gt;
'''ἑταιρεῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : compagnon.&lt;br&gt;
'''ἑταῖρη, -ίρης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''ἑταῖρα''.&lt;br&gt;
'''ἑταίρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : compagnie.&lt;br&gt;
'''ἑταῖρος, -ίρου (nom commun) (m)''' : compagnon.&lt;br&gt;
'''ἐτεός, -ά, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐτεῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐτεώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἐτεός''.&lt;br&gt;
'''ἐτεώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de''ἐτεός''.&lt;br&gt;
'''ἔτης, -ου (nom commun) (m)''' : cousin ; voisin.&lt;br&gt;
'''ἔτος, -ους (nom commun) (n)''' : année.&lt;br&gt;
'''ϝέτος, -ους (nom commun) (n)''' : Forme ancienne de ''ἔτος''.&lt;br&gt;
'''ἔτυμος, -η, -ον (adjectif)''' : Vrai ; réel, véritable.&lt;br&gt; 
'''εὐάζω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''εὐαί (interjection)''' : .&lt;br&gt;
'''εὐαγγελίζω (verbe)''' : annoncer une bonne nouvelle.&lt;br&gt;
'''εὐαγγελισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : annonciation.&lt;br&gt;
'''εὖγμα, -ὔγματος (nom commun) (n)''' : vœu.&lt;br&gt;
'''εὐδαιμονία, -ας (nom commun) (f)''' : bonheur.&lt;br&gt;
'''εὐδαίμων, -ων, -ον (adjectif)''' : heureux.&lt;br&gt;
'''εὐδαιμόνως (adverbe)''' : heureusement.&lt;br&gt;
'''εὐδαιμονέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''εὐδαίμων''.&lt;br&gt;
'''εὐδαιμονέστερος, -έρα, -έρερον (adjectif)''' : Comparatif de ''εὐδαίμων''.&lt;br&gt;
'''εὕδω (verbe)''' : dormir.&lt;br&gt;
'''εὐγενής, -ής, -ές (adjectif)''' : noble.&lt;br&gt;
'''εὐεργεσία, -ας (nom commun) (f)''' : bénéfice.&lt;br&gt;
'''εὐεργέτης, -ου (nom commun) (n)''' : bienfaiteur.&lt;br&gt;
'''εὐεργέτις, -δος (nom commun) (f)''' : bienfaitrice.&lt;br&gt;
'''εὐεργετῶ (bénéfice)''' : bénéficier.&lt;br&gt;
'''εὐ- (préfixe)''' : bon, bien.&lt;br&gt;
'''εὐθέως (adverbe)''' : Directement ; immédiatement.&lt;br&gt;
'''εὔθυνα, -ύνης (nom commun) (f)''' : responsabilité.&lt;br&gt;
'''εὐθυνότης, -ητος (nom commun) (f)''' : responsabilité.&lt;br&gt;
'''εὐθύνω (verbe)''' : être responsable.&lt;br&gt;
'''εὐθύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : Direct ; immédiat.&lt;br&gt;
'''εὐθύτατος, -άτη, -ύτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''εὐθύς''.&lt;br&gt;
'''εὐθύτερος, -έρα, -ύτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''εὐθύς''.&lt;br&gt;
'''εὐλάϐεια, -ας (nom commun) (f)''' : piété.&lt;br&gt;
'''εὐλαϐής, -ής, -ές (adjectif)''' : pieux.&lt;br&gt;
'''εὐλαϐικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''εὐλαϐικῶς  (adverbe)''' : avec piété.&lt;br&gt;
'''εὐλαϐῶς (adverbe)''' : pieusement.&lt;br&gt;
'''εὐλαλος, -ος, -ον (adjectif)''' : qui parle bien.&lt;br&gt;
'''εὐλογιά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : variole.&lt;br&gt; 
'''εὐλογία, -ας (nom commun) (f)''' : louange.&lt;br&gt;
'''εὐμετάϐλητος, -η, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''εὐμορφία, -ας (nom commun) (f)''' : beauté.&lt;br&gt;
'''εὔμορφος, -ος, -ον (adjectif)''' : beau.&lt;br&gt;
'''εὔνοια, -ίας (nom commun) (f)''' : faveur.&lt;br&gt;
'''εὐνοϊκός, -ή, -όν (adjectif)''' : favorable.&lt;br&gt;
'''εὐνοϊκῶς (adverbe)''' : favorablement.&lt;br&gt;
'''εὐνοϊκώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''εὐνοϊκός''.&lt;br&gt;
'''εὐνοϊκώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''εὐνοϊκός''.&lt;br&gt;
'''εὐνοϊκώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''εὐνοϊκῶς''.&lt;br&gt;
'''εὐνοϊκώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''εὐνοϊκῶς''.&lt;br&gt; 	
'''εὔνους, -ους, -ουν (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''εὐπατρίδης, -ου (nom commun) (m)''' : gentilhomme.&lt;br&gt;
'''εὐοπλέω (verbe)''' : être bien armé.&lt;br&gt;
'''εὐρετήριον, -ήριου (nom commun) (n)''' : index (liste).&lt;br&gt;
'''εὐρέως (adverbe)''' : largement.&lt;br&gt;
'''εὐρύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : Large. (Par extension) Vaste, spacieux.&lt;br&gt;
'''εὐρύτατος, -άτη, -ύτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''εὐρύς''.&lt;br&gt;
'''εὐρύτερος, -έρα, -ύτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''εὐρύς''.&lt;br&gt;
'''εὔρωστος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''εὐρωστότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''εὔρωστος''.&lt;br&gt;
'''εὐρωστότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)'''' : Comparatif de ''εὔρωστος''.&lt;br&gt;
'''εὐρωστότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''εὐρώστως''.&lt;br&gt;
'''εὐρωστότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''εὐρώστως''.&lt;br&gt;
'''εὐρώστως (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''εὐσέϐεια, -ίας (nom commun) (f)''' : piété.&lt;br&gt;
'''εὐσεϐέστατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''εὐσεϐής''.&lt;br&gt;
'''εὐσεϐέστερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''εὐσεϐής''.&lt;br&gt;
'''εὐσεϐής, -ής, -ές (adjectif)''' : pieux.&lt;br&gt;
'''εὐσεϐῶς (adverbe)''' : pieusement.&lt;br&gt;
'''εὐσυνείδητος, -ος, -ον (adjectif)''' : consciencieux.&lt;br&gt;
'''ἐύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : bon, brave.&lt;br&gt;
'''εὐτελέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''εὐτελής''.&lt;br&gt;
'''εὐτελέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''εὐτελής''.&lt;br&gt;
'''εὐτελής, -ής, -ές (adjectif)''' : Bon marché. De vil prix, de peu de valeur. Avare.&lt;br&gt;
'''εὐτελίζω (verbe)''' : mépriser.&lt;br&gt;
'''εὐτελῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''εὐτυχία, -ας (nom commun) (f)''' : bonheur.&lt;br&gt;
'''εὖ (adverbe)''' : Bien (idée d’origine) Noblement. Bien, régulièrement ; justement. Bien, avec bienveillance. Heureusement.&lt;br&gt;
'''εὐτυχέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''εὐτυχής''.&lt;br&gt;
'''εὐτυχέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''εὐτυχής''.&lt;br&gt;
'''εὐτυχής, -ής, -ές (adjectif)''' : heureux.&lt;br&gt;
'''εὐτυχῶς (adverbe)''' : heureusement.&lt;br&gt;
'''εὔφλεκτος, -ος, -ον (adjectif)''' : inflammable.&lt;br&gt;
'''εὐφραδέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''εὐφραδής''.&lt;br&gt;
'''εὐφραδέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''εὐφραδής''.&lt;br&gt;
'''εὐφραδής, -ής, -ές (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''εὔφρων, -ων, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''εὐφυέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''εὐφυής''.&lt;br&gt;
'''εὐφυέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''εὐφυής''.&lt;br&gt;
'''εὐφυής, -ής, -ές (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''εὐφυῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''εὐφωνία, -ας (nom commun) (f)''' : bonne sonorité.&lt;br&gt;
'''εὐχαριστία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''εὐχάριστος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''εὐχαριστῶ (verbe)''' : remercier.&lt;br&gt;
'''εὐχή, -ῆς (nom commun) (f)''' : vœu.&lt;br&gt;
'''εὔχομαι (verbe)''' : formuler un vœu.&lt;br&gt;
'''εὖχος, -ὔχους (nom commun) (n)''' : Prière, vœu.&lt;br&gt;
'''εὐχωλή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Prière, vœu.&lt;br&gt;
'''-εύς, -έως (suffixe) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''-εύω (suffixe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐφαμέριος, -ίου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''ἐφημέριος''.&lt;br&gt;
'''ἐφαμερεύω (verbe)''' : Forme dorienne de ''ἐφημερεύω''.&lt;br&gt;
'''ἐφαρμόζω (verbe)''' : appliquer.&lt;br&gt;
'''ἐφεξείης (adverbe)''' : Forme poétique de ''ἐφεξῆς''.&lt;br&gt;
'''ἐφεξῆς (adverbe)''' : dorénavant, désormais.&lt;br&gt; 
'''ἐφήϐαιον, -ίου (nom commun) (m)''' : pubis.&lt;br&gt; 
'''ἐφηϐεία, -ας (nom commun) (f)''' : Service militaire rassemblant les jeunes Athéniens âgés de 18 à 20 ans.&lt;br&gt;
'''ἐφηϐικός,  -ή, -όν (adjectif)''' : adolescent.&lt;br&gt;
'''ἔφηϐος, -ήϐου (nom commun) (m)''' : Jeune garçon ayant quitté l’autorité des femmes.&lt;br&gt;
'''ἐφημέριος, -ίου (nom commun) (m)''' : curé.&lt;br&gt;
'''ἐφημερεύω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἐφιάλτης, -ου (nom commun) (m)''' : cauchemar.&lt;br&gt;
'''ἔχθος, -ους (nom commun) (n)''' : Haine ; hostilité.&lt;br&gt;
'''ἐχθρά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : ennemie.&lt;br&gt;
'''ἐχθρός, -ά, -όν (adjectif)''' : Détesté de ; ennemi de.&lt;br&gt;
'''ἐχθρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : ennemi.&lt;br&gt;
'''ἐχθρότης, -τος (nom commun) (f)''' : inimitié.&lt;br&gt;
'''ἔχθω (verbe)''' : Haïr ; être hostile.&lt;br&gt;
'''ἔχιδνα, -ης (nom commun) (f)''' : vipère.&lt;br&gt;
'''ἐχῖνος, -ίνου (nom commun) (m)''' : hérisson.&lt;br&gt;
'''ἔχις, -εως (nom commun) (m)''' : vipère.&lt;br&gt;
'''ἔχω (verbe)''' : avoir.&lt;br&gt;
'''ἕψημα, -ήματος (nom commun) (f)''' : cuisson.&lt;br&gt;
'''ἕψησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : ébulition.&lt;br&gt;
'''ἒ ψιλόν (nom commun) (n)''' : epsilon.&lt;br&gt;
'''ἕψω (verbe)''' : Bouillir, cuire. Fondre, en parlant des métaux, raffiner, purifier. (Figuré) Être chaud pour ; chérir.&lt;br&gt;
'''ἕως (conjonction)''' : jusqu'à ce que ; tant que.&lt;br&gt; 
'''Ἑϐραία, -ας (nom commun) (f)''' : Israélite.&lt;br&gt; 
'''Ἑϐραῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : Israélite.&lt;br&gt;
'''Ἑϐραΐς, -δος (nom commun) (f)''' : Israélite.&lt;br&gt; 
'''Ἐδέμ (nom propre) (m)''' : Éden.&lt;br&gt; 
'''Εἰλείθυια, -ίας (nom propre) (f)''' : [[wikt:Ilithyie|Ilithyie]] (déesse de l'enfantement).&lt;br&gt;
'''Εἰρηναῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Irénée.&lt;br&gt;
'''Εἰρήνη, -ης (nom propre) (f)''' : [[wikt:Eiréné|Eiréné]].&lt;br&gt;
'''Ἑκάϐη, -ης (nom propre) (f)''' : Hécube.&lt;br&gt;
'''Ἑκάτη, -ης (nom propre) (f)''' : Hécate.&lt;br&gt;
'''Ἑκατόγχειρες, -ων (nom propre) (m)''' : Hécatonchires.&lt;br&gt;
'''Ἕκτωρ, -ορος (nom propre) (m)''' : Hector.&lt;br&gt;
'''Ἐλεάζαρος, -άρου (nom propre) (m)''' : Éléazar.&lt;br&gt; 
'''Ἐλαμείτης, -ου (nom commun) (m)''' : Élamite.&lt;br&gt;
'''Ἐλεύθυια, -ίας (nom propre) (f)''' : Forme ancienne de ''Εἰλείθυια''.&lt;br&gt;
'''Ἑλένη, -ης (nom propre) (f)''' : Hélène.&lt;br&gt;
'''Ἕλενος, -ένου (nom propre) (m)''' : Hélénos.&lt;br&gt;
'''Ἐλισάϐετ (nom propre) (f)''' : Élisabeth.&lt;br&gt;
'''Ἑλλάς, -δος (nom propre) (f)''' : Grèce.&lt;br&gt;
'''Ἕλλη, -ης (nom propre) (f)''' : Hellé.&lt;br&gt;
'''Ἕλλην, -ος (nom propre) (m)''' : Hellen.&lt;br&gt; 
'''Ἕλλην, -ος (nom commun) (m)''' : Grec.&lt;br&gt; 
'''Ἑλληνίς, -δος (nom commun) (f)''' : Grecque.&lt;br&gt; 
'''Ἑλλήσποντος, -όντου (nom commun) (m)''' : Helléspont.&lt;br&gt;
'''Ἐμπεδοκλῆς, -έους (nom propre) (m)''' : Empédocle.&lt;br&gt;
'''Ἐνάρετη, -ης (nom propre) (f)''' :  Énarété.&lt;br&gt;
'''Ἐνδυμίων, -ωνος (nom propre) (m)''' : Endymion.&lt;br&gt;
'''Ἐνετός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Vénète.&lt;br&gt;
'''Ἐνυώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : [[wikt:Ényo|Ényo]].&lt;br&gt;
'''Ἐπαμεινώνδας, -ου (nom commun) (m)''' : Épaminondas.&lt;br&gt;
'''Ἐπίκτητος, -ήτου (nom propre) (m)''' : Épictète.&lt;br&gt;
'''Ἐπιμηθεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Épiméthée.&lt;br&gt;
'''Ἐπιφί (nom propre) (m)''' : Epiphi.&lt;br&gt;
'''Ἐρατοσθένης, -ους (nom propre) (m)''' : Ératosthène. (Savant grec né en -276 et mort en -194.)&lt;br&gt;
'''Ἐρατώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Érato.&lt;br&gt;
'''Ἔρεϐος, -έϐους (nom propre) (n)''' : [[wikt:Érèbe|Érèbe]].&lt;br&gt;
'''Ἐρεχθεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Érechtée.&lt;br&gt;
'''Ἐρινύς, -ος (nom propre) (f)''' : Érynie.&lt;br&gt;
'''Ἔρις, -εως (nom propre) (f)''' : [[wikt:Éris|Éris]].&lt;br&gt;
'''Ἐριφύλη, -ης (nom propre) (f)''' : Ériphyle.&lt;br&gt;
'''Ἑρμᾶς, -οῦ (nom propre) (m)''' : Forme dorienne de ''Ἑρμῆς''.&lt;br&gt;
'''Ἑρμαφρόδιτος, -ίτου (nom propre) (m)''' : Hermaphrodite.&lt;br&gt;
'''Ἑρμῆς, -οῦ (nom propre) (m)''' : [[wikt:Hermès|Hermès]].&lt;br&gt;
'''Ἑρμιονεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Hermionée.&lt;br&gt;
'''Ἑρμιόνη, -ης (nom propre) (f)''' : Hermione.&lt;br&gt;
'''Ἑρμιονίς, -δος (nom propre) (f)''' : Hermionide.&lt;br&gt;
'''Ἑρμιών, -ῶνος (nom propre) (m)''' : Hermion.&lt;br&gt;
'''Ἑρμογένης, -ους (nom propre) (m)''' : Hermogénès.&lt;br&gt;
'''Ἐρυσίχθων, -ονος (nom propre) (m)''' : Érysichthon.&lt;br&gt;
'''Ἔρως, -τος (nom propre) (m)''' : [[wikt:Éros|Éros]].&lt;br&gt;
'''Ἑσπερία, -ας (nom propre) (f)''' : Hespérie.&lt;br&gt;
'''Ἑσπερίδες, -ων (nom propre) (f)''' : Hespérides.&lt;br&gt;
'''Ἑσπερίς, -δος (nom propre) (f)''' : Hespéris.&lt;br&gt; 
'''Ἕσπερος, -έρου (nom propre) (m)''' : Hespéros.&lt;br&gt;
'''Εὔα, -ας (nom propre) (f)''' : Ève.&lt;br&gt;
'''Εὐάγριος, -ίου (nom propre) (m)''' : Évagre.&lt;br&gt;
'''Εὐγενία, -ας (nom propre) (f)''' : Eugénie.&lt;br&gt;
'''Εὐγένιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Eugène.&lt;br&gt;
'''Εὔδημος, -ήµου (nom propre) (m)''' : Eudème.&lt;br&gt;
'''Εὔιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Euïos.&lt;br&gt;
'''Εὐλαλία, -ας (nom propre) (f)''' : Eulalie.&lt;br&gt;
'''Εὐλάλιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Eulalios.&lt;br&gt;
'''Εὔμαιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Eumée. (Porcher de Laërte et d’Ulysse.)&lt;br&gt; 
'''Εὐήμερος, -έρου (nom propre) (m)''' : Évhémère.&lt;br&gt;
'''Εὔμηλος, -ήλου (nom propre) (m)''' : Eumélos.&lt;br&gt;
'''Εὔνηος, -ήου (nom propre) (m)''' : Eunée.&lt;br&gt;
'''Εὐνομία, -ας (nom propre) (f)''' : Eunomie.&lt;br&gt;
'''Εὐήρης, -ου  (nom propre) (m)''' : Évérès.&lt;br&gt;
'''Εὐριπίδης, -ου (nom propre) (m)''' : Euripide.&lt;br&gt;
'''Εὔρος, -ου  (nom propre) (m)''' : Euros. (dieu du vent d'est)&lt;br&gt;
'''Εὐρυάλη, -ης (nom propre) (f)''' : Euryale.&lt;br&gt;
'''Εὐρυδίκη, -ης (nom propre) (f)''' : Eurydice.&lt;br&gt;
'''Εὐρύθεμις, -έμιδας (nom propre) (f)''' : Eurythémis.&lt;br&gt;
'''Εὐρύκλεια, -ίας (nom propre) (f)''' : Euryclée.&lt;br&gt;
'''Εὐρύλοχος, -όχου (nom propre) (m)''' : Euryloque.&lt;br&gt;
'''Εὐρυσθεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Eurysthée (fils de Sthénélos et Nicipée).&lt;br&gt;
'''Εὐρωπαῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : Européen.&lt;br&gt;
'''Εὐρώπη, -ης (nom propre) (f)''' : Europe.&lt;br&gt;
'''Εὐσέϐεια, -ας (nom propre) (f)''' : Eusébie.&lt;br&gt;
'''Εὐσέϐιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Eusèbe.&lt;br&gt;
'''Εὐστάθιος, -ίου (prénom) (m)''' : Eustache.&lt;br&gt;
'''Εὔσταχυς, -άχυος (prénom) (m)''' : Eustache.&lt;br&gt;
'''Εὐτέρπη, -ης (nom propre) (f)''' : Euterpe.&lt;br&gt;
'''Εὐτύχιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Eutychius.&lt;br&gt;
'''Εὐφημία, -ας (nom propre) (f)''' : Euphémie.&lt;br&gt;
'''Εὔφημος, -ήμου (nom propre) (m)''' : Euphémos.&lt;br&gt;
'''Εὐφράτης, -ου (nom propre) (m)''' : Euphrate (fleuve de Turquie et d’Irak).&lt;br&gt;
'''Εὐφροσύνη, -ης (nom propre) (f)''' : Euphrosyne.&lt;br&gt;
'''Εὔφρων, -ονος (nom propre) (m)''' : Euphron.&lt;br&gt;
'''Ἔφεσος, -έσου (nom propre) (f)''' : Éphèse.&lt;br&gt;
'''Ἐφιάλτης, -ου (nom propre) (m)''' : Éphialtès.&lt;br&gt;
'''Ἕως, -ω (nom propre) (f)''' : Forme alternative de ''Ἠώς''.&lt;br&gt;
'''Ἑωσφόρος, -ου (nom propre) (m)''' : Lucifer.&lt;br&gt;

==Ζ==
'''ζῆλος, -ήλου  (nom commun) (m)''' : Jalousie ; zèle.&lt;br&gt;
'''ζηλοτυπία, -ας  (nom commun) (m)''' : jalousie.&lt;br&gt;
'''ζηλότυπος, -ος, -ον (adjectif)''' : jaloux.&lt;br&gt;
'''ζηλωτής, -οῦ (nom commun) (m)''' : zélote.&lt;br&gt;
'''ζηλῶ (verbe)''' : aimer ardemment.&lt;br&gt;
'''ζῆτα (nom commun) (n)''' : zêta.&lt;br&gt;
'''ζήτησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : recherche.&lt;br&gt;
'''ζητητικός, -ός, -όν (adjectif)''' : aimant chercher ; rechercher.&lt;br&gt;
'''ζητῶ (verbe)''' : demander ; chercher.&lt;br&gt;
'''ζιγγίϐερις, -έρεως (nom commun) (f)''' : gingembre.&lt;br&gt;
'''ζιζάνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : ivraie.&lt;br&gt;
'''ζιζανοσπορεύς, -έως (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ζιζανιοσπόρος, -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ζιζανώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ζίζυφον, -ύϕου (nom commun) (n)''' : jujubier.&lt;br&gt;
'''ζόα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''ζωή''.&lt;br&gt;  
'''ζόη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''ζωή''.&lt;br&gt;  
'''ζοΐα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme éolienne de ''ζωή''.&lt;br&gt;  
'''ζόρξ, -κος  (nom commun) (m)''' : Forme de ''δορκάς''.&lt;br&gt;
'''ζυγαριά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : balance.&lt;br&gt; 
'''ζυγόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : joug.&lt;br&gt;
'''ζῦθος, -ύθου  (nom commun) (m)''' : bière.&lt;br&gt;
'''ζωά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Autre forme dorienne de ''ζωή''.&lt;br&gt;  
'''ζωή, -ῆς (nom commun) (f)''' : vie.&lt;br&gt;
'''ζῶμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : caleçon.&lt;br&gt;
'''ζώμευμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : soupe.&lt;br&gt;
'''ζωμεύω (verbe)''' : bouillir en soupe.&lt;br&gt;
'''ζωμήρυσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : louche à soupe.&lt;br&gt;
'''ζωμίδιον, -ίου (nom commun) (n)''' : sauce.&lt;br&gt;
'''ζωμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : bouillon, soupe.&lt;br&gt;
'''ζωός, -ή, -όν (adjectif)''' : vivant.&lt;br&gt;
'''ζῷον, -ῴου (nom commun) (n)''' : animal.&lt;br&gt;
'''ζωοπανήγυρις, -ύρεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ζῶ (verbe)''' : vivre.&lt;br&gt;
'''Ζαϐουλών (nom propre) (m)''' : Zabulon.&lt;br&gt;
'''Ζαγρεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Zagreus.&lt;br&gt;
'''Ζακχαῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Zachée.&lt;br&gt;
'''Ζάν, -ός (nom propre) (m)''' : Forme dorienne de ''Ζεύς''.&lt;br&gt;
'''Ζάς, -νος (nom propre) (m)''' : Autre forme dorienne de ''Ζεύς''.&lt;br&gt;
'''Ζαχαρίας, -ου (nom propre) (m)''' : Zacharie.&lt;br&gt;
'''Ζεϐεδαῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Zébédée.&lt;br&gt;
'''Ζευξίππη, -ης (nom propre) (f)''' : Zeuxippe.&lt;br&gt;
'''Ζεῦξις, -ύξεως (nom propre) (m)''' : Zeuxis.&lt;br&gt;
'''Ζεῦς, -ύσεως (nom propre) (m)''' : Forme lesbienne de ''Ζεύς''.&lt;br&gt; 
'''Ζεύς, Διός (nom propre) (m)''' : [[wikt:Zeus|Zeus]].&lt;br&gt;
'''Ζέφυρος, -ύρου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Zéphyr|Zéphyr]]. (dieu du vent d'ouest)&lt;br&gt;
'''Ζῆλος, -ήλου (nom propre) (m)''' : Zélos.&lt;br&gt;
'''Ζήν, -ός (nom propre) (m)''' : Forme poétique de ''Ζεύς''.&lt;br&gt;
'''Ζηνοϐία, -ας (nom propre) (f)''' : Zénobie.&lt;br&gt;
'''Ζηνοϐίος, -ίου (nom propre) (m)''' : Zénobios.&lt;br&gt;
'''Ζυγός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Balance.&lt;br&gt;
'''Ζωροάστρης, -ου (nom propre) (m)''' : Zoroastre.&lt;br&gt;

==Η== 
'''ἡ (article défini)''' : la.&lt;br&gt;
'''ἤ (conjonction)''' : ou.&lt;br&gt;
'''ᾗ  (adverbe relatif)''' : par là où (je passe).&lt;br&gt;
'''ἥϐη, -ης (nom commun) (f)''' : jeunesse.&lt;br&gt; 
'''ἡϐητέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἡϐητής''.&lt;br&gt;
'''ἡϐητέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἡϐητής''.&lt;br&gt;
'''ἡϐητής, -ής, -ές (adjectif)''' : juvénile.&lt;br&gt;
'''ἡϐητῶς (adverbe)''' : juvénilement.&lt;br&gt;
'''ἡϐός, -ή, -όν (adjectif)''' : jeune.&lt;br&gt;
'''ἡϐότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἡϐός''.&lt;br&gt;
'''ἡϐότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἡϐός''.&lt;br&gt; 
'''ἡγείσθαι (verbe)''' : conduire.&lt;br&gt; 
'''ἡγεμονία, -ας (nom commun) (f)''' : Action de conduire, de diriger. Suprématie, puissance. Règne.&lt;br&gt; 
'''ἡγεμονεύω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἡγεμών, -όνος (nom commun) (m)''' : souverain.&lt;br&gt;
'''ἡγέομαι (verbe)''' : Marcher devant. (après Homère) Croire, penser.&lt;br&gt;
'''ἡγέτης, -ου (nom commun) (m)''' : leader.&lt;br&gt; 
'''-ηγός, -οῦ (suffixe) (m/f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἥδομαι (verbe)''' : avoir plaisir à, se réjouir de.&lt;br&gt;
'''ἡδονή, -ῆς (nom commun) (f)''' : plaisir.&lt;br&gt;
'''ἡδύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : doux, agréable.&lt;br&gt;
'''ἡδύχρουν, - (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ἠθικός, -ή, -όν (adjectif)''' : moral.&lt;br&gt;
'''ἠθικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἠθικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἠθικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἠθικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἠθικῶς (adverbe)''' : moralement.&lt;br&gt; 
'''ἠθικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἠθικός''.&lt;br&gt;
'''ἠθικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἠθικός''.&lt;br&gt;
'''ἦθος, ἤθους (nom commun) (n)''' : us et coutumes.&lt;br&gt;
'''ἠϊθέη, -ης (nom commun) (f)''' : célibataire.&lt;br&gt;
'''ἠΐθεος, -έου (nom commun) (m)''' : célibataire.&lt;br&gt; 
'''ἠι (adverbe)''' : Forme béotienne de ''ἀεί''.&lt;br&gt; 
'''-ήϊον, -ΐου (suffixe)''' : Forme ionienne de ''-εῖον''.&lt;br&gt;
'''ἥκω (verbe)''' : être présent, être là.&lt;br&gt;
'''ἠλακάτη, -ης (nom commun) (f)''' : quenouille.&lt;br&gt; 
'''ἤλεκτρον, -έκτρου (nom commun) (n)''' : ambre jaune.&lt;br&gt;
'''ἠλέκτωρ, -, - (adjectif)''' : brillant.&lt;br&gt;
'''ἡλιακός, -ή, -όν (adjectif)''' : solaire.&lt;br&gt;
'''ἤλιθιος, -η, -ον (adjectif)''' : stupide.&lt;br&gt;
'''ἡλικία, -ας (nom commun) (f)''' : âge.&lt;br&gt; 
'''ἥλιος, -ίου (nom commun) (m)''' : soleil.&lt;br&gt;
'''ἠέλιος, -ίου (nom commun) (m)''' : Forme homérique de ''ἥλιος''.&lt;br&gt; 
'''ἡλιοστάσιον, -ίου (nom commun) (n)''' : solstice.&lt;br&gt;
'''ἧλιξ, ἥλικος (nom commun) (m/f)''' : camarade.&lt;br&gt;
'''ἧλος, ἥλου (nom commun) (m)''' : Clou, tête de clou. Cal, durillon, galle.&lt;br&gt;
'''ἧμαι (verbe)''' : être assis.&lt;br&gt;
'''ἡμεῖς (pronom personnel) (m)''' : nous.&lt;br&gt;
'''ἡμέρα, -ας (nom commun) (f)''' : jour.&lt;br&gt;
'''ἡμέρα Ἡλίου (nom commun) (f)''' : dimanche.&lt;br&gt;
'''ἡμέρα Σελήνης (nom commun) (f)''' : lundi.&lt;br&gt;
'''ἡμέρα Ἄρεως (nom commun) (f)''' : mardi.&lt;br&gt;
'''ἡμέρα Ἕρμου (nom commun) (f)''' : mercredi.&lt;br&gt;
'''ἡμέρα Διός (nom commun) (f)''' : jeudi.&lt;br&gt; 
'''ἡμέρα Ἀφροδίτης (nom commun) (f)''' : vendredi.&lt;br&gt;
'''ἡμέρα Κρόνου (nom commun) (f)''' : samedi.&lt;br&gt;
'''ἡμέρη, -ης''' (nom commun) (f) Forme homérique et ionienne de ''ἡμέρα''.&lt;br&gt;
'''ἡμερήσιος, -ια, -ον (adjectif)''' : journalier ; diurne.&lt;br&gt;
'''ἡμερολόγιον, -ίου (nom commun) (n)''' : calendrier.&lt;br&gt;
'''ἡμέτερος, -έρα, -έτερον (adjectif possessif)''' : notre.&lt;br&gt;
'''ἡμι- (préfixe)''' : à moitié.&lt;br&gt;
'''ἡμίκλαστος, -, - (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ἡμικρανία, -ας (nom commun) (f)''' : migraine.&lt;br&gt;
'''ἡμίονος, -όνου (nom commun) (m)''' : hémione.&lt;br&gt;
'''ἡνία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ἡνίοχος, -όχου (nom commun) (m)''' : cocher.&lt;br&gt;
'''ἧπαρ, ἥπατος (nom commun) (n)''' : foie.&lt;br&gt;
'''ἡπατικός, -ή, -όν (adjectif)''' : hépatique.&lt;br&gt;
'''ἡπατῖτις, -ίτης (nom commun) (f)''' : hépatite.&lt;br&gt;
'''ἤπειρος, -ίρου (nom commun) (f)''' : continent.&lt;br&gt;
'''ἠπειρωτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : continental.&lt;br&gt;
'''ἡράκλειος, -α, -ον (adjectif)''' : herculéen.&lt;br&gt;
'''ἡρωίνη, -ης (nom commun) (f)''' : héroïne.&lt;br&gt;
'''ἡρωικός, -ή, -όν (adjectif)''' : héroïque.&lt;br&gt;
'''ἡρωικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἡρωικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἡρωικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἡρωικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἡρωικῶς (adverbe)''' : héroïquement.&lt;br&gt; 
'''ἡρωικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἡρωικός''.&lt;br&gt;
'''ἡρωικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἡρωικός''.&lt;br&gt;
'''ἡρωισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : héroïsme.&lt;br&gt;
'''ἡρωίς, -δος (nom commun) (f)''' : héroïne.&lt;br&gt;
'''ἥρως, -ος (nom commun) (m)''' : héros.&lt;br&gt;
'''ἧσσα, ἥσσης (nom commun) (f)''' : défaite.&lt;br&gt;
'''ἡσσῶμαι (verbe)''' : être défait.&lt;br&gt;
'''ἡσυχάζω (verbe)''' : être en paix, garder le silence.&lt;br&gt;
'''ἡσυχασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : hésychasme.&lt;br&gt;
'''ἡσυχία, -ας (nom commun) (f)''' : Immobilité. Repos, calme ; silence.&lt;br&gt;
'''ἥσυχος, -ος, -ον (adjectif)''' : Calme, tranquille.&lt;br&gt;
'''ἡσύχως (adverbe)''' : Calmement, tranquillement.&lt;br&gt;
'''ἡσυχώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἥσυχος''.&lt;br&gt;
'''ἡσυχώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἥσυχος''.&lt;br&gt;
'''σωματικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἡσύχως''.&lt;br&gt;
'''σωματικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἡσύχως''.&lt;br&gt; 
'''ἦτα (nom commun) (n)''' : êta.&lt;br&gt;
'''ἧτρον, ἥτρου (nom commun) (n)''' : abdomen.&lt;br&gt;
'''ἧττα, ἥττης (nom commun) (f)''' : Forme attique de ''ἧσσα''.&lt;br&gt;
'''ἡττῶμαι (verbe)''' : Forme attique de ''ἡσσῶμαι''.&lt;br&gt;
'''ἡφαιστεῖον, -ίου (nom commun) (m)''' : volcan.&lt;br&gt;
'''ἦχος, ἤχου (nom commun) (m)''' : son.&lt;br&gt;
'''ἠχώ, -οῦς (nom commun) (f)''' : son répercuté.&lt;br&gt;
'''ἠώς, -οῦς (nom commun) (f)''' : aurore.&lt;br&gt;
'''Ἥϐη, -ης (nom propre) (f)''' : [[wikt:Hébé|Hébé]].&lt;br&gt;
'''Ἡγήσιππος, -ίππου (nom propre) (m)''' : Hégésippe.&lt;br&gt;
'''Ἡγησώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Hègèsô.&lt;br&gt;
'''Ἠλίας, -α (nom propre) (m)''' : Élie.&lt;br&gt;  
'''Ἥλιος, -ίου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Hélios|Hélios]].&lt;br&gt;
'''Ἠλύσιον, -ίου (nom propre) (n)''' :  Élysée. (Séjour des hommes vertueux après leur mort.)&lt;br&gt; 
'''Ἡμέρα, -ας (nom propre) (f)''' : [[wikt:Héméra|Héméra]].&lt;br&gt;
'''Ἤπειρος, -ίρου (nom propre) (f)''' : Épire.&lt;br&gt;
'''Ἠπιδανός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Forme ionienne d&lt;nowiki&gt;'&lt;/nowiki&gt;''Ἀπιδανός''.&lt;br&gt;
'''Ἥρα, -ας (nom propre) (f)''' : [[wikt:Héra|Héra]].&lt;br&gt;
'''Ἡρακλέης, -ους (nom propre) (m)''' : Forme poétique de ''Ἡρακλῆς''.&lt;br&gt;
'''Ἡρακλῆς, -έους (nom propre) (m)''' : Héraclès.&lt;br&gt;
'''Ἡρόστρατος, -άτου (nom propre) (m)''' : Hérostrate.&lt;br&gt;
'''Ἠσαΐας, -ου (nom propre) (m)''' : Isaïe.&lt;br&gt;
'''Ἡσαΐας, -ου (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Ἠσαΐας''.&lt;br&gt;
'''Ἡσαῦ (nom propre) (m)''' : Ésaü.&lt;br&gt; 
'''Ἠσαῦ (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Ἡσαῦ''.&lt;br&gt;
'''Ἡσύχιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Hésychios.&lt;br&gt;
'''Ἥφαιστος, -ίστου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Héphaïstos|Héphaïstos]].&lt;br&gt;
'''Ἠχώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : [[wikt:Écho|Écho]].&lt;br&gt;
'''Ἠώς, -οῦς (nom propre) (f)''' : [[wikt:Éos|Éos]].&lt;br&gt;

==Θ==
'''θαλάμη, -ης (nom commun) (f)''' : Gîte ; tanière.&lt;br&gt;
'''θάλαμος, -άμου (nom commun) (m)''' : chambre.&lt;br&gt;
'''θάλασσα, -ης (nom commun) (f)''' : mer.&lt;br&gt; 
'''θάλαττα, -ης (nom commun) (f)''' : Forme attique de ''θάλασσα''.&lt;br&gt; 
'''θάμϐος, -ους (nom commun) (n)''' : stupeur.&lt;br&gt;
'''θανατηφόρος, -ος, -ον (adjectif)''' : mortifère.&lt;br&gt; 
'''θάνατος, -άτου (nom commun) (m)''' : mort.&lt;br&gt; 
'''θανάτωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;  
'''θανατῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''θανών, -ών, -όν (adjectif)''' : mort.&lt;br&gt;
'''θάπτω (verbe)''' : enterrer.&lt;br&gt;
'''θαυμάζω (verbe)''' : être stupéfait.&lt;br&gt;
'''θαῦμα, -ύατος (nom commun) (n)''' : objet d’admiration ou d’étonnement ; merveille.&lt;br&gt;
'''θαυμαστός, -ή, -όν (adjectif)''' : merveilleux.&lt;br&gt; 
'''θαυματουργία, -ας (nom commun) (f)''' : tour de force ; création de merveilles.&lt;br&gt;
'''θαυματουργός, -ός, -όν (adjectif)''' : Qui crée des merveilles.&lt;br&gt; 
'''θαυματουργός, -οῦ (nom commun) (m)''' : créateur de merveilles.&lt;br&gt;
'''θαυματουργῶ (verbe)''' : créer des merveilles.&lt;br&gt;
'''θεά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : déesse.&lt;br&gt;
'''θέα, -ας (nom commun) (f)''' : contemplation.&lt;br&gt; 
'''θέαμα, -άματος (nom commun) (n)''' : spectacle.&lt;br&gt; 
'''θεατής, -οῦ (nom commun) (m)''' : spectateur.&lt;br&gt;
'''θεατρικός, -ή, -όν (adjectif)''' : théâtral.&lt;br&gt;
'''θεατρικῶς (adverbe)''' : théâtralement.&lt;br&gt;
'''θεατρικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''θεατρικός''.&lt;br&gt;
'''θεατρικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''θεατρικός''.&lt;br&gt;
'''θεατρικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''θεατρικῶς''.&lt;br&gt;
'''θεατρικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''θεατρικῶς''.&lt;br&gt; 
'''θέατρον, -ου (nom commun) (n)''' : théâtre.&lt;br&gt; 
'''θεατρινισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''θεατρινίστικος, -η, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''θεατρίνος, -ου (nom commun) (m)''' : acteur.&lt;br&gt;	
'''θέημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : Forme ionienne de ''θέαμα''.&lt;br&gt; 
'''θέητρον, -ου (nom commun) (n)''' : Forme ionienne de ''θέατρον''.&lt;br&gt;
'''θεῖα, -ίας (nom commun) (f)''' : tante.&lt;br&gt; 
'''θεῖον, -ίου (nom commun) (m)''' : soufre ; fumée de soufre.&lt;br&gt;
'''θεῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : oncle.&lt;br&gt; 
'''θέειος, -ίου (nom commun) (m)''' : Forme homérique de ''θεῖος''.&lt;br&gt; 
'''θεήϊος, -ΐου (nom commun) (m)''' :  Forme  de ''θεῖος''.&lt;br&gt;
'''-θέτης, -ου (suffixe) (m)''' :  .&lt;br&gt;
'''θέλγω (verbe)''' : fasciner.&lt;br&gt;
'''θέμα, -τος (nom commun) (n)''' : Dépôt, ce qui est placé, posé ou déposé. Endroit où l’on pose ou place quelque chose. .&lt;br&gt;
'''θεματίζω (verbe)''' : déposer.&lt;br&gt;
'''θεματίτης, -ου (nom commun) (m)''' : dépositaire.&lt;br&gt;
'''θεματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : thématique.&lt;br&gt; 
'''θέμις, -τος (nom commun) (f)''' : loi divine ou morale.&lt;br&gt; 
'''θέογνις, -δος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''θεός, -οῦ (nom commun) (m)''' : dieu.&lt;br&gt;
'''θεραπεία, -ας (nom commun) (f)''' : soin.&lt;br&gt; 
'''θεραπευτήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : sanatorium.&lt;br&gt; 
'''θεραπευτής, -οῦ (nom commun) (m)''' : soignant.&lt;br&gt; 
'''θεραπευτικός, -ή, -όν  (adjectif)''' : attentif, serviable ; curatif.&lt;br&gt;
'''θεραπεύω (verbe)''' : soigner ; prendre soin de.&lt;br&gt;
'''θεράπων, -οντος (nom commun) (m)''' : serviteur.&lt;br&gt; 
'''θερμόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : chaleur.&lt;br&gt; 
'''θερμός, -ή, -όν (adjectif)''' : chaud.&lt;br&gt; 
'''θερμότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''θερμός''.&lt;br&gt;
'''θερμότερος, -έρη, -ότατον (adjectif)''' : Comparatif de ''θερμός''.&lt;br&gt;
'''θερμῶς (adverbe)''' : chaudement.&lt;br&gt; 
'''θέρος, -ους (nom commun) (n)''' : été.&lt;br&gt; 
'''θέρω (verbe)''' : chauffer.&lt;br&gt;
'''θέσις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''θεσμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : (Primitivement) Toute loi ou institution établie par les dieux, institution sacrée, rite, coutume antique. Loi divine ou naturelle, par opposition à la loi écrite. (Par extension) Loi faite par les hommes, loi écrite.&lt;br&gt;
'''θεσμοθέτης, -ου (nom commun) (m)''' : parlementaire.&lt;br&gt; 
'''θεσμοθετεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : parlement.&lt;br&gt;
'''θεύς, -έως (nom commun) (m)''' :  Forme dorienne de ''θεός''.&lt;br&gt;
'''θεῶμαι (verbe)''' : Regarder, contempler (le plus souvent avec étonnement ou admiration), admirer. Contempler en esprit. Voir clairement. Être spectateur. Revoir, passer en revue, examiner.&lt;br&gt;
'''θεώρημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : Spectacle, fête ; règle, principe, objet d'étude ou de méditation ; contemplation, recherche.&lt;br&gt;
'''θεωρητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : théorique.&lt;br&gt;
'''θεωρητικῶς (adverbe)''' : théoriqument.&lt;br&gt;
'''θεωρητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''θεωρητικός''.&lt;br&gt;
'''θεωρητικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''θεωρητικός''.&lt;br&gt;
'''θεωρητικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''θεωρητικῶς''.&lt;br&gt;
'''θεωρητικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''θεωρητικῶς''.&lt;br&gt; 
'''θεωρία, -ας (nom commun) (f)''' : Observation, vue, action de voir. Spectacle, ce qui est vu. Mission diplomatique. État de spectateur, audience.&lt;br&gt;
'''θεωρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Spectateur, observateur.&lt;br&gt;	
'''θεωρῶ (verbe)''' : Observer, examiner, contempler. Inspecter, passer en revue. Contempler. (Figuré) Contempler par l’intelligence.&lt;br&gt; 
'''θέω (verbe)''' : courir.&lt;br&gt; 
'''θήϊος, -ΐου (nom commun) (m)''' : Forme éolienne de ''θεῖος''.&lt;br&gt;
'''θήκη, -ης (nom commun) (f)''' : Boîte, coffre. Cercueil, tombeau.&lt;br&gt;  
'''θήλεια, - (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''θηλυκός, -ή, -όν (adjectif)''' : féminin.&lt;br&gt; 
'''θῆλυ, -ήλεας (nom commun) (f)''' : femelle.&lt;br&gt;  
'''θῆλυς, -ήλεια, -ῆλυ (adjectif)''' : femelle.&lt;br&gt;
'''θηλύτης, -τος (nom commun) (f)''' : féminité.&lt;br&gt;
'''θηλῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''θῆμα, -ήματος (nom commun) (n)''' : tombe.&lt;br&gt;
'''θήρα, -ας (nom commun) (f)''' : chasse.&lt;br&gt;
'''θήραμα, -άματος (nom commun) (n)''' : proie.&lt;br&gt;
'''θηρευτής, -οῦ (nom commun) (m)''' : chasseur.&lt;br&gt;
'''θηρευτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : de chasse.&lt;br&gt;
'''θηριότης, -τας (nom commun) (f)''' : monstruosité.&lt;br&gt;
'''θηριώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : monstrueux.&lt;br&gt;
'''θηριωδία, -ας (nom commun) (f)''' : monstruosité.&lt;br&gt;
'''θηρίον, -ου (nom commun) (n)''' : animal sauvage.&lt;br&gt;
'''θήρ, -ός (nom commun) (m)''' : bête sauvage.&lt;br&gt;
'''θηρῶ (verbe)''' : chasser.&lt;br&gt;
'''θησαυρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : trésor.&lt;br&gt;
'''θῆσσα, -ήσσα (nom commun) (f)''' : serve.&lt;br&gt;
'''θής, -τός (nom commun) (m)''' : serf.&lt;br&gt;
'''θῆτα (nom commun) (n)''' : thêta.&lt;br&gt;
'''θητεία, -ας (nom commun) (f)''' : service.&lt;br&gt; 
'''θητεύω (verbe)''' : asservir.&lt;br&gt;
'''θῆττα, -ήττα (nom commun (f)''' : Forme attique de ''θῆσσα''.&lt;br&gt;
'''θιγγάνω (verbe)''' : toucher.&lt;br&gt;
'''θιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme béotienne et arcado-chypriote de ''θεός''.&lt;br&gt;
'''θλάσις, -εως (nom commun) (f)''' : contusion.&lt;br&gt;
'''θλιϐή, -ῆς (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''θλίϐω (verbe)''' : Presser ; compresser, réduire. Oppresser, attrister.&lt;br&gt; 
'''θλῖψις, -ίψεως (nom commun) (f)''' : Pression, compression ; oppression.&lt;br&gt; 
'''θλίψις, -εως (nom commun) (f)''' : chagrin, tristesse.&lt;br&gt;
'''θλῶ (verbe)''' : étendre.&lt;br&gt; 
'''θναίσκω (verbe)''' : Forme éolienne de ''θνῄσκω''.&lt;br&gt; 
'''θνᾴσκω (verbe)''' : Forme dorienne de ''θνῄσκω''.&lt;br&gt; 
'''θνῄσκω (verbe)''' : mourir.&lt;br&gt;
'''θοάζω (verbe)''' : se hâter.&lt;br&gt;
'''θολερός, -ά, -όν (adjectif)''' : sale.&lt;br&gt;
'''θολερώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''θολερός''.&lt;br&gt;
'''θολερώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''θολερός''.&lt;br&gt;
'''θολερῶς (adverbe)''' : salement.&lt;br&gt;
'''θοός, -ή, -όν (adjectif)''' : rapide.&lt;br&gt;
'''θόρυϐος, -ύϐου (nom commun) (m)''' : bruit.&lt;br&gt;
'''θορυϐωδέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''θορυϐώδης''.&lt;br&gt;
'''θορυϐωδέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''θορυϐώδης''.&lt;br&gt;
'''θορυϐώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : bruyant.&lt;br&gt;
'''θορυϐώδως (adverbe)''' : bruyamment.&lt;br&gt;
'''θοῶς (adverbe)''' : rapidement.&lt;br&gt; 
'''θοώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''θοός''.&lt;br&gt;
'''θοώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''θοός''.&lt;br&gt;
'''θρᾴκιος, -ος, -ον (adjectif)''' : thrace.&lt;br&gt;
'''θρασέως (adverbe)''' : audacieusement.&lt;br&gt; 
'''θράσος, -ους (nom commun) (n)''' : audace.&lt;br&gt;
'''θρασύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : audacieux.&lt;br&gt;
'''θρασύτατος, -άτη, -ύτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''θρασύς''.&lt;br&gt;
'''θρασύτερος, -έρα, -ύτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''θρασύς''.&lt;br&gt;
'''θρασύτης, -τητος (nom commun) (f)''' : audace (qualité).&lt;br&gt;
'''θρῄκιος, -ος, -ον (adjectif)''' : Forme poétique de ''θρᾴκιος''.&lt;br&gt;
'''θρῆνος, -ήνου (nom commun) (m)''' : lamentation.&lt;br&gt;
'''θρηνῶ (verbe)''' : se lamenter.&lt;br&gt; 
'''θρησκεία, -ας (nom commun) (n)''' : religion.&lt;br&gt;
'''θρησκεύω (verbe)''' : observer religieusement.&lt;br&gt;
'''θρῆσκος, -ήσκα, -ῆσκον (adjectif)''' : pieux.&lt;br&gt;
'''θρίαμϐος, -άμϐου (nom commun) (m)''' : triomphe.&lt;br&gt; 
'''θρίξ, τριχός (nom commun) (f)''' : poil.&lt;br&gt; 
'''θρίψ, -πός (nom commun) (m)''' : petite vrillette. (Au figuré) avare.&lt;br&gt; 
'''θροέω (verbe)''' : froisser.&lt;br&gt; 
'''θρόμϐος, -ου (nom commun) (m)''' : Grumeau, caillot.&lt;br&gt;
'''θρόνος, -ου (nom commun) (m)''' : siège élevé.&lt;br&gt;
'''θρόος, -ου (nom commun) (m)''' : froissement.&lt;br&gt;
'''θροῦς, -οῦ (nom commun) (m)''' : rumeur.&lt;br&gt;
'''θροῶ (verbe)''' : froisser.&lt;br&gt;
'''θρυλικός, -ή -όν (adjectif)''' : légendaire.&lt;br&gt; 
'''θρῦλος, -ύλου (nom commun) (f)''' : légende. (Récit populaire, plus ou moins fabuleux.)&lt;br&gt;
'''θρύπτω (verbe)''' : casser ; morceler.&lt;br&gt;
'''θυγάτηρ, -ρός (nom commun) (f)''' : fille. (descendante)&lt;br&gt; 
'''θύλακος, -άκου (nom commun) (m)''' : bourse ; sac.&lt;br&gt;
'''θῦμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : victime.&lt;br&gt;
'''θυμίαμα, -άματος (nom commun) (n)''' : encens.&lt;br&gt;
'''θυμιάω (verbe)''' : brûler.&lt;br&gt;
'''θυμίημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : Forme ionienne de ''θυμίαμα''.&lt;br&gt;
'''θυμολέων, -ων, -ον (adjectif)''' : Courageux ; cœur-de-lion.&lt;br&gt;
'''θυμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Âme, souffle de vie. Esprit, cœur. Courage.&lt;br&gt;
'''θύμος, -ου (nom commun) (m)''' : thym.&lt;br&gt;
'''θύννος, -ου (nom commun) (m)''' : thon.&lt;br&gt;
'''θύρα, -ας (nom commun) (f)''' :  Porte, battant ; ouverture, entrée.&lt;br&gt;
'''θυραωρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme homérique de ''θυρωρός''.&lt;br&gt;
'''θυρωρεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : conciergerie.&lt;br&gt;
'''θυρωρός, -οῦ (nom commun (m) : concierge.&lt;br&gt;
'''θύρσος, -ου (nom commun) (m)''' : thyrse.&lt;br&gt;
'''θύρωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : portail.&lt;br&gt;
'''θυσία, -ας (nom commun) (f)''' : sacrifice.&lt;br&gt;
'''θυσιάζω (verbe)''' : sacrifier.&lt;br&gt;
'''θωή, -ῆς (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''θῶμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : Forme ionienne de ''θαῦμα''.&lt;br&gt;
'''θωμαστός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme ionienne de ''θαυμαστός''.&lt;br&gt; 
'''θῶμιγξ, -ώμιγγος (nom commun) (f)''' : Corde ; ficelle.&lt;br&gt;
'''θωπεία, -ας (nom commun) (f)''' : caresse.&lt;br&gt;
'''θώπευμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : caresse.&lt;br&gt;
'''θωπευτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : caressant.&lt;br&gt;
'''θωπεύω (verbe)''' : caresser.&lt;br&gt;     
'''θώς, -ός (nom commun) (m/f)''' : chacal.&lt;br&gt;
'''θώϋμα, -τος (nom commun) (n)''' : Autre forme ionienne de ''θαῦμα''.&lt;br&gt;
'''θώψ, -πός (nom commun) (m)''' : adulateur.&lt;br&gt;
'''Θαδδαῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Thadée.&lt;br&gt;
'''Θαΐς, -δος (nom propre) (f)''' : [[wikt:Thaïs|Thaïs]].&lt;br&gt;
'''Θάλεια, -ας (nom propre) (f)''' : Thalie. (muse)&lt;br&gt;
'''Θαλῆς, -άλεω (nom propre) (m)''' : Thalès.&lt;br&gt;
'''Θαλία, -ας (nom propre) (f)''' : Thalie. (Charite)&lt;br&gt;
'''Θάνατος, -άτου  (nom propre) (m)''' : [[wikt:Thanatos|Thanatos]].&lt;br&gt;
'''Θαῦμας, -ύμαντος (nom propre) (m)''' : Thaumas.&lt;br&gt;
'''Θάψος, -ου (nom propre) (f)''' : Thapsus. (ville de Tunisie)&lt;br&gt;
'''Θέμις, -δος (nom propre) (f)''' : [[wikt:Thémis|Thémis]].&lt;br&gt;
'''Θεμιστοκλῆς, -έους (nom propre) (m)''' : Thémistocle.&lt;br&gt;
'''Θέτις, -δος (nom propre) (f)''' : [[wikt:Thétis|Thétis]].&lt;br&gt;
'''Θέογνις, -δος (nom propre) (m)''' : Théognis.&lt;br&gt;
'''Θεοδοσία, -ας (nom propre) (f)''' : Théodosia.&lt;br&gt;
'''Θεοδόσιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Théodose.&lt;br&gt;
'''Θεόδουλος, -ύλος (nom propre) (m)''' : Théodule.&lt;br&gt; 
'''Θεόδωρος, -ώρου (nom propre) (m)''' : Théodore.&lt;br&gt;
'''Θεόπομπος, -όμπου (nom propre) (m)''' : Théopompe.&lt;br&gt;
'''Θεός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Dieu.&lt;br&gt;
'''Θεοφάνης, -ου (nom propre) (m)''' : Théophane.&lt;br&gt;
'''Θεοφανία, -ας (nom propre) (f)''' : Théophanie.&lt;br&gt;
'''Θεόφιλος, -ίλου (nom propre) (m)''' : Théophile.&lt;br&gt;
'''Θεόφραστος, -άστου (nom propre) (m)''' : Théophraste.&lt;br&gt;
'''Θερμοπύλαι, -ῶν (nom propre) (f)''' : Thermopyles.&lt;br&gt;
'''Θέσπις, -εως (nom propre) (m)''' : Thespsis.&lt;br&gt;
'''Θεσσαλία, -ας (nom propre) (f)''' : Thessalie.&lt;br&gt;  
'''Θεσσαλικός, -ή, -όν (adjectif)''' : thessalien.&lt;br&gt;   
'''Θεσσαλίς, -δος (nom commun) (f)''' : Thessalienne.&lt;br&gt;  
'''Θεσσαλονίκη, -ης (nom propre) (f)''' : Thessalonique.&lt;br&gt;  
'''Θεσσαλός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Thessalien.&lt;br&gt; 
'''Θευδᾶς, -ᾶ (nom propre) (m)''' : Theudas.&lt;br&gt;
'''Θευδέριχος, -ίχου (nom propre) (m)''' : Théodoric.&lt;br&gt;
'''Θῆϐαι, -ῶν (nom propre) (f)''' : Thèbes.&lt;br&gt;
'''Θησεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Thésée.&lt;br&gt;
'''Θίνη, -ης (nom propre) (f)''' : Synonyme de ''Σίνη''.&lt;br&gt;
'''Θιός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Forme béotienne de ''Ζεύς''.&lt;br&gt;
'''Θίσϐη, -ης (nom propre) (f)''' : Thisbé.&lt;br&gt; 
'''Θόας, -αντος (nom propre) (m)''' : Thoas.&lt;br&gt;
'''Θούθμωσις, -ώσιδος (nom propre) (m)''' : Thoutmôsis.&lt;br&gt;
'''Θουκυδίδης, -ου (nom propre) (m)''' : Thucydide.&lt;br&gt;
'''Θόωσα, -ης (nom propre) (f)''' : Thoosa.&lt;br&gt;
'''Θρᾴκη, -ης  (nom propre) (f)''' : Thrace.&lt;br&gt;
'''Θρᾷξ, -ᾳκός (nom propre) (m)''' : Thrax.&lt;br&gt;
'''Θρᾷξ, -ᾳκός (nom commun) (m)''' : Thrace.&lt;br&gt;
'''Θρᾷσσα, -ᾴσσης (nom commun) (f)''' : Thrace.&lt;br&gt;
'''Θρᾷττα, -ᾴττης (nom commun) (f)''' : Forme attique de ''Θρᾷσσα''.&lt;br&gt;
'''Θρῄκη, -ης  (nom propre) (f)''' : Forme poétique de ''Θρᾴκη''.&lt;br&gt;
'''Θρῇξ, -ῃκός (nom commun) (m)''' : Forme poétique de ''Θρᾷξ''.&lt;br&gt;
'''Θρῇσσα, -ῄσσης (nom commun) (f)''' : Forme poétique de ''Θρᾷσσα''.&lt;br&gt; 
'''Θωθ (nom propre) (m)''' : Thot.&lt;br&gt;
'''Θωμᾶς, -ᾶ (prénom) (m)''' : Thomas.&lt;br&gt;

==Ι== 
'''ἴαμϐος, -άµϐου (nom commun) (m)''' : ïambe.&lt;br&gt; 
'''ἰάομαι (verbe)''' : soigner.&lt;br&gt;
'''ἱαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : Forme dorienne de ''ἱερός''.&lt;br&gt; 
'''ἴασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : cure ; remède.&lt;br&gt;
'''ἴασπις, -δος (nom commun) (f)''' :  jaspe.&lt;br&gt;
'''ἰατήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' :  guérisseur.&lt;br&gt;
'''ἰατός, -ός, -όν (adjectif)''' : curable ; soignable.&lt;br&gt;
'''ἰατρεία, -ας (nom commun) (f)''' : médecine.&lt;br&gt;
'''ἰατρικός, -ή, -όν  (adjectif)''' : médical.&lt;br&gt;
'''ἰατρικῶς (adverbe)''' : médicalement.&lt;br&gt;
'''ἰατρικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἰατρικός''.&lt;br&gt;
'''ἰατρικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἰατρικός''.&lt;br&gt;
'''ἰατρικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἰατρικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἰατρικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἰατρικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἰατρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : médecin.&lt;br&gt; 
'''ἱϐίσκος, -ου (nom commun) (m)''' : guimauve.&lt;br&gt; 
'''ἴγνης, -τος (nom commun) (m)''' : indigène.&lt;br&gt; 
'''ἰγνύα, -ας (nom commun) (f)''' : jarret.&lt;br&gt;
'''ἰγνύη, -ης (suffixe) (f)''' : Forme hommérique et ionienne de ''ἰγνύα''.&lt;br&gt;
'''ἰγνύς, -ος (nom commun) (f)''' : Forme de ''''.&lt;br&gt;
'''ἴκτις, -δος (nom commun) (f)''' : martre.&lt;br&gt;
'''ἱρός, -ά, -όν (adjectif)''' : Forme ionienne de ''ἱερός''.&lt;br&gt;
'''ἷρος, -α, -ον (adjectif)''' : Forme éolienne de ''ἱερός''.&lt;br&gt;
'''-ία, -ας (suffixe) (f)''' : marque nominale.&lt;br&gt;
'''-ικός, -ή, -όν (suffixe)''' : marque adjectivale.&lt;br&gt;
'''-ικῶς (adverbe)''' : Forme adverbiale de ''-ικός''.&lt;br&gt;
'''-ικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''-ικός''.&lt;br&gt;
'''-ικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''-ικός''.&lt;br&gt;
'''-ικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''-ικῶς''.&lt;br&gt;
'''-ικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''-ικῶς''.&lt;br&gt; 
'''-ίσκος, -ου (suffixe)''' : diminutif.&lt;br&gt;
'''-ιμος, -ος, -ον (suffixe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἱαρεύς, -έως (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''ἱερεύς''.&lt;br&gt;
'''ἰαῦ (interjection)''' : hé, ho.&lt;br&gt;
'''ἰαύω (verbe)''' : Dormir, se reposer.&lt;br&gt;
'''ἶϐις, ἴϐιδος  (nom commun) (f)''' : ibis.&lt;br&gt;
'''ἰδίᾳ (adverbe)''' : en particulier, séparément, à part.&lt;br&gt;
'''ἰδιοσυγκρασία, -ας (nom commun) (f)''' : tempérament particulier.&lt;br&gt;
'''ἴδιος, -ία, -ιον (adjectif)''' : propre, particulier.&lt;br&gt;
'''ἰδιοφυής, -ής, -ές (adjectif)''' : génial.&lt;br&gt;
'''ἰδιοφυΐα, -ας (nom commun) (f)''' : génie (talent d’une personne).&lt;br&gt; 
'''ἰδιώτης, -ου (nom commun) (m)''' : individu, plébéien ; ignorant.&lt;br&gt; 
'''ἰδίω (verbe)''' : suer.&lt;br&gt; 
'''ἵδρυμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : institution.&lt;br&gt;
'''ἵδρυσις, -ύσεως (nom commun) (n)''' : fondation.&lt;br&gt;
'''ἱδρύω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἱδρώς, -ῶτος (nom commun) (m)''' : sueur ; sudation. Sève ; jus, moisissure.&lt;br&gt; 
'''ἱέραξ, -κου (nom commun) (m)''' : faucon.&lt;br&gt;
'''ἱερατεία, -ας (nom commun) (f)''' : tempérament particulier.&lt;br&gt; 
'''ἱεράτευμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ἱερατεύω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἱερατικός, -ή, -όν (adjectif)''' : sacerdotal.&lt;br&gt;
'''ἱερατικῶς (adverbe)''' : sacerdotalement.&lt;br&gt;
'''ἱερατικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἱερατικός''.&lt;br&gt;
'''ἱερατικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἱερατικός''.&lt;br&gt;
'''ἱέρεια, -ίας (nom commun) (f)''' : prêtresse.&lt;br&gt; 
'''ἱερεύς, -έως (nom commun) (m)''' : prêtre.&lt;br&gt; 
'''ἱεροκῆρυξ, -ήρυκος (nom commun) (m)''' : prêcheur.&lt;br&gt;
'''ἱερόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : sanctuaire.&lt;br&gt;
'''ἱεροσυλία, -ας (nom commun) (m)''' : sacrilège (action).&lt;br&gt;
'''ἱερόσυλος, -ύλου (nom commun) (m)''' : sacrilège (personne).&lt;br&gt;
'''ἱερός, -ά, -όν (adjectif)''' : sacré.&lt;br&gt;
'''ἱερῶς (adverbe)''' : sacrément.&lt;br&gt;
'''ἱερώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἱερός''.&lt;br&gt;
'''ἱερώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἱερός''.&lt;br&gt;
'''ἱεροσύνη, -ης (nom commun) (f)''' : sacerdoce.&lt;br&gt; 
'''ἱερῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἰή (interjection)''' : Youpi, hourra. Aïe.&lt;br&gt;
'''ἷημι (verbe)''' : envoyer, lancer.&lt;br&gt;
'''ἰητρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme homérique et ionienne de ''ἰατρός''.&lt;br&gt;
'''ἰθαγενής, -ής, -ές (adjectif)''' : indigène.&lt;br&gt;
'''ἰθακήσιος, -ος, -ον (adjectif)''' : ithacien.&lt;br&gt;
'''ἰθέως (adverbe)''' : Forme homérique et ionienne de ''εὐθέως''.&lt;br&gt;
'''ἰθύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : Forme homérique et ionienne de ''εὐθύς''.&lt;br&gt;
'''ἰθύτατος, -άτη, -ύτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἰθύς''.&lt;br&gt;
'''ἰθύτερος, -έρα, -ύτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἰθύς''.&lt;br&gt;
'''ἰθύφαλλος, -άλλου (nom commun) (m)''' : ithyphalle.&lt;br&gt;
'''ἱκεσία, -ας (nom commun) (f)''' : supplique.&lt;br&gt;  
'''ἱκετεύω (verbe)''' : supplier.&lt;br&gt;
'''ἱκέτις, -δος (nom commun) (f)''' : pèlerine.&lt;br&gt;
'''ἱκέτης, -ου (nom commun) (m)''' : pèlerin.&lt;br&gt;
'''ἴκκος, -ου (nom commun) (m/f)''' : Forme éolienne de ''ἵππος''.&lt;br&gt;
'''ἱκνέομαι (verbe)''' : aller à ; atteindre. Venir.&lt;br&gt;
'''ἴκρια, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;  
'''ἴκριον, -ου (nom commun) (n)''' : échafaudage.&lt;br&gt;  
'''ἰκρίωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : échafaudage.&lt;br&gt; 
'''ἰκριῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἴκτις, -δος (nom commun) (f)''' : fouine.&lt;br&gt;
'''-ικός, -ή, -όν (adjectif)''' : -ique.&lt;br&gt;
'''-ικῶς (adverbe)''' : -ment.&lt;br&gt;
'''-ικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''-ικός''.&lt;br&gt;
'''-ικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''-ικός''.&lt;br&gt;
'''-ικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''-ικῶς''.&lt;br&gt;
'''-ικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''-ικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἵκω (verbe)''' : venir.&lt;br&gt;
'''ἵλαος, -ος, -ον (adjectif)''' : propice (en parlant des dieux). Gentil, aimable (en parlant des hommes).&lt;br&gt;
'''ἱλαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : joyeux, riant.&lt;br&gt;
'''ἱλαρότης, -τος (nom commun) (f)''' : hilarité.&lt;br&gt; 
'''ἱλάσκομαι (verbe)''' : apaiser, calmer.&lt;br&gt; 
'''ἴλεξ, -κος (nom commun) (f)''' : houx.&lt;br&gt; 
'''ἰλιγγιωδέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἰλιγγιώδης''.&lt;br&gt;
'''ἰλιγγιωδέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἰλιγγιώδης''.&lt;br&gt;
'''ἰλιγγιώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : vertigineux.&lt;br&gt;
'''ἰλιγγιωδῶς (adverbe)''' : vertigineusement.&lt;br&gt;
'''ἰλιγγιωδώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἰλιγγιωδῶς''.&lt;br&gt;
'''ἰλιγγιωδώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἰλιγγιωδῶς''.&lt;br&gt;
'''ἴλιγγος, -ίγγου (nom commun) (m)''' : vertige.&lt;br&gt;
'''ἰλλυρικός, -ή, -όν (adjectif)''' : illyrien.&lt;br&gt;
'''ἰλλυρικῶς (adverbe)''' : illyriennement.&lt;br&gt;
'''ἰλλυρικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἰλλυρικός''.&lt;br&gt;
'''ἰλλυρικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἰλλυρικός''.&lt;br&gt;
'''ἰλλυρικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἰλλυρικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἰλλυρικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἰλλυρικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἴλλω (verbe)''' : avoir le vertige.&lt;br&gt;
'''ἰλύς, -ος (nom commun) (f)''' : Boue, sédiment. Impureté.&lt;br&gt;
'''ἱμάς, -άντος	(nom commun) (m)''' : courroie.&lt;br&gt;
'''ἱμάσσω (verbe)''' : fouetter, flageller ; frapper.&lt;br&gt;
'''ἱμάτιον, -ίου (nom commun) (n)''' : himation.&lt;br&gt;
'''ἵμερος, -έρου (nom commun) (n)''' : désir amoureux.&lt;br&gt;
'''ἱμῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ἰξευτής, -οῦ (nom commun) (m)''' : oiseleur.&lt;br&gt;
'''ἰξεύω (verbe)''' : oiseler.&lt;br&gt;
'''ἰξός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Glu ; gui.&lt;br&gt;
'''ἰός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Venin ; flèche.&lt;br&gt; 
'''ἰουδαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : juif.&lt;br&gt;
'''ἴου (interjection)''' : beurk.&lt;br&gt;
'''ἰπνός, -οῦ (nom commun) (m)''' : four.&lt;br&gt;
'''ἱππάζομαι (verbe)''' : chevaucher.&lt;br&gt;
'''ἱππαλεκτρυών, -όνος (nom commun) (m/f)''' : hippalectryon.&lt;br&gt;
'''ἱππασία, -ας (nom commun) (f)''' : chevauchée.&lt;br&gt;
'''ἱππαστί (adverbe)''' : à cheval.&lt;br&gt;
'''ἱππεύς, -έως (nom commun) (m)''' : cavalier.&lt;br&gt;
'''ἱππευτής, -οῦ (nom commun) (m)''' : cavalier.&lt;br&gt;
'''ἱππεύω (verbe)''' : monter à cheval.&lt;br&gt;
'''ἱππικός, -ή, -όν (adjectif)''' : équin.&lt;br&gt;
'''ἱππικῶς (adverbe)''' : équinement.&lt;br&gt;
'''ἱππικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἱππικός''.&lt;br&gt;
'''ἱππικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἱππικός''.&lt;br&gt;
'''ἱππικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἱππικῶς''.&lt;br&gt;
'''ἱππικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἱππικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ἵππος, -ου (nom commun) (m/f)''' : cheval, jument.&lt;br&gt;
'''ἱππόκαμπος, -άμπου (nom commun) (m)''' : hippocampe.&lt;br&gt; 
'''ἱπποσύνη, -ης (nom commun) (f)''' : Équitation. (Militaire) Cavalerie.&lt;br&gt;
'''ἱπποπόταμος, -άμου (nom commun) (m)''' : hippopotame.&lt;br&gt;
'''ἱππο- (préfixe)''' : relatif au cheval.&lt;br&gt;
'''ἱππότης, -ου (nom commun) (m)''' : cavalier.&lt;br&gt;
'''ἴορκος, -όρκος (nom commun) (m)''' : Forme de ''δορκάς''.&lt;br&gt;
'''ἰός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Flèche ; venin.&lt;br&gt;
'''ἰοῦ (interjection)''' : hourra.&lt;br&gt; 
'''ἱρεύς, -έως (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''ἱερεύς''.&lt;br&gt; 
'''ἵρηξ, -κος (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''ἱέραξ''.&lt;br&gt;
'''ἶρις, ἴριδος (nom commun) (f)''' : (anatomie) iris (météorologie) arc-en-ciel.&lt;br&gt;
'''ἰσαίτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἴσως''.&lt;br&gt;
'''ἰσαίτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἴσως''.&lt;br&gt;
'''ἴσατις, -δος (nom commun) (f)''' : guède.&lt;br&gt;
'''ἰσημερία, -ας (nom commun) (f)''' : équinoxe.&lt;br&gt;
'''ἰσορροπία, -ας (nom commun) (f)''' : équilibre.&lt;br&gt;
'''ϝίσϝος, -η, -ον (adjectif)''' : Forme arcado-chypriote et crétoise de ''ἴσος''.&lt;br&gt;
'''ἰσθμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : isthme.&lt;br&gt; 
'''ἴσοξ, -κου (nom commun) (m)''' : brochet.&lt;br&gt; 
'''ἶσος, -η, -ον (adjectif)''' : Forme homérique de ''ἴσος''.&lt;br&gt;
'''ἴσος, -η, -ον (adjectif)''' : égal.&lt;br&gt;
'''ἴς, -νός (nom commun) (f)''' : force, puissance ; muscle.&lt;br&gt;
'''ἵστημι (verbe)''' : Placer ; mettre debout.&lt;br&gt; 
'''ἱστίον,  -ου (nom commun) (n)''' : os de la hanche.&lt;br&gt; 
'''ἱστόρημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : narration.&lt;br&gt; 
'''ἱστορία, -ας (nom commun) (f)''' : Enquête, examination ; observation, étude.&lt;br&gt;
'''ἱστορικός, -ή, -όν (adjectif)''' : D’enquête, bien informé.&lt;br&gt;
'''ἱστορῶ (verbe)''' : enquêter.&lt;br&gt;
'''ἱστός, -οῦ (nom commun) (m)''' : mât.&lt;br&gt; 
'''ἵστωρ, -ορος (nom commun) (m/f)''' : Individu sachant. Personne connaissant la loi. Juge.&lt;br&gt; 
'''ἰσχίον, -ου (nom commun) (n)''' : os de la hanche.&lt;br&gt; 
'''ἰσχνός, -ή, -όν (adjectif)''' : Desséché, sec. Maigre, grêle ; frêle.&lt;br&gt; 
'''ἰσχνότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἰσχνῶς''.&lt;br&gt;
'''ἰσχνότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἰσχνῶς''.&lt;br&gt;
'''ἰσχνότατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἰσχνός''.&lt;br&gt;
'''ἰσχνότερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἰσχνός''.&lt;br&gt;
'''ἰσχνῶς (adverbe)''' : maigrement.&lt;br&gt;
'''ἴσχω (verbe)''' : tenir.&lt;br&gt; 
'''ἴσως (adverbe)''' : également.&lt;br&gt;
'''ἰσαίτατος, -άτη, -ίτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἴσος''.&lt;br&gt;
'''ἰσαίτερος, -έρα, -ίτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἴσος''.&lt;br&gt;
'''ἰταλός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Bouvillon, taurillon.&lt;br&gt; 
'''ἰταμός, -ή, -όν (adjectif)''' : effronté.&lt;br&gt; 
'''ἰταμότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ἰταμῶς''.&lt;br&gt;
'''ἰταμότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ἰταμῶς''.&lt;br&gt;
'''ἰταμότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἰταμός''.&lt;br&gt;
'''ἰταμότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἰταμός''.&lt;br&gt;
'''ἰταμότης, -ητος (nom commun) (f)''' : effronterie.&lt;br&gt;
'''ἰταμῶς (adverbe)''' : effrontément.&lt;br&gt;
'''-ίτης, -ου (suffixe) (m)''' : Suffixe nominal masculin.&lt;br&gt;
'''-ῖτις, -ίτιδος (suffixe) (f)''' : Suffixe nominal féminin.&lt;br&gt;
'''ἴυγξ, -γγος (nom commun) (f)''' : torcol.&lt;br&gt;
'''ἰύζω (verbe)''' : crier de peine ou de joie.&lt;br&gt;
'''ἴφυον, -ου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''ἰχθυοέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ἰχθυόεις''.&lt;br&gt;
'''ἰχθυοέστερος, -έρα, -ερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ἰχθυόεις''.&lt;br&gt;
'''ἰχθυόεις, -εσσα, -εν (adjectif)''' : poissonneux.&lt;br&gt;
'''ἰχθύς, -ος (nom commun) (m)''' : poisson.&lt;br&gt; 
'''ἴχνος, -ους (nom commun) (n)''' : trace de pas.&lt;br&gt;   
'''ἰώϐηλος, -ήλου (nom commun) (m)''' : jubilé.&lt;br&gt;
'''ἰῶτα (nom commun) (n)''' : iota.&lt;br&gt;
'''ἰωτακισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : iotacisme.&lt;br&gt;
'''Ἰάκωϐος, -ώϐου (nom propre) (m)''' : Jacob, Jacques.&lt;br&gt;
'''Ἰαπετός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Japet.&lt;br&gt;
'''Ἴασος, -άσου (nom propre) (f)''' : Iasos (ville).&lt;br&gt;
'''Ἰάσων, -ονος (nom propre) (m)''' : Jason. (chef des Argonautes)&lt;br&gt; 
'''Ἴδας, -α (nom propre) (m)''' : Idas.&lt;br&gt; 
'''Ἰδομενεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Idoménée.&lt;br&gt;
'''Ἰάμϐλιχος, -ίχου (nom propre) (m)''' : Jamblique.&lt;br&gt;
'''Ἰαω (nom propre) (m)''' : Yahweh.&lt;br&gt;
'''Ἰϐηρία, -ας (nom propre) (m)''' : Ibérie.&lt;br&gt; 
'''Ἴϐηρ, -ος (nom commun) (m)''' : Ibère.&lt;br&gt;
'''Ἰγνάτιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Ignace.&lt;br&gt;
'''Ἰεριχώ (nom propre) (f)''' : Jéricho.&lt;br&gt; 
'''Ἰερειχώ (nom propre) (f)''' : Forme alternative de ''Ἰεριχώ''.&lt;br&gt; 
'''Ἱερειχώ (nom propre) (f)''' : Forme alternative de ''Ἰεριχώ''.&lt;br&gt; 
'''Ἱεριχοῦς (nom propre) (f)''' : Forme alternative de ''Ἰεριχώ''.&lt;br&gt; 
'''Ἱεριχώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Forme alternative de ''Ἰεριχώ''.&lt;br&gt; 
'''Ἰέρνη, -ης (nom propre) (f)''' : Irlande.&lt;br&gt;
'''Ἱεροκλῆς, -έους (nom propre) (m)''' : Hiéroclès.&lt;br&gt;
'''Ἱεροσάλημα (nom propre) (f)''' : Forme alternative de ''Ἱερουσαλήμ''.&lt;br&gt;
'''Ἱεροσόλυμα (nom propre) (f/n)''' : Forme alternative de ''Ἱερουσαλήμ''.&lt;br&gt;
'''Ἱερουσαλήμ (nom propre) (f)''' : Jérusalem (ville).&lt;br&gt;
'''Ἰερουσαλήμ (nom propre) (f)''' : Forme alternative de ''Ἱερουσαλήμ''.&lt;br&gt;
'''Ἱερώνυμος, -ύμου (prénom) (m)''' : Jérôme.&lt;br&gt;
'''Ἰεσσαί (nom propre) (m)''' : Jessé.&lt;br&gt;
'''Ἰεσσαῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Ἰεσσαί''.&lt;br&gt;
'''Ἰησαΐας, -ου (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Ἠσαΐας''.&lt;br&gt;
'''Ἰησοῦς, -οῦ (nom propre) (m)''' : Jésus, Josué.&lt;br&gt; 
'''Ἰησαΐας, -ου (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Ἠσαΐας''.&lt;br&gt;
'''Ἰησοῦς, -οῦ (nom propre) (m)''' : Jésus, Josué.&lt;br&gt; 
'''Ἰθάκα, -ης (nom propre) (f)''' : Forme dorienne de ''Ἰθάκη''.&lt;br&gt;
'''Ἰθάκη, -ης (nom propre) (f)''' : Ithaque.&lt;br&gt;
'''Ἴθακος, -άκου (nom commun) (m)''' : Ithacien.&lt;br&gt;
'''Ἰκάριος, -ίου (nom propre) (m)''' : Icarios.&lt;br&gt;
'''Ἴκαρος, -άρου (nom propre) (m)''' : Icare.&lt;br&gt;
'''Ἴκελος, -έλου (nom propre) (m)''' : Icélos.&lt;br&gt;
'''Ἰλιάς, -δος (nom propre) (f)''' : Iliade.&lt;br&gt;
'''Ἴλιον, -ίου (nom propre) (n)''' : Ilion.&lt;br&gt;
'''Ἰλιάς, -δος (nom propre) (f)''' : Iliade.&lt;br&gt; 
'''Ἴλιον, -ίου (nom propre) (n)''' : Ilion, Troie.&lt;br&gt;
'''Ἰλλυρία, -ας (nom propre) (f)''' : Illyrie.&lt;br&gt;
'''‎Ἰλλυρίς, -δος (nom commun) (f)''' : Illyrienne.&lt;br&gt;
‎'''Ἰλλυριός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Illyrien.&lt;br&gt;
'''Ἶλος, Ἴλου (nom propre) (m)''' : Ilos (fils de Tros et de Callirrhoé).&lt;br&gt;
'''Ἵμερος, -έρου (nom propre) (m)''' : Himéros.&lt;br&gt;
'''Ἰμούθης, -ου (nom propre) (m)''' : Imhotep.&lt;br&gt;
'''Ἰξίων, -ονος (nom propre) (m)''' : Ixion.&lt;br&gt;
'''Ἰόλαος, -άου (nom propre) (m)''' : Iolaos.&lt;br&gt;
'''Ἰόλεως, -ώ (nom propre) (m)''' : Forme de ''Ἰόλαος''.&lt;br&gt;
'''Ἰουδαῖα, -ίας (nom propre) (f)''' : Judée.&lt;br&gt;
'''Ἰουδαῖα, -ίας (nom commun) (f)''' : Juive.&lt;br&gt;
'''Ἰουδαῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : Juif.&lt;br&gt;
'''Ἰούδας, -α (nom propre) (m)''' : Judas.&lt;br&gt; 
'''Ἰουδίθ (nom propre) (f)''' : Judith.&lt;br&gt; 
'''Ἵππαρχος, -άρχου (nom commun) (m)''' : Hipparque (Fils cadet de Pisistrate, il fut assassiné par Harmodios et Aristogiton en −514 av. J.-C.).&lt;br&gt;
'''Ἶρις, Ἴριδος (nom propre) (f)''' : [[wikt:Iris|Iris]].&lt;br&gt;
'''Ἰσαάκ (nom propre) (m)''' : Issac.&lt;br&gt;
'''Ἴσακος, - (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Ἰσαάκ''.&lt;br&gt; 
'''Ἴσαυρα, -ας (nom propre) (f)''' : Isaura.&lt;br&gt;
'''Ἰσαυρία, -ας (nom propre) (f)''' : Isaurie.&lt;br&gt;
'''Ἴσαχος, - (nom propre) (m)''' :  Forme alternative de ''Ἰσαάκ''.&lt;br&gt; 
'''Ἰσίδωρος, -ώρου (nom propre) (m)''' : Isidore.&lt;br&gt; 
'''Ἶσις, Ἴσιδος (nom propre) (f)''' : [[wikt:Isis|Isis]].&lt;br&gt;
'''Ἰσθμός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Isthmos.&lt;br&gt; 
'''Ἱσπανία, -ας (nom propre) (f)''' : Espagne.&lt;br&gt;
'''Ἱσπανίς, -δος  (nom commun) (f)''' : Espagnole.&lt;br&gt;
'''Ἱσπανός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Espagnol.&lt;br&gt;
'''Ἰσμαήλ (nom propre) (m)''' : Ismaël.&lt;br&gt;
'''Ἰσραήλ (nom propre) (m)''' : Israël.&lt;br&gt;
'''Ἴστρος, -ου (nom propre) (f)''' : Danube inférieur.&lt;br&gt;
'''Ἰταλία -ας (nom propre) (f)''' : Italie.&lt;br&gt;
'''Ἰταλίς, -δος (nom commun) (f)''' : Italienne.&lt;br&gt;
'''Ἰταλιώτης, -ου (nom commun) (m)''' : Italiote.&lt;br&gt;
'''Ἱταλιῶτις, -ώτιδος (nom commun) (f)''' : Italiote.&lt;br&gt;
'''Ἰταλός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Italien.&lt;br&gt;
'''Ἴτυς, -ος (nom propre) (m)''' : Itys.&lt;br&gt;
'''Ἴϋγξ, -γγος (nom propre) (f)''' : [[wikt:Jynx|Jynx]].&lt;br&gt;
'''Ἰφθίμη, -ης (nom propre) (f)''' : Iphtimé (sœur de Pénélope).&lt;br&gt;
'''Ἰφιάνασσα, -ας (nom propre) (f)''' : Forme homérique de ''Ἰφιγένεια''.&lt;br&gt;
'''Ἰφιγένεια, -ίας (nom propre) (f)''' : Iphigénie.&lt;br&gt;
'''Ἰφικλῆς, -έους (nom propre) (m)''' : Iphiclès (demi-frère jumeau d'Héraclès).&lt;br&gt;
'''Ἰχθύες, -ων (nom propre) (m)''' : Poissons.&lt;br&gt;
'''Ἰωάννα, -ας (prénom) (f)''' : Jeanne.&lt;br&gt;
'''Ἰωάννης ὁ Χρυσόστομος (nom propre) (m)''' : Jean Chrysostome.&lt;br&gt;
'''Ἰωήλ (nom propre) (m)''' : Joël.&lt;br&gt;
'''Ἰωνάθαν (nom propre) (m)''' : Jonathan.&lt;br&gt;
'''Ἰωνᾶς, -ᾶ (nom propre) (m)''' : Jonas.&lt;br&gt;
'''Ἰωνία, -ας (nom propre) (f)''' : Ionie.&lt;br&gt;
'''Ἴων, -ος (nom propre) (m)''' : Ion (fils de Xouthos).&lt;br&gt;
'''Ἴων, -ος (nom commun) (m)''' : Ionien.&lt;br&gt;
'''Ἰωσήφ (nom propre) (m)''' : Joseph.&lt;br&gt;
'''Ἰωσίας, -ου (nom propre) (m)''' : Josias.&lt;br&gt;
'''Ἰώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : [[wikt:Io|Io]].&lt;br&gt;

==Κ==
'''ϗ (symbole)''' : Et. (Abréviation graphique valant ''καί'' en grec comme ''&amp;'' valant ''et'' en français.)&lt;br&gt;
'''καδεμών, -όνος (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''κηδεμών''.&lt;br&gt;
'''καδιμών, -όνος (nom commun) (m)''' : Forme éolienne de ''κηδεμών''.&lt;br&gt;
'''κάδος, -ου (nom commun) (m)''' : seau.&lt;br&gt;
'''καθαίρω (verbe)''' : Purger, nettoyer ; laver. Étriller.&lt;br&gt;
'''καθαρεύω (verbe)''' : purifier.&lt;br&gt;
'''καθαρίζω (verbe)''' : Nettoyer, purifier. (Médecine) Guérir d’une infection.&lt;br&gt;
'''καθαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : pur.&lt;br&gt;
'''καθαρῶς (adverbe)''' : purement.&lt;br&gt;
'''καθαρώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''καθαρός''.&lt;br&gt;
'''καθαρώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''καθαρός''.&lt;br&gt;
'''καθέδρα, ας (nom commun) (f)''' : Ce qui sert à s'asseoir. Action d'être ou de demeurer assis.&lt;br&gt;
'''καθετήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : Ligne pour pêcher. Collier, pendant ; ornement de femme.&lt;br&gt;
'''καθεύδω (verbe)''' : dormir.&lt;br&gt;
'''καθηγέομαι (verbe)''' : professer.&lt;br&gt;
'''καθηγήτειρα, -ίρας (nom commun) (f)''' : professeure.&lt;br&gt;
'''καθηγητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : professeur.&lt;br&gt;
'''καθηγητικός, -ή , -όν (adjectif)''' : professoral.&lt;br&gt;
'''καθηγητικῶς (adverbe)''' : professoralement.&lt;br&gt;
'''καθηγητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''καθηγητικός''.&lt;br&gt; 
'''καθηγητικώτερος, -έρη, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''καθηγητικός''.&lt;br&gt; 
'''καθηγητικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''καθηγητικῶς''.&lt;br&gt;
'''καθηγητικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''καθηγητικῶς''.&lt;br&gt; 
'''καθήλωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : détention.&lt;br&gt; 
'''καθηλῶ (verbe)''' : détenir.&lt;br&gt;
'''καθίημι (verbe)''' : descendre.&lt;br&gt;
'''κάθημαι (verbe)''' : siéger.&lt;br&gt;
'''καθολικός, -ή, -όν (adjectif)''' : Général ; universel.&lt;br&gt;
'''καθολικῶς (adverbe)''' : Généralement ; universellement.&lt;br&gt;
'''καθολικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''καθολικός''.&lt;br&gt; 
'''καθολικώτερος, -έρη, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''καθολικός''.&lt;br&gt; 
'''καθολικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''καθολικῶς''.&lt;br&gt;
'''καθολικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''καθολικῶς''.&lt;br&gt; 
'''καθοράω (verbe)''' : regarder.&lt;br&gt;
'''καί (conjonction)''' : Et ; Et même, même. Et en outre. Et ensuite, puis. Ou.&lt;br&gt;
'''καινός, -ή, -όν (adjectif)''' : nouveau.&lt;br&gt; 
'''καινότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''καινός''.&lt;br&gt; 
'''καινότερος, -έρη, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''καινός''.&lt;br&gt; 
'''καινότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''καινῶς''.&lt;br&gt;
'''καινότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''καινῶς''.&lt;br&gt;
'''καίνωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : renouvellement.&lt;br&gt;
'''καινῶς (adverbe)''' : nouvellement.&lt;br&gt;
'''καῖρος, -ίρου (nom commun) (m)''' : embrouille.&lt;br&gt; 
'''καιρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : temps (durée, époque).&lt;br&gt; 
'''καιρόω (verbe)''' : embrouiller.&lt;br&gt;
'''καίρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : embrouillage.&lt;br&gt;  
'''καίω (verbe)''' : brûler.&lt;br&gt;
'''κάκιον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''κακῶς''.&lt;br&gt;
'''κάκιστα, -, - (adverbe)''' Superlatif de ''κακῶς''.&lt;br&gt;
'''κακοδαίμων, -ων, -ον (adjectif)''' : malheureux.&lt;br&gt;
'''κακοδαιμόνως (adverbe)''' : malheureusement.&lt;br&gt;
'''κακοδαιμονέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κακοδαίμων''.&lt;br&gt;
'''κακοδαιμονέστερος, -έρα, -έρερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κακοδαίμων''.&lt;br&gt;
'''κακοήθης, -ης, -ες (adjectif)''' : malin.&lt;br&gt;
'''κακοῦργος, -ύργα, -ῦργον (adjectif)''' : Dérangé ; malfaisant.&lt;br&gt;
'''κακός, -ή, όν (adjectif)''' : Mauvais ; laid.&lt;br&gt;
'''κακο- (préfixe)''' : mauvais.&lt;br&gt;
'''κακοφωνία, -ας (nom commun) (f)''' : mauvaise sonorité.&lt;br&gt;
'''κακκῶ (verbe)''' : déféquer ; chier.&lt;br&gt;
'''κακῶς (adverbe)''' : mal.&lt;br&gt;
'''κάλαθος, -άθου (nom commun) (m)''' : corbeille, panier.&lt;br&gt;
'''κάλαϊς, -, - (adjectif)''' : bleu ciel.&lt;br&gt;
'''κάλιον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''καλῶς''.&lt;br&gt;
'''κάλιστα, -, - (adverbe)''' Superlatif de ''καλῶς''.&lt;br&gt;
'''καλλι- (préfixe)''' : beau.&lt;br&gt;
'''καλλίπυγοσις, -όσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''καλλίπυγος, -ος, -ον (adjectif)''' : Qui a de belles fesses.&lt;br&gt;
'''κάλλιστος, -, - (adjectif)''' : Superlatif de ''καλός''.&lt;br&gt;
'''καλλίων, -, - (adjectif)''' : Comparatif de ''καλός''.&lt;br&gt; 
'''κάλλος, -ους (nom commun) (n)''' : beauté.&lt;br&gt; 
'''καλοήθης, -ης, -ες  (adjectif)''' : bénin.&lt;br&gt; 
'''καλός, -ή, -όν (adjectif)''' : Beau ; bon.&lt;br&gt; 
'''κάλος, -η, -ον (adjectif)''' : Forme éolienne de ''καλός''.&lt;br&gt; 
'''καλϝός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme béotienne de ''καλός''.&lt;br&gt;
'''κάλυμμα, -ύμματος (nom commun) (n)''' : couverture.&lt;br&gt;
'''κάλυξ, -κος (nom commun) (m/f)''' : (Botanique) Calice des fleurs ; écale ou peau des fruits.&lt;br&gt;
'''καλύπτω (verbe)''' : Couvrir ; envelopper, cacher.&lt;br&gt;
'''καλῶς (adverbe)''' : Bien ; d’une belle manière.&lt;br&gt;
'''καλῶ (verbe)''' : appeler.&lt;br&gt;
'''καμάρα, -ας (nom commun) (f)''' : Voûte ; chambre voûtée.&lt;br&gt;
'''καμάρη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''καμάρα''.&lt;br&gt; 
'''κάμαξ, -κος (nom commun) (m/f)''' : Perche. Hampe de la lance. (Marine) Gouvernail, manche de la rame.&lt;br&gt;
'''κάμηλος, -ήλου (nom commun) (m/f)''' : chameau.&lt;br&gt;
'''καμηλοπάρδαλις, -άλεως (nom commun) (f)''' : girafe.&lt;br&gt;
'''κάμινος, -ίνου (nom commun) (m)''' : cheminée.&lt;br&gt;
'''κάμπη, -ης (nom commun) (f)''' : chenille.&lt;br&gt;
'''καμπή, -ῆς (nom commun) (f)''' : articulation.&lt;br&gt;
'''κάμπος, -ους (nom commun) (n)''' : poisson marin.&lt;br&gt;
'''κάπρος, -ου (nom commun) (n)''' : sanglier.&lt;br&gt;
'''κάμπτω (verbe)''' : courber.&lt;br&gt;
'''καμπύλη, -ης (nom commun) (f)''' : courbure.&lt;br&gt;
'''καμπύλος, -η, -ον (adjectif)''' : Courbé, tordu. Voilé (en parlant d’une roue.)&lt;br&gt;
'''καμπυλότης, -τος (nom commun) (f)''' : courbure.&lt;br&gt;
'''κανδάκη, -ης (nom commun) (f)''' : candace.&lt;br&gt; 
'''κανάσσω (verbe)''' : cliquer.&lt;br&gt;
'''καναχή, -ῆς (nom commun) (f)''' : clic.&lt;br&gt;
'''καναχίζω (verbe)''' :  claquer.&lt;br&gt;
'''καναχηδά (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''καναχής, -ής, -ές (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''καναχῶ (verbe)''' : cliquer.&lt;br&gt;
'''κἄν (conjonction)''' : .&lt;br&gt;
'''κάνθαρος, -άρου (nom commun) (m)''' : cafard.&lt;br&gt;
'''κανονικός, -ή, -όν (adjectif)''' : régulier.&lt;br&gt;
'''κανονικῶς (adverbe)''' : régulièrement.&lt;br&gt;
'''κανονικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κανονικός''.&lt;br&gt;
'''κανονικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κανονικός''.&lt;br&gt;
'''κανονικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''κανονικῶς''.&lt;br&gt;
'''κανονικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''κανονικῶς''.&lt;br&gt; 
'''κανών, -όνος (nom commun) (m)''' : Tige de roseau, règle de maçon ou de charpentier. (Figuré) Règle, modèle ; principe.&lt;br&gt;
'''κάνωπον, -ώπου (nom commun) (n)''' : chou-fleur.&lt;br&gt;
'''καπηλεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : taverne.&lt;br&gt;
'''καπηλεύω (verbe)''' : tenir une taverne.&lt;br&gt;
'''καπηλικός, -ή, -όν (adjectif)''' : tavernier.&lt;br&gt;
'''καπηλίς, -δος (nom commun) (f)''' : tavernière.&lt;br&gt;
'''κάπηλος, -ήλου (nom commun) (m)''' : tavernier.&lt;br&gt;
'''κάππα (nom commun) (n)''' : kappa.&lt;br&gt;
'''κάπτω (verbe)''' : Avaler, prendre (une bouffée d’air).&lt;br&gt;
'''κάρα, -τος (nom commun) (n)''' : Tête ; visage.&lt;br&gt;
'''κάραϐος, -άϐου (nom commun) (m)''' : Crabe ; langouste. Scarabée ; escarbot.&lt;br&gt;
'''κάρδαμον, -ου (nom commun) (n)''' : cresson.&lt;br&gt;
'''καρδία, -ας (nom commun) (f)''' : cœur.&lt;br&gt;
'''καρδιακός, -ή, -ός (adjectif)''' : cardiaque.&lt;br&gt;
'''καρδιακῶς (adverbe)''' : cardiaquement.&lt;br&gt;
'''καρδιακώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''καρδιακός''.&lt;br&gt;
'''καρδιακώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''καρδιακός''.&lt;br&gt;
'''καρδούχιος, -ος, -ον  (adjectif)''' : kurde.&lt;br&gt;
'''καρηϐάρεια, -ίας (nom commun) (f)''' : mal de tête.&lt;br&gt;
'''κάρη, -τος (nom commun) (n)''' : Forme homérique et ionienne de ''κάρα''.&lt;br&gt;
'''καρίς, -δος (nom commun) (f)''' : crevette.&lt;br&gt;
'''καρκίνος, -ίνου (nom commun) (m)''' : (Zoologie) Crabe. (Astronomie) Constellation du Cancer. (Médecine) Chancre, tumeur, cancer. 
Pince pour saisir ou tenir les objets dans le feu. Compas. Sorte de bandage. (Habillement) Sorte de chaussure.&lt;br&gt;
'''καρπάλιμος, -ος, -ον (adjectif)''' : rapide.&lt;br&gt;  
'''καρπός, -οῦ (nom commun) (m)''' : (Sens propre) Fruit, graine ; produit, récolte. (Sens figuré) Produit de quelque chose : enfant (produit du corps), poésie (produit de l'esprit), profit. (Anatomie) Poignet.&lt;br&gt;
'''καρύκιον, -ίου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''κηρύκειον''.&lt;br&gt; 
'''κᾶρυξ, -άρυκος (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''κῆρυξ''.&lt;br&gt; 
'''καρυόφυλλον, -ύλλου (nom commun) (n)''' : œillet.&lt;br&gt;
'''καρύσσω (verbe)''' : Forme dorienne de ''κηρύσσω''.&lt;br&gt; 
'''κάρφος, -ους (nom commun) (n)''' : brindille.&lt;br&gt;
'''κάρχαρος, -α, -ον (adjectif)''' : aiguisé.&lt;br&gt;
'''καρχηδονιακός, -ή, -όν (adjectif)''' : carthaginois.&lt;br&gt;
'''καρῶτον, -ώτου (nom commun) (n)''' : carotte.&lt;br&gt;
'''κατά (adverbe ; préposition)''' (Devient ''κατ᾽'' devant un mot commençant par une voyelle à esprit doux, et ''καθ᾽'' devant un mot commençant par une voyelle à esprit rude.) : De haut en bas. En bas. En dessous, au fond. (Par extension) À fond, complètement. 
(Avec le génitif) marque l’origine, le point de départ ou le point d’arrivée. Contre, idée d’hostilité. (Avec l’accusatif) suivant, selon.
Par, avec l'idée de succession (un par un). Pendant, avec l’idée de temps. Après, avec l’idée de succession temporelle (jour après jour). À travers, idée de transpercement, de part en part, d’un bout à l’autre.&lt;br&gt;
'''καταϐιϐρώσκω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''καταγέλαστος, -ος, -ον (adjectif)''' : ridicule.&lt;br&gt;
'''καταγλώττισμα, -ίσματος (nom commun) (n)''' : baiser intrabuccal.&lt;br&gt;
'''καταγράφω (verbe)''' : condamner.&lt;br&gt;
'''καταδικάζω (verbe)''' : condamner.&lt;br&gt;
'''καταδίκη, -ης (nom commun) (f)''' : condamnation.&lt;br&gt;
'''καταδικαστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : condamnable.&lt;br&gt;
'''κατάδικος, -ίκου (nom commun) (m/f)''' : condamné.&lt;br&gt;
'''κατάδυσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : émergence.&lt;br&gt; 	
'''καταδύομαι (verbe)''' : plonger.&lt;br&gt; 
'''κατακλύζω (verbe)''' : inonder.&lt;br&gt; 
'''κατάκλυσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : inondation.&lt;br&gt;
'''κατακλυσμιαίος, -α, -ον (adjectif)''' : diluvien.&lt;br&gt;
'''κατακλυσμικός, -ή, -όν (adjectif)''' : diluvien.&lt;br&gt;
'''κατακλυσμικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''κατακλυσμικῶς''.&lt;br&gt;
'''κατακλυσμικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''κατακλυσμικῶς''.&lt;br&gt;
'''κατακλυσμικῶς (adverbe)''' : désastreusement.&lt;br&gt;
'''κατακλυσμικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κατακλυσμικός''.&lt;br&gt;
'''κατακλυσμικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κατακλυσμικός''.&lt;br&gt;
'''κατακλυσμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : déluge.&lt;br&gt;
'''κατακτητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : conquérant.&lt;br&gt;
'''κατακτῶμαι (verbe)''' : conquérir.&lt;br&gt;
'''καταλαμϐάνω (verbe)''' : saisir.&lt;br&gt;
'''κατάλαψις, -άψεως (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''κατάληψις''.&lt;br&gt;
'''κατάληψις, -ήψεως (nom commun) (f)''' : Saisissement. Prise de possession, occupation.&lt;br&gt; 
'''κατάλογος, -όγου (nom commun) (m)''' : liste.&lt;br&gt;	
'''καταλογογράφησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : listage.&lt;br&gt;
'''καταλογογραφῶ (verbe)''' : lister.&lt;br&gt;
'''κατάπλασμα, -άσματος	(nom commun) (n)''' : cataplasme.&lt;br&gt;
'''κατάπτωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : décadence.&lt;br&gt;
'''κατάπυγον, -ύγου (nom commun) (n)''' : doigt d'honneur.&lt;br&gt;
'''κατάρα, -ας (nom commun) (f)''' : malédiction.&lt;br&gt;
'''καταριέμαι (verbe)''' : maudire.&lt;br&gt;
'''καταστροφικός, -ή, -όν (adjectif)''' : désastreux.&lt;br&gt;
'''καταστροφικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''καταστροφικῶς''.&lt;br&gt;
'''καταστροφικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''καταστροφικῶς''.&lt;br&gt;
'''καταστροφικῶς (adverbe)''' : désastreusement.&lt;br&gt;
'''καταστροφικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''καταστροφικός''.&lt;br&gt;
'''καταστροφικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''καταστροφικός''.&lt;br&gt;
'''καταστροφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Désastre, destruction ; renversement.&lt;br&gt;
'''κατάσχεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : confiscation.&lt;br&gt;
'''κατάταξις, -άξεως (nom commun) (f)''' : mise en ordre.&lt;br&gt;
'''κατατάσσω (verbe)''' : mettre en ordre.&lt;br&gt;
'''καταφυγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''καταφύγιον, -ίου (nom commun) (n)''' : abri.&lt;br&gt; 
'''κάτεργον, -έργου (nom commun) (n)''' : bagne.&lt;br&gt;
'''κατηγορῶ (verbe)''' : accuser.&lt;br&gt;
'''κατηγορία, -ας (nom commun) (f)''' : Charge ; accusation.&lt;br&gt;
'''κατηγορίη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''κατηγορία''.&lt;br&gt;
'''κατήχησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κατηχίζω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κατηχισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''κατηχιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''κατηχούμενος, -ένου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''κατηχῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κάτοπτρον, -όπτρου (nom commun) (m)''' : miroir.&lt;br&gt; 
'''κατώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''κατώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : inférieur.&lt;br&gt;
'''κατωτερότης, -τος (nom commun) (f)''' : infériorité.&lt;br&gt;
'''κάτω (adverbe)''' : sous.&lt;br&gt;
'''καῦκος, -ύκου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''καῦµα, -ύματος (nom commun) (n)''' : chaleur de l’été.&lt;br&gt;
'''καύσις, -εως (nom commun) (f)''' : combustion.&lt;br&gt;
'''καυστός, -ή, -όν (adjectif)''' : torride.&lt;br&gt;
'''καυστῶς (adverbe)''' : torridement.&lt;br&gt;
'''καυστώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''καυστός''.&lt;br&gt;
'''καυστώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''καυστός''.&lt;br&gt;
'''καυστώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''καυστῶς''.&lt;br&gt;
'''καυστώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''καυστῶς''.&lt;br&gt;
'''καύχημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : vantardise.&lt;br&gt; 
'''καυχός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme crétoise de ''χαλκός''.&lt;br&gt;
'''καυχῶμαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κεγχριαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : granuleux.&lt;br&gt;
'''κέγχρος, -ου (nom commun) (m)''' : (Botanique) Millet. Grain.&lt;br&gt;
'''κεῖμαι (verbe)''' : être couché, se reposer ; être situé.&lt;br&gt;
'''κείμενον, -ένου (nom commun) (n)''' : texte.&lt;br&gt; 
'''κεινός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme ionienne de ''κενός''.&lt;br&gt;
'''κείρω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κελαινός, -ή, -όν (adjectif)''' : obscur.&lt;br&gt;
'''κελτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : celte.&lt;br&gt;
'''κελτικῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κελτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κελτικός''.&lt;br&gt;
'''κελτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κελτικός''.&lt;br&gt;
'''κελτιστί (adverbe)''' : en grec.&lt;br&gt;
'''κενός, -ή, -όν (adjectif)''' : Vide. Vain, frivole.&lt;br&gt;
'''κενϝός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme ancienne de ''κενός''.&lt;br&gt;
'''κενεός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme poétique de ''κενός''.&lt;br&gt;
'''κεντρικός, -ή, -όν (adjectif)''' : central.&lt;br&gt;
'''κέντρον, -ου (nom commun) (n)''' : Aiguillon, dard. Pointe du compas, d’où centre du cercle.&lt;br&gt;
'''κεντῶ (verbe)''' : piquer.&lt;br&gt;
'''κενῶς (adverbe)''' : Habilement, sagement. Ingénieusement, finement.&lt;br&gt;
'''κενώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κενός''.&lt;br&gt;
'''κενώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κενός''.&lt;br&gt;
'''κεραμεύς, -έως (nom commun) (m)''' : potier.&lt;br&gt;
'''κεραμικός, -ή, -όν (adjectif)''' : d’argile.&lt;br&gt;
'''κέραμος, -άμου (nom commun) (m)''' : argile.&lt;br&gt; 
'''κεράννυμι (verbe)''' : mélanger.&lt;br&gt;
'''κέρας, -τος (nom commun) (n)''' : Corne. (Par analogie) Bras d’un fleuve ; aile d’une armée ou d’une flotte ; antenne ou vergue d’un navire ; pic d’une montagne. (Sophisme) argument cornu.&lt;br&gt;
'''κεραός, -ά, -όν (adjectif)''' : Cornu ; fait de corne.&lt;br&gt; 
'''κεραϝός, -ά, -όν (adjectif)''' : Forme ancienne de ''κεραός''.&lt;br&gt; 
'''κερασός, -οῦ (nom commun) (m)''' : cerise.&lt;br&gt; 
'''κεραυνός, -οῦ (nom commun) (m)''' : foudre.&lt;br&gt;
'''κέρκηρις, -ήρεως (nom commun) (m)''' : sarcelle.&lt;br&gt;
'''κερκοπίθακος, -άκου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''κερκοπίθηκος''.&lt;br&gt;
'''κερκοπίθηκος, -ήκου (nom commun) (m)''' : cercopithèque.&lt;br&gt;
'''κέρκος, -ου (nom commun) (f)''' : queue.&lt;br&gt;
'''κέρκωψ, -πος (nom commun) (m)''' : singe à longue queue.&lt;br&gt;
'''κεστός, -ή, -όν (adjectif)''' : brodé.&lt;br&gt; 
'''κεστότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κεστός''.&lt;br&gt;
'''κεστότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κεστός''.&lt;br&gt;
'''κεστῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κεφαλαία, -ας (nom commun) (f)''' : mal de tête.&lt;br&gt;
'''κεφαλή, -ῆς (nom commun) (f)''' : tête.&lt;br&gt;
'''κεφάλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : petite tête.&lt;br&gt;
'''κεφαλίς, -δος (nom commun) (f)''' : bonnet, chapeau.&lt;br&gt;
'''κηδεμών, -όνος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''κηκίς, -ῖδος (nom commun) (f)''' : Jet. Teinture tiré de la galle.&lt;br&gt;
'''κηλίς, -ῖδος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κνημίς, -ῖδος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κρηπίς, -ῖδος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κῆπος, -ήπου (nom commun) (m)''' : jardin ; sorte de singe.&lt;br&gt;
'''κηρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : cire.&lt;br&gt;
'''κῆρ, -ος (nom commun) (n)''' : cœur.&lt;br&gt; 
'''κῆρυγμα, -ύγματος (nom commun) (n)''' : proclamation à voix haute.&lt;br&gt; 
'''κηρύκειον, -ίου (nom commun) (m)''' : caducée.&lt;br&gt;
'''κῆρυξ, -ήρυκος (nom commun) (m)''' : héraut.&lt;br&gt; 
'''κηρύσσω (verbe)''' : annoncer.&lt;br&gt;
'''κηρύττω (verbe)''' : Forme attique de ''κηρύσσω''.&lt;br&gt;
'''κηφήν, -ῆνος (nom commun) (m)''' : bourdon.&lt;br&gt;
'''κηφηνώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''κιϐδηλεύω (verbe)''' : falsifier.&lt;br&gt;
'''κιϐδηλία, -ας (nom commun) (f)''' : falsification.&lt;br&gt;  
'''κίϐδηλος, -ος, -ου (adjectif)''' : falsifié ; frauduleux.&lt;br&gt;
'''κιϐδηλότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κίϐδηλος''.&lt;br&gt;
'''κιϐδηλότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κίϐδηλος''.&lt;br&gt;
'''κιϐδήλως (adverbe)''' : frauduleusement.&lt;br&gt;
'''κιϐωτός, -οῦ (nom commun) (f)''' : arche.&lt;br&gt; 
'''κιγκλίς, -δος (nom commun) (f)''' : bergeronnette.&lt;br&gt;
'''κιδαφεύω (verbe)''' : ruser.&lt;br&gt;
''' κίδαφος, -άφη, -ίδαφον (adjectif)''' : rusé.&lt;br&gt;
'''κίδαφότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κίδαφος''.&lt;br&gt;
'''κίδαφότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κίδαφος''.&lt;br&gt;
'''κιδάφως (adverbe)''' : frauduleusement.&lt;br&gt;
'''κικκάϐη, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''κῖκυς, -ίκυος (nom commun) (f)''' : force ; vigueur.&lt;br&gt; 
'''κιθάρα, -ας (nom commun) (f)''' : cithare.&lt;br&gt; 
'''κιθάρη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''κιθάρα''.&lt;br&gt; 
'''κιθών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''χιτών''.&lt;br&gt;
'''κίνδυνος, -ύνου (nom commun) (m)''' : Danger, risque ; entreprise hasardeuse.&lt;br&gt;  
'''κινηθμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''κίνημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : mouvement.&lt;br&gt; 
'''κίνησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : mouvement.&lt;br&gt; 
'''κινητέον, -ου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''κινητήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''κινητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''κινητήριος, -α, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''κινητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''κινητός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''κίνητρον, -ήτρου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''κίνναμον, -άμου (nom commun) (n)''' : cannelle.&lt;br&gt;
'''κινῶ (verbe)''' : bouger.&lt;br&gt;
'''κιξάλλης, -ου (nom commun) (m)''' : voleur de grand chemin.&lt;br&gt;
'''κίρκος, -ου (nom commun) (m)''' : (ornithologie) Faucon. Anneau.&lt;br&gt;
'''κιρρός, -ά, -όν (adjectif)''' : brun-roux.&lt;br&gt;
'''κισσαϐίζω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κῖσσα, -ης (nom commun) (f)''' : geai des chênes.&lt;br&gt;
'''κίσσα, -ης (nom commun) (f)''' : pie.&lt;br&gt;
'''κισσός, -οῦ (nom commun) (m)''' : lierre.&lt;br&gt; 
'''κισσοστεφής, -ής, -ές (adjectif)''' : couronné de lierre.&lt;br&gt;
'''κισσῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κίττα, -ης (nom commun) (f)''' : Forme attique de ''κίσσα''.&lt;br&gt;
'''κιτών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''χιτών''.&lt;br&gt;
'''κιχόρη, -ης (nom commun) (f)''' : chicorée.&lt;br&gt;
'''κλάδος, -ου (nom commun) (m)''' : Branche (d'arbre), rameau.&lt;br&gt;
'''κλαΐς, -δός (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''κλείς''.&lt;br&gt; 
'''κλᾶϊς, -άϊδος (nom commun) (f)''' : Forme éolienne de ''κλείς''.&lt;br&gt; 
'''κλαίω (verbe)''' : Pleurer sur, déplorer. Appeler en criant. Se mettre en pleurs.&lt;br&gt;
'''κλᾶμμα, -άμματος (nom commun) (f)''' : Forme éolienne de ''κλῆμα''.&lt;br&gt;
'''κλαστός, -ή, -όν (adjectif)''' : brisé, cassé.&lt;br&gt;
'''κλαυθμυρίζω (verbe)''' : faire pleurer.&lt;br&gt;
'''κλαῦμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : pleur.&lt;br&gt;
'''κλαυσίγελως, -τος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''κλαυστός, -ή, -όν (adjectif)''' : Pleuré. Funèbre, triste.&lt;br&gt;
'''κλάω (verbe)''' : Briser, casser.&lt;br&gt;
'''κλεῖθρον, -ίθρου (nom commun) (n)''' : serrure.&lt;br&gt;
'''κλειθροποιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : serrurier.&lt;br&gt; 
'''κλείς, -δός (nom commun) (f)''' : clé.&lt;br&gt;
'''κλειτορίς, -δος (nom commun) (f)''' : clitoris.&lt;br&gt;  
'''κλείω (verbe)''' : fermer.&lt;br&gt;
'''κλέπτης, -ου (nom commun) (m)''' : voleur.&lt;br&gt;  
'''κλέπτω (verbe)''' : voler. (dérober)&lt;br&gt;
'''κληΐς, -δός (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''κλείς''.&lt;br&gt;  
'''κλῄς, -δός (nom commun) (f)''' : Forme attique de ''κλείς''.&lt;br&gt; 
'''κλέος, -ους (nom commun) (n)''' : gloire.&lt;br&gt;
'''κλεψύδρα, -ας (nom commun) (m)''' : clepsydre.&lt;br&gt;   
'''κλέω (verbe)''' : être célèbre.&lt;br&gt; 
'''κλῆμα, -ήματος (nom commun) (n)''' : pampre.&lt;br&gt;
'''κληματίζω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''κληματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''κλημάτινος, -η, ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''κληματίς, -δος (nom commun) (f)''' : Diminutif de ''κλῆμα''.&lt;br&gt;
'''κληματῖτις, -ίτιδος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κληματόδεσις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κληματοειδής, -ής, -ές (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''κληματόεις, -εσσα, εν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''κληματόομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κληματώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''κλήρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''κληρονομία, -ας (nom commun) (f)''' : héritage.&lt;br&gt; 	
'''κληρονομικότης, -τος (nom commun) (f)''' : hérédité.&lt;br&gt; 	
'''κληρονομικός, -ή, -όν (adjectif)''' : héréditaire.&lt;br&gt; 
'''κληρονόμος, -ου (nom commun) (m)''' : héritier.&lt;br&gt;
'''κληρονομῶ (verbe)''' : hériter.&lt;br&gt; 
'''κλῆρος, -ήρου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''κληρόω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''κλητήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : Témoin ; héraut.&lt;br&gt; 
'''κλίμα, -τος (nom commun) (n)''' : Inclinaison, pente. Inclinaison de la Terre, latitude, climat.&lt;br&gt;
'''κλῖμαξ, -ίμακος (nom commun) (f)''' : Escalier ; échelle.&lt;br&gt;  
'''κλίνη, -ης (nom commun) (f)''' : lit.&lt;br&gt;
'''κλίνω (verbe)''' : Pencher. Pencher sur, s’appuyer sur. Coucher, allonger, étendre.&lt;br&gt; 
'''κλίννω (verbe)''' : Forme éolienne de ''κλίνω''.&lt;br&gt; 
'''κλίσις, -εως (nom commun) (f)''' : déclinaison.&lt;br&gt; 
'''κλίτος, -ους (nom commun) (n)''' : allée.&lt;br&gt; 
'''κλῖτος, -ίτους (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''κλιτύς, -ος (nom commun) (n)''' : Forme béotienne de ''κλῖτος''.&lt;br&gt;
'''κλόνις, -ος (nom commun) (f)''' : sacrum.&lt;br&gt;  
'''κλόνος, -ου (nom commun) (m)''' : Confusion ;  excitation.&lt;br&gt;  
'''κλύδων, -ος (nom commun) (m)''' : Vague. Trouble, agitation, mouvement tumultueux.&lt;br&gt; 
'''κλύζω ‎(verbe)''' : Laver, nettoyer. Battre de ses flots, baigner de ses flots.&lt;br&gt;
'''κλυστήρ, -έρος (nom commun) (m)''' : seringue.&lt;br&gt; 
'''κλύω (verbe)''' : entendre.&lt;br&gt;
'''κλωβός, -ϐοῦ (nom commun) (m)''' : cage à oiseau.&lt;br&gt;
'''κλών, -ός (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''κλώψ, -πός (nom commun) (m)''' : voleur.&lt;br&gt;
'''κλῶ (verbe)''' : S’entendre nommer ; entendre parler de soi.&lt;br&gt;
'''κνέφας, -ους (nom commun) (n)''' : Aube ; crépuscule, obscurité.&lt;br&gt;
'''κνῆκος, -ήκου (nom commun) (f)''' : carthame des teinturiers.&lt;br&gt;
'''κνήμη, -ης (nom commun) (f)''' : jambe.&lt;br&gt;
'''κνίδη, -ης (nom commun) (f)''' : ortie.&lt;br&gt;
'''κνίδωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : urticaire.&lt;br&gt;
'''κνίζω (verbe)''' : Gratter. ; taillader.&lt;br&gt;
'''κοϐαλεία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κοϐαλεύω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κοϐαλίκευμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''κοϐαλισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''κόϐαλος, -άλου (nom commun) (m)''' : Chenapan ; garnement. Gobelin.&lt;br&gt;
'''κοθαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : Forme dorienne de ''καθαρός''.&lt;br&gt;  
'''κόθαρος, -ά, -όν (adjectif)''' : Forme éolienne de ''καθαρός''.&lt;br&gt; 
'''κοιλάς, -δος (nom commun) (f)''' : vallée.&lt;br&gt;
'''κοῖλος, -ίλη, -ῖλον (adjectif)''' : creux.&lt;br&gt;
'''κοῖλος, -ίλου (nom commun) (m)''' : creux.&lt;br&gt;
'''κοιμάω (verbe)''' : (Actif) Mettre sur une couche, mettre au lit. (Passif) Faire reposer, faire dormir. (Passif, par euphémisme) Faire mourir. (Figuré) Assoupir, apaiser, calmer.&lt;br&gt;
'''κοιμέω (verbe)''' : Forme ionienne de ''κοιμάω''.&lt;br&gt;
'''κοιμητήριον, -ου (nom commun) (n)''' : Dortoir ; cimetière.&lt;br&gt; 
'''κοιμίζω (verbe)''' : endormir.&lt;br&gt;
'''κοινοϐουλευτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : parlementaire.&lt;br&gt;
'''κοινοϐούλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : parlement.&lt;br&gt;
'''κοινός, -ή, -όν (adjectif)''' : commun.&lt;br&gt;
'''κοινότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κοινός''.&lt;br&gt;
'''κοινότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κοινός''.&lt;br&gt;
'''κοινωνία, -ας (nom commun) (f)''' : société.&lt;br&gt;
'''κοίνωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κοινῶς (adverbe)''' : communément.&lt;br&gt;
'''κοινῶ (verbe)''' : Communiquer. Rendre commun à, faire savoir. Mettre en communication, unir. Rendre commun à tous, prostituer, profaner, souiller.
Unir, assembler, ajuster (une pièce d'une construction). (Moyen) Communiquer, mettre en commun. &lt;br&gt;
'''κοῖος, -ίη, -ῖον (adjectif)''' : Forme ionienne de ''ποῖος''.&lt;br&gt;
'''κοῖτος, -ίτου (nom commun) (m)''' : Lit, couche.&lt;br&gt;
'''κόκκος,  -ου (nom commun) (m)''' : Graine, grain, pépin. (Entomologie) Cochenille, kermès, galle du chêne kermès. (par analogie) Pilule. (par analogie) Testicules.&lt;br&gt;
'''κόλλαθον, -άθου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''κολοιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : choucas.&lt;br&gt; 
'''κόκκυξ, -υγος (nom commun) (m)''' : coucou, coccyx.&lt;br&gt;  
'''κόκκυ (onomatopée)''' : cri du coucou.&lt;br&gt; 
'''κωκύω (verbe)''' : crier, se lamenter.&lt;br&gt;
'''κολακεία, -ας (nom commun) (f)''' : flatterie.&lt;br&gt; 
'''κολακευτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : flatteur.&lt;br&gt;
'''κολακευτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κολακευτικός''.&lt;br&gt;
'''κολακευτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κολακευτικός''.&lt;br&gt;
'''κολακευτικῶς (adverbe)''' : flatteusement.&lt;br&gt; 
'''κολακεύω (verbe)''' : flatter.&lt;br&gt;
'''κόλαξ, -κος (nom commun) (m)''' : flatteur.&lt;br&gt;
'''κολάπτω (verbe)''' : frapper.&lt;br&gt;  
'''κόλασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : punition.&lt;br&gt; 
'''κολαφίζω (verbe)''' : gifler.&lt;br&gt;
'''κόλαφος, -άφου (nom commun) (m)''' : gifle.&lt;br&gt;
'''κολεός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Fourreau ; vagin.&lt;br&gt;
'''κόλλα, -ης (nom commun) (f)''' : colle.&lt;br&gt;
'''κόλλαϐος, -άϐου (nom commun) (m)''' : Gâteau, petit pain. Cheville qui attache les cordes de la lyre.&lt;br&gt;
'''κολλάω (verbe)''' : coller.&lt;br&gt; 
'''κόλλιξ, -κος (nom commun) (m)''' : petit pain.&lt;br&gt;
'''κολλύρα, -ας (nom commun) (f)''' : petit pain.&lt;br&gt;
'''κολλῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;  
'''κολοϐός, -ή, -όν (adjectif)''' : écorné, tronqué ; mutilé.&lt;br&gt;
'''κολοιός, -οῦ  (nom commun) (m)''' : geai.&lt;br&gt; 
'''κόλον, -ου (nom commun) (n)''' : membre, extrémité ; côlon.&lt;br&gt;
'''κολοκύνθη, - (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κολοκυνθίς, - (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κολοσσός, -οῦ (nom commun) (m)''' : colosse.&lt;br&gt;
'''κολοττός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme attique de ''κολοσσός''.&lt;br&gt;
'''κολοφών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : Sommet. (Figuré) Achèvement, couronnement. Balle de jeu.&lt;br&gt;
'''κόλπος, -ου (nom commun) (m)''' : (Anatomie) Sein (de la mère ou de la nourrice). Utérus. Pli, creux d’un vêtement. Repli, renfoncement de la mer entre deux vagues. Sein de la terre, d’où Enfers. Golfe. Gouffre, cavité ; vallée profonde.&lt;br&gt;
'''κολχικός, -ή, -όν (adjectif)''' : colchien.&lt;br&gt;
'''κολώνη, -ης (nom commun) (f)''' : monticule, tertre ; tumulus.&lt;br&gt;
'''κόμϐος, ου (nom commun) (m)''' : bande.&lt;br&gt;
'''κοµικός, -ή, -όν (adjectif)''' : comique.&lt;br&gt;
'''κοµικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''κοµικῶς''.&lt;br&gt;
'''κοµικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''κοµικῶς''.&lt;br&gt;
'''κοµικῶς (adverbe)''' : comiquement.&lt;br&gt;
'''κοµικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κοµικός''.&lt;br&gt;
'''κοµικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κοµικός''.&lt;br&gt;
'''κομπάζω (verbe)''' : hâbler.&lt;br&gt;
'''κομπαστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : hâbleur.&lt;br&gt;
'''κομψός, -ή, -όν (adjectif)''' : élégant.&lt;br&gt;
'''κομψότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''κομψῶς''.&lt;br&gt;
'''κομψότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''κομψῶς''.&lt;br&gt;
'''κομψότης, -τος (nom commun) (f)''' : élégance.&lt;br&gt;  
'''κομψῶς (adverbe)''' : élégamment.&lt;br&gt;
'''κομψώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κομψός''.&lt;br&gt;
'''κομψώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κομψός''.&lt;br&gt;
'''κονδυλισμίς, -δος (nom commun) (f)''' : chiquenaude ; pichenette.&lt;br&gt;
'''κόνδυ, -ος (nom commun) (n)''' : somm e.&lt;br&gt;
'''κονία, -ας (nom commun) (f)''' : poussière.&lt;br&gt;
'''κονίη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme homérique et ionienne de ''κονία''.&lt;br&gt; 
'''κόνικλος, -ίκλου (nom commun) (m)''' : lapin.&lt;br&gt; 
'''κόνις, -εως (nom commun) (f)''' : cendre ; poussière.&lt;br&gt;
'''κονίς, -δος (nom commun) (f)''' : lente.&lt;br&gt;
'''κοντά (adverbe)''' : près ; à proximité.&lt;br&gt; 
'''κοντινός, -ή, -όν (adjectif)''' : proche.&lt;br&gt;
'''κοντινῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κοντινώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κοντινός''.&lt;br&gt;
'''κοντινώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κοντινός''.&lt;br&gt;
'''κογχύλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : coquillage.&lt;br&gt;
'''κοπριά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : fumier.&lt;br&gt;
'''κόπρος, -ου (nom commun) (m)''' : excrément.&lt;br&gt;
'''κόρα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme éolienne de ''κόρη''.&lt;br&gt;
'''κόραξ, -κος (nom commun) (m)''' : corbeau.&lt;br&gt;
'''κορέννυμι (verbe)''' : rassasier ; (Au passif et au moyen) Être rassasié. Avoir le dégoût de.&lt;br&gt;
'''κόρευμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : virginité.&lt;br&gt;
'''κορεύομαι (verbe)''' : être vierge.&lt;br&gt;
'''κόρη, -ης (nom commun) (f)''' : jeune fille.&lt;br&gt;
'''κορίαννον, -άννου (nom commun) (n)''' : coriandre.&lt;br&gt;
'''κορίζομαι (verbe)''' : caresser.&lt;br&gt;      
'''κορμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''κόρος, -ου (nom commun) (m)''' : Jeune garçon ; satiété, dédain.&lt;br&gt;
'''κόρυζα, -ης (nom commun) (f)''' : coryza.&lt;br&gt;
'''κόρυς, -θος (nom commun) (f)''' : Tête ; casque.&lt;br&gt;
'''κορώνη, -ης (nom commun) (f)''' : corneille.&lt;br&gt;
'''κορωνός, -ή, -όν (adjectif)''' : courbe ; recourbé.&lt;br&gt;
'''κόσμημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : bijou.&lt;br&gt;
'''κοσμητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : Décoratif ; ordonné.&lt;br&gt;
'''κοσμητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : Ordonnateur ; arrangeur.&lt;br&gt;
'''κόσμος, -ου (nom commun) (m)''' : Ordre. Monde ; univers.&lt;br&gt;
'''κόσσυκος, -ύκου (nom commun) (m)''' : Forme de ''κόσσυϕος''.&lt;br&gt;
'''κόσσυϕος, -ύϕου (nom commun) (m)''' : merle.&lt;br&gt;
'''κόσος, -η, -ον (adjectif)''' : Forme ionienne de ''πόσος''.&lt;br&gt;
'''κόττος, -ου (m)''' : coq.&lt;br&gt;
'''κόττυϕος, -ύϕου (nom commun) (m)''' : Forme attique de ''κόσσυϕος''.&lt;br&gt;
'''κοτύλη, -ης (nom commun) (f)''' : écuelle.&lt;br&gt;
'''κουρεύς, -έως (nom commun) (m)''' : barbier.&lt;br&gt;
'''κουρεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : boutique du barbier.&lt;br&gt;
'''κούρη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''κόρη''.&lt;br&gt;
'''κοῦρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''κόρος''.&lt;br&gt;
'''κοῦ (adverbe interrogatif)''' : Forme ionienne de ''ποῦ''.&lt;br&gt;
'''κοῦφος, -ύφη, -ῦφον (adjectif)''' : léger.&lt;br&gt;
'''κουφότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κοῦφος''.&lt;br&gt;
'''κουφότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κοῦφος''.&lt;br&gt;
'''κούφως (adverbe)''' : légèrement.&lt;br&gt;
'''κόφινος, -ίνου (nom commun) (m)''' : corbeille.&lt;br&gt;
'''κοχλιάριον, -ίου (nom commun) (n)''' : cuillère.&lt;br&gt;
'''κοχλίας, -ου (nom commun) (m)''' : escargot.&lt;br&gt;  
'''κρα (onomatopée)''' : croa.&lt;br&gt; 
'''κράϐατος, -άτου (nom commun) (m)''' : Forme macédonienne de ''κράϐϐατος''.&lt;br&gt;
'''κράϐϐατος, -άτου (nom commun) (m)''' : grabat.&lt;br&gt;
'''κραιπάλη, -ης (nom commun) (f)''' : ivresse.&lt;br&gt;
'''κραίνω (verbe)''' : Commander, gouverner.&lt;br&gt;
'''κράμϐη, -ης (nom commun) (f)''' : chou.&lt;br&gt;
'''κράμϐος, -η, -ον (f)''' : fort (en parlant de la voix ou du son).&lt;br&gt;
'''κρανίον, -ου (nom commun) (n)''' : crâne.&lt;br&gt;
'''κρανοκοπέω (verbe)''' : décapiter.&lt;br&gt;
'''κράνος, -ους (nom commun) (n)''' : casque.&lt;br&gt;
'''κρᾶσις, -άσεως (nom commun) (n)''' : mélange de deux ou plusieurs choses.&lt;br&gt;
'''κράτειρα, -ίρας (nom commun) (f)''' : dirigeante.&lt;br&gt;
'''κράτος, -ους (nom commun) (n)''' : Force du corps, vigueur, solidité. Domination, puissance.&lt;br&gt;
'''κράτωρ, -ορος (nom commun) (m)''' : dirigeant.&lt;br&gt;
'''κραυγάζω (verbe)''' : crier.&lt;br&gt;
'''κραυγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : cri.&lt;br&gt;
'''κρέας, -ατος (nom commun) (n)''' : viande.&lt;br&gt;
'''κρεῖας, -ίατος (nom commun) (n)''' : Forme homérique de ''κρέας''.&lt;br&gt;
'''κρείουσα, -ας (nom commun) (f)''' : cri.&lt;br&gt;
'''κρείσσων, -ων, -ον (adjectif)''' : maîtresse ; souveraine.&lt;br&gt;
'''κρείων, -οντος (nom commun) (m)''' : seigneur, maître ; souverain.&lt;br&gt;
'''κρέξ, -κου (nom commun) (m)''' : râle (oiseau).&lt;br&gt;
'''κρέων, -οντος (nom commun) (m)''' : Forme homérique de ''κρείων''.&lt;br&gt;
'''κρημνός, -οῦ (nom commun) (m)''' : falaise, précipice.&lt;br&gt;
'''κρηναῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''κρήνη, -ης (nom commun) (m)''' : Source, puits ; fontaine. (Poétique) (Au pluriel) Eau.&lt;br&gt; 
'''κρηπίς, -ῖδος (nom commun) (f)''' : pantoufle.&lt;br&gt;
'''κρῆσις, -ήσεως (nom commun) (n)''' : Forme ionienne de ''κρᾶσις''.&lt;br&gt;
'''κρῆς, -ήτος (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''κρέας''.&lt;br&gt;
'''κρίϐανος, -άνου (nom commun) (m)''' : braséro ; four à pain.&lt;br&gt;
'''κρίκος, -ου (nom commun) (m)''' : anneau.&lt;br&gt;
'''κρῖμα, -ίματος (nom commun) (n)''' : Objet de contestation, contestation, querelle. (Par suite) Jugement, décision judiciaire. Condamnation, peine. (Par extension) Jugement, Décision. Action de juger.&lt;br&gt;
'''κριός, -οῦ  (nom commun) (m)''' : bélier.&lt;br&gt;
'''κρίνω (verbe)''' : décider.&lt;br&gt; 
'''κρίσις, -ίσεως (nom commun) (f)''' : décision.&lt;br&gt; 
'''κριτήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : test.&lt;br&gt; 
'''κριτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : interprète.&lt;br&gt;
'''κριτής, -οῦ  (nom commun) (m)''' : juge.&lt;br&gt;
'''κριτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : décisif.&lt;br&gt;
'''κριτικῶς (adverbe)''' : décisivement.&lt;br&gt;
'''κριτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κριτικός''.&lt;br&gt;
'''κριτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κριτικός''.&lt;br&gt;
'''κροκόδειλος, -ίλου (nom commun) (m)''' : crocodile.&lt;br&gt;
'''κρόμμυον, -ύου (nom commun) (n)''' : ognon.&lt;br&gt;
'''κρόμυον, -ύου (nom commun) (n)''' : Variante de ''κρόμμυον''.&lt;br&gt;
'''κρόταφος, -άφου  (nom commun) (m)''' : tempe.&lt;br&gt;	
'''κροῦσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : Choc, collision ; impact, percussion.&lt;br&gt; 
'''κρούω (verbe)''' : heurter, choquer. Frapper l’un contre l’autre. Frapper les cordes d’un instrument. Heurter ou pousser pour mettre en mouvement. Heurter avec le doigt pour l’éprouver et le faire résonner. (Figuré) Piquer, chatouiller en parlant de sensations physiques.&lt;br&gt; 
'''κρυμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : gel.&lt;br&gt;
'''κρύος, -ους (nom commun) (n)''' : froid glacial. Frisson (de crainte).&lt;br&gt;
'''κρύσταλλος, -άλλου (nom commun) (m)''' : Eau congelée ; verre transparent.&lt;br&gt;
'''κροκόδειλος, -ίλου (nom commun) (m)''' : crocodile.&lt;br&gt;
'''κρόκος, -ου (nom commun) (m)''' : safran.&lt;br&gt;
'''κρυπτός, -ός, -όν (adjectif)''' :  caché, secret.&lt;br&gt;
'''κρύπτω (verbe)''' : cacher.&lt;br&gt;
'''κρυφᾷ (adverbe)''' : Forme dorienne de ''κρυφῇ''.&lt;br&gt;
'''κρυφῇ (adverbe)''' : secrètement.&lt;br&gt;
'''κρύφος, -ου (nom commun) (f)''' : Action de cacher ; cachette.&lt;br&gt;
'''κρωγμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : croassement.&lt;br&gt;
'''κρώζω (verbe)''' : croasser.&lt;br&gt;
'''κρωσσίον, -ου (nom commun) (n)''' : cruche.&lt;br&gt;
'''κρωσσός, -οῦ (nom commun) (m)''' : jarre ; urne.&lt;br&gt;
'''κτείνω (verbe)''' : tuer.&lt;br&gt;
'''κτείς, -ενός (nom commun) (m)''' : Peigne. Râteau. (Au pluriel) Doigts.&lt;br&gt;
'''κτένιον, -ίου (nom commun) (m)''' : Diminutif de ''κτείς''.&lt;br&gt;
'''κτῆνος, -ήνους (nom commun) (n)''' : (Au pluriel) Bétail. (Au singulier) Bête domestique.&lt;br&gt;
'''κτίριον, -ίου (nom commun) (n)''' : bâtiment.&lt;br&gt;
'''κτυπέω (verbe)''' : claquer.&lt;br&gt;
'''κτύπημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : claquement.&lt;br&gt; 
'''κτῶμαι (verbe)''' : acquérir.&lt;br&gt;
'''κυανός, -ή, -όν (adjectif)''' : bleu.&lt;br&gt;
'''κυϐέρνησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : pilotage ; gouvernement.&lt;br&gt; 
'''κυϐερνήτης, -ου (nom commun) (m)''' : pilote ; gouverneur.&lt;br&gt;  
'''κυϐερνητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : pilotable ; gouvernemental.&lt;br&gt;  
'''κυϐερνισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : pilotage ; gouvernement.&lt;br&gt;
'''κυϐερνῶ (verbe)''' : piloter ; gouverner.&lt;br&gt; 
'''κῦδος, -ύδους (nom commun) (n)''' : gloire ; renommée.&lt;br&gt; 
'''κυῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κύημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : vague.&lt;br&gt; 
'''κύησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : grossesse.&lt;br&gt;  
'''κύκλος, -ου (nom commun) (m)''' : cercle ; rond.&lt;br&gt;  
'''κυκλῶ (verbe)''' : Tourner, rouler. Envelopper, cerner.&lt;br&gt;
'''κύκλωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : circuit.&lt;br&gt; 
'''κυκλών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : cyclone.&lt;br&gt;
'''κύκνος, -ου (nom commun) (m)''' : cygne.&lt;br&gt; 
'''κυλινδρικός, -ή, -όν (adjectif)''' : cylindrique.&lt;br&gt;
'''κύλινδρος, -ίνδρου (nom commun) (m)''' : cylindre.&lt;br&gt;
'''κυλίνδω (verbe)''' : rouler.&lt;br&gt;
'''κύλιξ, -κος (nom commun) (f)''' : coupe (récipient).&lt;br&gt;  
'''κυλλός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme chypriote de ''χωλός''.&lt;br&gt; 
'''κῦμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : onde ; vague.&lt;br&gt; 
'''κυναλώπηξ, -εκος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κυνηγός, -οῦ (nom commun) (m)''' : chasseur.&lt;br&gt;
'''κυνηγῶ (verbe)''' : chasser.&lt;br&gt;
'''κύνικλος, -ίκλου (nom commun) (m)''' : Forme de ''κόνικλος''.&lt;br&gt; 
'''κυνικός, -ή, -όν (adjectif)''' : canin ; (Philosophie) cynique.&lt;br&gt;
'''κυπάρισσος, -ίσσου (nom commun) (f)''' : cyprès.&lt;br&gt;
'''κυπάριττος, -ίττου (nom commun) (f)''' : Forme attique de ''κυπάρισσος''.&lt;br&gt;
'''κυπρῖνος, -ίνου (nom commun) (m)''' : carpe.&lt;br&gt;
'''κύπτω (verbe)''' : se baisser en avant. Baisser la tête (ou les yeux) de honte.&lt;br&gt;
'''κυρία, -ας (nom commun) (f)''' :  maîtresse ; souveraine.&lt;br&gt;
'''κυριακός, -ή, -όν (adjectif)''' : seigneurial.&lt;br&gt;
'''κύριος, -ίου (nom commun) (m)''' : maître ; souverain.&lt;br&gt;
'''κύρος, -ους (nom commun) (n)''' : prestige.&lt;br&gt;
'''κῦρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : décret.&lt;br&gt;
'''κῦρρος, -ύρρου (nom commun) (m)''' : Forme thessalienne de ''κύριος''.&lt;br&gt; 
'''κύρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : sanction.&lt;br&gt; 
'''κυρῶ (verbe)''' : confirmer, ratifier ; sanctionner.&lt;br&gt;
'''κυσός, -οῦ (nom commun) (m)''' : sexe de la femme.&lt;br&gt; 
'''κύστιγξ, -γος (nom commun) (f)''' : vésicule.&lt;br&gt; 
'''κύστις, -εως (nom commun) (f)''' : sac ; (Au pluriel) Poches sous les yeux.&lt;br&gt;
'''κύσσω (verbe)''' : Forme poétique de ''κύσω''.&lt;br&gt;
'''κύσω (verbe)''' : donner un baiser.&lt;br&gt;
'''κύτος, -ους (nom commun) (n)''' : Creux d'un navire, d'un bouclier, d'une cuirasse. Objet creux. Qui recouvre ou enveloppe.&lt;br&gt; 
'''κυφός, -ή, -όν (adjectif)''' : Arqué, bossu. Courbé.&lt;br&gt;
'''κυφότατος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κυφός''.&lt;br&gt;
'''κυφότερος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κυφός''.&lt;br&gt;
'''κύφων, -ονος (nom commun) (m)''' : pilori.&lt;br&gt;
'''κύφωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''κυφῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''κύψελος, -έλου (nom commun) (m)''' : martinet (oiseau).&lt;br&gt;
'''κύων, -ός (nom commun) (m/f)''' : chien(ne).&lt;br&gt;
'''κωδωνίζω (verbe)''' : sonner les cloches.&lt;br&gt;
'''κωδώνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : clochette.&lt;br&gt;
'''κωδωνόκροτος, - ()''' : .&lt;br&gt;
'''κωδωνοφαλαρόπωλος, - ()''' : .&lt;br&gt;
'''κωδωνοφορέω (verb)''' : .&lt;br&gt;
'''κώδων, -ος (nom commun) (m)''' : cloche.&lt;br&gt;
'''κωκύω (verbe)''' : .&lt;br&gt;  
'''κώληψ, -πος (nom commun) (f)''' : jarret.&lt;br&gt;
'''κωλοϐαθριστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : Acrobate marchant sur des échasses.&lt;br&gt;
'''κωλόϐαθρον, -άθρου (nom commun) (n)''' : échasse.&lt;br&gt;
'''κῶλον, -ώλου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''κώμη, -ης (nom commun) (f)''' : village ; quartier.&lt;br&gt;
'''κωμικός, -ή -όν (adjectif)''' : comique.&lt;br&gt; 
'''κωµικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''κωµικῶς''.&lt;br&gt;
'''κωµικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''κωµικῶς''.&lt;br&gt;
'''κωµικῶς (adverbe)''' : comiquement.&lt;br&gt;
'''κωµικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''κωµικός''.&lt;br&gt;
'''κωµικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''κωµικός''.&lt;br&gt;
'''κῶμος, -ώμου (nom commun) (m)''' : Festin, banquet. (Par extension) Troupe impétueuse (en parlant des Érinyes), bande.&lt;br&gt;
'''κωμόπολις, -όλεως (nom commun) (n)''' : bourgade.&lt;br&gt;
'''κωμῳδία, -ας (nom commun) (f)''' : poésie satirique.&lt;br&gt;
'''κωνωπεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : moustiquaire.&lt;br&gt;
'''κώνωψ, -ωπος (nom commun) (m)''' : cousin (genre de moustique) ; moucheron.&lt;br&gt;
'''κώπα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''κώπη''.&lt;br&gt;
'''κωπέω (f)''' : ramer.&lt;br&gt;
'''κώπη, -ης (nom commun) (f)''' : Anse, poignée (d’une rame), manche. Rame.&lt;br&gt;
'''κωπίον, -ίου (nom commun) (n)''' : Diminutif de ''κώπη''.&lt;br&gt;
'''κώρα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''κόρη''.&lt;br&gt;  
'''κῶρος, -ώρου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''κόρος''.&lt;br&gt;
'''κῶς (adverbe)''' : Forme ionienne de ''πῶς''.&lt;br&gt;
'''κώταλις, - (nom commun) (f)''' : cuillère.&lt;br&gt;
'''κωφός, -ή -όν (adjectif)''' : sourd.&lt;br&gt; 
'''Καικιλία, -ας (nom propre) (f)''' : Cécile.&lt;br&gt; 
'''Καικίλιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Cécilius.&lt;br&gt; 
'''Κάϊν (nom propre) (m)''' : Caïn.&lt;br&gt; 
'''Καινὴ Διαθήκη (locution nominale) (f)''' : Nouveau Testament.&lt;br&gt;
'''Καῖσαρ, -ίσαρος (nom propre) (m)''' : César.&lt;br&gt; 
'''Καλλίας, -ου  (nom propre) (m)''' : Callias.&lt;br&gt; 
'''Καλλικρατίδας, -ου (nom propre) (m)''' : Callicratidas.&lt;br&gt;
'''Καλλίμαχος, -άχου (nom propre) (m)''' : Callimaque.&lt;br&gt;
'''Καλλιόπη, -ης (nom propre) (f)''' : Calliope.&lt;br&gt;
'''Καλλιρόη, -ης (nom propre) (f)''' : Callirhoé.&lt;br&gt;
'''Καλλιστώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Callisto.&lt;br&gt;
'''Καλυψώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Calypso.&lt;br&gt;
'''Καμϐύσης, -ου (nom propre) (m)''' : Cambyse.&lt;br&gt; 
'''Κανδάκη, -ης (nom propre) (f)''' : Candace.&lt;br&gt;
'''Καρδοῦχος, -ύχου (nom commun) (m)''' : Kurde.&lt;br&gt;
'''Καρκίνος, -ου (nom propre) (m)''' : Cancer.&lt;br&gt;
'''Κᾶρ, -άρος (nom propre) (f)''' : Forme éolienne de ''Κήρ''.&lt;br&gt;
'''Καρχηδόνιος, -ίου (nom commun) (m)''' : Carthaginois.&lt;br&gt;
'''Καρχηδών, -όνος (nom propre) (f)''' : Carthage.&lt;br&gt;
'''Κασσάνδρα, -ας (nom propre) (f)''' : Cassandre.&lt;br&gt;
'''Κάσσανδρος, -άνδρου (nom commun) (m)''' : Cassandre.&lt;br&gt;
'''Κελτίς, -δος (nom commun) (f)''' : Celte.&lt;br&gt;
'''Κελτός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Celte.&lt;br&gt;
'''Κερασούντιος, -α, -ον (adjectif)''' : cérasien.&lt;br&gt;
'''Κερασοῦς, -ῦντος (nom commun) (m)''' : Cérasus.&lt;br&gt;
'''Κέρϐερος, -έρου (nom propre) (m)''' : Cerbère.&lt;br&gt;
'''Κέρκωψ, -πος (nom propre) (m)''' : Cercops.&lt;br&gt;
'''Κήρ, -ός (nom propre) (f)''' : Une des Kères.&lt;br&gt;
'''Κηφισιά, -ᾶς (nom propre) (f)''' : Céphisia.&lt;br&gt;
'''Κικέρων, -ος (nom propre) (m)''' : Cicéron.&lt;br&gt;
'''Κιλικία, -ας (nom propre) (f)''' : Cilicie.&lt;br&gt;
'''Κίρκη, -ης (nom propre) (f)''' : Circé.&lt;br&gt;
'''Κλεάνθης, -ου (nom propre) (m)''' : Cléante.&lt;br&gt;
'''Κλεισθένης, -ους (nom propre) (m)''' : Clisthène.&lt;br&gt;
'''Κλείτανδρος, -άνδρου (nom propre) (m)''' : Clitandre.&lt;br&gt;
'''Κλειτόμαχος, -άχου (nom propre) (m)''' : Clitomaque.&lt;br&gt;
'''Κλεῖτος, -ίτου (nom propre) (m)''' : Cleithos.&lt;br&gt;
'''Κλειτοφῶν, -τος (nom propre) (m)''' : Clitophon.&lt;br&gt;
'''Κλειώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Clio.&lt;br&gt;
'''Κλεoμήδης, -ους (nom propre) (m)''' : Cléomède.&lt;br&gt;
'''Κλεοπᾶς, -ᾶ (nom propre) (m)''' : Cléopas.&lt;br&gt;
'''Κλεοπάτρα, -ας (nom propre) (f)''' : Cléopâtre.&lt;br&gt;
'''Κλεόπατρος, -άτρου (nom propre) (m)''' : Cléopatros.&lt;br&gt;
'''Κλεώνυμος, -ύμου (nom propre) (m)''' : Cléonyme.&lt;br&gt;
'''Κλωθώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Clotho (première Moire).&lt;br&gt;
'''Κόϊντος, -ΐντου (nom propre) (m)''' : Quentin.&lt;br&gt;
'''Κοῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Céos.&lt;br&gt;
'''Κολοφών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : Colophon (ville).&lt;br&gt;
'''Κολχίς, -δος (nom propre) (f)''' : Colchide.&lt;br&gt;
'''Κολχός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Colchien.&lt;br&gt;
'''Κόνων, -ος (nom commun) (m)''' : Conon.&lt;br&gt;
'''Κόραμα, -ας (nom propre) (f)''' : Göreme.&lt;br&gt;
'''Κορίνθιος, -ίου (nom commun) (f)''' : Corinthien.&lt;br&gt;
'''Κόρινθος, -ίνθου (nom propre) (f)''' : Corinthe.&lt;br&gt;
'''Κορσίς, -δος (nom propre) (f)''' : Corse.&lt;br&gt;
'''Κόρκυρα, -ύρας (nom propre) (f)''' : Corcyre.&lt;br&gt;
'''Κορυφώ, -οῦς (nom propre) (m)''' : Corfou (île).&lt;br&gt;
'''Κότταλος, -άλου (nom propre) (m)''' : Cottalos.&lt;br&gt;
'''Κράτος, -ους (nom propre) (m)''' : Cratos.&lt;br&gt;
'''Κρατύλος, -ου (nom propre) (m)''' : Cratyle.&lt;br&gt;
'''Κρεῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Crios.&lt;br&gt;
'''Κρέουσα, -ας (nom propre) (f)''' : Créuse.&lt;br&gt;
'''Κρέων, -οντος (nom propre) (m)''' : Créon.&lt;br&gt;
'''Κριός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Bélier.&lt;br&gt;
'''Κρίτοϐουλος, -ύλου (nom propre) (m)''' : Critobule.&lt;br&gt;
'''Κροῖσος, -ίσου (nom propre) (m)''' : Crésus.&lt;br&gt;
'''Κρίτοϐουλος, -ύλου (nom propre) (m)''' : Critobule.&lt;br&gt;
'''Κροκοδειλόπολις, -όλεως (nom propre) (f)''' : Fayoum.&lt;br&gt;
'''Κτησιφῶν, -τος (nom propre) (m)''' : Ctésiphon.&lt;br&gt;
'''Κτιμένη, -ης (nom propre) (f)''' : Ctimène (sœur d'Ulysse).&lt;br&gt;
'''Κυαξάρης, -ου (nom propre) (m)''' : Cyaxare.&lt;br&gt;
'''Κύθηρα, -ήρων (nom propre) (n)''' : Cythère.&lt;br&gt;
'''Κυθήριος, -ίου (nom commun)''' : Cythérien.&lt;br&gt;
'''Κύκλωψ, -ωπος (nom propre) (m)''' : Cyclope.&lt;br&gt;
'''Κυνόσαργες, -ων (nom propre) (m)''' : Cynosarges.&lt;br&gt;
'''Κύπριος, -ίου  (nom commun) (m)''' : Chypriote.&lt;br&gt; 
'''Κύπρος, -ου (nom propre) (f)''' : Chypre.&lt;br&gt; 
'''Κύριλλος, -ίλλου (nom propre) (m)''' : Cyrille.&lt;br&gt;
'''Κύριος, -ίου (nom propre) (m)''' : Seigneur.&lt;br&gt;
'''Κύρνιος, -ίου  (nom commun) (m)''' : Corse.&lt;br&gt; 
'''Κύρνος, -ου  (nom propre) (f)''' : Corse.&lt;br&gt; 
'''Κῦρος, -ύρου (nom propre) (m)''' : Cyrus.&lt;br&gt;
'''Κύψελος, -έλου (nom propre) (m)''' : Cypsélos.&lt;br&gt;
'''Κωκυτός, -τοῦ (nom propre) (m)''' : Cocyte.&lt;br&gt;
'''Κωνσταντῖνος, -ίνου (nom propre) (m)''' : Constantin.&lt;br&gt;
'''Κωνσταντινούπολις, -όλεως  (nom propre) (f)''' :  Constantinople.&lt;br&gt;

==Λ==
'''λαϐή, -ῆς (nom commun) (f)''' : anse.&lt;br&gt;  
'''λάϐρυς, -εως (nom commun) (f)''' : labrys.&lt;br&gt; 
'''λαϐύρινθος, -ίνθου (nom commun) (m)''' : labyrinthe.&lt;br&gt; 
'''λάγανον, -άνου (nom commun) (n)''' : crêpe.&lt;br&gt;
'''λαγαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : Creux, enfoncé ; lâche, ample.&lt;br&gt;  
'''λαγνεία, -ας (nom commun) (f)''' : libertinage.&lt;br&gt;
'''λάγνευμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : coït (acte).&lt;br&gt;
'''λαγνεύω (verbe)''' : coïter.&lt;br&gt;
'''λάγνης, -ης, -ες (adjectif)''' : Forme attique de ''λάγνος''.&lt;br&gt;
'''λάγνος, -α, -ον (adjectif)''' : libertin, débauché.&lt;br&gt; 
'''λαγός, -οῦ  (nom commun) (m)''' : lièvre.&lt;br&gt;
'''λάγυνος, -ύνου (nom commun) (m/f)''' : flacon, pichet.&lt;br&gt;
'''λαγών, -όνος (nom commun) (m)''' : flanc.&lt;br&gt;
'''λαγώς, -ώ (nom commun) (m)''' : Forme attique de ''λαγός''.&lt;br&gt;
'''λᾴα -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''λεία''.&lt;br&gt;
'''λάθος, -ους (nom commun) (n)''' : erreur.&lt;br&gt; 
'''λαϊκός, -ή, -όν (adjectif)''' : populaire.&lt;br&gt; 
'''λαϊκῶς (adverbe)''' : populairement.&lt;br&gt;
'''λαϊκώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''λαϊκός''.&lt;br&gt;
'''λαϊκώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''λαϊκός''.&lt;br&gt;
'''λαϊκώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''λαϊκῶς''.&lt;br&gt;
'''λαϊκώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''λαϊκῶς''.&lt;br&gt; 
'''λαιµός, -οῦ (nom commun) (m)''' : cou, gorge.&lt;br&gt;
'''λαῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : faux.&lt;br&gt; 
'''λαιός, -ά, -όν (adjectif)''' : qui est à gauche.&lt;br&gt; 
'''λαιψηρός, -ά, -όν (adjectif)''' : agile, véhément.&lt;br&gt; 
'''λαιψηρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''λαιψηρός''.&lt;br&gt;
'''λαιψηρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''λαιψηρός''.&lt;br&gt;
'''λαιψηρῶς (adverbe)''' : agilement, véhémentement.&lt;br&gt;
'''λάκτισμα, -ίσματος (nom commun) (n)''' : coup de pied.&lt;br&gt;	
'''λάκυθος, -ύθου (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''λήκυθος''.&lt;br&gt;
'''λακωνικός, -ή, -όν (adjectif)''' : concis.&lt;br&gt;
'''λακωνικότης, -τος (nom commun) (f)''' : concision.&lt;br&gt;
'''λακωνικῶς (adverbe)''' : concisément.&lt;br&gt;
'''λακωνικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''λακωνικός''.&lt;br&gt;
'''λακωνικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''λακωνικός''.&lt;br&gt;
'''λᾳστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''λῃστής''.&lt;br&gt;
'''λαλέω (verbe)''' : Babiller, bavarder.&lt;br&gt;
'''λαλιά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Babil, bavardage.&lt;br&gt;
'''λάλος, -ος, -ον (adjectif)''' : Babillard, bavard.&lt;br&gt;
'''λαμϐάνω (verbe)''' : prendre.&lt;br&gt;
'''λάμϐδα (nom commun) (n)''' : lambda.&lt;br&gt;
'''λαμπάς, -δος (nom commun) (f)''' : torche.&lt;br&gt;
'''λαμπέτης, -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''λαμπέτις, -δος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''λάμπη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme homérique et ionienne de ''λαμπάς''.&lt;br&gt;
'''λαμπηδών, -όνος (nom commun) (f)''' : brillance des yeux.&lt;br&gt;
'''λαμπρός, -ά, -όν (adjectif)''' : brillant.&lt;br&gt;
'''λαμπρῶς (verbe)''' : brillamment.&lt;br&gt;
'''λαμπρώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''λαμπρός''.&lt;br&gt;
'''λαμπρώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''λαμπρός''.&lt;br&gt;
'''λαμπτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : briquet, lanterne ; torche.&lt;br&gt;
'''λαμπυρίς, -δος (nom commun) (f)''' : ver luisant.&lt;br&gt;
'''λάμπω (verbe)''' : briller.&lt;br&gt;
'''λάμψις, -εως (nom commun) (f)''' : brillance des étoiles, des éclairs, du Soleil.&lt;br&gt;
'''λανθάνω (verbe)''' : être caché, faire oublier.&lt;br&gt;
'''λαός, -οῦ (nom commun) (m)''' : peuple.&lt;br&gt;
'''λάριξ, -κος (nom commun) (m)''' : mélèze.&lt;br&gt;
'''λάρυγξ, -γος (nom commun) (m)''' : larynx. (Par suite) Gorge, gosier.&lt;br&gt;
'''λάσανον, -άνου (nom commun) (n)''' : Casserole, marmite ; pot.&lt;br&gt;
'''λατρεία, -ας (nom commun) (f)''' : service à gages. Service d’un dieu ; culte, adoration. Soins à donner au corps ou à l'âme.&lt;br&gt;
'''λατρεύς, -έως (nom commun) (m)''' : serviteur engagé.&lt;br&gt;  
'''λατρεύω (verbe)''' : Être serviteur à gages. (Généralement) Servir que ce soit en parlant d’homme libre ou d’esclaves. (En particulier) Être serviteur de Dieu.&lt;br&gt;
'''λάτρης, -ου (nom commun) (n)''' : adorateur.&lt;br&gt;
'''λάτρον, -ου (nom commun) (n)''' : Gage, salaire ; rémunération.&lt;br&gt;
'''λάφυρον, -ύρου (nom commun) (n)''' : butin.&lt;br&gt;
'''λέαινα, -ίνης (nom propre) (f)''' : lionne.&lt;br&gt;
'''λέϐης, -τος (nom commun) (m)''' : chaudière.&lt;br&gt;
'''λέγω (verbe)''' : choisir.&lt;br&gt;
'''λεία, -ας (nom commun) (f)''' : pillage.&lt;br&gt;
'''λείϐω (verbe)''' : verser.&lt;br&gt;
'''λειμών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : pré.&lt;br&gt;
'''λειμωνήρης, -ης, -ες  (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''λειμωνιάς, -δος (nom commun) (f)''' : lémoniade.&lt;br&gt;
'''λειμώνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''λειμώνιος, -α, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''λειμωνίς, -δος (nom commun) (f)''' : lémoniade.&lt;br&gt;
'''λειμωνοειδής, -ής, -ές  (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''λειμωνόθεν (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''λεῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : lisse, uni.&lt;br&gt;
'''λείριον, -ίου (nom commun) (n)''' : lis (fleur).&lt;br&gt; 
'''λειτούργημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''λειτουργία, -ας (nom commun) (f)''' : Cérémonie publique, service public.&lt;br&gt;
'''λειτουργός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Ministre, fonctionnaire. (Religion) Ministre du culte.&lt;br&gt;
'''λειχήν, -ῆνος (nom commun) (m)''' : Lèpre, dartre sur le corps de l’homme. Cal sur la jambe du cheval. Lichen.&lt;br&gt; 
'''λείχω (verbe)''' : lécher.&lt;br&gt;
'''λεξικός, -ή, -όν (adjectif)''' : lexical.&lt;br&gt; 
'''λεξικόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : dictionnaire.&lt;br&gt;
'''λεξικῶς (adverbe)''' : lexicalement.&lt;br&gt;
'''λεξικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''λεξικός''.&lt;br&gt;
'''λεξικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''λεξικός''.&lt;br&gt;
'''λέξις, -εως (nom commun) (f)''' : Parole, action de parler. Élocution, style, manière de parler.&lt;br&gt; 
'''λεόντειος, -ος, -ον (adjectif)''' : léonin.&lt;br&gt; 
'''λεπίς, -δος (nom commun) (f)''' : Coque d’œuf. Lamelle de métal.&lt;br&gt;
'''λεπτότης, -τος (nom commun) (f)''' : Minceur. Délicatesse.&lt;br&gt;
'''λεπτός, -ή, -όν (adjectif)''' : Dépouillé de sa peau, de sa pellicule. Mince. Délicat.&lt;br&gt;	
'''λεπτότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''λεπτός''.&lt;br&gt;
'''λεπτότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''λεπτός''.&lt;br&gt;
'''λεπτῶς (adverbe)''' : Mincement. Délicatement&lt;br&gt; 
'''λέπω (verbe)''' : Peler, écosser ; écorcher.&lt;br&gt;
'''λευγαλέος, -α, -ον  (adjectif)''' : Triste, malheureux. Irrité, funeste. Désolé.&lt;br&gt;
'''λευκός, -ή, -όν (adjectif)''' : blanc.&lt;br&gt;
'''λεύκη, -ης (nom commun) (f)''' : peuplier.&lt;br&gt;
'''λεύσσω (verbe)''' : voir.&lt;br&gt;
'''λεώϐατος (nom commun)''' : .&lt;br&gt;
'''λεωλογέω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''λέων, -οντος (nom commun) (m)''' : lion.&lt;br&gt;
'''λεώς, -ώ (nom commun) (m)''' : Forme attique de ''λαός''.&lt;br&gt;
'''λεωσφέτερος''' : .&lt;br&gt;
'''λεωφόρος, -ου (nom commun) (f)''' : Avenue, boulevard.&lt;br&gt;
'''λήθαιος, -α, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ληθάνω (verbe)''' : faire oublier.&lt;br&gt;
'''ληθαργέω (verbe)''' : oublier.&lt;br&gt;
'''ληθαργία, -ας (nom commun) (f)''' : léthargie.&lt;br&gt;
'''ληθαργικός, -ή, -όν (adjectif)''' : léthargique.&lt;br&gt;
'''ληθαργικῶς (adverbe)''' : léthargiquement.&lt;br&gt;
'''ληθαργικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ληθαργικός''.&lt;br&gt;
'''ληθαργικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ληθαργικός''.&lt;br&gt;
'''ληθαργικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ληθαργικῶς''.&lt;br&gt;
'''ληθαργικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ληθαργικῶς''.&lt;br&gt;
'''λήθαργος, -άργου (nom commun) (m)''' : torpeur.&lt;br&gt;
'''λήθη, -ης (nom commun) (f)''' : oubli.&lt;br&gt;
'''ληΐη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''λεία''.&lt;br&gt;
'''ληΐς, - (nom commun) (f)''' : Forme homérique de ''λεία''.&lt;br&gt;
'''ληϊστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''λῃστής''.&lt;br&gt;
'''λήιτον, -ίτου (nom commun) (n)''' : (En Achaïe) mairie.&lt;br&gt;
'''λήκυθος, -ύθου (nom commun) (f)''' : petit vase.&lt;br&gt;
'''λῃστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : voleur, brigand. (en particulier) Pirate.&lt;br&gt;
'''λῆξις, -ήξεως (nom commun) (f)''' : tirage au sort.&lt;br&gt; 
'''λῆμμα, -ήμματος (nom commun) (n)''' : Bénéfice, salaire, recette. Gain, profit. Bénéfice.&lt;br&gt; 	
'''λημματιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : receveur.&lt;br&gt;
'''λῆνος, -ήνους (nom commun) (n)''' : laine.&lt;br&gt;
'''ληός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''λαός''.&lt;br&gt;
'''λησμοσύνη, -ης (nom commun) (f)''' : oubli.&lt;br&gt;
'''λῆψις, -ήψεως (nom commun) (f)''' : prise.&lt;br&gt;
'''λίϐανος, -άνου (nom commun) (m)''' : oliban.&lt;br&gt;  
'''λιϐάς, -δος (nom commun) (f)''' : prairie.&lt;br&gt;  
'''λίθος, -ου (nom commun) (m)''' : pierre.&lt;br&gt;
'''λιμήν, -ένος (nom commun) (m)''' : port.&lt;br&gt; 
'''λίμνη, -ης (nom commun) (f)''' : lac.&lt;br&gt; 
'''λιµός, -οῦ (nom commun) (m)''' : faim.&lt;br&gt;
'''λιποθυμῶ (verbe)''' : s’évanouir.&lt;br&gt;
'''λίπος, -ους (nom commun) (n)''' : graisse ; gras.&lt;br&gt;
'''λιπόψυχος, -ος, -ον (adjectif)''' : pusillanime.&lt;br&gt;
'''λιτότης, -τος (nom commun) (f)''' : simplicité.&lt;br&gt; 
'''λιτός, -ή, -όν (adjectif)''' : Uni. Simple, sans apprêts. (Par extension) Pauvre, chétif, faible, petit.&lt;br&gt; 
'''λίψ, -ϐος (nom commun) (m)''' : sud-ouest.&lt;br&gt;
'''λογίζομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''λογικός, -ή, -όν (adjectif)''' : intellectuel ; rationnel.&lt;br&gt; 
'''λογικότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''λογικός''.&lt;br&gt;
'''λογικότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''λογικός''.&lt;br&gt;
'''λογικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''λογικῶς''.&lt;br&gt;
'''λογικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''λογικῶς''.&lt;br&gt;
'''λογικῶς (adverbe)''' : intellectuellement ; rationnellement.&lt;br&gt;
'''λόγιον, -ίου (nom commun) (n)''' : oracle.&lt;br&gt; 
'''λόγος, -ου (nom commun) (m)''' : discours, sujet ; parole.&lt;br&gt;
'''λοιμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : peste.&lt;br&gt;
'''λοίμωξις, -ώξεως (nom commun) (f)''' : infestation.&lt;br&gt;
'''λοπαδοτεμαχοσελαχογαλεοκρανιολειψανοδριμυποτριμματοσιλφιοκαραϐομελιτοκατακεχυμενοκιχλεπικοσσυφοφαττοπεριστεραλεκτρυονοπτεκεφαλλιοκιγκλοπελειολαγῳ-οσιραιοϐαφητραγανοπτερυγών (nom commun) (m)''' : bigornocabillofricandortolangoustabricobouillabopoulaupococovin (Plat formé de dix-sept ingrédients différents, décrit par Aristophane dans ''L’Assemblée des femmes''. (v. 1169-1174)&lt;br&gt;
'''λόγχη, -ης (nom commun) (f)''' : lance.&lt;br&gt;	
'''λοπάς, -δος (nom commun) (f)''' : écuelle.&lt;br&gt;
'''λορδός, -ή, -όν (adjectif)''' : courbé.&lt;br&gt;	
'''λορδότατος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''λορδός''.&lt;br&gt;
'''λορδότερος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''λορδός''.&lt;br&gt;
'''λορδῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''λουτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : baignoire.&lt;br&gt;
'''λούω (verbe)''' : baigner.&lt;br&gt;
'''λόφος, -ου (nom commun) (m)''' : colline.&lt;br&gt;
'''λοχαγός, -οῦ (nom commun) (m)''' : capitaine.&lt;br&gt;
'''λόχος, -ου (nom commun) (m)''' : compagnie.&lt;br&gt; 
'''λύγη, -ης (nom commun) (f)''' : crépuscule, pénombre.&lt;br&gt;
'''λύγξ, -γός (nom commun) (f)''' : hoquet.&lt;br&gt;
'''λύγξ, -κός (nom commun) (m/f)''' : lynx.&lt;br&gt;
'''λυγρός, -ά, -όν (adjectif)''' : Fâcheux, triste. Malfaisant.&lt;br&gt;
'''λύκαινα, -ίνης (nom commun) (f)''' : louve.&lt;br&gt;
'''λυκάνθρωπος, -ώπου (nom commun) (m)''' : loup-garou.&lt;br&gt;
'''λυκίσκος, -ου (nom commun) (m)''' : chien-loup.&lt;br&gt;
'''λύκος, -ου (nom commun) (m)''' : loup.&lt;br&gt;
'''λύμα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''λύμη''.&lt;br&gt;
'''λῦμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''λῦμαξ, -ύμακος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''λυμαίνομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''λυμαντήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : destructeur.&lt;br&gt;
'''λυμαντήριος, -α, -ον	(adjectif)''' : injurieux, destructeur.&lt;br&gt;
'''λυμαντής, -οῦ (nom commun) (m)''' : coureur.&lt;br&gt;
'''λυμαντικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''λυμάντωρ, - (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''λῦμαρ, -ύμαρος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''λύμασις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''λυμάχη, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;	
'''λύμη, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''λύπη, -ης (nom commun) (f)''' : regret.&lt;br&gt;
'''λυποῦμαι (verbe)''' : être affligé.&lt;br&gt;
'''λυπῶ (verbe)''' : regretter.&lt;br&gt;
'''λύρα, -ας (nom commun) (f)''' : lyre. (Par extension) Constellation de la lyre. (Par extension) Poisson du même nom.&lt;br&gt;
'''λύσσα, -ης (nom commun) (f)''' : Rage. (maladie canine) Fureur belliqueuse, frénésie.&lt;br&gt;
'''λύτρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : rédemption.&lt;br&gt;
'''λύττα, -ης (nom commun) (f)''' : Forme attique de ''λύσσα''.&lt;br&gt;
'''λύχνος, -ου (nom commun) (m)''' : lampe.&lt;br&gt;
'''λωρίς, -δος (nom commun) (f)''' : bande.&lt;br&gt;
'''λῶρος, -ώρου (nom commun) (m)''' : bande.&lt;br&gt;
'''Λάζαρος, -άρου (nom propre) (m)''' : Lazare.&lt;br&gt; 
'''Λαέρτης, -ου (nom propre) (m)''' : Laërte (père d’Ulysse).&lt;br&gt;
'''Λαῖλαψ, -ίλαπου (nom propre) (m)''' : Lélaps.&lt;br&gt;
'''Λάκαινα, -ίνης (nom commun) (m)''' : Laconienne.&lt;br&gt;
'''Λακεδαιμόνιος, -ίου (nom commun) (m)''' : Lacédémonien.&lt;br&gt;
'''Λακεδαίμων, -ονος (nom propre) (f)''' : Lacédémone.&lt;br&gt;
'''Λακωνία, -ας (nom propre) (m)''' : Laconie.&lt;br&gt;
'''Λάκων, -ος (nom commun) (m)''' : Laconien.&lt;br&gt;
'''Λάμια, -ας (nom propre) (m)''' : Lamia.&lt;br&gt;
'''Λαμπάς, -δος (nom propre) (f)''' : Lampade.&lt;br&gt;
'''Λαμπετίη, -ης (nom propre) (f)''' : Lampétie.&lt;br&gt;
'''Λάμπος, -ου (nom propre) (m)''' : Lampos.&lt;br&gt;
'''Λαοδίκη, -ης (nom propre) (f)''' : Laodicé.&lt;br&gt;
'''Λαοκόων, -οντος (nom propre) (m)''' : Laocoon.&lt;br&gt;
'''Λαομέδων, -οντος (nom propre) (m)''' : Laomédon (fils d’Ilos et d’Eurydice).&lt;br&gt;
'''Λατῖνος, -ίνου (nom propre) (m)''' : Latinos.&lt;br&gt;
'''Λάτιον, -ίου (nom propre) (n)''' : Latium.&lt;br&gt;
'''Λατώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Forme dorienne de ''Λητώ''.&lt;br&gt;
'''Λαύρειον, -ίου (nom propre) (m)''' : Laurion.&lt;br&gt;
'''Λάχεσις, -εως (nom propre) (f)''' : Lachésis (deuxième Moire).&lt;br&gt;
'''Λέανδρος, -άνδρου (nom propre) (m)''' : Léandre.&lt;br&gt;
'''Λεία, -ας  (nom propre) (f)''' : Léa.&lt;br&gt;
'''Λεύκιππος, -ίππου (nom propre) (m)''' : Leucippe.&lt;br&gt;
'''Λευκοτεκία, -ας  (nom propre) (f)''' : Variante de ''Λoυκoτοκία''.&lt;br&gt;
'''Λεωνίδας, -ου (nom propre) (m)''' : Léonidas.&lt;br&gt;
'''Λέων, -οντος (nom propre) (m)''' : Lion.&lt;br&gt;
'''Λεωχάρης, -ου (nom propre) (m)''' : Léocharès.&lt;br&gt;
'''Λήθη, -ης (nom propre) (f)''' : Léthé.&lt;br&gt;
'''Λητώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Léto.&lt;br&gt;
'''Λιϐύη, -ης (nom propre) (f)''' : Lybie.&lt;br&gt;
'''Λίϐυς, -ος (nom commun) (m)''' : Libyen.&lt;br&gt;
'''Λουκᾶνος, -άνου (nom commun) (m)''' : Lucanien.&lt;br&gt;
'''Λουκᾶς, -ᾶ (nom propre) (m)''' : Luke ; Lucas.&lt;br&gt;
'''Λουκιανός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Lucien.&lt;br&gt;
'''Λoυκoτοκία, -ας  (nom propre) (f)''' : Lutèce.&lt;br&gt; 
'''Λουκρητία, -ας  (nom propre) (f)''' : Lucrèce.&lt;br&gt; 
'''Λουκρήτιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Lucrèce.&lt;br&gt;
'''Λυγκεύς, -έως  (nom propre) (m)''' : Lyncée.&lt;br&gt;
'''Λυκάμϐης, -ου (nom propre) (m)''' : Lycambès.&lt;br&gt;
'''Λυκάων, -ονος (nom propre) (m)''' : Lycaon.&lt;br&gt;
'''Λύκειον, -ίου (nom propre) (m)''' : Lycée. (Gymnase au nord-est d’Athènes où enseigna Aristote.)&lt;br&gt;
'''Λυκομήδης, -ου (nom propre) (m)''' : Lycomède.&lt;br&gt;
'''Λυκόπολις, -όλεως (nom propre) (f)''' : Assiout.&lt;br&gt;
'''Λυκοῦργος, -ύργου (nom propre) (m)''' : Lycurgue.&lt;br&gt;
'''Λύσανδρος, -άνδρου (nom propre) (m)''' : Lysandre.&lt;br&gt;
'''Λυσιδίκη, -ης (nom propre) (f)''' : Lysidice.&lt;br&gt;
'''Λύσις, -δος (nom propre) (m)''' : Lysis. (œuvre de Platon)&lt;br&gt;
'''Λῦσις, -ύσεως  (nom propre) (m)''' Lysis. (philosophe grec)&lt;br&gt;
'''Λωΐς, -δος  (nom propre) (f)''' Loïs. (Personnage du Nouveau Testament : ''Timothée'', 1-5)&lt;br&gt;

==Μ==
'''-μα, -τος (suffixe)''' : suffixe marquant des noms neutres abstraits.&lt;br&gt;
'''μά (particule)''' : par. (Particule interjective.) (+ nom de divinité a l’accusatif)&lt;br&gt;
'''μαγειρεῖον, -ίρου (nom commun) (n)''' :  cuisine (pièce).&lt;br&gt; 
'''μαγειρεύω (verbe)''' : cuisiner.&lt;br&gt; 
'''μαγείρισσα, -ας (nom commun) (f)''' : cuisinière.&lt;br&gt;
'''μάγειρος, -ίρου (nom commun) (m)''' : cuisinier.&lt;br&gt;
'''μαγικός, -ή, -όν (adjectif)''' : magique.&lt;br&gt;
'''μαγικῶς (adverbe)''' : magiquement.&lt;br&gt;
'''μαγικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''μαγικός''.&lt;br&gt;
'''μαγικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''μαγικός''.&lt;br&gt;
'''μάγος, -ου (nom commun) (m)''' : Enchanteur, magicien ; sorcier.&lt;br&gt;
'''μαδαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : moite ; mouillé.&lt;br&gt;
'''μαδάω (verbe)''' : être moite/mouillé.&lt;br&gt;
'''μᾶζα, -άζης (nom commun) (f)''' : masse (tas).&lt;br&gt;
'''μαζός, -οῦ (nom commun) (m)''' : sein.&lt;br&gt;
'''μάθημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : leçon.&lt;br&gt; 
'''μαθητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : disciple.&lt;br&gt;
'''μάθησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : apprentissage.&lt;br&gt;
'''µαῖα, -ίας (nom propre) (f)''' : mère ; sage-femme.&lt;br&gt;
'''μαίευμα, -ύµατος (nom commun) (n)''' : accouchement.&lt;br&gt;
'''μαίευσις, -ύσεως  (nom propre) (f)''' : accouchement.&lt;br&gt;
'''μαιευτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : maïeutique.&lt;br&gt;
'''μαιεύομαι (verbe)''' : faire accoucher.&lt;br&gt;
'''μαίνομαι (verbe)''' : être fou, délirer ; être enragé.&lt;br&gt;
'''μαίομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''μαιμάω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''μακάριος, -ία, -άριον (adjectif)''' : béni, bienheureux ; heureux, fortuné.&lt;br&gt; 
'''μακρός, -ά, -όν (adjectif)''' : (idée d’espace) long. (idée de durée) long. (idée de quantité) Grand, fort.&lt;br&gt;
'''μακρύς, -ιά, -ύ (adjectif)''' : long.&lt;br&gt; 
'''μαλακτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''μαλάκτης, -ου (nom commun) (m)''' : masseur.&lt;br&gt;
'''μάλαξις, -άξεως (nom commun) (f)''' : massage.&lt;br&gt;
'''μαλάσσω (verbe)''' : masser.&lt;br&gt;
'''μᾶλον, -άλου (nom commun) (n)''' : Forme dorienne  et éolienne de ''μῆλον''. (Au sens de « pomme ».)&lt;br&gt;
'''μαλλός, -οῦ (nom commun) (m)''' : touffe de laine.&lt;br&gt;
'''μάμμη, -ης (nom commun) (f)''' : maman.&lt;br&gt;
'''μανδύα, -ας (nom commun) (f)''' : cape.&lt;br&gt; 
'''μανδύη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''μανδύα''.&lt;br&gt;
'''μανθάνω (verbe)''' : Apprendre ; s’apercevoir de. (Par suite) Comprendre.&lt;br&gt;
'''μανία, -ας (nom commun) (f)''' : Folie, démence ; enthousiasme, transport.&lt;br&gt;
'''μανίη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''μανία''.&lt;br&gt;
'''μᾶνις, -άνιος (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''μῆνις''.&lt;br&gt;
'''μαντεία, -ας (nom commun) (f)''' : Prédiction, oracle ; divination.&lt;br&gt;
'''μαντείη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme homérique de ''μαντεία''.&lt;br&gt;
'''μαντηΐη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''μαντεία''.&lt;br&gt; 
'''μάντις, -εως (nom commun) (m) ''' : devin.&lt;br&gt;
'''μάραθον, -άθου (nom commun) (n)''' : fenouil.&lt;br&gt; 
'''μαργαρίδης, -ου (nom commun) (m) ''' : Forme ionienne de ''μαργαρίτης''.&lt;br&gt;
'''μαργαρίτα, -ας (nom commun) (f) ''' : marguerite.&lt;br&gt;
'''μαργαρίτης, -ου (nom commun) (m) ''' : perle.&lt;br&gt;
'''μαρμαίρω (verbe)''' : briller.&lt;br&gt;
'''μαρμάρεος, -έα, -άρεον (adjectif) ''' : brillant ; fait de marbre.&lt;br&gt;
'''μαρμάρινος, -η, -ον (adjectif) ''' : marmoréen.&lt;br&gt;
'''μάρμαρος, -άρου (nom commun) (m)''' : marbre.&lt;br&gt;
'''μαρμαρώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : marbré.&lt;br&gt;
'''μάρσιπος, -ίπου (nom commun) (m)''' : sac.&lt;br&gt;
'''μαρσίππιον, -ίου (nom commun) (n)''' : petit sac.&lt;br&gt; 
'''μαρτυρέω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''μαρτύρημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : témoignage.&lt;br&gt;
'''μαρτυρία, -ας (nom commun) (f)''' : témoignage.&lt;br&gt;
'''μαρτύριον, -ίου (nom commun) (n)''' : Témoignage, preuve. Sanctuaire dédié à un martyr.&lt;br&gt;
'''μάρτυρ, -ος (nom commun) (m/f)''' : Forme éolienne de ''μάρτυς''.&lt;br&gt; 
'''μάρτυς, -ρος (nom commun) (m/f)''' : témoin ; témoin de Dieu.&lt;br&gt;
'''μασδός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''μαζός''.&lt;br&gt; 
'''μασθός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme tardive de ''μαζός''.&lt;br&gt; 
'''μάσσω  (verbe)''' : pétrir, masser.&lt;br&gt;
'''μάσταξ, -κος (nom commun) (f)''' : mâchoire.&lt;br&gt;
'''μαστιάω (verbe)''' : Forme homérique de ''μαστίζω''.&lt;br&gt;
'''μαστίγωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : flagellation.&lt;br&gt;
'''μαστιγῶ (verbe)''' : fouetter.&lt;br&gt;
'''μαστίζω (verbe)''' : flageller.&lt;br&gt;
'''μαστίσδω (verbe)''' : Forme dorienne de ''μαστίζω''.&lt;br&gt;
'''μάστιξ, -ίγος (nom commun) (f)''' : fouet.&lt;br&gt;
'''μαστός, -οῦ (nom commun) (m)''' : mamelle ; sein.&lt;br&gt;
'''μασχάλη, -ης (nom commun) (f)''' : aisselle (cavité placée sous le bras).&lt;br&gt;
'''μάταιος, -ία, -αιον (adjectif)''' : futile, vain ; frivole.&lt;br&gt;
'''ματαιότης, -τος (nom commun) (f)''' : futilité, vanité ; frivolité.&lt;br&gt;
'''μάτημι (verbe)''' : Forme éolienne de ''πατέω''.&lt;br&gt;
'''μάτηρ, -ρός (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''μήτηρ''.&lt;br&gt;
'''μάττω (verbe)''' : Forme attique de ''μάσσω''.&lt;br&gt;
'''μαυρός, -ός, -όν (adjectif)''' : Forme alternative de ''ἀμαυρός''.&lt;br&gt;
'''μάχαιρα, -ίρας (nom commun) (f)''' : sabre.&lt;br&gt;
'''μαχαιτάς, -δος (nom commun) (m)''' : Forme éolienne de ''μαχητής''.&lt;br&gt;
'''μαχανά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''μηχανή''.&lt;br&gt;
'''μαχατάρ, -ος (nom commun) (m)''' : Forme laconienne de ''μαχητής''.&lt;br&gt;
'''μαχάτας, -ου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''μαχητής''.&lt;br&gt;
'''μαχέομαι (verbe)''' : Forme ionienne de ''μάχομαι''.&lt;br&gt;
'''μάχη, -ῆς (nom commun) (f)''' : Combat ; bataille.&lt;br&gt;
'''μαχητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : combattant.&lt;br&gt;
'''μάχλος, -ος, -ον (adjectif)''' : libertin, débauché.&lt;br&gt;
'''μάχομαι (verbe)''' : combattre.&lt;br&gt;
'''μᾶχος, -άχου (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''μῆχος''.&lt;br&gt;
'''μέγαθος, -άθεος (nom commun) (n)''' : Forme ionienne de ''μέγεθος''.&lt;br&gt;
'''μεγαλομανής, -ής, -ές (adjectif)''' : mégalomane.&lt;br&gt;
'''μέγας, -άλη, -α (adjectif)''' : grand.&lt;br&gt;
'''μέγεθος, -έθους (nom commun) (n)''' : Grandeur, hauteur.&lt;br&gt;
'''μεγιστάν, -ᾶνος (nom commun) (m)''' : magnat.&lt;br&gt;
'''μέγιστος, -η, -ον (adjectif)''' : Superlatif de ''μέγας''.&lt;br&gt;
'''μέδος, -ου (nom commun) (m)''' : hydromel.&lt;br&gt;
'''μέδων, -οντος (nom commun) (m)''' : seigneur.&lt;br&gt;
'''μέδω (verbe)''' : Commander, régner.&lt;br&gt;
'''μεθίημι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''μέθυστος, -ος, -ον (adjectif)''' : ivre.&lt;br&gt; 
'''μέθυ, -ος  (nom commun) (n)''' : vin.&lt;br&gt;
'''μεθύω (verbe)''' : être ivre.&lt;br&gt;
'''μεῖγμα, -ίγματος  (nom commun) (n)''' : mixture.&lt;br&gt;
'''μείζων, -ων, -ον (adjectif)''' : Comparatif de ''μέγας''.&lt;br&gt;
'''μεῖξις, -ίξεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''μεῖλον, -ίλου  (nom commun) (n)''' : Forme béotienne de ''μῆλον''. (Au sens de « petit bétail ».)&lt;br&gt; 
'''μεῖραξ, -ίρακος  (nom commun) (m/f)''' : jeune fille ; jeune garçon.&lt;br&gt;
'''μείρομαι (verbe)''' : attribuer ; prendre.&lt;br&gt;
'''μείωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : réduction.&lt;br&gt;
'''μειῶ (verbe)''' : réduire.&lt;br&gt;
'''μελάμπυγος, -ος, -ον (adjectif)''' : Qui a les fesses noires.&lt;br&gt;
'''μελάντατος, -άτη, -άντατον (adjectif)''' : Superlatif de ''μέλας''.&lt;br&gt;
'''μελάντερος, -έρα, -άντερον (adjectif)''' : Comparatif de ''μέλας''.&lt;br&gt;
'''μελάνως (adverbe)''' : en noir.&lt;br&gt;
'''μέλας, -αινα, -αν (adjectif)''' : noir ; sombre.&lt;br&gt; 
'''μελεαγρίς, -δος (nom commun) (f)''' : pintade.&lt;br&gt;
'''μελετηρός, -ή, -όν (adjectif)''' : studieux.&lt;br&gt; 
'''μελετῶ (verbe)''' : étudier.&lt;br&gt; 
'''μελία, -ας (nom commun) (f)''' : frêne.&lt;br&gt;
'''μελίζω (verbe)''' : moduler, chanter.&lt;br&gt;
'''μελίη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''μελία''.&lt;br&gt;
'''μέλι, -τος (nom commun) (f)''' : miel.&lt;br&gt;
'''μέλισσα, -ης (nom commun) (f)''' : abeille.&lt;br&gt;
'''μέλος, -ους (nom commun) (n)''' : Membre, articulation. Chant. &lt;br&gt; 
'''μελῳδία, -ας (nom commun) (f)''' : mélodie.&lt;br&gt;
'''μελῳδικός, -ή, -όν (adjectif)''' : mélodieux.&lt;br&gt; 
'''μελῳδός, -ή, -όν (adjectif)''' : musical.&lt;br&gt; 
'''μέλω (verbe)''' : être un objet de soin ; prendre soin de ; (impersonnel) être un sujet de souci.&lt;br&gt;
'''μέλλων, -οντος (nom commun) (m)''' : futur.&lt;br&gt;
'''μέμψις, -εως (nom commun) (f)''' : blâme ; censure.&lt;br&gt;
'''μέμφομαι (verbe)''' : reprocher.&lt;br&gt;
'''μέν (particule)''' : .&lt;br&gt;
'''μένος, -ους (nom commun) (n)''' : Esprit. Courage, cœur, ardeur, volonté. Désir. Force, violence.&lt;br&gt;
'''μέντοι (particule)''' : cependant.&lt;br&gt;
'''μένω (verbe)''' : rester, demeurer. Attendre&lt;br&gt;
'''μερίς, -δος (nom commun) (f)''' : part.&lt;br&gt;
'''μέρος, -ους (nom commun) (n)''' : partie.&lt;br&gt; 
'''μεσαιπόλιος -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''µεσοστιχίς, -δος (nom commun) (f)''' : mésostiche.&lt;br&gt;
'''μέσος, -η, -ον (adjectif)''' : médian.&lt;br&gt; 
'''μέσος, -ου (nom commun) (m)''' : majeur.&lt;br&gt; 
'''μεστός, -ή, -όν (adjectif)''' : plein.&lt;br&gt;
'''μεστῶς (adverbe)''' : pleinement.&lt;br&gt;
'''μεστώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''μεστός''.&lt;br&gt; 
'''μεστώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''μεστός''.&lt;br&gt; 
'''μεστῶ (verbe)''' : être plein.&lt;br&gt;
'''μέσως (adverbe)''' : au milieu de.&lt;br&gt; 
'''μεσώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''μέσος''.&lt;br&gt; 
'''μεσώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''μέσος''.&lt;br&gt; 
'''μεσηγύ (adverbe)''' : au milieu.&lt;br&gt;
'''μετά (adverbe)''' (Devient ''μετ’'' devant un mot commençant par une voyelle à esprit doux, et ''μεθ’'' devant un mot commençant par une voyelle à esprit rude.) : Au milieu, parmi.&lt;br&gt;
'''μετα- (préfixe)''' : .&lt;br&gt;
'''μεταϐαίνω (verbe)''' : changer ; dépasser.&lt;br&gt;
'''μετάϐασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : changement ; dépassement.&lt;br&gt;
'''μεταϐίϐασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : transfert ; transmission.&lt;br&gt;
'''μεταϐιϐάζω (verbe)''' : transférer ; transmettre.&lt;br&gt;
'''μεταγιγνώσκω (verbe)''' : regretter.&lt;br&gt;
'''μετακινῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''μεταμέλεια, -ας (nom commun) (f)''' : repentir.&lt;br&gt; 	
'''μεταμέλω (verbe)''' : se repentir.&lt;br&gt;
'''μεταμόρφωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : transformation.&lt;br&gt;
'''μετάνοια, -ίας  (nom commun) (f)''' : repentance ; pénitence.&lt;br&gt;
'''μετανοῶ (verbe)''' : faire pénitence.&lt;br&gt;
'''μέταξα, -άξης (nom commun) (f)''' : soie.&lt;br&gt; 
'''µεταξύ (préposition)''' : entre.&lt;br&gt;
'''μεταφέρω (verbe)''' : transporter.&lt;br&gt;  
'''μεταφορά, -άς (nom commun) (f)''' : transport.&lt;br&gt;
'''μεταφράζω (verbe)''' : traduire.&lt;br&gt; 
'''μετάφρασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : traduction.&lt;br&gt;
'''μετέωρος, -ος, -ον (adjectif)''' : élevé.&lt;br&gt;
'''μέτοικος, -ίκου (nom commun) (m/f)''' : Individu étranger à une cité.&lt;br&gt; 
'''μετεωρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''μετέωρος''.&lt;br&gt;
'''μετεωρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''μετέωρος''.&lt;br&gt;
'''μετεωρότατα (adverbe)''' : Superlatif de ''μετεώρως''.&lt;br&gt;
'''μετεωρότερον (adverbe)''' : Comparatif de ''μετεώρως''.&lt;br&gt;
'''μετεώρως (adverbe)''' : de façon élevée.&lt;br&gt;
'''μέτρον, -ου (nom commun) (n)''' : mesure.&lt;br&gt;  
'''μέτωπον, -ώπου (nom commun) (n)''' : front.&lt;br&gt;
'''μέχρι (conjonction)''' : jusqu'à ce que.&lt;br&gt;
'''μηδέν (adjectif numéral)''' : zéro.&lt;br&gt;
'''μηδέποτε (adverbe)''' : jamais.&lt;br&gt;
'''μηδικός, -ή, -όν (adjectif)''' : mède.&lt;br&gt;
'''μῆδος, -ήδους (nom commun) (n)''' : mesure.&lt;br&gt; 
'''μή (particule)''' : non (subjectif).&lt;br&gt;
'''μηλίτης, -ου (nom commun) (m)''' : cidre.&lt;br&gt; 
'''μῆλον, -ήλου  (nom commun) (n)''' : Petit bétail ; pomme.&lt;br&gt; 
'''μηνιαῖος, -ία -ῖον (suffixe)''' : mensuel.&lt;br&gt; 
'''μηναιότατος, -άτη, -ότατον (suffixe)''' : Forme superlative de ''μηνιαῖος''.&lt;br&gt;
'''μηναιότερος, -έρα, -ότερον (suffixe)''' : Forme comapartive de ''μηνιαῖος''.&lt;br&gt;
'''μηναίως (suffixe)''' : mensuellement.&lt;br&gt;
'''μήνη, -ης (nom commun) (f)''' : mère.&lt;br&gt;
'''μῆνιγξ, -ήνιγγος (nom commun) (f)''' : membrane.&lt;br&gt;
'''μῆνις, -ήνιος (nom commun) (f)''' : colère.&lt;br&gt;
'''μήν, -ός  (nom commun) (m)''' : mois.&lt;br&gt; 
'''μηριαῖος, -ία, -ῖον  (adjectif)''' : fémural.&lt;br&gt;
'''μηρóς, -οῦ (nom commun) (m)''' : côté, flanc ; cuisse, fémur.&lt;br&gt; 
'''μήτηρ, -ρός (nom commun) (f)''' : mère.&lt;br&gt;
'''μητιάω (verbe)''' : ruse.&lt;br&gt;
'''μητιόεις, -εσσα, -εν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''μῆτις, -ήτεως (nom commun) (f)''' : ruse.&lt;br&gt;
'''μήτις, -ις, -ι (pronom)''' : personne.&lt;br&gt;
'''μήτρα, -ας (nom commun) (f)''' : matrice ; ventre ou sein de la mère.&lt;br&gt;
'''μήτρη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''μήτρα''.&lt;br&gt; 
'''μητροκτονία, -ας (nom commun) (m)''' : matricide.&lt;br&gt;
'''μητροκτόνος, -ου (nom commun) (m)''' : matricide.&lt;br&gt;
'''μητρυιά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : belle-mère.&lt;br&gt;
'''μητρυιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : beau-père.&lt;br&gt;
'''μηχανή, -ῆς (nom commun) (f)''' : machine ; engin. Invention.&lt;br&gt;
'''μηχανικός, -ή, -όν (f)''' : mécanique ; ingénieux.&lt;br&gt;
'''μηχανικότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''μηχανικός''.&lt;br&gt;
'''μηχανικότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''μηχανικός''.&lt;br&gt;
'''μηχανικῶς (adverbe)''' : mécaniquement ; ingénieusement.&lt;br&gt;
'''μῆχος, -ήχους (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''μιαίνω (verbe)''' : Salir, souiller, polluer, profaner, teindre, colorer.&lt;br&gt;
'''μιαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : impur.&lt;br&gt;
'''μίασμα, -άσματος (nom commun) (n)''' : Souillure provenant d’un meurtre. Personne souillée d’un meurtre.&lt;br&gt;
'''μιασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Action de salir, souiller, tacher ; deuil, vêtements salis en signe de deuil, teinture.&lt;br&gt;
'''μίγδην (adverbe)''' : confusément.&lt;br&gt;
'''μῖγμα, -ίγματος  (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''μικρός, -ά, -όν (adjectif)''' : petit.&lt;br&gt;
'''μικρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : auriculaire.&lt;br&gt; 
'''μικρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''μικρός''.&lt;br&gt;
'''μικρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''μικρός''.&lt;br&gt;
'''μικρῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''μιμάς, -δος (nom commun) (f)''' : actrice.&lt;br&gt;
'''μιμεῖσθαι  (verbe)''' : imiter.&lt;br&gt; 
'''μίμημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : Imitation, copie ; contrefaçon.&lt;br&gt; 
'''μίμησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : Imitation, représentation.&lt;br&gt; 
'''μιμητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : représentatif.&lt;br&gt;
'''μιμητικῶς (adverbe)''' : représentativement.&lt;br&gt;
'''μιμητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''μιμητικός''.&lt;br&gt;
'''μιμητικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''μιμητικός''.&lt;br&gt;
'''μιμητικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''μιμητικῶς''.&lt;br&gt;
'''μιμητικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''μιμητικῶς''.&lt;br&gt;
'''μιμναίσκω (verbe)''' : Forme éolienne de ''μιμνήσκω''.&lt;br&gt;
'''μιμνήσκω (verbe)''' : Rappeler à la mémoire. Rappeler une chose, mentionner.&lt;br&gt;
'''μῖμος, -ίμου (nom commun) (m)''' : acteur.&lt;br&gt;
'''μιμοῦμαι (verbe)''' : mimer.&lt;br&gt;
'''μίνθη, -ης (nom commun) (f)''' : menthe.&lt;br&gt;
'''µινώταυρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : minotaure.&lt;br&gt;
'''μισανδρία, -ας (nom commun) (f)''' : misandrie.&lt;br&gt; 
'''μισάνδρος, -ος, -ον (adjectif)''' : misandre.&lt;br&gt;
'''μισανθρωπία, -ας  (nom commun) (f)''' : misanthropie.&lt;br&gt; 
'''μισάνθρωπος, -ος, -ον (adjectif)''' : misanthropie.&lt;br&gt;  
'''μισθός, -οῦ (nom commun) (m)''' : salaire.&lt;br&gt;
'''μισθοφόρος, -ου (nom commun) (m)''' : mercenaire.&lt;br&gt;
'''μισογύνης, -ου (nom commun) (m)''' : matcho.&lt;br&gt;
'''μισογυνία, -ας (nom commun) (f)''' : misogynie.&lt;br&gt;
'''μῖσος, -ίσους (nom commun) (n)''' : Haine, aversion ; objet de haine.&lt;br&gt; 
'''μισῶ (verbe)''' : détester, haïr.&lt;br&gt;
'''μίτος, -ου (nom commun) (m)''' : fil.&lt;br&gt;
'''μίτωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : mitose.&lt;br&gt;
'''μνᾶ, -ᾶς (nom commun) (f)''' : mine (monnaie).&lt;br&gt;
'''μνᾶμα, -άματος (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''μνῆμα''.&lt;br&gt;
'''μνάμων, -ων, -ον (adjectif)''' : Forme dorienne de ''μνήμων''.&lt;br&gt;
'''μνάομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''μναστήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' :  Forme dorienne de ''μνηστήρ''.&lt;br&gt;
'''μνᾶστις, -άστεως (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''μνῆστις''.&lt;br&gt;
'''μνῆμα, -ήματος (nom commun) (n)''' : tombe.&lt;br&gt;
'''μνημεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : monument.&lt;br&gt;
'''μνημήιον, -ίου (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''μνημεῖον''.&lt;br&gt; 
'''μνήμων, -ων, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''μνηστήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : prétendant.&lt;br&gt;
'''μνῆστις, -ήστεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''µvοῦς, -οῦ (nom commun) (m)''' : chatte (sexe féminin).&lt;br&gt;
'''μόγις (adverbe)'''' : à peine.&lt;br&gt;
'''μόγος, -ου (nom commun) (m)''' : peine ; labeur.&lt;br&gt;
'''μόλις (adverbe)''' : Variante de ''μόγις''.&lt;br&gt;
'''µοῖρα, -ίρας (nom commun) (f)''' : part ; portion. Parti politique.&lt;br&gt;
'''μοιχαλίς, -δος (nom commun) (f)''' : adultère (celle qui la commet).&lt;br&gt;
'''μοιχεία, -ας (nom commun) (f)''' : adultère.&lt;br&gt;
'''μοιχεύω (verbe)''' : commettre l’adultère.&lt;br&gt;
'''μοιχός, -οῦ	(nom commun) (m)''' : adultère (celui qui la commet).&lt;br&gt;
'''μόλυϐδος, -ύϐδου (nom commun) (m)''' : plomb.&lt;br&gt;
'''μόλυνσις, -ύνσεως (nom commun) (f)''' : infection.&lt;br&gt;
'''μομφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : reproche.&lt;br&gt;
'''μονάς, -δος (nom commun) (f)''' : unité.&lt;br&gt;
'''μοναχεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : monastère.&lt;br&gt;
'''μοναχός, -οῦ (nom commun) (m)''' : moine.&lt;br&gt;
'''μονή, -ῆς (nom commun) (f)''' : action de s’arrêter ; lieu où l’on séjourne.&lt;br&gt;
'''μονόκερως, -έρωτος (nom commun) (f)''' : licorne.&lt;br&gt;
'''μονομαχεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : lieu de duel.&lt;br&gt;
'''μονομαχέω (verbe)''' : se battre en duel.&lt;br&gt;
'''μονομαχία, -ας (nom commun) (f)''' : duel.&lt;br&gt;
'''μονομάχος, -ου (nom commun) (m)''' : duelliste.&lt;br&gt;
'''μονόφθογγος, -όγγου (nom commun) (f)''' : monophtongue.&lt;br&gt;
'''μόνος, -η, -ον (adjectif)''' : Seul, unique ; solitaire.&lt;br&gt;  
'''μόνϝος, -η, -ον (adjectif)''' : Forme ancienne de ''μόνος''.&lt;br&gt;  
'''μονῳδία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''μόνως (adverbe)''' : uniquement.&lt;br&gt;
'''μονώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''μόνος''.&lt;br&gt;
'''μονώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''μόνος''.&lt;br&gt;
'''μορμολύκα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''μορμολύκη''.&lt;br&gt;
'''μορμολυκεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : croque-mitaine.&lt;br&gt;
'''μορμολύκη, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''μορμωτός, -ή, -όν (adjectif)''' : effroyable.&lt;br&gt;
'''μορμῶ -οῦς (nom commun) (m)''' : monstre marin.&lt;br&gt;
'''μορφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : forme.&lt;br&gt;
'''μόρφωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : formation.&lt;br&gt;
'''μορφῶ (verbe)''' : former.&lt;br&gt;
'''μόσχευμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : plant.&lt;br&gt; 
'''μοσχεύω (verbe)''' : planter.&lt;br&gt;
'''μοσχοκαρύδιον, -ίου (nom commun) (n)''' : Diminutif de ''μοσχοκάρυον''.&lt;br&gt; 
'''μοσχοκάρυον, -ύου (nom commun) (n)''' : noix de muscade.&lt;br&gt; 
'''μόσχος, -ου (nom commun) (m)''' : Musc ; pousse.&lt;br&gt;
'''μοχθηρός, -ά, -όν (adjectif)''' : malveillant ; souffrant.&lt;br&gt; 
'''μοχθηρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''μοχθηρός''.&lt;br&gt;
'''μοχθηρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''μοχθηρός''.&lt;br&gt;
'''μοχθηρῶς, -ά, -όν (adverbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''μόχθος, -ου (nom commun) (m)''' : peine ; labeur.&lt;br&gt;
'''μοχθῶ (verbe)''' : être malveillant.&lt;br&gt;
'''μουνάς, -δος (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''μονάς''.&lt;br&gt;
'''μοῦνος, -ύνη, -ῦνον (adjectif)''' : Forme homérique et ionienne de ''μόνος''.&lt;br&gt; 
'''μῶλυ, -ώλυος (nom commun) (n)''' : moly.&lt;br&gt;
'''μῶνος, -η, -ον (adjectif)''' : Forme dorienne de ''μόνος''.&lt;br&gt;
'''μορμολύκειον, -ίου (nom commun) (n)''' : masque.&lt;br&gt;
'''μορφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : forme.&lt;br&gt;
'''μόρφωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : formation.&lt;br&gt;
'''μουσεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : musée.&lt;br&gt;
'''μούσμων, -ονος (nom commun) (m)''' : mouflon.&lt;br&gt;
'''μυδάω (verbe)''' : être moite.&lt;br&gt;
'''μυγαλῆ, -ς (nom commun) (f)''' : musaraigne.&lt;br&gt; 
'''μύγις (adverbe)''' : Forme éolienne de ''μόγις''.&lt;br&gt;
'''μυελός, -οῦ (nom commun) (m)''' : moelle.&lt;br&gt;
'''μυζῶ (verbe)''' : sucer.&lt;br&gt;
'''μυθικός, -ή, -όν (adjectif)''' : mythique.&lt;br&gt;
'''μυθιστορία, -ας (nom commun) (f)''' : légende.&lt;br&gt;
'''μυθιστορικός, -ή, -όν (adjectif)''' : légendaire.&lt;br&gt;
'''μῦθος, -ύθου (nom commun) (m)''' : mythe.&lt;br&gt;
'''μυῖα, -ίας (nom commun) (f)''' : mouche.&lt;br&gt;
'''μύκης, -τος (nom commun) (m)''' : Champignon. (Par analogie) Toute excroissance fougueuse. Champignon que se forme à la mèche d’une lampe. Virole d’une gaine. Membre viril.&lt;br&gt;
'''μυκτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : museau.&lt;br&gt;
'''μύλη, -ης  (nom commun) (f)''' : moulin.&lt;br&gt;
'''μυλεργάτης, -ου (nom commun) (m)''' : meunier.&lt;br&gt;
'''μυλών, -ῶνος	(nom commun) (m)''' : meunier.&lt;br&gt;
'''μύξα, -ας (nom commun) (f)''' : morve.&lt;br&gt; 
'''μυρίαπους, -δος (nom commun) (m)''' : mille-pattes.&lt;br&gt;
'''μυριάς, -δος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''μυρίος, -α, -ον (adjectif)''' : Innombrable, immense ; infini.&lt;br&gt;
'''μύρμηξ, -κος (nom commun) (m)''' : fourmi.&lt;br&gt;
'''μυροϐάλανος, -άνου (nom commun) (f)''' : myrobolan.&lt;br&gt;
'''μύρος, -ου (nom commun) (m)''' : parfum.&lt;br&gt;
'''μυρσίνα, - (nom commun) (f)''' : myrtille.&lt;br&gt; 	
'''μύρτος, -ου (nom commun) (f)''' : myrtille.&lt;br&gt;
'''μῦς, -ός (nom commun) (m)''' : Rat ; souris. Muscle.&lt;br&gt;
'''μύσταξ, -κος (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''μάσταξ'' ; moustache.&lt;br&gt;
'''μυστήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : sacrement.&lt;br&gt;
'''μυστηριώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : relatif aux sacrements.&lt;br&gt;
'''μυστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : secret.&lt;br&gt;
'''μυστικῶς (adverbe)''' : secrètement.&lt;br&gt;
'''μυστικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''μυστικός''.&lt;br&gt;
'''μυστικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''μυστικός''.&lt;br&gt;
'''µῦ (nom commun) (n)''' : mu.&lt;br&gt;
'''μύχιος, -α, -ον (adjectif)''' : intime.&lt;br&gt;
'''μυχός, -οῦ (nom commun)''' : cœur.&lt;br&gt; 
'''μῶλυ, -ώλυος (nom commun) (n)''' : moly.&lt;br&gt;
'''μῶμαι (verbe)''' : méditer.&lt;br&gt; 
'''μῶμος, -ώμου (nom commun) (m)''' : blâme.&lt;br&gt;
'''μῶνυξ, -ώνυχος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''μωρός, -ά, -όν (adjectif)''' : Émoussé, hébété. Fade, Insipide. Sot, fou, insensé.&lt;br&gt;
'''μῶρος, -ώρα, -ῶρον (adjectif)''' : Forme attique de ''μωρός''.&lt;br&gt;
'''Μάατ (nom propre) (f)''' : Maât.&lt;br&gt; 
'''Μαθθαῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Ματθαῖος''.&lt;br&gt;
'''Μαθουσάλα, -ας (nom propre) (m)''' : Mathusalem.&lt;br&gt;
'''Μαῖα, -ίας (nom propre) (f)''' : Maïa.&lt;br&gt;
'''Μαῖρα, -ίρας (nom propre) (f)''' : Maera.&lt;br&gt;
'''Μακάριος, -ίου (nom propre) (m)''' : Macaire.&lt;br&gt;
'''Μακαρία, -ας (nom propre) (f)''' : Macaria.&lt;br&gt;
'''Μάνης, -ου (nom propre) (m)''' : Mani (prophète).&lt;br&gt;
'''Μαντώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Manto.&lt;br&gt; 
'''Μάξυος, -ου (nom commun) (m)''' : Berbère.&lt;br&gt;  
'''Μαραθών, -ῶνος (nom propre) (m)''' : Marathon.&lt;br&gt;
'''Μαργαρίτα, -ας (nom commun) (f) ''' : Marguerite.&lt;br&gt; 
'''Μαρδοχαῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Mardochée.&lt;br&gt;
'''Μάρθα, -ας (nom propre) (f)''' : Martha.&lt;br&gt;
'''Μαρία, -ας (nom propre) (f)''' : Marie.&lt;br&gt;
'''Μασσαλία, -ας (nom propre) (f)''' : Marseille.&lt;br&gt;
'''Μασσαλιώτης, -ου (nom commun) (m)''' : Marseillais.&lt;br&gt;
'''Μασσαλιῶτις, -ώτιδα (nom commun) (f)''' : Marseillaise.&lt;br&gt;
'''Μαῦρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : Maure.&lt;br&gt;
'''Μαυσωλεῖον, -ίου (nom propre) (m)''' : Mausolée.&lt;br&gt;
'''Μαύσωλος, -ώλου (nom propre) (m)''' : Mausole.&lt;br&gt;
'''Ματθαῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Matthieu.&lt;br&gt;
'''Μέγαιρα, -ίρας (nom propre) (f)''' : Mégère (une des Érynies).&lt;br&gt;
'''Μέδουσα, -ας (nom propre) (f)''' : Méduse.&lt;br&gt; 
'''Μελέαγρος, -άγρου (nom propre) (m)''' : Méléagre.&lt;br&gt;
'''Μελησιγενής, -οῦ (nom propre) (m)''' : Mélésigène.&lt;br&gt;
'''Μέλης (nom propre) (m)''' : Mélès (rivière).&lt;br&gt; 
'''Μελέτη, -ης (nom propre) (f)''' : Mélété.&lt;br&gt;
'''Μέλισσα, -ίσσης (nom propre) (f)''' : Mélissa.&lt;br&gt; 
'''Μελίτη, -ης (nom propre) (f)''' : Mélite.&lt;br&gt; 
'''Μελπομένη, -ης (nom propre) (f)''' : Melpomène.&lt;br&gt;
'''Μελχισέδεκ (nom propre) (m)''' : Melchisédech.&lt;br&gt;
'''Μέμφις, -δος (nom propre) (f)''' : Memphis.&lt;br&gt;
'''Μενίππη, -ης (nom propre) (f)''' : Ménippe.&lt;br&gt;  
'''Μένιππος, -ίππου (nom propre) (m)''' : Ménippe.&lt;br&gt; 
'''Μεχείρ (nom commun) (m)''' : Méchir.&lt;br&gt;
'''Μήδεια, -ίας (nom propre) (f)''' : Médée.&lt;br&gt;
'''Μηδία, -ας (nom propre) (f)''' : Médie.&lt;br&gt;
'''Μῆδος, -ήδου (nom commun) (m)''' : Mède.&lt;br&gt;
'''Μηλινόη, -ης (nom propre) (f)''' : Mélinoé.&lt;br&gt;
'''Μῆτις, -ήτιδος (nom propre) (f)''' : [[wikt:Métis|Métis]].&lt;br&gt;
'''Μίδας, -ου (nom propre) (m)''' : Midas.&lt;br&gt;
'''Μίθρας, -ου (nom propre) (m)''' : Mithra.&lt;br&gt;
'''Μίθρης, -ου (nom propre) (m)''' : Forme ionienne de ''Μίθρας''.&lt;br&gt;
'''Μιθριδάτης, -ου (nom propre) (m)''' : Mithridate.&lt;br&gt;
'''Μιχαίας, -ου (nom propre) (m)''' : Michée.&lt;br&gt;
'''Μίνως, -ωος (nom propre) (m)''' : Minos.&lt;br&gt;
'''Μίσφρης, -ου (nom propre) (m)''' : Menkhéperrê.&lt;br&gt;
'''Μνεῦις, -ύιδος (nom propre) (m)''' : Mnévis.&lt;br&gt;
'''Μοῖρα, -ίρας (nom propre) (f)''' : Moire.&lt;br&gt;
'''Μοῖσα, -ίσης (nom propre) (f)''' : Forme éolienne de ''Μοῦσα''.&lt;br&gt;
'''Μόνοικος, -ίκου (nom propre) (f)''' : Monaco.&lt;br&gt;
'''Μορμώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Mormo.&lt;br&gt;
'''Μορφεύς, -έως (nom propre) (m)''' : [[wikt:Morphée|Morphée]].&lt;br&gt;
'''Μοῦσα, -ύσης (nom propre) (f)''' : Muse.&lt;br&gt;
'''Μοϋσῆς, -έως (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Μωϋσῆς''.&lt;br&gt;
'''Μυκερίνος, -ου (nom propre) (m)''' : Mykérinos.&lt;br&gt;
'''Μύρμηξ, -ηκος (nom propre) (f)''' : Myrmex.&lt;br&gt;
'''Μῶμος, -ώμου (nom propre) (m)''' : Momos.&lt;br&gt;
'''Μωσῆς, -έως (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Μωϋσῆς''.&lt;br&gt;
'''Μωϋση, -ης (nom propre) (m)''' : Forme alternative de ''Μωϋσῆς''.&lt;br&gt;
'''Μωϋσῆς, -έως (nom propre) (m)''' : Moïse.&lt;br&gt;
'''Μῶσα, -ώσης (nom propre) (f)''' : Forme dorienne de ''Μοῦσα''.&lt;br&gt;
'''Μῶἁ, -ἁς (nom propre) (f)''' : Forme laconienne de ''Μοῦσα''.&lt;br&gt;

==Ν== 
'''ναϝός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme laconienne de ''ναός''.&lt;br&gt;
'''ναί (particule)''' : oui.&lt;br&gt;
'''ναίχι (adverbe)''' : certes.&lt;br&gt; 
'''ναίω (verbe)''' : Habiter. Héberger. Construire ; s’installer quelque part.&lt;br&gt;
'''νᾶνος, -άνου (nom commun) (m)''' : nain.&lt;br&gt;
'''ναός, -οῦ (nom commun) (m)''' : temple.&lt;br&gt;
'''νᾶπυ, -άπυος (nom commun) (f)''' : moutarde (plante).&lt;br&gt;
'''νάρθηξ, -κος (nom commun) (f)''' : férule.&lt;br&gt;
'''ναρθηκοφόρος, -ου (nom commun) (m)''' : licteur.&lt;br&gt;
'''νάρκη, -ης (nom commun) (f)''' : torpeur.&lt;br&gt;
'''νάρκωσις, -όσεως (nom commun) (f)''' : engourdissement.&lt;br&gt; 
'''ναρκωτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : engourdissant.&lt;br&gt; 
'''ναρκῶ (verbe)''' : engourdir.&lt;br&gt;  
'''νάσσω (verbe)''' : Presser, fouler. Bourrer, emplir ; encombrer.&lt;br&gt;
'''ναύκληρος, -ήρου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ναῦος, -ύου (nom commun) (m)''' : Forme éolienne de ''ναός''.&lt;br&gt;
'''ναῦς, -εώς (nom commun) (f)''' : navire.&lt;br&gt;
'''ναυτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : marin.&lt;br&gt; 
'''ναύτης, -ου (nom commun) (m)''' : marin.&lt;br&gt;
'''νάφθα, -ης (nom commun) (f)''' : naphte.&lt;br&gt;
'''νεανιεία, -ας (nom commun) (f)''' : jouvence.&lt;br&gt; 
'''νεανίας, -ου (nom commun) (m)''' : jouvenceau.&lt;br&gt;
'''νεᾶνις, -άνιδος (nom commun) (f)''' : jouvencelle.&lt;br&gt;
'''νεανιεύομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''νεανίζω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''νεηνίης, -ου (nom commun) (m)''' : Forme homérique et ionienne de ''νεανίας''.&lt;br&gt; 
'''νεῆνις, -ήνιδος (nom commun) (f)''' : Forme homérique et ionienne de ''νεᾶνις''.&lt;br&gt;
'''νεῖκος, -ίκους (nom commun) (n)''' : Bataille ; combat.&lt;br&gt;
'''νεῖλος, -ίλου (nom commun) (m)''' : rivière de vallée.&lt;br&gt;
'''νεῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : Forme ionienne de ''νέος''.&lt;br&gt;
'''νεκραγωγός, -οῦ (nom commun) (m)''' : nécragogue.&lt;br&gt;
'''νεκρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : mort, cadavre.&lt;br&gt;
'''νεκροψία, -ας (nom commun) (f)''' : nécropsie.&lt;br&gt; 
'''νεκυαγωγός, -οῦ (nom commun) (m)''' : nékyagogue.&lt;br&gt;
'''νεκυάμϐατος, -άτου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''νεκυδαίμων, -ονος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;	
'''νεκυηπόλος, - (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''νέκυια, -ίας (nom commun) (f)''' : descente aux Enfers.&lt;br&gt;
'''νεκυοδαίμων, -ονος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''νεκυομαντεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : nékyomantien.&lt;br&gt;
'''νεκυοπομπός, -οῦ (nom commun) (m)''' : nékyopompe.&lt;br&gt;
'''νέκυς, -ος (nom commun) (m)''' : mort.&lt;br&gt;
'''νάννα, -ας (nom commun) (f)''' : tante.&lt;br&gt;
'''νέμος, -ους (nom commun) (n)''' : clairière.&lt;br&gt;
'''νέμω (verbe)''' : Distribuer, partager, attribuer une part, diviser, découper. Attribuer à un troupeau la partie du pâturage où on le mène paître. Habiter. Occuper, détenir. Conduire, gouverner, administrer. Tenir pour, regarder comme (avec double accusatif). (Par suite) Choisir pour, admettre comme.&lt;br&gt;
'''νέννος, -ου (nom commun) (m)''' : oncle.&lt;br&gt;
'''νέομαι (verbe)''' : arriver.&lt;br&gt;
'''νεοσσιά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : nid.&lt;br&gt;
'''νεοσσός, -οῦ (nom commun) (m)''' : oisillon, poussin.&lt;br&gt;
'''νέος, -α, -ον (adjectif)''' : Nouveau ; jeune. Neuf.&lt;br&gt;
'''νευρόσπαστον, -ου (nom commun) (n)''' : marionnette.&lt;br&gt;
'''νεῦρον, -ύρου (nom commun) (n)''' : Fibre ; nerf.&lt;br&gt;
'''νευρώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : nerveux.&lt;br&gt; 
'''νεῦσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : nœud.&lt;br&gt;	
'''νεύω (verbe)''' : hocher la tête.&lt;br&gt;
'''νέφος, -ους (nom commun) (n)''' : nuage.&lt;br&gt;
'''νεφρῖτις, -ίτης (nom commun) (f)''' : néphrite (maladie).&lt;br&gt;
'''νεφρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : rein.&lt;br&gt;
'''νεώς, -ώ (nom commun) (m)''' : Forme attique de ''ναός''.&lt;br&gt;
'''νέω (verbe)''' : Flotter ; filer la laine.&lt;br&gt;
'''νή (particule)''' : par. (Particule interjective.) (+ nom de divinité a l’accusatif)&lt;br&gt;
'''νῆμα, -ήματος (nom commun) (n)''' : fil.&lt;br&gt; 
'''νηματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''νηματώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : fibreux.&lt;br&gt; 
'''νηός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''ναός''.&lt;br&gt;
'''νήπιον, -ίου (nom commun) (n)''' : bébé.&lt;br&gt; 
'''νήπιος, -ίου (nom commun) (m)''' : bébé.&lt;br&gt; 
'''νήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : laurier-rose.&lt;br&gt; 
'''νῆσσα, -ήσσης (nom commun) (f)''' : canard.&lt;br&gt;
'''νηστεία, -ας (nom commun) (f)''' : jeûne.&lt;br&gt;
'''νηστεύω (verbe)''' : jeûner.&lt;br&gt;
'''νῆττα, -ήττης (nom commun) (f)''' : Forme attique de ''νῆσσα''.&lt;br&gt;
'''νίζω (verbe)''' : nettoyer.&lt;br&gt;
'''νικέω (verbe)''' : Forme ionienne de ''νικῶ''.&lt;br&gt;
'''νίννη, -ης (nom commun) (f)''' : grand-mère ; belle-mère.&lt;br&gt;
'''νίκη, -ης (nom commun) (f)''' : victoire.&lt;br&gt;
'''νικῶ (verbe)''' : vaincre.&lt;br&gt;
'''νιπτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : lavabo.&lt;br&gt; 
'''νίπτω (verbe)''' : Variante de ''νίζω''.&lt;br&gt;
'''νίφω (verbe)''' : neiger.&lt;br&gt;
'''νίψ, -φος (nom commun) (f)''' : neige.&lt;br&gt;
'''νόημα, -ήµατος (nom commun) (n)''' : Source de la pensée ; intelligence. Pensée (chose).&lt;br&gt; 
'''νόησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : pensée (processus).&lt;br&gt; 
'''νοητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : Mental ; intellectuel.&lt;br&gt;
'''νοητικῶς (adverbe)''' : Mentalement ; intellectuellement.&lt;br&gt;
'''νοητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''νοητικός''.&lt;br&gt;
'''νοητικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''νοητικός''.&lt;br&gt;
'''νοητικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''νοητικῶς''.&lt;br&gt;
'''νοητικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''νοητικῶς''.&lt;br&gt;
'''νοητός, -ή, -όν (adjectif)''' : pensable.&lt;br&gt; 
'''νοητῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''νοητώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''νοητός''.&lt;br&gt;
'''νοητώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''νοητός''.&lt;br&gt;
'''νομάς, -δος (nom commun) (m/f)''' : nomade.&lt;br&gt; 
'''νομοθέτης, -ου (nom commun) (m)''' : législateur.&lt;br&gt; 
'''νόμος, -ου (nom commun) (m)''' : Ce qui est attribué en partage. (Par suite) Opinion générale. Maxime. Règle de conduite.&lt;br&gt;
'''νομός, -οῦ (nom commun) (m)''' :  Part, portion. (Par extension) Division de territoire. Pâturage, pacage. Herbe, fourrage.&lt;br&gt;
'''νόννος, -ου (nom commun) (m)''' : grand-père ; beau-père.&lt;br&gt; 
'''νόος, -ου (nom commun) (m)''' :  Faculté de penser.&lt;br&gt; 
'''νόσημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : infirmité ; fléau.&lt;br&gt;
'''νοσοκομεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : hôpital.&lt;br&gt;
'''νοσοκόμος, -ος, -ν (adjectif)''' : soignant&lt;br&gt;
'''νόσος, -ου (nom commun) (f)''' : maladie.&lt;br&gt; 
'''νότιος, -ία, -ιον  (adjectif)''' : méridional.&lt;br&gt;
'''νοτιώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''νότιως''.&lt;br&gt;
'''νοτιώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''νότιως''.&lt;br&gt;
'''νοτιώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''νότιως''.&lt;br&gt;
'''νοτιώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''νότιως''.&lt;br&gt;
'''νότιως (adverbe)''' : méridionalement.&lt;br&gt;
'''νότος, -ου (nom commun) (m)''' : sud.&lt;br&gt;
'''νουθετέω (verbe)''' : Admonester ; avertir. Conseiller.&lt;br&gt;
'''vοῦς, -οῦ (nom commun) (m)''' : Variante de ''νόος''.&lt;br&gt;
'''νοῶ (verbe)''' : Penser. Percevoir, noter, observer. Ourdir. Avoir l’intention de. (Linguistique) Signifier, en parlant des mots.&lt;br&gt;
'''νυκτάλωψ, -πία (nom commun) (f)''' : nyctalopie.&lt;br&gt;
'''νυκτερίς, -δος (nom commun) (f)''' : chauve-souris.&lt;br&gt;
'''νύκτερος, -ος, -ον (adjectif)''' : nocturne.&lt;br&gt;
'''νύμφα, -ῦμφας''' : Forme dorienne de ''νύμφη''.&lt;br&gt;
'''νύμφη, -ης (nom commun) (f)''' : nymphe.&lt;br&gt;
'''νυμφόληπτος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''νυμφιάω (verbe)''' : Être possédé des nymphes ; être en délire.&lt;br&gt;
'''νυμφομανία, -ας (nom commun) (n)''' : nymphomanie.&lt;br&gt;
'''νῦν (adverbe)''' : maintenant.&lt;br&gt;
'''νύξ, -κτός (nom commun) (f)''' : nuit.&lt;br&gt;
'''νυός, -οῦ (nom commun) (f)''' : belle-fille.&lt;br&gt;
'''νῦ (nom commun) (n)''' : nu.&lt;br&gt;
'''νῶμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : Forme ionienne de ''νόημα''.&lt;br&gt;  
'''νωπός, -ή, -όν (adjectif)''' : frais.&lt;br&gt;  
'''νῶσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''νόησις''.&lt;br&gt; 
'''νωτίζω (verbe)''' : tourner le dos.&lt;br&gt;
'''νῶτον, -ώτου (nom commun) (n)''' : (Anatomie) Derrière, dos. (Figuré) Large surface courbe (mer, ciel).&lt;br&gt;
'''νωτοστροφέω (verbe)''' : tourner le dos.&lt;br&gt;
'''νώ (pronom personnel)''' : nous (nous deux).&lt;br&gt;
'''Ναϐαταῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : Nabatéen.&lt;br&gt;
'''Ναϐατηνή, -ῆς (nom propre) (f)''' : Nabatea.&lt;br&gt;
'''Ναϊάς, -δος (nom propre) (f)''' : Naïade.&lt;br&gt; 
'''Νάρκισσος, -ίσσου (nom propre) (m)''' : Narcisse.&lt;br&gt; 
'''Ναυσίθοος, - (nom propre) (m)''' : Nausithoos.&lt;br&gt;
'''Ναυσικάα, -ας (nom propre) (f)''' : Nausicaa.&lt;br&gt;
'''Ναυσίνοoς, - (nom propre) (m)''' : Nausinoos.&lt;br&gt;
'''Νέαιρα, -ίρας (nom propre) (f)''' : Nérée.&lt;br&gt;
'''Νεάπολις, -όλεως (nom propre) (f)''' : Naples.&lt;br&gt;
'''Νεῖλος, -ίλου (nom propre) (m)''' : Nil.&lt;br&gt;
'''Νειλῶτις, -ώτεως (nom propre) (f)''' : Nilotis.&lt;br&gt;
'''Νέμεσις, -έσεως (nom propre) (f)''' : [[wikt:Némésis|Némésis]].&lt;br&gt;
'''Νέσσος, -ου (nom propre) (m)''' : Nessos.&lt;br&gt;
'''Νέστωρ, -ορος (nom propre) (m)''' : Nestor.&lt;br&gt;
'''Νεφέλη, -ης (nom propre) (f)''' : Néphélé.&lt;br&gt;
'''Νεφελοκοκκυγία, -ας (nom propre) (f)''' : Coucouville-les-Nuées. (Ville décrite par Aristophane dans ''Les Oiseaux''.)&lt;br&gt;
'''Νηρεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Nérée.&lt;br&gt;
'''Νηρῇς, -δος (nom propre) (f)''' : Néréide.&lt;br&gt;
'''Νίκαια, -ίας (nom propre) (f)''' : Nice.&lt;br&gt;
'''Νίκανδρος, -άνδρου (nom propre) (m)''' : Nicandre.&lt;br&gt;
'''Νίκη, -ης (nom propre) (f)''' : [[wikt:Niké|Niké]].&lt;br&gt;
'''Νικόλαος, -άου (nom propre) (m)''' : Nicolas.&lt;br&gt;
'''Νιόϐη, -ης (nom propre) (f)''' : Niobé.&lt;br&gt; 
'''Νότος, -ου  (nom propre) (m)''' : [[wikt:Notos|Notos]]. (dieu du vent du sud)&lt;br&gt;
'''Νουμιδία, -ας (nom propre) (f)''' : Numidie.&lt;br&gt;
'''Νύξ, -κτός (nom propre) (f)''' : [[wikt:Nyx|Nyx]].&lt;br&gt;
'''Νῶε (nom propre) (m)''' : Noé.&lt;br&gt;

==Ξ== 
'''ξανθóς, -ή, -όν (adjectif)''' : Jaune ; jaunâtre. Blond.&lt;br&gt; 
'''ξενοδοχεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : hôtel.&lt;br&gt;	
'''ξένος, -η, -ον (adjectif)''' : étranger, insolite.&lt;br&gt; 
'''ξένος, -ου (nom commun) (m)''' : étranger ; hôte.&lt;br&gt;
'''ξενών, -ῶνος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ξέσις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ξεχνῶ (verbe)''' : oublier.&lt;br&gt;
'''ξέω (verbe)''' : gratter ; raser. Polir.&lt;br&gt;
'''ξηρός, -ά, -όν (adjectif)''' : sec.&lt;br&gt; 
'''ξῖ (nom commun) (n)''' : xi.&lt;br&gt;
'''ξιφίας, -ου (nom commun) (m)''' : espadon.&lt;br&gt;
'''ξιφίδιον, -ίου (nom commun) (n)''' : dague.&lt;br&gt; 
'''ξίφος, -ους (nom commun) (n)''' : glaive.&lt;br&gt;
'''ξύλον, -ου (nom commun) (n)''' : bois (matériau). Tout objet en bois.&lt;br&gt;
'''ξυλόσπογγος, -όγγου (nom commun) (m)''' : tersorium.&lt;br&gt;
'''ξύλωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : charpente.&lt;br&gt;
'''ξυνός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme ionienne de ''κοινός''.&lt;br&gt;
'''ξύω (verbe)''' : Variante de ''ξέω''.&lt;br&gt;
'''Ξενοφῶν, -τος (nom propre) (m)''' : Xénophon.&lt;br&gt;
'''Ξέρξης, -ου (nom propre) (m)''' : Xerxès.&lt;br&gt;
'''Ξοῦθος, -ύθου (nom propre) (m)''' : Xouthos.&lt;br&gt;

==Ο==
'''ὁ (article défini)''' : le.&lt;br&gt;
'''ὄασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : Voie, route ; chemin.&lt;br&gt;
'''ὀγδοήκοντα (adjectif numéral)''' : quatre-vingts.&lt;br&gt;
'''ὀγκάομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ὄγκος, -ου (nom commun) (m)''' : tumeur.&lt;br&gt;
'''ὄγχνη, -ης (nom commun) (f)''' : poirier.&lt;br&gt;
'''ὅδερος, -έρου (nom commun) (m)''' : ventre.&lt;br&gt; 
'''ὁδηγός, -οῦ (nom commun) (m)''' : conducteur.&lt;br&gt;
'''ὁδηγῶ (verbe)''' : conduire.&lt;br&gt;
'''ὁδός, -οῦ (nom commun) (f)''' : Voie, route ; chemin.&lt;br&gt;
'''ὀδούς, -όντος (nom commun) (m)''' : dent.&lt;br&gt;
'''ὀδμή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Forme plus ancienne de ''ὀσμή''.&lt;br&gt;
'''ὀδύνη, -ης (nom commun) (f)''' : douleur ; chagrin.&lt;br&gt;
'''ὀδυσάω (verbe)''' : Haïr ; être fâché.&lt;br&gt;
'''ὀδυσσειακός, -ή, -όν (adjectif)''' : odysséen.&lt;br&gt; 
'''ὀδύσσομαι (verbe)''' : Être irrité contre quelqu’un.&lt;br&gt; 
'''ὄζω (verbe)''' : Exhaler une odeur.&lt;br&gt;
'''ὅθεν (adverbe relatif)''' : d’où (je viens).&lt;br&gt;
'''οἷ (adverbe relatif)''' : là où (je vais).&lt;br&gt;
'''ὀθόνη, -ης (nom commun) (f)''' : toile.&lt;br&gt; 
'''οἴ (interjection)''' : hélas ; ouille.&lt;br&gt;
'''οἴκημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : résidence.&lt;br&gt;
'''οἰκηματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : résidentiel.&lt;br&gt;
'''οἰκημάτιον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;	
'''οἰκητήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : domicile.&lt;br&gt;	
'''οἰκοπεδικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''οἰκόπεδον, -έδου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;	
'''οἰκοπεδοποίησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''οἶκος, -ου (nom commun) (m)''' : maison.&lt;br&gt;
'''οἰκοῦμαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''οἰκουμένη, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''οἰκουμενικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ϝοῖκος, -ίκου (nom commun) (m)''' : Forme ancienne de ''οἶκος''.&lt;br&gt;
'''οἰκεῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : de la maison.&lt;br&gt;
'''οἰκός, -τος (nom commun) (n)''' : Forme ionienne de ''εἰκός''.&lt;br&gt;
'''οἰκοτροφεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : pensionnat.&lt;br&gt; 
'''οικότροφος, -όφου (nom commun) (m/f)''' : pensionnaire.&lt;br&gt;
'''οἶκτος, -ἴκτου (nom commun) (m)''' : pitié.&lt;br&gt;
'''οἰκτρός, -ά, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''οἰκτρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''οἰκτρός''.&lt;br&gt;
'''οἰκτρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''οἰκτρός''.&lt;br&gt;
'''οἰκτρότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''οἰκτρῶς''.&lt;br&gt;
'''οἰκτρότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''οἰκτρῶς''.&lt;br&gt;
'''οἰκτρῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''οἰκῶ (verbe)''' : Habiter ; occuper.&lt;br&gt;
'''οἴμοι (interjection)''' : pauvre de moi.&lt;br&gt;
'''οἶνος, -ἴνου (nom commun) (m)''' : vin.&lt;br&gt;
'''ϝοῖνος, -ίνου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''οἶνος''.&lt;br&gt;
'''οἰνοχόη, -ης (nom commun) (f)''' : œnochoé ; échansonne.&lt;br&gt;
'''οἰνοχόος, -ου (nom commun) (m)''' : échanson.&lt;br&gt;
'''ὄϊς, -ΐος  (nom commun) (m/f)''' : bélier ; brebis.&lt;br&gt;
'''οἶς, -ός (nom commun) (m/f)''' : Forme attique de ''ὄϊς''.&lt;br&gt;
'''οἷος, -ἵα, -ἷον (adjectif)''' : tel.&lt;br&gt;
'''οἰσοφάγος, -ου (nom commun) (m)''' : œsophage.&lt;br&gt;
'''οἶσος, -ἴσου (nom commun) (m)''' : gattilier.&lt;br&gt;
'''οἶστρος, -ίστρου (nom commun) (m)''' : (au propre) taon. (au figuré) fureur, désir ; passion.&lt;br&gt;
'''οἶτος, -ἴτου (nom commun) (m)''' : destin.&lt;br&gt;
'''οἰφόλης, -ης, ες (adjectif)''' : obscène.&lt;br&gt; 
'''οἴφω (verbe)''' copuler.&lt;br&gt;
'''οἰωνοσκοπία, -ας (nom commun) (f)''' : augure.&lt;br&gt;
'''οἰωνοσκόπος, -ου (nom commun) (m)''' : augure.&lt;br&gt;
'''οἰωνός, -οῦ (nom commun) (m)''' : présage, augure.&lt;br&gt;
'''ὀκνείω (verbe)''' : Forme homérique de ''ὀκνέω''.&lt;br&gt;
'''ὀκνέω (verbe)''' : hésiter.&lt;br&gt;
'''ὄκνος, -ου (nom commun) (m)''' : hésitation.&lt;br&gt;
'''ὀκτώ (adjectif numéral)''' : huit.&lt;br&gt;
'''ὄκχος, -ου (nom commun) (m)''' : Forme poétique de ''ὄχος''.&lt;br&gt;
'''ὀλιγάρχης, -ου (nom commun) (m)''' : oligarque.&lt;br&gt; 
'''ὀλιγαρχία, -ας (nom commun) (f)''' : oligarchie.&lt;br&gt; 
'''ὀλίγος, -η, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;	
'''ὁλικός, -ή , -όν (adjectif)''' : total.&lt;br&gt;
'''ὁλικῶς (adverbe)''' : totalement.&lt;br&gt;
'''ὁλικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ὁλικός''.&lt;br&gt; 
'''ὁλικώτερος, -έρη, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ὁλικός''.&lt;br&gt;
'''ὁλικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ὁλικῶς''.&lt;br&gt;
'''ὁλικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ὁλικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ὄλισϐος, -ίσϐου (nom commun) (m)''' : godemichet.&lt;br&gt;
'''ὁλκή, -ῆς (nom commun) (f)''' : attraction.&lt;br&gt; 
'''ὄλλυμι (verbe)''' : (Sens actif) Perdre, causer la perte, détruire, annihiler. Mourir. (Sens passif) Périr.&lt;br&gt;
'''ὅλος, -η, -ον  (adjectif)''' : entier, complet.&lt;br&gt; 
'''ὁλοφύρομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ὄλπη, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''ὀλυμπιακός, -ή, -όν (adjectif)''' : olympien.&lt;br&gt; 
'''ὀλυμπικός, -ή, -όν (adjectif)''' : olympique.&lt;br&gt; 
'''ὀλύμπιος, -ία, -ύμπιον  (adjectif)''' : olympien.&lt;br&gt; 
'''ὁμαδικός, -ήν, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''ὁμαλός, -ή, -όν (adjectif)''' : lisse.&lt;br&gt;
'''ὁμάς, -δος (nom commun) (f)''' : équipe.&lt;br&gt; 
'''ὄμϐρος, -ου (nom commun) (m)''' : tempête de pluie, orage, envoyé par Zeus. Eau. Inondation.&lt;br&gt;
'''ὁμηρικός, -ή, -όν (adjectif)''' : homérique.&lt;br&gt;
'''ὅμηρος, -ήρου (nom commun) (m/f)''' : otage.&lt;br&gt;
'''ὂ μικρόν (nom commun) (n)''' : omicron.&lt;br&gt;
'''ὁμιλία, -ας (nom commun) (f)''' : discours.&lt;br&gt;
'''ὁμιλῶ (verbe)''' : discourir.&lt;br&gt;
'''ὁμίχλη, -ης (nom commun) (f)''' : brouillard.&lt;br&gt;
'''ὄμμα, -τος (nom commun) (n)''' : œil.&lt;br&gt;
'''ὅμοιος, ία, -ον (adjectif)''' : semblable.&lt;br&gt; 
'''ὁμοῖος, -, -ῖον (adjectif)''' : Forme homérique, ionienne, et ancienne attique de ''ὅμοιος''.&lt;br&gt;
'''ὁμοίιος, -, - (adjectif)''' : Forme homérique de ''ὅμοιος''.&lt;br&gt;
'''ὁμοιοκαταληξία, -ας (nom commun) (f)''' : rime.&lt;br&gt;
'''ὁμοιοκατάληκτος, -η, -ο (adjectif)''' : rimique.&lt;br&gt;
'''ὁμοιοκαταληκτῶ (verbe)''' : rimer.&lt;br&gt;
'''ὁμοούσιος, -ος, -ον (adjectif)''' : de même substance.&lt;br&gt;
'''ὁμοιούσιος, -ος, -ον (adjectif)''' : de nature semblable.&lt;br&gt;
'''ὁμοιοτέλευτος, -ύτου (nom commun) (m)''' : homéotéleute.&lt;br&gt; 
'''ὀμοίωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : effigie.&lt;br&gt;
'''ὁμόνοια, -ας (nom commun) (f)''' : concorde.&lt;br&gt;
'''ὁμός, -ή, -όν (adjectif)''' : Pareil ; semblable.&lt;br&gt;
'''ὁμοῦ (adverbe)''' : En un même lieu, ensemble. (Par suite) Ensemble, à la fois. (Par extension) Auprès, proche.&lt;br&gt;
'''ὀμφαλός, -οῦ (nom commun) (m)''' : nombril.&lt;br&gt;
'''ὀμφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : oracle, prophétie.&lt;br&gt;
'''ὀμφής, -ής, -ές : (adjectif)''' : prophétique.&lt;br&gt;
'''ὀμφητήρ, -τρός (nom commun) (m)''' : prophète.&lt;br&gt;	
'''ὄνειδος, -ίδους (nom commun) (n)''' : Reproche ; disgrâce.&lt;br&gt; 
'''ὀνειρευτής, -οῦ (nom commun) (m)''' : rêveur.&lt;br&gt;
'''ὄνειρος, -ίρου (nom commun) (m)''' : rêve.&lt;br&gt;
'''ὀνειροπόλος, -ου (nom commun) (m)''' : rêvasseur.&lt;br&gt;
'''ὀνειροπωλῶ (verbe)''' : rêvasser.&lt;br&gt;
'''ὀνοκρόταλος, -άλου (nom commun) (m)''' : pélican.&lt;br&gt;
'''ὄνομα, -όματος (nom commun) (n)''' : nom.&lt;br&gt;
'''ὀνοματοποιία, -ας (nom commun) (f)''' : mot imitant un son.&lt;br&gt;
'''ὄνος, -ου (nom commun) (m/f)''' : Âne ; ânesse.&lt;br&gt; 
'''ὄνυξ, -χος (nom commun) (m)''' : ongle.&lt;br&gt; 
'''ὄνυμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : Forme dorienne et éolienne de ''ὄνομα''.&lt;br&gt;
'''ὀνύχιον, -ίου (nom commun) (m)''' : griffe.&lt;br&gt;
'''ὄνω (adverbe)''' : Forme éolienne de ''ἄνω''.&lt;br&gt;
'''ὀξίνης, -ης, -ες (adjectif)''' : aigre.&lt;br&gt;
'''ὀξύα, -ας (nom commun) (f)''' : Hêtre. Arme en bois de hêtre comme un épieu ou un javelot.&lt;br&gt;
'''ὀξύγαλα, -άλακτος (nom commun) (n)''' : petit-lait.&lt;br&gt;
'''ὀξύμωρος, -ος, -ον  (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ὀξύς,  -εῖα, -ύ (adjectif)''' : Aigu. Pointu. Tranchant en parlant d’une arme. Piquant en parlant de la sensation (chaleur, froid, douleur), du goût (acidité). Vif. Fin, pénétrant. Prompt à l’action.&lt;br&gt;
'''ὀξύτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ὀξύς''.&lt;br&gt;
'''ὀξύτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ὀξύς''.&lt;br&gt;
'''ὀπαδός, -οῦ (nom commun) (m)''' : fan.&lt;br&gt;  
'''ὀπάζω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ὀπή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Trou ; orifice.&lt;br&gt; 
'''ὄπιον, -ίου (nom commun) (n)''' : opium.&lt;br&gt;
'''ὄπισθεν (adverbe)''' : arrière, derrière.&lt;br&gt; 
'''ὄπις, -δος (nom commun) (f)''' : (Sens négatif) Revanche, vengeance. (Sens positif) Regard bienveillant, égard. (Religion) Égards dûs aux dieux par les hommes.&lt;br&gt;
'''ὄπις (adverbe)''' : en arrière (sans mouvement).&lt;br&gt;
'''ὀπίσω (adverbe)''' : en arrière (avec mouvement), vers l’arrière.&lt;br&gt;
'''ὁπλή, -ῆς (nom commun) (f)''' : sabot (corne pédestre de certains animaux).&lt;br&gt;
'''ὅπλη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme homérique de ''ὁπλή''.&lt;br&gt;	
'''ὁπλήεις, -εις, -ης (f)''' : .&lt;br&gt;	
'''ὁπλίτης, -ου (nom commun) (m)''' : Soldat pesamment armé.&lt;br&gt; 
'''ὅπλον, -ου (nom commun) (n)''' : Outil. (Au pluriel) Armes.&lt;br&gt; 
'''ὀποπάναξ, -κος (nom commun) (m)''' : jus de légume.&lt;br&gt;
'''ὀπός, -οῦ (nom commun) (m)''' : jus ; suc.&lt;br&gt;
'''ὀπτασία, -ας (nom commun) (f)''' : fantasme.&lt;br&gt;
'''ὀπτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : visuel.&lt;br&gt;
'''ὀπτός, -ή, -όν (adjectif)''' : Rôti, grillé. (Par extension) Cuit. Visible, vu.&lt;br&gt;
'''ὀπτῶ (verbe)''' : Rôtir, griller.&lt;br&gt;
'''ὅραμα, -άματος (nom commun) (n)''' : vision, spectacle.&lt;br&gt; 
'''ὄρασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : vue.&lt;br&gt;
'''ὁρατός, -ή, -όν, (adjectif)''' : visible.&lt;br&gt;
'''ὁράω (verbe)''' : voir, regarder.&lt;br&gt;
'''ὀρεάς, -δος (nom commun) (f)''' : oréade.&lt;br&gt;
'''ὁρέω (verbe)''' : Forme ionienne de ''ὁράω''.&lt;br&gt;
'''ὄρημι (verbe)''' : Forme éolienne de ''ὁράω''.&lt;br&gt;
'''ὄργανον, -άνου (nom commun) (n)''' : organe, instrument de musique.&lt;br&gt;
'''ὀργασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : point culminant du plaisir sexuel.&lt;br&gt;
'''ὀργάς, -δος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ὀργή, -ῆς (nom commun) (f)''' : colère.&lt;br&gt;
'''ὀργῶ (verbe)''' : enfler, être empli de désir amoureux.&lt;br&gt; 
'''ὄρεξις, -έξεως (nom commun) (f)''' : appétit.&lt;br&gt; 
'''ὀρθογραφία, -ας (nom commun) (f)''' : écriture correcte.&lt;br&gt; 
'''ὀρθόδοξος, -ος, -ον (adjectif)''' : orthodoxe.&lt;br&gt;  
'''ὀρθός, -ή, -όν (adjectif)''' : droit.&lt;br&gt; 
'''ὀρθότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ὀρθός''.&lt;br&gt;
'''ὀρθότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ὀρθός''.&lt;br&gt;
'''ὀρθῶς (adverbe)''' : droitement.&lt;br&gt;
'''ὁρίζων, -οντος (m)''' : horizon.&lt;br&gt;
'''ὁρίζω (verbe)''' : limiter, borner.&lt;br&gt;
'''ὁρμά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Saut, essor.&lt;br&gt;
'''ὁρμέω (verbe)''' : (Marine) Mouiller, être à l'ancrage.&lt;br&gt;
'''ὁρμή, -ῆς (nom commun) (f)''' : élan (rapidité).&lt;br&gt;
'''ὅρμημα, -ήματος (nom commun) (f)''' : impulsion, désir.&lt;br&gt;
'''ὅρμησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : élan.&lt;br&gt;
'''ὁρμητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : impétueux.&lt;br&gt; 
'''ὁρμητικῶς (adverbe)''' : impétueusement.&lt;br&gt;
'''ὁρμητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ὁρμητικός''.&lt;br&gt;
'''ὁρμητικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ὁρμητικός''.&lt;br&gt;
'''ὁρμητικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ὁρμητικῶς''.&lt;br&gt;
'''ὁρμητικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ὁρμητικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ὁρμητικότης, -τος (nom commun) (f)''' : impétuosité.&lt;br&gt;
'''ὁρμῶ (verbe)''' : Pousser, démarrer, mettre en mouvement ; presser, se presser ; aller vite.&lt;br&gt;
'''ὄρνεον, -έου (nom commun) (n)''' : oiseau.&lt;br&gt; 
'''ὄρνις, -θος (nom commun) (m/f)''' : oiseau.&lt;br&gt; 
'''ὄρνυμι (verbe)''' : animer, inciter.&lt;br&gt;
'''ὄρος, -ους (nom commun) (m)''' : Montagne ; colline, hauteur.&lt;br&gt;
'''ὅρος, -ου (nom commun) (m)''' : borne.&lt;br&gt;
'''ὀρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : sérum.&lt;br&gt; 
'''ὄρρος, -ου (nom commun) (m)''' : (Familier) cul.&lt;br&gt;
'''ὀροφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : plafond.&lt;br&gt;
'''ὁρόω (verbe)''' : Forme homérique de ''ὁράω''.&lt;br&gt;
'''ὄρτυξ, -ύκου (nom commun) (m/f)''' : caille.&lt;br&gt;
'''ὀρυκτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : mineur.&lt;br&gt; 
'''ὄρυξ, -γος (nom commun) (m)''' : oryx.&lt;br&gt; 
'''ὀρύσσω (verbe)''' : creuser.&lt;br&gt;
'''ὀρφανία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ὀρφανίζω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ὀρφανιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''ὀρφανός, -ή, -όν (adjectif)''' : orphelin.&lt;br&gt; 
'''ὀρφανός, -οῦ (nom commun) (m)''' : orphelin.&lt;br&gt; 
'''ὀρφανοτροφεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : orphelinat.&lt;br&gt;
'''ὄρανος, -άνου (nom commun) (m)''' : Forme éolienne de ''οὐρανός''.&lt;br&gt; 
'''ὀρείχαλκος, -άλκου (nom commun) (m)''' : orichalque.&lt;br&gt; 
'''ὄρφνα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''ὄρφνη''.&lt;br&gt;
'''ὄρφνη, -ης (nom commun) (f)''' : obscurité.&lt;br&gt;
'''ὀρφνός, -ή, -όν (adjectif)''' : obscur.&lt;br&gt;
'''ὀρφνότατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ὀρφνός''.&lt;br&gt;
'''ὀρφνότερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ὀρφνός''.&lt;br&gt;
'''ὀρφνῶς (adverbe)''' : obscurément.&lt;br&gt;
'''ὀρχήστρα, -ας (nom commun) (f)''' : place du chœur.&lt;br&gt;
'''ὀρχηστρίς, -δος (nom commun) (f)''' : danseuse.&lt;br&gt;
'''ὄρχις, -εως (nom commun) (m/f)''' : (Au masculin) Testicule, ovaire, orchidée. (Au féminin) Sorte d’olive.&lt;br&gt;
'''ὀρχοῦμαι (verbe)''' : danser.&lt;br&gt;
'''ὄσδω (verbe)''' : Forme dorienne de ''ὄζω''.&lt;br&gt;
'''ὀσμή, -ῆς (nom commun) (f)''' : odeur.&lt;br&gt;
'''ὀστέον, -ου  (nom commun) (n)''' : os ; noyau.&lt;br&gt;
'''ὀστοῦν, -οῦ (nom commun) (n)''' : Forme attique de ''ὀστέον''.&lt;br&gt;
'''ὀστεῦν, -εῦ (nom commun) (n)''' : Forme poétique de ''ὀστέον''.&lt;br&gt; 
'''ὄστιον, -ίου (nom commun) (n)''' : Forme éolienne de ''ὀστέον''.&lt;br&gt;
'''ὅς, ἥ, ὅ''' : (adjectif démonstratif) Celui-ci, celle-ci, ceci. (pronom relatif) Qui, lequel, laquelle.&lt;br&gt;
'''ὄστρειον, -ίου (nom commun) (n)''' : Forme de ''ὄστρεον''.&lt;br&gt;
'''ὄστρεον, -έου (nom commun) (n)''' : huître.&lt;br&gt;
'''ὀσφραίνομαι (verbe)''' : sentir.&lt;br&gt;
'''ὄσφρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : odorat.&lt;br&gt;
'''ὀσφυαλγία, -ας (nom commun) (f)''' : lumbago.&lt;br&gt;
'''ὀσφῦς, -ύος (nom commun) (f)''' : flanc.&lt;br&gt;
'''οὐ- (préfixe)''' : préfixe privatif.&lt;br&gt;
'''οὐαί (interjection)''' : ah.&lt;br&gt;
'''οὖας, -τός (nom commun) (n)''' : Forme homérique de ''οὖς''.&lt;br&gt;
'''οὐδείς, -μία, -έν (adjectif indéfini ; pronom indéfini)''' : Aucun, personne.&lt;br&gt;
'''οὐδέποτε (adverbe)''' : jamais.&lt;br&gt;
'''οὐδέτερος, -έρα, -έτερον (adjectif)''' : ni l’un ni l’autre.&lt;br&gt;
'''οὕδωρ, -ατος (nom commun) (n)''' : Forme béotienne de ''ὕδωρ''.&lt;br&gt;
'''οὐκί (adverbe)''' : Forme attique et ionienne de ''οὐ''&lt;br&gt;
'''οὐλή, -ῆς (nom commun) (f)''' : cicatrice.&lt;br&gt;
'''οὔνομα, -όματος (nom commun) (n)''' : Forme homérique et ionienne de ''ὄνομα''.&lt;br&gt;
'''οὖθαρ, -ὔθατος (nom commun) (n)''' : Mamelle. (Anatomie) Pis.&lt;br&gt;
'''οὔποτε (adverbe)''' : jamais.&lt;br&gt;
'''οὐροδοχεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : pot de chambre.&lt;br&gt;
'''οὖρον, -ὔρου (nom commun) (n)''' : urine.&lt;br&gt;
'''οὖρος, -ὔρου (nom commun) (m)''' : gardien.&lt;br&gt;
'''οὗ (adverbe relatif)''' : où (je suis).&lt;br&gt;
'''οὐ (particule)''' (Devient ''οὐκ'' devant un mot commençant par une voyelle à esprit doux, et ''οὐχ'' devant un mot commençant par une voyelle à esprit rude.) : non.&lt;br&gt; 
'''οὖν (adverbe)''' : Sans doute, réellement, en effet. Donc, eh bien.&lt;br&gt;
'''οὐρά, -ᾶς  (nom commun) (f)''' : queue.&lt;br&gt;
'''οὐράνη, -ης (nom commun) (f)''' : pot de chambre.&lt;br&gt;  
'''οὐράνιος, -α, -ον (adjectif)'''  : céleste.&lt;br&gt;
'''οὐρανός, -οῦ  (nom commun) (m)''' : ciel.&lt;br&gt;
'''οὔρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : miction.&lt;br&gt;
'''οὐρητρίς, -δος (nom commun) (f)''' : pot de chambre.&lt;br&gt; 
'''οὖρον, -ὔρου  (nom commun) (n)''' : urine.&lt;br&gt;
'''οὐρῶ (verbe)''' : uriner.&lt;br&gt;
'''οὐσία, -ας (nom commun) (f)''' : (Philosophie) Essence, substance, être. Élément, substance première.  Biens, fortune, richesse.&lt;br&gt;
'''οὐσιαστικόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : substantif.&lt;br&gt;
'''οὐσίη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''οὐσία''.&lt;br&gt; 
'''οὐσιώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : essentiel.&lt;br&gt;
'''οὖς, ὠτός (nom commun) (n)''' : oreille.&lt;br&gt;
'''οὔτις, -ις, -ι (pronom)''' : personne.&lt;br&gt;
'''οὐχί (adverbe)''' : Forme attique et homérique de ''οὐ''&lt;br&gt;
'''ὀφείλημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : dette.&lt;br&gt;
'''ὀφείλω (verbe)''' : devoir de l'argent.&lt;br&gt;
'''ὀφέλλω (verbe)''' : Forme homérique et de ''ὀφείλω''.&lt;br&gt;
'''ὄφελος, -έλους (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ὀφθαλμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : œil.&lt;br&gt;
'''ὄφις, -εως (nom commun) (m)''' : serpent.&lt;br&gt;
'''ὀφρῦς, -ύος (nom commun) (f)''' : sourcil.&lt;br&gt;
'''ὀχεύω (verbe)''' copuler.&lt;br&gt;
'''ὄχημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : véhicule.&lt;br&gt;
'''ϝόχος, -ου (nom commun) (m)''' : Forme ancienne de ''ὄχος''.&lt;br&gt;
'''ὄχθη, -ης (nom commun) (f)''' : Rive ; berge.&lt;br&gt; 
'''ὀχλοκρατία, -ας (nom commun) (f)''' : ochlocratie.&lt;br&gt;
'''ὄχλος, -ου (nom commun) (m)''' : Foule ; multitude. Tumulte d'une foule.&lt;br&gt;
'''ὄχνη, -ης (nom commun) (f)''' : poire.&lt;br&gt;
'''ὄχος, -ου (nom commun) (m)''' : Réceptacle, abri. Tout ce qui sert à transporter, véhicule.&lt;br&gt;
'''-οχος, -όχου (suffixe) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ὀχυρός, -ά, -όν (adjectif)''' : ferme.&lt;br&gt;
'''ὀχυρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ὀχυρός''.&lt;br&gt;
'''ὀχυρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ὀχυρός''.&lt;br&gt;
'''ὀχυρῶς (adverbe)''' : fermement.&lt;br&gt;
'''ὀχύρωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : forteresse.&lt;br&gt;
'''ὀχυρῶ (verbe)''' : fortifier.&lt;br&gt;
'''ὀχῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ὄψις, -εως (nom commun) (f)''' : vue. (perception visuelle)&lt;br&gt;
'''ὄψον, -ου (nom commun) (n)''' : (Cuisine) Plat cuisiné, mets. Assaisonnement, sauce. Délicatesse. (Attique) Poisson.&lt;br&gt;
'''ὀψοποιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : cuisinier.&lt;br&gt;
'''ὀψώνης, -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ὀψώνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : Provisions, vivres. Salaire.&lt;br&gt;
'''ὀψωνῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ὄψ, -πός (nom propre) (f)''' : Voix. Parole, discours. Œil. (Par métonymie) Visage.&lt;br&gt;
'''Ὀδρύσης, -ου (nom commun) (m)''' : Odryse.&lt;br&gt;
'''Ὀδύσσεια, -ίας (nom propre) (f)''' : Odyssée.&lt;br&gt;
'''Ὀδυσσεία, -ας (nom propre) (f)''' : Forme alternative de ''Ὀδύσσεια''.&lt;br&gt;
'''Ὀδυσσεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Ulysse.&lt;br&gt;
'''Ὀζυμάνδιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Ozymandias.&lt;br&gt;
'''Ὄθων, -ου (nom propre) (m)''' : Othon.&lt;br&gt;
'''Οἰδίπους, -οδος (nom propre) (m)''' : Œdipe.&lt;br&gt;
'''Οἰκλῆς, -έους (nom propre) (m)''' : Oïclès.&lt;br&gt;
'''Οἰνεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Œnée.&lt;br&gt;
'''Οἰνόμαος, -άου (nom propre) (m)''' : Œnomaos.&lt;br&gt;
'''Οἰταῖος, -ίη, -ῖον  (adjectif)''' : œtéen.&lt;br&gt;
'''Οἴτη, -ης (nom propre) (f)''' : Œta.&lt;br&gt;
'''Ὄλθφες, - (nom propre) (m)''' : Olivier.&lt;br&gt;
'''Ὀλυμπιάς, -δος (nom propre) (f)''' : olympiade.&lt;br&gt;
'''Ὀλύμπια, -ίων (nom propre) (n)''' : Jeux olympiques.&lt;br&gt;
'''Ὄλυμπος, -ύμπου (nom propre) (m)''' : Olympe.&lt;br&gt;
'''Ὀλυσσεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Forme de ''Ὀδυσσεύς''.&lt;br&gt;
'''Ὀλυττεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Forme de ''Ὀδυσσεύς''.&lt;br&gt; 
'''Ὅμηρος, -ήρου (nom propre) (m)''' : Homère. (poète grec)&lt;br&gt;
'''Ὄνειρος, -ίρου (nom propre) (m)''' : Oniros.&lt;br&gt;
'''Ὀννῶφρις, -ίδος (nom propre) (m)''' : Onnophris.&lt;br&gt;
'''Ὀνούφριος, -ίου (nom propre) (m)''' : Onuphre.&lt;br&gt;
'''Ὄρανος, -άνου (nom propre) (m)''' : Forme éolienne de ''Οὐρανός''.&lt;br&gt;
'''Ὀρσηίς, -δος (nom propre) (f)''' : Orséis (épouse d'Hellen).&lt;br&gt;
'''Ὄρθρος, -ου (nom propre) (m)''' : Orthros.&lt;br&gt;
'''Ὀρφεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Orphée.&lt;br&gt;
'''Ὄσιρις, -ίριδος (nom propre) (m)''' : [[wikt:Osiris|Osiris]].&lt;br&gt;
'''Οὐδαῖος, -ίου (nom propre) (m)''' : Udée.&lt;br&gt;
'''Οὑδυσσεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Forme de ''Ὀδυσσεύς''.&lt;br&gt; 
'''Οὐλιξεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Forme de ''Ὀδυσσεύς''.&lt;br&gt; 
'''Οὐλίξης, -ους (nom propre) (m)''' : Forme de ''Ὀδυσσεύς''.&lt;br&gt;
'''Οὐόλκος, -ου (nom commun) (m)''' : Volque.&lt;br&gt;
'''Οὐρανία, -ας (nom propre) (f)''' : Uranie.&lt;br&gt;
'''Οὐρανός, -οῦ (nom propre) (m)''' : [[wikt:Ouranos|Ouranos]].&lt;br&gt;
'''Ὀφηλία, -ας (nom propre) (f)''' : Ophélie.&lt;br&gt;
'''Ὀφιοῦχος, -ύχου (nom propre) (f)''' : Serpentaire.&lt;br&gt;
'''Ὄφις, -εως (nom propre) (m)''' : Serpent.&lt;br&gt;

==Π==
'''παγά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''πηγή''.&lt;br&gt;
'''παγίδευσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''παγιδεύω  (verbe)''' : piéger.&lt;br&gt;
'''παγίς, -δος (nom commun) (f)''' : piège.&lt;br&gt;
'''παγκόσμιος, -α, -ον (adjectif)''' : universel.&lt;br&gt;
'''πάγκοσμος, -όσμου (nom commun) (m)''' : univers.&lt;br&gt;
'''πάγος, -ου  (nom commun) (m)''' : glace (eau à l'état solide).&lt;br&gt; 
'''πάγουρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : crabe.&lt;br&gt;
'''πάγχυ (adverbe)''' : totalement.&lt;br&gt;
'''παθοποιός, -ός, -όν (adjectif)''' : Qui afflige le corps ou l’âme.&lt;br&gt;
'''πάθος, -ους (nom commun) (n)''' : Ce que l’on éprouve. Évènement, conjoncture. État de l’âme agitée par diverses circonstances.&lt;br&gt;
'''παιάν, -ᾶνος (nom commun) (m)''' : péan.&lt;br&gt;
'''παίγνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : jeu.&lt;br&gt;
'''παιδαγωγός, -οῦ (nom commun) (m)''' : éducateur.&lt;br&gt;
'''παιδάριον, -ίου (nom commun) (n)''' : gamin.&lt;br&gt; 
'''παιδεραστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : amant de garçon.&lt;br&gt;
'''παιδιά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : jeu.&lt;br&gt;
'''παιδίον, -ου (nom commun) (n)''' :  petit enfant.&lt;br&gt;
'''παιδοτρίϐης, -ου (nom commun) (m)''' : maître de gymnastique.&lt;br&gt;
'''παίδων παῖδες (nom commun) (m/f)''' : Petits-fils/Petites-filles.&lt;br&gt;
'''παίζω (verbe)''' : jouer.&lt;br&gt;
'''παίκτης, -ου (nom commun) (m)''' : joueur.&lt;br&gt;
'''παῖς, -δός (nom commun) (m/f)''' : enfant ; jeune serviteur.&lt;br&gt;
'''παιωνία, -ας (nom commun) (f)''' : pivoine.&lt;br&gt;  
'''παιών, -ος (nom commun) (m)''' : physicien.&lt;br&gt;
'''παλαιός, -ά, -όν (adjectif)''' : ancien.&lt;br&gt;
'''παλιγγενεσία, -ας (nom commun) (f)''' : Renaissance, résurrection. Régénération.&lt;br&gt;
'''παλιγγενεσιακός, -ά, -όν (adjectif)''' : palingénésiaque.&lt;br&gt;
'''πάλιν (adverbe)''' : encore.&lt;br&gt; 
'''παλλακή, -ῆς (nom commun) (f)''' : concubine.&lt;br&gt; 
'''παλλακίς, -δος (nom commun) (f)''' : concubine.&lt;br&gt; 
'''πάλλαξ, -κος (nom commun) (m/f)''' : jeune enfant.&lt;br&gt;
'''πάλληξ, -κος (nom commun) (m/f)''' : Forme ionienne de ''πάλλαξ''.&lt;br&gt;
'''πάλλω (verbe)''' : vibrer.&lt;br&gt;
'''παλμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : vibration.&lt;br&gt;
'''παλός, -οῦ (nom commun) (m/f)''' : forme dorienne de ''πηλός''.&lt;br&gt;
'''παμμεγεθέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''παμμεγέθης''.&lt;br&gt;
'''παμμεγεθέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''παμμεγέθης''.&lt;br&gt;  
'''παμμεγέθης, -ης, -ες (adjectif)''' : immense.&lt;br&gt;
'''παμμεγέθως (adverbe)''' : immensément.&lt;br&gt;
'''πάμπαν (adverbe)''' : totalement.&lt;br&gt;
'''πάμφλεκτος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''πανάκεια, -ας (nom commun) (f)''' : remède universel.&lt;br&gt;
'''πάναξ, -κος (nom commun) (m)''' : plante médicinale.&lt;br&gt;
'''πανδοκεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : auberge.&lt;br&gt;
'''πανδοκεύς, -έως (nom commun) (m)''' : aubergiste.&lt;br&gt;
'''παράδοσις, -όσεως (nom commun) (f)''' : transmission ; tradition.&lt;br&gt;
'''πανήγυρις, -ύρεως (nom commun) (f)''' : réunion.&lt;br&gt;
'''πάνθηρ, -ος (nom commun) (m)''' : panthère.&lt;br&gt;
'''πανέλοψ, -πος (nom commun) (m)''' : Forme éolienne et dorienne de ''πηνέλοψ''.&lt;br&gt;
'''πανοῦργος, -ύργα, -ῦργον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''παντοπωλεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : épicerie.&lt;br&gt;
'''παντοπώλης, -ου (nom commun) (m)''' : épicier.&lt;br&gt;
'''πάνυ (adverbe)''' : totalement.&lt;br&gt;
'''πάππας, -ου (nom commun) (m)''' : papa.&lt;br&gt;
'''πάππος, -ου (nom commun) (m)''' : papi.&lt;br&gt;
'''πάπυρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : papyrus.&lt;br&gt;
'''παρά (adverbe ; préposition)''' : (avec le génitif) D’auprès de, du côté de. (avec le datif) Auprès avec l’idée de toute absence de mouvement. Chez, dans, en. (Avec l’accusatif) Auprès de, vers avec l’idée de mouvement.&lt;br&gt;
'''παρά- (préfixe)''' : Auprès. Vers. Le long de. Contre. En détournant.&lt;br&gt;
'''παραϐάλλω (verbe)''' : s’emparer de.&lt;br&gt;
'''παράδειγμα, -ίγματος (nom commun) (n)''' : modèle.&lt;br&gt; 
'''παραδειγματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : modèle.&lt;br&gt;
'''παράδεισος, -ίσου (nom commun) (m)''' : parc ; paradis.&lt;br&gt;
'''παραδέχομαι (verbe)''' : admettre.&lt;br&gt;
'''παραδίδωμι (verbe)''' : transmettre ; remettre.&lt;br&gt;
'''παράθυρος, -ου (nom commun) (f)''' : Porte de côté ; porte dérobée.&lt;br&gt; 
'''παρακινῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''παρακλαυσίθυρον, -ύρου (nom commun) (n)''' : paraclausithuron.&lt;br&gt;
'''παραλείπω (verbe)''' : omettre.&lt;br&gt;
'''παράλειψις, -ίψεως (nom commun) (f)''' : omission.&lt;br&gt;
'''πάρδαλις, -άλεως (nom commun) (f)''' : léopard.&lt;br&gt;
'''παράλληλος, -η, -ον (adjectif)''' : Porte de côté ; porte dérobée.&lt;br&gt; 
'''παραλήρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : délire.&lt;br&gt;
'''παράμεσος, -ου (nom commun) (m)''' : annulaire.&lt;br&gt;
'''παραμυθέομαι (verbe)''' : exhorter.&lt;br&gt;
'''παραμύθιον, -ίου (nom commun) (m)''' : exhortation.&lt;br&gt;
'''παραποίησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : contrefaçon.&lt;br&gt;
'''παραποιῶ (verbe)''' : contrefaire.&lt;br&gt;
'''παράρτημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : annexe.&lt;br&gt;
'''παρασάγγης, -ου (nom commun) (m)''' : parasange. (env. 6 km)&lt;br&gt;
'''παράσιτος, -ος, -ον (adjectif)''' : Qui sert de mets en surplus ; Parasite.&lt;br&gt;
'''παραίσθησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : illusion.&lt;br&gt;
'''παράστασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : représentation.&lt;br&gt;
'''παραστράτημα, -ήματος (nom commun) (n)''' :  incartade.&lt;br&gt;
'''παρειά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : joue.&lt;br&gt;
'''παρελθών, -όντος (nom commun) (m)''' : passé.&lt;br&gt;
'''παρεξήγησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : malentendu.&lt;br&gt;
'''παρεξηγῶ (verbe)''' : méprendre.&lt;br&gt;
'''παρεργάτης, -ου (nom commun) (m)''' : assistant.&lt;br&gt;
'''παρεύνασθαι (verbe)''' : représenter.&lt;br&gt;
'''πάρευνος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''παρθενεία, -ας (nom commun) (f)''' : virginité .&lt;br&gt;
'''παρθένειος, -α, -ον (adjectif)''' :  virginal.&lt;br&gt;
'''παρθενικός, -ή, -όν (adjectif)''' : de vierge.&lt;br&gt;
'''παρθενικῶς (adverbe)''' : virginalement.&lt;br&gt;
'''παρθενικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''παρθενικός''.&lt;br&gt;
'''παρθενικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''παρθενικός''.&lt;br&gt;
'''παρθενικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''παρθενικῶς''.&lt;br&gt;
'''παρθενικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''παρθενικῶς''.&lt;br&gt; 
'''παρθένος, -ος, -ον (adjectif)''' : vierge.&lt;br&gt;
'''παρθενεύω (verbe)''' : devenir jeune fille.&lt;br&gt;
'''παρθενών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : parthénon.&lt;br&gt;
'''παρθικός, -ή, -όν (adjectif)''' : parthe.&lt;br&gt;
'''παρθιστί (adverbe)''' : en parthe.&lt;br&gt;
'''παρίσθμιον, -ίου (nom commun) (n)''' : (anatomie) amygdale.&lt;br&gt;
'''παρόρμησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : impulsion.&lt;br&gt;
'''παρορμητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : impulsif.&lt;br&gt;
'''παρορμητικῶς (adverbe)''' : impulsivement.&lt;br&gt;
'''παρορμητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''παρορμητικός''.&lt;br&gt;
'''παρορμητικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''παρορμητικός''.&lt;br&gt;
'''παρορμῶ (verbe)''' : impulser.&lt;br&gt;
'''παρσένος, -ος, -ον (adjectif)''' : Forme laconienne de ''παρθένος''.&lt;br&gt;
'''παρών, -όντος (nom commun) (m)''' : présent.&lt;br&gt;
'''παρωνυχία, -ας (nom commun) (f)''' : panaris.&lt;br&gt;
'''πᾶς, -σα, -ᾶν (adjectif)''' : (Au singulier) Chaque, chacun. Tout entier, tout. (Au pluriel) Tous.&lt;br&gt;
'''πάσσω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''παστά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : pâte.&lt;br&gt;
'''παστός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''πάσχω (verbe)''' : Être affecté de telle ou telle façon, telle ou telle affection, sensation ou sentiment.&lt;br&gt;
'''πατήρ, -ρός (nom commun) (m)''' : père.&lt;br&gt;
'''πάτος, -ου (nom commun) (m)''' : sentier.&lt;br&gt;
'''πατριά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : tribu, famille.&lt;br&gt;
'''πατριάρχης, -ου (nom commun) (m)''' : patriarche.&lt;br&gt;
'''πατρίς, -δος (nom commun) (f)''' : patrie.&lt;br&gt;
'''πατροφονεύς, -έως (nom commun) (m)''' : patricide.&lt;br&gt;
'''πατροφόνος, -ου (nom commun) (m)''' : patricide.&lt;br&gt; 
'''πατῶ (verbe)''' : Manger, absorber. Fouler aux pieds. Fouler le sol.&lt;br&gt;
'''παῦρος -ύρα, -ῦρον (adjectif)''' : En petit nombre. (Par extension) Petit, court.&lt;br&gt;
'''παῦσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : cessation.&lt;br&gt;
'''παύω (verbe)''' : cesser.&lt;br&gt;
'''πάφλασμα, -άσματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''πάχνη, -ης (nom commun) (f)''' : givre.&lt;br&gt;
'''παχύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : Épais, gras.&lt;br&gt; 
'''πεδά (préposition)''' : Forme arcado-chypriote, dorienne et éolienne de ''μετά''.&lt;br&gt;
'''πεδιάς, -δος (nom commun) (f)''' : plaine.&lt;br&gt;
'''πεδίον, -ου (nom commun) (n)''' : champ.&lt;br&gt; 
'''πέζα, -ης (nom commun) (f)''' : cheville du pied.&lt;br&gt;
'''πεζός, -ή, -όν (adjectif)''' : piéton.&lt;br&gt; 
'''πεζῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''πεζώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''πεζῶς''.&lt;br&gt;
'''πεζώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''πεζῶς''.&lt;br&gt;
'''πεζώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πεζός''.&lt;br&gt;
'''πεζώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πεζός''.&lt;br&gt;
'''πείθομαι (verbe)''' : persuader ; suivre.&lt;br&gt;
'''πείθω (verbe)''' : convaincre ; persuader.&lt;br&gt;
'''πεῖνα, -ίνας (nom commun) (f)''' : faim.&lt;br&gt;
'''πεινῶ (verbe)''' : avoir faim.&lt;br&gt;
'''πεῖρα, -ίρας (nom commun) (f)''' : Essai, tentative ; épreuve.&lt;br&gt;
'''πειράζω (verbe)''' : Essayer ; tenter.&lt;br&gt;
'''πειράομαι (verbe)''' : essayer.&lt;br&gt;
'''πειρασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Épreuve, essai ; expérience. Tentation.&lt;br&gt;
'''πειρατής, -οῦ (nom commun) (m)''' : pirate.&lt;br&gt;
'''πειρῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''πελεκάν, -ᾶνος (nom commun) (m)''' : pélican.&lt;br&gt;
'''πελεκῖνος, -ίνου (nom commun) (m)''' : pélican.&lt;br&gt;
'''πέλεκυς, -έκεως (nom commun) (m)''' : hache.&lt;br&gt;
'''πέλμα, -τος (nom commun) (n)''' : Plante du pied ; tige des pommes et des poires.&lt;br&gt;
'''πελώριος, -α, -ον (adjectif)''' : prodigieux.&lt;br&gt;
'''πελωρίς, -δος (nom commun) (f)''' : moule.&lt;br&gt;
'''πέλωρ, -ος (nom commun) (n)''' : prodige.&lt;br&gt;
'''πέμμα, -τος (nom commun) (n)''' : gâteau.&lt;br&gt;
'''πεμπτουσία, -ας (nom commun) (f)''' :  quintessence.&lt;br&gt;
'''πεντάφυλλον, -ύλλου (nom commun) (n)''' : potentille.&lt;br&gt;
'''πέντε (adjectif numéral)''' : cinq.&lt;br&gt;
'''πεντήκοντα (adjectif numéral)''' : cinquante.&lt;br&gt;
'''πενθερά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : belle-mère.&lt;br&gt;
'''πενθερός, -οῦ (nom commun) (m)''' : beau-père.&lt;br&gt;
'''πένθος, -ους  (nom commun) (n)''' : deuil.&lt;br&gt;
'''πέος, -ους (nom commun) (n)''' : pénis.&lt;br&gt;
'''πέπερι, -τος (nom commun) (n)''' : poivre.&lt;br&gt;
'''πέπλος, -ου (nom commun) (m)''' : péplos.&lt;br&gt;
'''πέπλωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : robe.&lt;br&gt;	
'''πεπτός, -ή, -όν (adjectif)''' : cuit.&lt;br&gt;
'''πέπων, -ονος (nom commun) (m)''' : melon.&lt;br&gt;
'''περαίνω (verbe)''' : Finir, conclure.&lt;br&gt;
'''πέρασμα, -άσματος (nom commun) (n)''' : passage.&lt;br&gt;	
'''πέρας, -τος (nom commun) (n)''' : Fin, limite.&lt;br&gt;	
'''πέρδιξ, -ικος (nom commun) (m/f)''' : perdrix.&lt;br&gt;
'''πέρδομαι (verbe)''' : péter (faire un pet).&lt;br&gt;
'''περιϐόλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''περιδέραιον, -ου (nom commun) (n)''' : collier (bijou).&lt;br&gt;
'''περιδέραιος, -ος, -ου (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''περίζωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : caleçon.&lt;br&gt;	
'''περιήγησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : Voyage ; parcours.&lt;br&gt;
'''περιηγοῦμαι (verbe)''' : Voyager ; parcourir.&lt;br&gt;
'''περιηγητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : voyageur.&lt;br&gt;
'''περιλαμϐάνω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''περίληψις, -ήψεως (nom commun) (f)''' : résumé.&lt;br&gt;
'''περίναιον, -ίου (nom commun) (n)''' : périnée.&lt;br&gt;
'''περιπατητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : péripatéticien.&lt;br&gt;
'''περιπατῶ (verbe)''' : Circuler, aller et venir ; se promener (Par extension) (Figuré) Se comporter, se conduire, vivre de telle ou de telle manière.&lt;br&gt;
'''περιπέτεια, -ας (nom commun) (f)''' : aventure.&lt;br&gt;
'''περιπίπτω (verbe)''' : tomber autour, sur.&lt;br&gt;
'''περιποιοῦμαι (verbe)''' : s'occuper de.&lt;br&gt;
'''περιποιῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''περιστερά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : pigeon, colombe.&lt;br&gt;
'''περιστερός, -οῦ (nom commun) (m)''' : pigeon, colombe. (Pour un mâle de ces espèces.)&lt;br&gt;
'''περιστερεών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : pigeonnier, colombier.&lt;br&gt;
'''περιφρονῶ (verbe)''' : mépriser.&lt;br&gt;
'''περιφρούρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : protection.&lt;br&gt;
'''περιφρουρῶ (verbe)''' : protéger.&lt;br&gt;
'''περκνός, -ή, -όν (adjectif)''' : noirâtre.&lt;br&gt;
'''περκνότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''περκνός''.&lt;br&gt;
'''περκνότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''περκνός''.&lt;br&gt;
'''περκνότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''περκνῶς''.
'''περκνότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''περκνῶς''.
'''περκνῶς (adverbe)''' : noirâtrement.&lt;br&gt;
'''πέρνημι (verbe)''' : Exploiter, vendre. (Au passif) Être vendu.&lt;br&gt;
'''περόνη, -ης (nom commun) (f)''' : agrafe, clavette.&lt;br&gt;
'''περῶ (verbe)''' : passer.&lt;br&gt;
'''πέσσω (verbe)''' : Digérer ; cuire. Mûrir.&lt;br&gt;
'''πετάννυμι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''πέτασος, -άσου (nom commun) (m)''' : pétase.&lt;br&gt;
'''πετεεινός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme homérique de ''πετεινός''.&lt;br&gt;
'''πετεινός, -ή, -όν (adjectif)''' : capable de voler.&lt;br&gt;
'''πετεσοũχος, -ύχου (nom commun) (m)''' : petsuchos.&lt;br&gt;
'''πετηνός, -ή, -όν (adjectif)''' : Forme ionienne de ''πετεινός''.&lt;br&gt;
'''πετῶ (verbe)''' : voler (planer dans le ciel).&lt;br&gt;
'''πεύκη, -ης (nom commun) (f)''' : pin.&lt;br&gt;
'''πεύθομαι (verbe)''' : Forme poétique de ''πυνθάνομαι''.&lt;br&gt;
'''πέψις, -εως (nom commun) (f)''' : digestion.&lt;br&gt;
'''πηγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : source.&lt;br&gt;
'''πήγνυμι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''πηδάλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : talaria.&lt;br&gt; 
'''πήδημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : saut.&lt;br&gt;
'''πηδόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''πηδός, -οῦ (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''πηδῶ (verbe)''' : sauter.&lt;br&gt; 
'''πῇ (adverbe interrogatif)''' : par où.&lt;br&gt;
'''πήληξ, -κος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''πηλός, -οῦ (nom commun) (m/f)''' : boue.&lt;br&gt;
'''πήμων, -ων, -ον (adjectif)''' : nuisible.&lt;br&gt;
'''πηνέλοψ, -πος (nom commun) (m)''' : canard sauvage.&lt;br&gt;
'''πήνη, -ης (nom commun) (f)''' : bobine.&lt;br&gt; 
'''πηνήκη, -ης (nom commun) (f)''' : perruque.&lt;br&gt; 
'''πηνηκίζω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''πηνήκισμα, -ίσματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''πῆνος, -ήνου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''πῆξις, -ήξεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''πήρα, -ας (nom commun) (f)''' : besace.&lt;br&gt;
'''πήριξ, -ικος (nom commun) (m/f)''' : Forme crétoise de ''πέρδιξ''.&lt;br&gt;
'''πῆχυς, -ήχεως (nom commun) (m)''' :  avant-bras.&lt;br&gt;
'''πιέζω (verbe)''' : Presser ; appuyer.&lt;br&gt;
'''πίεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : pression.&lt;br&gt;
'''πῖ (nom commun) (n)''' : pi.&lt;br&gt;
'''πίθακος, -άκου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''πίθηκος''.&lt;br&gt;
'''πιθανός, -ή, -όν (adjectif)''' : probable.&lt;br&gt;
'''πιθανῶς (adverbe)''' : probablement.&lt;br&gt;
'''πιθανώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πιθανός''.&lt;br&gt;
'''πιθανώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πιθανός''.&lt;br&gt;
'''πιθηκοειδής, -ής, -ές (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''πίθηκος, -ήκου (nom commun) (m)''' : singe.&lt;br&gt;
'''πίθων, -ονος (nom commun) (m)''' : Singe, petit singe.&lt;br&gt;
'''πῖλος, -ίλου (nom commun) (m)''' : pileus.&lt;br&gt;
'''πίμπλημι (verbe)''' : remplir.&lt;br&gt;
'''πίναξ, -κος (nom commun) (m)''' : tableau.&lt;br&gt;
'''πίπτω (verbe)''' : tomber.&lt;br&gt; 
'''πίσσα, -εως (nom commun) (f)''' : poix.&lt;br&gt; 
'''πιστάκη, -ης (nom commun) (f)''' : pistachier.&lt;br&gt; 
'''πιστάκιον, -ίου (nom commun) (n)''' : pistache.&lt;br&gt; 
'''πίστις, -εως (nom commun) (f)''' : Foi. Confiance en autrui. Ce qui fait foi. Résultat de la confiance. Moyen d’inspirer confiance, de persuader ; preuve.&lt;br&gt;
'''πιστότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πιστός''.&lt;br&gt;
'''πιστότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πιστός''.&lt;br&gt;
'''πιστός, -ή, -όν (adjectif)''' : fidèle ; loyal.&lt;br&gt;
'''πιστότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''πιστῶς''.&lt;br&gt;
'''πιστότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''πιστῶς''.&lt;br&gt;
'''πιστῶς (adverbe)''' : fidèlement ; loyalement.&lt;br&gt;
'''πίστωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : crédit.&lt;br&gt; 
'''πισύγγιον, ίου (nom commun) (n)''' : Diminutif de ''πίσυγγος''.&lt;br&gt;
'''πίσυγγος, -ύγγου (nom commun) (m)''' : cordonnier.&lt;br&gt;
'''πίττα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme attique de ''πίσσα''.&lt;br&gt; 
'''πίτα, -ας (nom commun) (f)''' : pita.&lt;br&gt;
'''πλαγκτός, -ή, -όν (adjectif)''' : errant.&lt;br&gt;
'''πλαδαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : Forme dorienne de ''βλαδαρός''.&lt;br&gt;
'''πλάζω (verbe)''' : errer.&lt;br&gt;
'''πλᾶθος, -άθους (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''πλῆθος''.&lt;br&gt;
'''πλακοῦς, -ύντος (nom commun) (m)''' : Gâteau ; galette.&lt;br&gt;
'''πλανάτας, -ου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''πλανήτης''.&lt;br&gt;
'''πλάνης, -τος (nom commun) (m)''' : vagabond.&lt;br&gt;
'''πλανήτης, -ου (nom commun) (m)''' : planète.&lt;br&gt;
'''πλάν (préposition)''' : Forme dorienne de ''πλήν''.&lt;br&gt;
'''πλανῶ (verbe)''' : vagabonder.&lt;br&gt;
'''πλάξ, -κός (nom commun) (f)''' : plaque.&lt;br&gt;
'''πλάσμα, -τος (nom commun) (n)''' : Ouvrage façonné, modelé ; figure. Modulation de la voix. Contrefaçon, imitation. Travail de composition.&lt;br&gt;
'''πλάσσω (verbe)''' : former, mouler.&lt;br&gt;
'''πλατέως (adverbe)''' : largement.&lt;br&gt;
'''πλατύτατος, -άτη, -ύτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πλατύς''.&lt;br&gt;
'''πλατύτερος, -έρα, -ύτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πλατύς''.&lt;br&gt;
'''πλατύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : large.&lt;br&gt;
'''πλάττω (verbe)''' : Forme attique de ''πλάσσω''.&lt;br&gt;
'''πλέθρον, -ου (nom commun) (n)''' : plèthre. (env. 30 m)&lt;br&gt;
'''πλεῖστος, -ίστη, -ῖστον (adjectif)''' : Superlatif de ''πολύς''.&lt;br&gt;
'''πλείων, -ων, -ῖον (adjectif)''' : Comparatif de ''πολύς''.&lt;br&gt;
'''πλεῖθος, -ίθους (nom commun) (n)''' : Forme béotienne de ''πλῆθος''.&lt;br&gt;
'''πλῆθος, -ήθους (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''πληθύς, -ος (nom commun) (n)''' : Forme ionienne de ''πλῆθος''.&lt;br&gt;
'''πληθώρα, -ας (nom commun) (f)''' : plénitude.&lt;br&gt;
'''πλήθω (verbe)''' : remplir.&lt;br&gt;
'''πληκτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : ennuyeux.&lt;br&gt;
'''πληκτικότης, -ητος (nom commun) (f)''' : ennui.&lt;br&gt;
'''πλῆκτρον, -ήκτρου (nom commun) (n)''' : plectre.&lt;br&gt;
'''πλῆξις, -ήξεως (nom commun) (f)''' : ennui.&lt;br&gt;
'''πλήν (préposition)''' : plus que.&lt;br&gt;
'''πληρέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πλήρης''.&lt;br&gt;
'''πληρέστερος, -έρα, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πλήρης''.&lt;br&gt; 
'''πλήρης, -ης, -ῆρες (adjectif)''' : complet ; plein.&lt;br&gt;
'''πλήρως (adverbe)''' : complètement ; pleinement.&lt;br&gt;
'''πληρῶ (verbe)''' : compléter ; emplir.&lt;br&gt;
'''πλήσσω (verbe)''' : Frapper, battre. (Au passif) Être battu, subir une défaite.&lt;br&gt;
'''πλήττω (verbe)''' : Forme attique de ''πλήσσω''.&lt;br&gt;
'''πλοῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : navire, bateau ; vaisseau.&lt;br&gt;
'''πλούσιος, -α, -ον (adjectif)''' : riche, opulent.&lt;br&gt;
'''πλουσιότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πλούσιος''.&lt;br&gt;
'''πλουσιότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πλούσιος''.&lt;br&gt;
'''πλουσίως (adverbe)''' : richement.&lt;br&gt;
'''πλουτηρός, -ά, -όν (adjectif)''' : dispensateur de richesse.&lt;br&gt;
'''πλουτίζω (verbe)''' : (voix active) enrichir ; (voix passive) s’enrichir, être enrichi.&lt;br&gt;
'''πλουτίνδην (adverbe)''' : en choisissant parmi les plus riches.&lt;br&gt;
'''πλουτοτήριος, -α, -ον (adjectif)''' : Capable d’enrichir.&lt;br&gt;
'''πλουτοκρατία, -ας (nom commun) (f)''' : ploutocratie.&lt;br&gt;
'''πλοῦτος, -ύτου (nom commun) (m)''' : richesse, opulence.&lt;br&gt;
'''πλουτῶ (verbe)''' : être riche.&lt;br&gt;
'''πλύνω (verbe)''' : laver des vêtements.&lt;br&gt;
'''πνεῦμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : Souffle. Exhalaison ; odeur. Esprit.&lt;br&gt;
'''πνευματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : spirituel.&lt;br&gt;
'''πνευματικότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πνευματικός''.&lt;br&gt;
'''πνευματικότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πνευματικός''.&lt;br&gt;
'''πνευματικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''πνευματικῶς''.&lt;br&gt;
'''πνευματικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''πνευματικῶς''.&lt;br&gt;
'''πνευματικῶς (adverbe)''' : spirituellement.&lt;br&gt;
'''πνεύμων, -ονος (nom commun) (m)''' : poumon.&lt;br&gt;
'''πνέω (verbe)''' : souffler.&lt;br&gt;
'''πνιγηρός, -ά, -όν (adjectif)''' : étouffant, où l’on étouffe (Par extension) Étroit, resserré.&lt;br&gt;
'''πνίγω (verbe)''' : étrangler, étouffer ; suffoquer.&lt;br&gt;
'''πνίξ, -γός (nom commun) (f)''' : crampe.&lt;br&gt;
'''ποδάριον -ίου (nom commun) (n)''' : Diminutif de ''πούς''.&lt;br&gt;
'''πόδιον, -ίου (nom commun) (n)''' : podium.&lt;br&gt; 
'''πόθεν (adverbe interrogatif)''' : d’où.&lt;br&gt;
'''πόθος, -ου (nom commun) (m)''' : Désir ; regret.&lt;br&gt;
'''ποῖ (adverbe interrogatif)''' : où (avec mouvement).&lt;br&gt;
'''ποίησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : création.&lt;br&gt;
'''ποιμήν, -ένος (nom commun) (m)''' : berger.&lt;br&gt;
'''ποινή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Expiation d’un crime. Argent par lequel on paye les parents de la victime, le prix du sang. Rançon, expiation, châtiment, vengeance. Délivrance. Compensation, récompense.&lt;br&gt;
'''ποῖος, -ία, -ῖον (adjectif interrogatif)''' : quel.&lt;br&gt;
'''ποιότης, -τος (nom commun) (f)''' : qualité.&lt;br&gt;
'''ποιῶ (verbe)''' : faire.&lt;br&gt;
'''πολεμικός, -ή, -όν (adjectif)''' : guerrier.&lt;br&gt;
'''πολεμικῶς (adverbe)''' : belliqueusement.&lt;br&gt;
'''πολεμικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πολεμικός''.&lt;br&gt;
'''πολεμικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πολεμικός''.&lt;br&gt;
'''πολεμιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : guerrier.&lt;br&gt;
'''πολεμίστρα, -ας (nom commun) (f)''' : guerrière.&lt;br&gt;
'''πόλεμος, -έμου (nom commun) (m)''' : guerre.&lt;br&gt;
'''πολεμῶ (verbe)''' : guerroyer.&lt;br&gt;
'''πολιός, -ός, -όν (adjectif)''' : gris.&lt;br&gt;
'''πόλις, -εως (nom commun) (f)''' : ville.&lt;br&gt;
'''πολιτεία, -ας (nom commun) (f)''' : citoyenneté.&lt;br&gt;
'''πολίτευμα, -τος (nom commun) (n)''' : gouvernement.&lt;br&gt;
'''πολιτεύω (verbe)''' : Être citoyen. Participer au gouvernement, faire de la politique. (Au passif) Être gouverné, en parlant de l’État.&lt;br&gt;
'''πολίτης, -ου (nom commun) (m)''' : citoyen.&lt;br&gt;
'''πολιτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : civique.&lt;br&gt;
'''πολῖτις, -ίτιδος (nom commun) (f)''' : citoyenne.&lt;br&gt; 
'''πολλάκις (adverbe)''' : souvent.&lt;br&gt;
'''πολλῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''πολυμάθεια, -ας (nom commun) (f)''' : érudition.&lt;br&gt;
'''πολυμαθής, -ής, -ές (adjectif)''' : érudit.&lt;br&gt;	
'''πολυμήτις, -, - (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''πολυμήχανος, -η, -ον (adjectif)''' : ingénieux.&lt;br&gt;
'''πολύτροπος, -ος, -ον (adjectif)''' : astucieux.&lt;br&gt; 
'''πολύς, -λλή, -ύ (adjectif)''' : nombreux.&lt;br&gt; 
'''πολύχρωμος, -η, -ον (adjectif)''' : multicolore.&lt;br&gt;
'''πομφολυγοπάφλασμα, -άσματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''πομφόλυξ, -γος (nom commun) (m)''' : bulle ; ornement en forme de bulle, de rond. (Chimie) Oxyde de zinc.&lt;br&gt; 
'''πομφός, -οῦ (nom commun) (m)''' : verrue.&lt;br&gt; 
'''πονηρία, -ας (nom commun) (f)''' : ruse.&lt;br&gt; 
'''πονηρός, -ά, -όν (adjectif)''' : mauvais, méchant ; pervers.&lt;br&gt;
'''πονηρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πονηρός''.&lt;br&gt;
'''πονηρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πονηρός''.&lt;br&gt;
'''πονηρῶς (adjectif)''' : mauvaisement, méchamment ; perversement.&lt;br&gt;
'''πόποι (interjection)''' : hélas.&lt;br&gt;
'''πορδή, -ῆς (nom commun) (f)''' : pet. (gaz intestinal)&lt;br&gt;
'''πορθμεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' .&lt;br&gt;
'''πορθμεύς, -έως (nom commun) (m)''' nocher.&lt;br&gt; 
'''πορθμεύω (verbe)''' .&lt;br&gt;
'''πορθμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : détroit.&lt;br&gt; 
'''πορνεία, -ας (nom commun)''' : Fornication, prostitution.&lt;br&gt; 
'''πορνεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' lupanar.&lt;br&gt; 
'''πόρνευμα, -ύµατος (nom commun (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''πόρνευσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''πορνεύτρια, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''πορνεύω (verbe)''' : prostituer.&lt;br&gt; 
'''πόρνη, -ης (nom commun) (f)''' : Prostituée, putain.&lt;br&gt;  
'''πορνικός, -ή, -όν (adjectif)''' : de lupanar.&lt;br&gt; 
'''πορνοϐοσκεῖον, -ίου  (nom commun) (n)''' : lupanar.&lt;br&gt; 
'''πορνοϐοσκία, -ας (nom commun) (f)''' : prostitution.&lt;br&gt; 
'''πορνοϐοσκός, -οῦ (nom commun) (m)''' : tenancier.&lt;br&gt; 
'''πορνοϐοσκῶ (verbe)''' : gérer un lupanar.&lt;br&gt; 
'''πορνοδιάκονος, -όνου (nom commun) (m/f)''' : .&lt;br&gt; 
'''πορνοδιδάσκαλος, -άλου (nom commun) (m) ''' : .&lt;br&gt; 
'''πορνοδύτης, -ου (nom commun) (m)''' .&lt;br&gt; 
'''πορνοφίλης, -ου (nom commun) (m)''' : amateur de prostituées.&lt;br&gt; 
'''πορνογενής, -ής, -ές (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''πορνογέννητος, -ος, -ον (adjectif)''' : né dans un lupanar.&lt;br&gt; 
'''πορνογράφος, -ου (nom commun) (m)''' : pornographe.&lt;br&gt; 
'''πορνοκοπέω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''πορνοκοπία, -ας (nom commun) (f)''' .&lt;br&gt; 
'''πορνοκόπος, -ου (nom commun) (m)''' : client de lupanar.&lt;br&gt; 
'''πορνομανής, -ής, -ές''' : furieux contre la prostitution.&lt;br&gt; 
'''πόρνος, -ου (nom commun) (m)''' : Prostitué ; gigolo.&lt;br&gt; 
'''πόρπη, -ης (nom commun) (f)''' : broche (bijou).&lt;br&gt; 
'''πόρ, -δός (nom commun) (m)''' : Forme laconienne de ''πούς''.&lt;br&gt;
'''πόρρω (adverbe)''' : Forme attique de ''πρόσω''.&lt;br&gt;
'''πορφύρεος, -α, -ον (adjectif)''' : (chez Homère) Sombre. (grec post-homérique) Pourpre.&lt;br&gt;
'''πορφύρω (verbe)''' : Bouillir, fulminer ; rougir.&lt;br&gt;
'''πόσις, -εως (nom commun) (f)''' : action de boire.&lt;br&gt;
'''πόσις, -ιος (nom commun) (m)''' : époux ; mari.&lt;br&gt;
'''πόσσις, -ιος (nom commun) (m)''' : Forme poétique de ''πόσις''. (au sens d’« époux », « mari »)&lt;br&gt;
'''πόσος, -η, -ον (adjectif interrogatif)''' : combien.&lt;br&gt;
'''ποσότης, -τος (nom commun) (f)''' : quantité.&lt;br&gt;
'''πός, -δός (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''πούς''.&lt;br&gt; 
'''ποταμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : fleuve.&lt;br&gt;
'''πότε (adverbe interrogatif)''' : quand.&lt;br&gt; 
'''ποτέ (adverbe)''' (Devient ''ποτ᾽'' devant un mot commençant par une voyelle à esprit doux, et ''ποθ᾽'' devant un mot commençant par une voyelle à esprit rude.) : jamais.&lt;br&gt; 
'''ποτήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : coupe. (récipient)&lt;br&gt;
'''ποτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' :  verre. (récipient)&lt;br&gt;
'''πότμος, -ου (nom commun) (m)''' : destin ; sort.&lt;br&gt;
'''πότνια, -ίης (nom commun) (f)''' : épouse ; maîtresse.&lt;br&gt;
'''πούς, -δός (nom commun) (m)''' : pied.&lt;br&gt; 
'''ποῦ (adverbe interrogatif)''' : où (sans mouvement) ; comment.&lt;br&gt;
'''πρᾶγμα, -άγματος (nom commun) (n)''' : Chose, évènement ; affaire. Fait.&lt;br&gt;
'''πραγματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : évènementiel ; factuel.&lt;br&gt; 
'''πραγματικῶς (adverbe)''' : évènementiellement ; factuellement.&lt;br&gt; 
'''πραγματικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πραγματικός''.&lt;br&gt;
'''πραγματικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πραγματικός''.&lt;br&gt;
'''πραικόκιον, -ίου (nom commun) (n)''' : abricot.&lt;br&gt;
'''πράκτωρ, -ορος (nom commun) (m)''' : agent.&lt;br&gt;
'''πρᾶξις, -άξεως (nom commun) (f)''' : action.&lt;br&gt;
'''πραπίς, -δος (nom commun) (f)''' : intelligence.&lt;br&gt;
'''πράσινος, -ίνη, -άσινον (adjectif)''' : vert poireau.&lt;br&gt;
'''πράσσω (verbe)''' : faire, pratiquer.&lt;br&gt; 
'''πρατήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : vendeur.&lt;br&gt;
'''πρᾶτος, -άτη, -ᾶτον (adjectif)''' : Forme dorienne de ''πρῶτος''.&lt;br&gt; 
'''πράττω (verbe)''' : Forme attique de ''πράσσω''.&lt;br&gt;
'''πρέπω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''πρέσϐυς, -έως (nom commun) (m)''' : Envoyé ; député ; ambassadeur.&lt;br&gt;
'''πρεσϐυτέριον, -ίου (nom commun) (n)''' : assemblée des anciens.&lt;br&gt;
'''πρῆγμα, -ήγματος (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''πρᾶγμα''.&lt;br&gt;
'''πρηκτήρ, -ός (nom commun) (m)''' : Forme homérique et ionienne de ''πράκτωρ''.&lt;br&gt;
'''πρῆξις, -ήξεως (nom commun) (f)''' : Forme homérique et ionienne de ''πρᾶξις''.&lt;br&gt;
'''πρήσσω (verbe)''' : Forme homérique et ionienne de ''πράσσω''.&lt;br&gt; 
'''πρῆχμα, -ήχματος (nom commun) (f)''' : Autre forme ionienne de ''πρᾶγμα''.&lt;br&gt;
'''πρῖγκιψ, -ίγκιπος (nom commun) (m)''' : prince. (chef d’une principauté)&lt;br&gt;
'''πριγκιπίσσα, -ας (nom commun) (f)''' : princesse. (cheffe d’une principauté)&lt;br&gt;
'''πρίν (conjonction)''' : avant que.&lt;br&gt;
'''πριόνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : diminutif de ''πρίων''.&lt;br&gt;
'''πρίων, -ονος (nom commun) (m)''' : scie.&lt;br&gt;
'''προάστειος, -, - (adjectif)''' : suburbain.&lt;br&gt;
'''προάστειον, -ίου (nom commun) (n)''' : banlieue.&lt;br&gt;
'''προϐαίνω (verbe)''' : marcher en avant.&lt;br&gt; 
'''προϐατίνα, -ας (nom commun) (f)''' : brebis.&lt;br&gt;
'''πρόϐατον, -άτου  (nom commun) (n)''' : mouton.&lt;br&gt;
'''πρόϐλημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : problème.&lt;br&gt;
'''πρόγνωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''πρόγονος, -όνου (nom commun) (m)''' : ancêtre.&lt;br&gt;
'''προπάτωρ, -ορος (nom commun) (m)''' : ancêtre.&lt;br&gt;
'''πρόγραμμα, -άμματος (nom commun) (n)''' : notice écrite publique.&lt;br&gt;
'''προγράφω (verbe)''' : écrire une notice publique.&lt;br&gt;
'''προδίδωμι (verbe)''' : trahir.&lt;br&gt;
'''προδότης, -ου (nom commun) (m)''' : traître.&lt;br&gt;
'''προδοτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : traître.&lt;br&gt;
'''προδοσία, -ας (nom commun) (f)''' : trahison.&lt;br&gt; 
'''προοίμιον, -ίου (nom commun) (n)''' : prélude.&lt;br&gt;
'''προκινῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''πρόκοιτος, -ίτου (nom commun) (m)''' : chambellan.&lt;br&gt;
'''προλαμϐάνω (verbe)''' : prévoir.&lt;br&gt;
'''πρόληψις, -ήψεως (nom commun) (f)''' : prévention.&lt;br&gt; 
'''πρόλογος, -όγου (nom commun) (m)''' : préface.&lt;br&gt;
'''προσϐάλλω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''προσϐολή, -ῆς (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt; 
'''προσευχή, -ῆς (nom commun) (f)''' : prière.&lt;br&gt; 
'''προσεύχομαι (verbe)''' : Adresser une prière. (Absolu) Adorer, prier, supplier.&lt;br&gt; 
'''προσήλωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : attachemeent.&lt;br&gt; 
'''πρόσθεν (adverbe)''' Devant ; en avant.&lt;br&gt;
'''προσιτός, -ή, -όν (adjectif)''' : abordable.&lt;br&gt;
'''πρόσειμι (verbe)''' : aborder.&lt;br&gt;
'''προσθιγγάνω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''προσκέφαλον, -άλου (nom commun) (m)''' : oreiller.&lt;br&gt;
'''πρόσκοπος, -όπου (nom commun) (m)''' : éclaireur.&lt;br&gt;
'''πρόσκοπευω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''προσποιῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''προσωποποιία, -ας (nom commun) (f)''' : personnification.&lt;br&gt; 
'''πρόσω (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''πρός (adverbe ; préposition)''' : Auprès, à côté ; en outre.&lt;br&gt;
'''πρότατος, -άτα, -άτετον (adjectif)''' : Superlatif de ''πρῶτος''.&lt;br&gt;
'''πρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πρῶτος''.&lt;br&gt;
'''προτί (adverbe ; préposition)''' : Forme homérique de ''πρός''.&lt;br&gt;
'''ποτί (adverbe ; préposition)''' : Forme homérique et dorienne de ''πρός''.&lt;br&gt;
'''ποί (adverbe ; préposition)''' :  Forme dorienne de ''πρός''.&lt;br&gt;
'''πορτί (adverbe ; préposition)''' : Forme crétoise de ''πρός''.&lt;br&gt;
'''πός (adverbe ; préposition)''' : Forme arcado-chypriote de ''πρός''.&lt;br&gt;
'''πρές (adverbe ; préposition)''' : Forme éolienne de ''πρός''.&lt;br&gt;
'''πέρτι (adverbe ; préposition)''' : Forme pamphylienne de ''πρός''.&lt;br&gt;
'''πρᾶος, -ος, -ᾷον (adjectif)''' : doux ; calmant.&lt;br&gt;
'''πραότης, -τος (nom commun) (f)''' : Douceur, bonté ; facilité de caractère.&lt;br&gt;
'''πραύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : Variante de ''πρᾶος''.&lt;br&gt;
'''πραΰς, -εΐα, -ΰ (adjectif)''' : Forme poétique de ''πρᾶος''.&lt;br&gt;
'''πρήξιμον, -ίματος (nom commun) (n)''' : Enflure, gonflement ; ballonnement, boursouflure, fluxion.&lt;br&gt; 
'''πρῖγκιψ, -ίγκιπος (nom commun) (m)''' : prince (chef d’une principauté).&lt;br&gt; 
'''πριγκίπισσα, -ας (nom commun) (f)''' : princesse (cheffe d’une principauté).&lt;br&gt;
'''πρό (adverbe ; préposition)''' devant.&lt;br&gt;
'''προ- (préfixe)''' pré-.&lt;br&gt;
'''παράρτημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : annexe.&lt;br&gt;
'''προζύμιον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''προζυμίτης, -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''πρόσθεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : addition.&lt;br&gt;
'''προσφορά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : offre.&lt;br&gt;
'''προσωπεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : masque.&lt;br&gt;
'''προσωπίς, -δος (nom commun) (f)''' : masque.&lt;br&gt;
'''προσ- (préfixe)''' : Vers, à ; Auprès. En outre, encore. Excessivement ; tout à fait.&lt;br&gt;
'''προσαρτῶ  (verbe)''' : annexer.&lt;br&gt;
'''προστίθημι (verbe)''' : additionner ; ajouter.&lt;br&gt;
'''προσομοίωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : simulation.&lt;br&gt;
'''προσποιῶ (verbe)''' : simuler.&lt;br&gt;
'''πρότανις, -άνεως (nom commun) (m)''' : Forme éolienne de ''πρύτανις''.&lt;br&gt;
'''προῦμνον, -ύμνου (nom commun) (n)''' : prune.&lt;br&gt; 
'''προφατεία, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''προφητεία''.&lt;br&gt; 
'''προφάτης, -ου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''προφήτης''.&lt;br&gt; 
'''προφητεία, -ας (nom commun) (f)''' : prophétie.&lt;br&gt; 
'''προφήτης, -ου (nom commun) (m)''' : prophète.&lt;br&gt; 
'''προφυλακτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''προφυλάξις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''προφυλάσσω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''πρύμνα, -ας (nom commun) (f)''' : poupe.&lt;br&gt; 
'''πρύμνη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''πρύμνα''.&lt;br&gt; 
'''πρυτανεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : (À Athènes) mairie.&lt;br&gt;
'''πρύτανις, -άνεως (nom commun) (m)''' : prytane.&lt;br&gt;
'''πρωΐ (adverbe)''' : tôt.&lt;br&gt;
'''πρῴ (adverbe)''' : Forme attique de ''πρωΐ''.&lt;br&gt;
'''πρωκτός, -οῦ (nom commun) (m)''' : anus.&lt;br&gt;
'''πρωκτόσοφος, -όφου (nom commun) (m/f)''' : Expert en débauche contre nature.&lt;br&gt;
'''πρῷρα, -ῴρας (nom commun) (f)''' : proue.&lt;br&gt; 
'''πρωταγωνιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : protagoniste.&lt;br&gt;
'''πρῶτος, -ώτη, -ῶτον (adjectif)''' : premier.&lt;br&gt;
'''πρωτόκολλον, -όλλου (nom commun) (n)''' : frontispice.&lt;br&gt; 
'''πτελέα, -ας (nom commun) (f)''' : orme.&lt;br&gt; 
'''πτέρινος, -ίνη, -ινον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''πτέρις, -δος (nom commun) (f)''' : fougère.&lt;br&gt;
'''πτερόεις, -εσσα, -εν (adjectif)''' : ailé.&lt;br&gt; 
'''πτερόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : aile.&lt;br&gt; 
'''πτέρνα, -ης (nom commun) (f)''' : talon. (partie postérieure du pied)&lt;br&gt;
'''πτέρυξ, -υγος (nom commun) (f)''' : Aile ; nageoire.&lt;br&gt;
'''πτηνόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : oiseau.&lt;br&gt;
'''πτηνοπέδιλος, -ίλου (nom commun) (m)''' : talaria.&lt;br&gt;
'''πτισάνη, -ης (nom commun) (f)''' : tisane.&lt;br&gt; 
'''πτίσσω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''πτίττω (verbe)''' : Forme attique de ''πτίσσω''.&lt;br&gt; 
'''πτόλεμος, -έμου (nom commun) (m)''' : Forme homérique de ''πόλεμος''.&lt;br&gt;
'''πτολίεθρον, -έθρου (nom commun) (n)''' : citadelle.&lt;br&gt; 
'''πτόλις, -εως (nom commun) (f)''' : Forme homérique de ''πόλις''.&lt;br&gt;
'''πτύον, -ου (nom commun) (n)''' : pelle.&lt;br&gt; 
'''πτύω (verbe)''' : cracher.&lt;br&gt;
'''πτῶσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : chute.&lt;br&gt;
'''πτώσσω (verbe)''' : chuter.&lt;br&gt; 
'''πτωχεία, -ας (nom commun) (f)''' : pauvre.&lt;br&gt;
'''πτωχεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : hospice.&lt;br&gt;
'''πτώχευσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : banqueroute.&lt;br&gt;
'''πτωχεύω (verbe)''' : faire banqueroute.&lt;br&gt;
'''πτωχός, -ή, -όν (adjectif)''' : pauvre.&lt;br&gt; 
'''πτωχοτροφεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : hospice.&lt;br&gt;
'''πτωχοτρόφος, -ου (nom commun) (m)''' : ptôchotrophe.&lt;br&gt;
'''πτωχότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πτωχός''.&lt;br&gt;
'''πτωχότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πτωχός''.&lt;br&gt;
'''πτωχῶς (adverbe)''' : pauvrement.&lt;br&gt;
'''πυγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : fesse.&lt;br&gt;
'''πυγηφαvοῦς, -οῦ (nom commun) (m)''' : mooning. (Action de montrer ses fesses nues en baissant son pantalon et en se penchant en avant.)&lt;br&gt;
'''πυγίδιον, -ίου (nom commun) (n)''' : croupion.&lt;br&gt;
'''πυγίζω (verbe)''' : sodomiser.&lt;br&gt;
'''πυγμαῖος, -ία -ῖον (adjectif)''' : pygmée.&lt;br&gt; 
'''πυγμή, -ῆς (nom commun) (f)''' : poing.&lt;br&gt;
'''πύελος, -έλου (nom commun) (f)''' : bassin (os).&lt;br&gt;
'''πυθμήν, -ένος (nom commun) (m)''' : fond.&lt;br&gt; 
'''πυκνός, -ή, -όν (adjectif)''' : dense, sagace.&lt;br&gt; 
'''πυκνότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''πυκνῶς''.&lt;br&gt;
'''πυκνότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''πυκνῶς''.&lt;br&gt;
'''πυκνότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πυκνός''.&lt;br&gt;
'''πυκνότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πυκνός''.&lt;br&gt;
'''πυκνότης, -τος (nom commun) (f)''' : densité ; sagacité.&lt;br&gt;
'''πυκνῶς (adverbe)''' : densément ; sagacement.&lt;br&gt;
'''πύλη, -ης (nom commun) (f)''' : (Au singulier) battant de porte. (Au pluriel) porte.&lt;br&gt;
'''πυλωρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Portier. (Anatomie) pylore.&lt;br&gt;
'''πύνδαξ, -κος (nom commun) (m)''' : fond.&lt;br&gt;
'''πυνθάνομαι (verbe)''' : chercher à savoir ; s’enquérir ; s’informer de ; apprendre en s’informant ; apprendre&lt;br&gt;
'''πυξίς, -δος (nom commun) (f)''' : pyxide.&lt;br&gt;
'''πύον, -ου (nom commun) (n)''' : ‎pus.&lt;br&gt;
'''πυραμίς, -δος (nom commun) (f)''' : pyramide.&lt;br&gt;
'''πυργίτης, -ου (nom commun) (m)''' : moineau.&lt;br&gt;
'''πύργος, -ου (nom commun) (m)''' : Tour. (Par extension) Enceinte garnie de tours. (Par extension) Citadelle, remparts. (Par analogie) Sorte de bataillon carré.&lt;br&gt;
'''πύρινος, -η, -ον (adjectif)''' : enflammé.&lt;br&gt;
'''πυρινότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πύρινος''.&lt;br&gt;
'''πυρινότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πύρινος''.&lt;br&gt;
'''πύρινως (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''πῦρ, -ός (nom commun) (n)''' : feu.&lt;br&gt;
'''πυρρός, -ά, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''πυρρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''πυρρός''.&lt;br&gt;
'''πυρρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''πυρρός''.&lt;br&gt;
'''πυρρῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''πύσμα, -τος (nom commun) (n)''' : question ouverte.&lt;br&gt;
'''πύστις, -εως (nom commun) (f)''' : Enquête, question. Apprentissage, chose apprise.&lt;br&gt;
'''πυστός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''πωγώνιον, -ίου (nom commun) (m)''' : menton.&lt;br&gt; 
'''πώγων, -ονος (nom commun) (m)''' : Barbe ; barbe d’animal, de plante. Barbelure. Langue de feu.&lt;br&gt; 
'''πωλέω (verbe)''' : vendre.&lt;br&gt; 
'''πώλης, -ου (nom commun) (m)''' : vendeur.&lt;br&gt;
'''πωλητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : vendeur.&lt;br&gt;
'''πῶμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : bouchon.&lt;br&gt;
'''πῶυ, -ώεος (nom commun) (n)''' : Troupeau d’ovins ou de chèvres.&lt;br&gt;
'''πῶς (adverbe)''' : comment.&lt;br&gt;
'''Παιάν, -ᾶνος (nom commun) (m)''' : péan. (nom propre) : Péan.&lt;br&gt;
'''Πακτωλός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Pactole.&lt;br&gt;
'''Παλαιὰ Διαθήκη (locution nominale) (f)''' : Ancien Testament.&lt;br&gt;
'''Παλλάδιον, -ίου (nom propre) (n)''' : Palladium.&lt;br&gt; 
'''Πάλλας, -αντος (nom propre) (m)''' : Pallas (nom masculin).&lt;br&gt;
'''Παλλάς, -δος (nom propre) (f)''' : Pallas (nom féminin).&lt;br&gt;
'''Πάλμυρα, -ύρας (nom propre) (f)''' : Palmyre.&lt;br&gt;
'''Πάμφιλος, -ίλου (nom propre) (m)''' : Pamphile.&lt;br&gt;
'''Πανάκεια, -ας (nom propre) (f)''' : [[wikt:Panacée|Panacée]].&lt;br&gt;
'''Πανδώρα, -ας (nom propre) (f)''' : [[wikt:Pandore|Pandore]].&lt;br&gt;
'''Πάν, -ός (nom propre) (m)''' : [[wikt:Pan|Pan]].&lt;br&gt;
'''Πανοῦργος, -ύργου (nom propre) (m)''' : Panurge.&lt;br&gt;
'''Πάνθειον, -ίου (nom propre) (m)''' : Panthéon.&lt;br&gt;
'''Παρθένος, -ου (nom propre) (f)''' : Vierge.&lt;br&gt;
'''Παρθενών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : Parthénon.&lt;br&gt;
'''Παρθία, -ας (nom propre) (f)''' : Parthie.&lt;br&gt;
'''Πάρθος, -ου (nom commun) (m)''' : Parthe.&lt;br&gt;
'''Πάρις, -δος (nom propre) (m)''' : Pâris.&lt;br&gt;
'''Παρμενίδης, -ου (nom propre) (m)''' : Parménide.&lt;br&gt;
'''Πασιφάη, -ης (nom propre) (f)''' : Pasiphaé.&lt;br&gt;
'''Παῦλος, -ύλου (nom propre) (m)''' : Paul.&lt;br&gt; 
'''Παῦνι (nom propre) (m)''' : Payni.&lt;br&gt; 
'''Παυσανίας, -ου (nom propre) (m)''' : Pausanias.&lt;br&gt;   
'''Παχώμιος, -ίου (nom propre) (m)''' :  Pacôme.&lt;br&gt;
'''Παχών (nom propre) (m)''' :  Pachon.&lt;br&gt;
'''Πελοπόννησος, -ήσου (nom propre) (f)''' : Péloponnèse.&lt;br&gt;
'''Πέλοψ, -πος (nom propre) (m)''' : Pélops.&lt;br&gt;
'''Πεμφρηδώ, -οῦς (nom propre) (f)''' :  Pemphrédo (une des Grées).&lt;br&gt;
'''Πεντάτευχος, -ύχου (nom propre) (f)''' : Pentateuque.&lt;br&gt;
'''Πέργαμον, -άμου (nom propre) (n)''' : Pergame.&lt;br&gt;
'''Περίϐοια, -ίας (nom propre) (f)''' :  Périboée.&lt;br&gt;
'''Περικλῆς, -έους (nom propre) (m)''' : Périclès.&lt;br&gt;
'''Περίλεως, -εω (nom propre) (m)''' : Périléos.&lt;br&gt;
'''Περσέπολις, -όλεως (nom propre) (f)''' : Persépolis.&lt;br&gt;
'''Περσεπολίτης, -ου (nom commun) (m)''' : Persépolitain.&lt;br&gt;
'''Πέρσης, -ου (nom commun) (m)''' : Perse.&lt;br&gt;
'''Περσίς, -δος (nom propre) (f)''' : Perse.&lt;br&gt;
'''Περσίς, -δος (nom commun) (f)''' : Perse.&lt;br&gt;
'''Πετεφρής, -οῦ (nom propre) (m)''' : Potiphar.&lt;br&gt;
'''Πήγασος, -άσου (nom propre) (m)''' : Pégase.&lt;br&gt;
'''Πηλεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Pélée.&lt;br&gt;
'''Πηνειός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Pénée.&lt;br&gt;
'''Πηνελόπη, -ης (nom propre) (f)''' : Pénélope.&lt;br&gt;
'''Πίστις, -εως (nom propre) (f)''' : Pistis.&lt;br&gt;
'''Πιτθεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Pitthée. (Grand-père de Thésée.)&lt;br&gt;
'''Πλάτων, -ωνος (nom propre) (m)''' : Platon.&lt;br&gt;
'''Πλευρών, -ῶνος (nom propre) (m/f)''' : Pleuron.&lt;br&gt;
'''Πλούταρχος, -άρχου (nom propre) (m)''' : Plutarque.&lt;br&gt;
'''Πλουτεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Autre nom de Pluton.&lt;br&gt;
'''Πλουτίς, -δος (nom propre) (f)''' : Ploutis.&lt;br&gt;
'''Πλοῦτος, -ύτου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Ploutos|Ploutos]].&lt;br&gt;
'''Πλούτων, -ωνος (nom propre) (m)''' : [[wikt:Pluton|Pluton]].&lt;br&gt;
'''Πόθος, - (nom propre) (m)''' : [[wikt:Pothos|Pothos]].&lt;br&gt;
'''Ποικίλη, -ης  (nom propre) (f)''' : Pœcile. (portique au nord de l’Agora d’Athènes.)&lt;br&gt;
'''Πολύϐιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Polybe.&lt;br&gt;
'''Πολυμνία, -ας (nom propre) (f)''' : Polymnie.&lt;br&gt;
'''Πολύαινος, -ίνου (nom propre) (m)''' : Polyen.&lt;br&gt;
'''Πολυνείκης, -ους (nom propre) (m)''' : Polynice.&lt;br&gt;
'''Πολυπήμων, -ονος (nom propre) (m)''' : Polypémon (véritable nom de Procuste).&lt;br&gt;
'''Πολύφημος, -ήμου (nom propre) (m)''' : Polyphème.&lt;br&gt;
'''Πομπηία, -ας (nom propre) (f)''' : Pompéi.&lt;br&gt;
'''Πομπήϊος, -ΐου (nom propre) (m)''' : Pompée.&lt;br&gt;
'''Ποσειδώνιος, - (nom propre) (m)''' : Posidonios (Philosophe grec stoïcien né à Apamée en 135 av. J.-C. et mort à Rome en 51 av. J.-C. .).&lt;br&gt;
'''Ποσειδάν, - (nom propre) (m)''' : Forme dorienne de ''Ποσειδῶν''.&lt;br&gt;
'''Ποσειδάων, - (nom propre) (m)''' : Forme homérique de ''Ποσειδῶν''.&lt;br&gt;
'''Ποσειδέων, - (nom propre) (m)''' : Forme ionienne de ''Ποσειδῶν''.&lt;br&gt;
'''Ποσειδῶν, -ῶνος (nom propre) (m)''' : [[wikt:Poséidon|Poséidon]].&lt;br&gt;
'''Ποτειδάν, - (nom propre) (m)''' : Autre forme dorienne de ''Ποσειδῶν''.&lt;br&gt;
'''Ποτείδαν, - (nom propre) (m)''' : Forme éolienne de ''Ποσειδῶν''.&lt;br&gt;
'''Ποτειδᾶς, - (nom propre) (m)''' : Forme de ''Ποσειδῶν''.&lt;br&gt;
'''Ποτειδάων, - (nom propre) (m)''' : Forme crétoise et béotienne de ''Ποσειδῶν''.&lt;br&gt;
'''Πραξιτέλης, -ους (nom propre) (m)''' : Praxitèle.&lt;br&gt;
'''Πρίαμος, -άμου (nom propre) (m)''' : Priam.&lt;br&gt;
'''Πρόκνη, -ης (nom propre) (f)''' : Procné.&lt;br&gt;
'''Προκρούστης, -ου (nom propre) (m)''' : Procuste (surnom de Polypémon.).&lt;br&gt;
'''Προκύων, -ός (nom propre) (m)''' : Procyon.&lt;br&gt;
'''Προμηθεύς,  -έως (nom propre) (m)''' : Prométhée.&lt;br&gt;
'''Προξένος, -ρου (nom propre) (m)''' : Proxenos.&lt;br&gt;
'''Προυσίας, -ου (nom propre) (m)''' : Prusias.&lt;br&gt;
'''Πρωταγόρας, -ου (nom propre) (m)''' : Protagoras.&lt;br&gt;
'''Πυγμαλίων, -ωνος (nom propre) (m)''' : Pygamlion.&lt;br&gt;
'''Πυθαγόρας, -ου (nom propre) (m)''' : Pythagore.&lt;br&gt;
'''Πυθόπολις, -όλεως (nom propre) (f)''' : Antioche du Méandre.&lt;br&gt;
'''Πύθων, -ωνος (nom propre) (m)''' : Python.&lt;br&gt;
'''Πυθώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Ancien nom de Delphes.&lt;br&gt;
'''Πυλάδας, -ου (nom propre) (m)''' : Forme dorienne de ''Πυλάδης''.&lt;br&gt;
'''Πυλάδης, -ου (nom propre) (m)''' : Pylade.&lt;br&gt;
'''Πύραμος, -άμου (nom propre) (m)''' : Pyrame.&lt;br&gt;
'''Πυρετός, -οῦ (nom propre) (m)''' :  (fleuve d’Europe de l’Est).&lt;br&gt;
'''Πυργοπολυνείκης, -ους (nom propre) (m)''' : Pyrgopolinice.&lt;br&gt;
'''Πύργος, -ου (nom propre) (m)''' : Pyrgos.&lt;br&gt;
'''Πύρρα, -ας (nom propre) (f)''' : Pyrrha.&lt;br&gt;
'''Πύρρος, -ου (nom propre) (m)''' : Pyrrhus.&lt;br&gt;
'''Πύρρων, -ωνος (nom propre) (m)''' : Pyrrhon.&lt;br&gt;
'''Πῶλος, -ώλου (nom propre) (m)''' : Polos.&lt;br&gt;

==Ρ==
'''ῥᾶ (nom commun) (n)''' : rhubarbe.&lt;br&gt;
'''ῥαϐϐί (nom commun) (m)''' : rabbin.&lt;br&gt;
'''ῥαϐδομαντεία, -ας (nom commun) (f)''' : Divination pratiquée grâce à une baguette.&lt;br&gt;
'''ῥαϐδονόμος, -ου (nom commun) (m)''' : licteur.&lt;br&gt;
'''ῥαϐδοῦχος, -ύχου (nom commun) (m)''' : licteur.&lt;br&gt;
'''ῥάϐδος, -ου (nom commun) (f)''' : baguette.&lt;br&gt;
'''ῥαγάς, -δος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥαιϐηδόν, -οῦ (nom commun) (n)''' .&lt;br&gt;
'''ῥαιϐοειδής, -ής, -ές (adjectif) ''' .&lt;br&gt;
'''ῥαιϐόκρανος, -άνου (nom commun) (m)''' .&lt;br&gt;
'''ῥαιϐοσκελής, -ής, -ές (adjectif) ''' .&lt;br&gt;
'''ῥαιϐός, -ή, -όν (adjectif)''' : tendu.&lt;br&gt;
'''ῥαιϐότης, -τος (nom commun) (f)''' .&lt;br&gt;
'''ῥαιϐῶς (adverbe)''' : de façon tendue.&lt;br&gt;
'''ῥαιϐῶ (verbe)''' tendre.&lt;br&gt;
'''ῥαδινός, -ή -όν (adjectif)''' : souple.&lt;br&gt;
'''ῥᾴδιος, -α, -ον (adjectif)''' : facile.&lt;br&gt;
'''ῥᾳδίως (adverbe)''' : facilement.&lt;br&gt;
'''ῥᾷστος, -, - (adjectif)''' : Superlatif de ''ῥᾴδιος''.&lt;br&gt; 
'''ῥᾴων, -, - (adjectif)''' : Comparatif de ''ῥᾴδιος''.&lt;br&gt; 
'''ῥάμνος, -ου (nom commun) (f)''' nerprun épineux.&lt;br&gt;
'''ῥάμφος, -ους (nom commun) (n)''' : bec (d’un oiseau).&lt;br&gt;
'''ῥάξ, -γός (nom commun) (m)''' : téton.&lt;br&gt; 
'''ῥάπισμα, -ίσματος (nom commun) (n)''' : gifle.&lt;br&gt;
'''ῥαπίς, -δος (nom commun) (f)''' : verge ; bâton.&lt;br&gt;
'''ῥάπτης, -ου (nom commun) (n)''' : tailleur (de vêtements).&lt;br&gt;
'''ῥαπτός, -ή, -όν (adjectif)''' : cousu.&lt;br&gt;
'''ῥάπτω (verbe)''' : coudre.&lt;br&gt;
'''ῥάπυς, -ος (f)''' : navet.&lt;br&gt;
'''ῥάσσω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥάττω (verbe)''' : Forme attique de ''ῥάσσω''.&lt;br&gt;
'''ῥαφανιδῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥαφανίδωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥαφανός, -οῦ (nom commun) (m)''' : radis.&lt;br&gt;
'''ῥαφεύς, -έως (nom commun) (m)''' : couturier.&lt;br&gt;
'''ῥαφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : couture.&lt;br&gt;
'''ῥαφίς, -δος (nom commun) (f)''' : Aiguille, poinçon. Aiguille (poisson de mer).&lt;br&gt;
'''ῥάφυς, -ος (nom commun) (f)''' : Variante de ''ῥάπυς''.&lt;br&gt;
'''ῥαχίζω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥάχις, -εως (nom commun) (f)''' : épine dorsale.&lt;br&gt;
'''ῥαχιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥαχιστός, -ός, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥαχίτης, -ης, -ες, (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥαχός, -ή, -όν, (adjectif)''' : superficiel.&lt;br&gt;
'''ῥαχός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''ῥάψις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥαψῳδία, -ας (nom commun) (f)''' : récitation d’un poème épique.&lt;br&gt;
'''ῥαψῳδός, -οῦ (nom commun) (m)''' : barde.&lt;br&gt;
'''ῥέδδω (verbe)''' : Forme béotienne et dorienne de ''ῥέζω''.&lt;br&gt;
'''ῥέζω (verbe)''' : Travailler, faire, exécuter.&lt;br&gt;
'''ῥέπω (verbe)''' : incliner.&lt;br&gt;
'''ῥεῦμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : rhume.&lt;br&gt;
'''ῥευματίζομαι (verbe)''' : souffrir de rhumatismes.&lt;br&gt;
'''ῥευματισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : rhumatisme.&lt;br&gt; 
'''ῥευστός, -ή -όν (adjectif)''' : liquide.&lt;br&gt;
'''ῥέω (verbe)''' : couler.&lt;br&gt;
'''ῥῆγμα, -ήγματος  (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥήγνυμι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥῆμα, -ήματος (nom commun) (n)''' : verbe.&lt;br&gt;
'''ῥῆξις, -ήξεως (nom commun) (f)''' : déchirure.&lt;br&gt;
'''ῥῆον, -ήου (nom commun) (n)''' : rhubarbe.&lt;br&gt;
'''ῥῆσις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : citation.&lt;br&gt;
'''ῥήσσω (verbe)''' : Forme ionienne de ''ῥάσσω''.&lt;br&gt;
'''ῥητορικός, -ή, -όν (adjectif)''' : oratoire.&lt;br&gt;
'''ῥητορικῶς (adverbe)''' : oratoirement.&lt;br&gt;
'''ῥητορικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ῥητορικός''.&lt;br&gt;
'''ῥητορικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ῥητορικός''.&lt;br&gt;
'''ῥητορικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''-ικῶς''.&lt;br&gt;
'''ῥητορικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''-ικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ῥητός, -ή, -όν (adjectif)''' : Dit ; dicible, (Mathématiques) rationnel.&lt;br&gt; 
'''ῥήτρα, -ας (nom commun) (f)''' : clause.&lt;br&gt;
'''ῥήτωρ, -ορος (nom commun) (m/f)''' : orateur.&lt;br&gt; 
'''ῥηχός, -ή -όν (adjectif)''' : Forme ionienne de ''ῥαχός''.&lt;br&gt; 
'''ῥῖγος, -ίγους (nom commun) (n)''' : frisson.&lt;br&gt;
'''ῥιγῶ (verbe)''' : frissonner.&lt;br&gt;
'''ῥίζα, -ης (nom commun) (f)''' : racine.&lt;br&gt;
'''ῥινόκερως, -έρωτος (nom commun) (m)''' : rhinocéros.&lt;br&gt;
'''ῥίον, -ου (nom commun) (n)''' : sommet.&lt;br&gt;
'''ῥιπή, -ῆς (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥίπτω (verbe)''' : lancer, jeter ; projet.&lt;br&gt;
'''ῥίς, -νός (nom commun) (f)''' : nez.&lt;br&gt;
'''ῥίψασπις, -δος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥίψις, -πός (nom commun) (f)''' : entrelac.&lt;br&gt;
'''ῥιπίζω (verbe)''' : éventer.&lt;br&gt;
'''ῥιπίς, -δος (nom commun) (f)''' : éventail.&lt;br&gt;
'''ῥοά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''ῥοή''.&lt;br&gt;
'''ῥοή, -ῆς (nom commun) (f)''' : écoulement.&lt;br&gt;
'''ῥοδόεις, -εσσα, -εν (adjectif)''' : rosé.&lt;br&gt; 
'''ῥοδοέντως (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ῥοδοέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ῥοδόεις''.&lt;br&gt;
'''ῥοδοέστερος, -έρα, -ερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ῥοδόεις''.&lt;br&gt;
'''ῥόδον, -ου (nom commun) (n)''' : rose (fleur).&lt;br&gt;
'''ϝρόδον, -ου (nom commun) (n)''' : Forme éolienne de ''ῥόδον''.&lt;br&gt;
'''ῥοιά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : grenade (fruit).&lt;br&gt;
'''ῥόκα, -ας (nom commun) (f)''' : roquette (plante).&lt;br&gt;
'''ῥόμος, -ου (nom commun) (m)''' : ver.&lt;br&gt; 
'''ῥομφαία, -ας (nom commun) (f)''' : estramaçon.&lt;br&gt;
'''ῥόπαλον, -άλου (nom commun) (n)''' : gourdin.&lt;br&gt; 
'''ῥοφῶ (verbe)''' : sucer.&lt;br&gt;
'''ῥύαξ, -κος (nom commun) (n)''' : ruisseau.&lt;br&gt;
'''ῥύγχος, -ους (nom commun) (n)''' : Trompe, museau. Bec d’un oiseau.&lt;br&gt;
'''ῥυθμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : mouvement régulier.&lt;br&gt;
'''ῥύμη, -ης (nom commun) (f)''' : rue.&lt;br&gt;
'''ῥυπαίνω (verbe)''' : polluer.&lt;br&gt;
'''ῥύπανσις, -άνσεως (nom commun) (f)''' : pollution.&lt;br&gt;
'''ῥυπαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : crasseux.&lt;br&gt;
'''ῥυπαρῶς (adverbe)''' : crasseusement.&lt;br&gt;
'''ῥυπαρώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ῥυπαρῶς''.&lt;br&gt;
'''ῥυπαρώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ῥυπαρῶς''.&lt;br&gt; 
'''ῥυπαρώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ῥυπαρός''.&lt;br&gt;
'''ῥυπαρώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ῥυπαρός''.&lt;br&gt;
'''ῥύπος, -ου (nom commun) (m)''' : polluant.&lt;br&gt;
'''ῥυσμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''ῥυθμός''.&lt;br&gt;
'''ῥυτίς, -δος (nom commun) (f)''' : ride.&lt;br&gt;
'''ῥωγμή, -ῆς (nom commun) (f)''' : fissure.&lt;br&gt;
'''ῥώθων, -ος (nom commun) (m)''' : narine.&lt;br&gt;
'''ῥωμαϊκός, -ή, -όν (adjectif)''' : romain.&lt;br&gt;
'''ῥωμαϊκῶς (adverbe)''' : romainement.&lt;br&gt;
'''ῥωμαϊκώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ῥωμαϊκῶς''.&lt;br&gt;
'''ῥωμαϊκώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ῥωμαϊκῶς''.&lt;br&gt; 
'''ῥωμαϊκώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ῥωμαϊκός''.&lt;br&gt;
'''ῥωμαϊκώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ῥωμαϊκός''.&lt;br&gt;
'''ῥωμαλέος, -α, -ον (adjectif)''' : fort, robuste (en parlant des personnes) ; solide (en parlant des choses).&lt;br&gt;	
'''ῥωμαλεότης, -τος (nom commun) (f)''' : force, robustesse (en parlant des personnes) ;  solidité (en parlant des choses).&lt;br&gt;
'''ῥώμη, -ης (nom propre) (f)''' : force.&lt;br&gt;   
'''ῥώομαι (verbe)''' : se précipiter, fondre sur.&lt;br&gt;
'''ῥωσικός, -ή, -όν (adjectif)''' : russe.&lt;br&gt;
'''ῥώξ, -γός (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''ῥάξ''.&lt;br&gt; 
'''ῥῶ (nom commun) (n)''' : rhô.&lt;br&gt;
'''Ῥαάβ (nom propre) (f)''' : Rahab.&lt;br&gt;
'''Ῥα (nom propre) (m)''' : Rê.&lt;br&gt;
'''Ῥᾶ (nom propre) (n)''' : Volga.&lt;br&gt;
'''Ῥαδάμανθυς, -άνθυος (nom propre) (m)''' : Rhadamanthe.&lt;br&gt;
'''Ῥαθούρης, -ου (nom propre) (m)''' : Niouserrê.&lt;br&gt;
'''Ῥαθωτις, -ίδος (nom propre) (m)''' : Toutânkhamon.&lt;br&gt; 
'''Ῥαμέσσης, -ου (nom propre) (m)''' : Ramsès.&lt;br&gt;
'''Ῥαμνοῦς, -ντος (nom propre) (m)''' : Rhamnonte.&lt;br&gt;
'''Ῥαφαήλ (nom propre) (m)''' : Raphaël.&lt;br&gt;
'''Ῥεϐέκκα, -ας (nom propre) (f)''' : Rebecca.&lt;br&gt;
'''Ῥῆνος, -ήνου (nom propre) (m)''' : Rhin.&lt;br&gt; 
'''Ῥίον, -ου (nom propre) (m)''' : Río (ville de Grèce).&lt;br&gt; 
'''Ῥοδανός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Rhône.&lt;br&gt;
'''Ῥόδη, -ης (nom propre) (f)''' : Rhodé.&lt;br&gt;
'''Ῥόδιος, - (nom propre) (m)'''  : Rhodien.&lt;br&gt;
'''Ῥοδόπη, -ης (nom propre) (f)''' : Rhodope.&lt;br&gt;
'''Ῥόδος, -ου (nom propre) (f)''' : Rhodes.&lt;br&gt;
'''Ῥούθ (nom propre) (f)''' : Ruth.&lt;br&gt;
'''Ῥοῦφος, -ύφου (nom propre) (m)'''  : Rufus.&lt;br&gt;
'''Ῥωμαῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : Romain.&lt;br&gt;
'''Ῥώμη, -ης (nom propre) (f)''' : Rome.&lt;br&gt;
'''Ῥῶμος, -ώμου (nom propre) (m)''' : Rémus.&lt;br&gt;
'''Ῥώμυλος, -ύλου (nom propre) (m)''' : Romulus.&lt;br&gt;
'''Ῥωξάνη, -ης (nom propre) (f)''' : Roxane (Épouse d'Alexandre le Grand.)&lt;br&gt;
'''Ῥωσία, -ας (nom propre) (f)''' : Russie.&lt;br&gt;
'''Ῥωσίς, -δος (nom propre) (f)''' : Russe.&lt;br&gt;
'''Ῥῶς, -ώσος (nom commun) (m)''' : Russe.&lt;br&gt;

==Σ==
'''σάϐϐατον, -άτου (nom commun) (n)''' : shabbat.&lt;br&gt;
'''σαϐϐατισμός, -οῦ (nom commun) (n)''' : sabbatisme.&lt;br&gt;
'''σαδδουκαῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : sadducéen.&lt;br&gt;
'''σάγμα, -τος (nom commun) (n)''' : bât.&lt;br&gt;
'''σάκκος, -ου (nom commun) (m)''' : sac.&lt;br&gt;
'''σάκος, -ους (nom commun) (n)''' : bouclier.&lt;br&gt;
'''σάκχαρις, -άρεως (nom commun) (f)''' : sucre.&lt;br&gt;
'''σάλπιγξ, -γoς (nom commun) (f)''' : trompette.&lt;br&gt;
'''σᾶμα, -άματος (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''σῆμα''.&lt;br&gt;
'''σάμερον (adverbe)''' : Forme dorienne de ''σήμερον''.&lt;br&gt;
'''σάμιος, -ος, -ον (adjectif)''' : samosien.&lt;br&gt;
'''σαμψήρα, -ας (nom commun) (f)''' : cimeterre.&lt;br&gt;
'''σάνδαλον, -άλου (nom commun) (n)''' : sandale.&lt;br&gt;
'''σανίς, -δος (nom commun) (f)''' : planche.&lt;br&gt;
'''σαρδονικός, -ή, -όν (adjectif)''' : sarde.&lt;br&gt;
'''σαρδονικότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σαρδονικός''.&lt;br&gt;
'''σαρδονικότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σαρδονικός''.&lt;br&gt;
'''σαρδονικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''σαρδονικῶς''.&lt;br&gt;
'''σαρδονικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''σαρδονικῶς''.&lt;br&gt;
'''σαρδονικῶς (adverbe)''' : sardoniquement.&lt;br&gt; 
'''σαρκικός, -ή, -όν (adjectif)''' : charnel.&lt;br&gt;
'''σαρκικότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σαρκικός''.&lt;br&gt;
'''σαρκικότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σαρκικός''.&lt;br&gt;
'''σαρκικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''σαρκικῶς''.&lt;br&gt;
'''σαρκικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''σαρκικῶς''.&lt;br&gt;
'''σαρκικῶς (adverbe)''' : charnellement.&lt;br&gt;
'''σάρκινος, -ίνη, -άρκινον (adjectif)''' : charnu.&lt;br&gt;
'''σάρξ, -κός (nom commun) (f)''' : chair.&lt;br&gt;
'''σατυρίασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : satyriasis.&lt;br&gt;
'''σατυρικός, -ή, -όν (adjectif)''' : satyrique.&lt;br&gt;
'''σατύριον, -ίου (nom commun) (n)''' : satyrion.&lt;br&gt;
'''σατυρίσκος, -ου (nom commun) (m)''' : satyreau.&lt;br&gt;
'''σάτυρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : satyre.&lt;br&gt;
'''σατυρώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : satyrode.&lt;br&gt;
'''σαύρα, -ας (nom commun) (f)''' : lézard ; quéquette.&lt;br&gt;
'''σαύρη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''σαύρα''.&lt;br&gt;
'''σαυροματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : sarmate.&lt;br&gt;
'''σαυροματικῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''σαυροματικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σαυροματικός''.&lt;br&gt;
'''σαυροματικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σαυροματικός''.&lt;br&gt;
'''σαῦρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : lézard.&lt;br&gt;
'''σάπφειρος, -ίρου (nom commun) (f)''' : saphir.&lt;br&gt;
'''σαφέστερος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σαφής''.&lt;br&gt;
'''σαφέστατος, -έρα, -έσερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σαφής''.&lt;br&gt;
'''σαφής, -ής, -ές (adjectif)''' : Clair, évident ; manifeste.&lt;br&gt; 
'''σαφῶς (adverbe)''' : Clairement, évidemment ; manifestement.&lt;br&gt;
'''σεϐάζω (verbe)''' : respecter.&lt;br&gt;
'''σεϐασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : respect.&lt;br&gt;
'''σεϐαστός, -ός, -όν (adjectif)''' : respectable ; respecté.&lt;br&gt;
'''σέϐομαι (verbe)''' : Craindre les dieux. Vénérer.&lt;br&gt;
'''σείριος, -ίου (nom commun) (m)''' : destructeur.&lt;br&gt; 
'''σελάνα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''σελήνη''.&lt;br&gt; 
'''σελάννα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme éolienne de ''σελήνη''.&lt;br&gt; 
'''σέλας, -τος (nom commun) (n)''' : Éclat, lumière ; lueur brillante.&lt;br&gt;
'''σελάχιον, -ίου (nom commun) (n)''' : raie (poisson).&lt;br&gt;
'''σέλαχος, -άχους (nom commun) (n)''' : requin.&lt;br&gt;
'''σελήνη, -ης (nom commun) (f)''' : lune.&lt;br&gt; 
'''σεληνιακός, -ή, -όν (adjectif)''' : lunaire.&lt;br&gt;
'''σέλινον, -ίνου (nom commun) (n)''' : céleri.&lt;br&gt;
'''σελίς, -δος (nom commun) (f)''' : page. (Face d'une feuille de papier, de parchemin, de vélin, servant à l'écriture.)&lt;br&gt; 
'''σεμίδαλις, -άλεως (nom commun) (f)''' : semoule.&lt;br&gt;	
'''σεμνός, -ή, -όν (adjectif)''' : modeste.&lt;br&gt;
'''σεμνότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''σεμνῶς''.&lt;br&gt;
'''σεμνότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''σεμνῶς''.&lt;br&gt;
'''σεμνότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σεμνός''.&lt;br&gt;
'''σεμνότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σεμνός''.&lt;br&gt;
'''σεμνότης, -τος (nom commun) (f)''' : modestie.&lt;br&gt;
'''σεμνῶς (adverbe)''' : modestement.&lt;br&gt;
'''σῆμα, -ήματος (nom commun) (n)''' : signe.&lt;br&gt;
'''σημαντικός -ή -όν (adjectif)''' : significatif.&lt;br&gt;
'''σημαντικῶς (adverbe)''' : significativement.&lt;br&gt;
'''σημαντικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σημαντικός''.&lt;br&gt;
'''σημαντικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σημαντικός''.&lt;br&gt;
'''σημαντικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''σημαντικῶς''.&lt;br&gt;
'''σημαντικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''σημαντικῶς''.&lt;br&gt; 
'''σημεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : signal.&lt;br&gt;
'''σήμερον (adverbe)''' : aujourd’hui.&lt;br&gt;
'''σημύδα, -ης (nom commun) (f)''' : bouleau.&lt;br&gt;
'''σῆραγξ, -ήραγγος (nom commun) (f)''' : tunnel.&lt;br&gt;
'''σήσαμον, άμου (nom commun) (n)''' : sésame.&lt;br&gt;
'''σής, -τός (nom commun) (m)''' : mite.&lt;br&gt;
'''σητόδοκις, -εως (nom commun) (f)''' : papillon.&lt;br&gt;
'''σῆψις, -ήψεως (nom commun) (f)''' : putréfaction.&lt;br&gt;
'''σιαγών, -όνος (nom commun) (f)''' : mâchoire.&lt;br&gt;
'''σιηγών, -όνος (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''σιαγών''.&lt;br&gt;
'''σῖγμα (nom commun) (n)''' : sigma.&lt;br&gt;
'''σικάριος, -ίου (nom commun) (m)''' : assassin.&lt;br&gt;
'''σικελικός, -ή, -όν (adjectif)''' : sicilien.&lt;br&gt;
'''σικυός, -οῦ (nom commun) (m)''' : concombre.&lt;br&gt;
'''σικυώνιος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''σίλφιον, -ίου (nom commun) (n)''' : silphium.&lt;br&gt;
'''σιμός, -ή, -όν (adjectif)''' : Camus ; montant.&lt;br&gt;
'''σιμῶ (verbe)''' : lever le nez.&lt;br&gt;
'''σίναπι, -άπεως (nom commun) (n)''' : moutarde (plante).&lt;br&gt;
'''σιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme laconienne de ''θεός''.&lt;br&gt;
'''σίσυς, -ος (nom commun) (m)''' : fourrure.&lt;br&gt;
'''-σις, -εως (suffixe) (f)''' : Suffixe formant des noms d'action.&lt;br&gt;
'''σῖτος, -ίτου (nom commun) (m)''' : Grain, à la fois le blé et l'orge. (Par extension) Toute nourriture végétale (par opposition à la viande ou la boisson). Pension alimentaire. (Droit athénien) Distribution de blé aux indigents.&lt;br&gt;
'''σιωπή, -ῆς (nom commun) (f)''' : calme, silence.&lt;br&gt;
'''σιωπηρός, -ός, -όν (adjectif)''' : silencieux, tacite.&lt;br&gt;
'''σιωπηρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σαρκικός''.&lt;br&gt;
'''σιωπηρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σαρκικός''.&lt;br&gt;
'''σιωπηρότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''σαρκικῶς''.&lt;br&gt;
'''σιωπηρότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''σαρκικῶς''.&lt;br&gt;
'''σιωπηρῶς (adverbe)''' : tacitement.&lt;br&gt;
'''σιωπηρότης, -τος (nom commun) (f)''' : tacité.&lt;br&gt;
'''σιωπῶ (verbe)''' : se taire.&lt;br&gt;
'''σκαιός, -ά, -όν (adjectif)''' : qui est à gauche.&lt;br&gt; 
'''σκάνδαλον, -άλου (nom commun) (n)''' : Piège placé sur le chemin.&lt;br&gt;
'''σκανδάληθρον, -ήθρου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''σκανδαλίζω (verbe)''' : Placer un piège sur le chemin.&lt;br&gt; 
'''σκαπανεύς, -έως (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''σκαπάνη, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''σκᾶπτρον, -άπτρου (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''σκῆπτρον''.&lt;br&gt;
'''σκάπτω (verbe)''' : creuser.&lt;br&gt; 
'''σκεδάννυμι (verbe)''' : disperser, répandre.&lt;br&gt;
'''σκέλος, -ους (nom commun) (n)''' : (Anatomie) Jambe de l’homme et des animaux. (Au pluriel) Les murs (entre Athènes et le Pirée, entre Mégare et Nisæa).&lt;br&gt;
'''σκεπτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : observateur.&lt;br&gt;
'''σκεπτικῶς (adverbe)''' : sceptiquement.&lt;br&gt;
'''σκεπτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σκεπτικός''.&lt;br&gt;
'''σκεπτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σκεπτικός''.&lt;br&gt;
'''σκέπτομαι (verbe)''' : Considérer ; examiner avec soin.&lt;br&gt;
'''σκευαρίδιον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''σκευάριον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''σκευωρία, -ας (nom commun) (f)''' : machination.&lt;br&gt;
'''σκεῦος, -ύους (nom commun) (n)''' : ustensile.&lt;br&gt; 
'''σκέψις, -εως (nom commun) (f)''' : pensée. (opération de l’intelligence.)&lt;br&gt; 
'''σκηπτός, -οῦ (nom commun) (m)''' : ouragan.&lt;br&gt; 
'''σκῆπτρον, -ήπτρου (nom commun) (n)''' : Étai, sceptre.&lt;br&gt;
'''σκήπτω (verbe)''' : Étayer, soutenir. Brandir.&lt;br&gt;
'''σκίουρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : écureuil.&lt;br&gt; 
'''σκολιός, -ά, -όν (adjectif)''' : tordu.&lt;br&gt;
'''σκολόπαξ, -άκος (nom commun) (m)''' : bécasse.&lt;br&gt; 
'''σκολόπενδρα, -ένδρας (nom commun) (f)''' : scolopendre.&lt;br&gt;
'''σκολοπένδριον, -ίου (nom commun) (n)''' : Diminutif de ''σκολόπενδρα''.&lt;br&gt; 
'''σκόλοψ, -πος (nom commun) (m)''' : écharde.&lt;br&gt; 
'''σκόπελος, -έλου (nom commun) (m)''' : écueil.&lt;br&gt; 
'''σκοπῶ (verbe)''' : observer.&lt;br&gt;
'''σκόροδον, -όδου (nom commun) (n)''' : ail.&lt;br&gt;
'''σκορπιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : scorpion.&lt;br&gt; 
'''σκοτεινός, -ή, -όν (adjectif)''' : obscur.&lt;br&gt;
'''σκοτεινῶς (adverbe)''' : obscurément.&lt;br&gt;
'''σκοτεινώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σκοτεινός''.&lt;br&gt;
'''σκοτεινώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σκοτεινός''.&lt;br&gt;
'''σκότιος, -ία, -ότιον (adjectif)''' : bâtard.&lt;br&gt;
'''σκότος, -ου (nom commun) (m)''' : obscurité.&lt;br&gt; 
'''σκυθικός, -ή, -όν (adjectif)''' : scythe.&lt;br&gt;
'''σκυθικῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''σκυθικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σκυθικός''.&lt;br&gt;
'''σκυθικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σκυθικός''.&lt;br&gt;
'''σκύλαξ, -κος (nom commun) (m)''' : chiot.&lt;br&gt; 
'''σκυλεύω (verbe)''' : dépouiller.&lt;br&gt; 
'''σκύλλω (verbe)''' : Déchirer, troubler.&lt;br&gt; 
'''σκῦλον, -ύλου (nom commun) (n)''' : butin.&lt;br&gt;  
'''σκῦτος, -ύτου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt; 
'''σκώληξ, -κος (nom commun) (m)''' : ver.&lt;br&gt; 
'''σκῶμμα, -ώμματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''σκωραμίς, -δος (nom commun) (f)''' : pot de chambre.&lt;br&gt;
'''σκωρία, -ας (nom commun) (f)''' : scorie.&lt;br&gt;
'''σκῶρ, -ατός (nom commun) (n)''' : excrément.&lt;br&gt;
'''σκώψ, -πός  (nom commun) (m)''' : hibou.&lt;br&gt;
'''σμάραγδος, -άγδου (nom commun) (f)''' : émeraude.&lt;br&gt;
'''σμάω (verbe)''' : frotter, nettoyer.&lt;br&gt;
'''σμῆγμα, -ήγματος (nom commun) (n)''' : savon, détergent ; onguent.&lt;br&gt;
'''σμήχω (verbe)''' : essuyer.&lt;br&gt;
'''σμῖλαξ, -ίλακος (nom commun) (f)''' : if.&lt;br&gt;
'''σμίλη, -ης (nom commun) (f)''' : Ciseau. Bistouri, lancette.&lt;br&gt;
'''σμύραινα, -ίνης (nom commun) (f)''' : murène.&lt;br&gt;
'''σμῶδιξ, -ώδιγγος (nom commun) (f)''' : contusion.&lt;br&gt;
'''σμώχω (verbe)''' : frotter.&lt;br&gt;
'''σοϐαρός, -ή, -όν (adjectif)''' : Effrayant. Fuyant, rapide. Hautain, dédaigneux ; pompeux.&lt;br&gt; 
'''σοϐαρῶς (adverbe)''' : Effrayamment, rapidement. Hautainement, dédaigneusement ; pompeusement.&lt;br&gt;
'''σοϐαρώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σοϐαρός''.&lt;br&gt;
'''σοϐαρώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σοϐαρός''.&lt;br&gt;
'''σοϐῶ (verbe)''' : Chasser, effrayer les oiseaux. Bouger rapidement.&lt;br&gt;
'''σαπρός, -ή, -όν (adjectif)''' : Pourri, putride&lt;br&gt; 
'''σαπρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σαπρός''.&lt;br&gt;
'''σαπρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σαπρός''.&lt;br&gt;
'''σαπρῶς (adverbe)''' : putridement.&lt;br&gt;
'''σός, -ή, -όν (adjectif possessif)''' : ton.&lt;br&gt;
'''σοφία, -ας (nom commun) (f)''' : sagesse.&lt;br&gt;
'''σοφίη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''σοφία''.&lt;br&gt;
'''σοφός, -ή, -όν (adjectif)''' : Habile. (En parlant de l’intelligence ou du caractère) Prudent, sage. (En particulier) Initié à la sagesse. Ingénieux, fin, rusé.&lt;br&gt; 
'''σοφῶς (adverbe)''' : Habilement, sagement. Ingénieusement, finement.&lt;br&gt;
'''σοφώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σοφός''.&lt;br&gt;
'''σοφώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σοφός''.&lt;br&gt;
'''σπαδωνισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : castration.&lt;br&gt;
'''σπάδων, -ος (nom commun) (m)''' : castrat ; eunuque.&lt;br&gt;
'''σπάθη, -ης (nom commun) (f)''' : épée.&lt;br&gt;
'''σπαθίον, -ου (nom commun) (m)''' : Diminutif de ''σπάθη''.&lt;br&gt;  
'''σπανακόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : épinard.&lt;br&gt;
'''σπάναξ, -κος (nom commun) (m)''' : épinard.&lt;br&gt;
'''σπάνιος, -ία, -ιον (adjectif)''' : rare.&lt;br&gt; 
'''σπανίως (adverbe)''' : rarement.&lt;br&gt;
'''σπανιώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σπάνιος''.&lt;br&gt;
'''σπανιώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σπάνιος''.&lt;br&gt;
'''σπαργάνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : rubanier.&lt;br&gt;
'''σπάργανον, -άνου (nom commun) (n)''' : lange.&lt;br&gt; 
'''σπάργω (verbe)''' : langer.&lt;br&gt; 
'''σπαρτιατικός, -ή, -όν (adjectif)''' : spartiate.&lt;br&gt; 
'''σπασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : spasme.&lt;br&gt; 
'''σπαστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt; 
'''σπάω (verbe)''' : briser.&lt;br&gt; 
'''σπεῖρα, -ίρας (nom commun) (f)''' : spire.&lt;br&gt; 
'''σπεῖρον, -ίρου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''σπέος, -ους (nom commun) (n)''' : grotte.&lt;br&gt;
'''σπεύδω (verbe)''' : se hâter.&lt;br&gt;
'''σπήλαιον, -ίου (nom commun) (n)''' : caverne, grotte ; cavité.&lt;br&gt;
'''σπῆλυγξ, -ήλυγγος (nom commun) (m)''' : caverne, antre ; grotte.&lt;br&gt;
'''σπογγιά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : éponge.&lt;br&gt; 
'''σπόγγος, -ου (nom commun) (m)''' : éponge ; (anatomie) amygdale.&lt;br&gt; 
'''σποδός, -οῦ (nom commun) (m)''' : cendre.&lt;br&gt; 
'''σπολεύς, -έως (nom commun) (m)''' : sorte de pain.&lt;br&gt; 
'''σπονδεῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : spondée.&lt;br&gt;  
'''σπόνδυλος, -ύλου (nom commun) (m)''' : Forme attique de ''σφόνδυλος''.&lt;br&gt;
'''σπουδαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : important.&lt;br&gt;  
'''σπουδή, -ῆς (nom commun) (f)''' : hâte.&lt;br&gt;
'''στάδιον, -ου (nom commun) (n)''' : stade. (env. 180 m)&lt;br&gt;
'''σταγών, -όνος (nom commun) (f)''' : goutte.&lt;br&gt;	
'''στάζω (verbe)''' : couler goutte à goutte.&lt;br&gt;
'''σταθερός, -ή, -όν (adjectif)''' : fixe, constant, ferme.&lt;br&gt;
'''στακτός, -οῦ (nom commun) (m)''' : cendre.&lt;br&gt; 
'''στάλα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''στήλη''.&lt;br&gt;
'''στάλαγμα, -άγματος (nom commun) (n)''' : goutte.&lt;br&gt;
'''σταλαγμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : écoulement, égouttage.&lt;br&gt;
'''σταλάσσω (verbe)''' : tomber, couler.&lt;br&gt;
'''στάλλα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme éolienne de ''στήλη''.&lt;br&gt;
'''στάσις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''σταυρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : croix.&lt;br&gt;
'''σταυρόω (verbe)''' : crucifier.&lt;br&gt;
'''σταύρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : crucifixion.&lt;br&gt;
'''σταφυλή, -ῆς (nom commun) (f)''' : grappe de raisin mûr.&lt;br&gt;
'''σταφυλίς, -δος (nom commun) (f)''' : luette.&lt;br&gt;
'''στέαρ, -ατος (nom commun) (n)''' : Graisse compacte ; lard ; suif. Graisse.&lt;br&gt;
'''στεατοπυγός, -ός, -όν (adjectif)''' : Qui a de grosses fesses.&lt;br&gt;
'''στέγασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : accommodation.&lt;br&gt;
'''στέγος, -ους (nom commun) (n)''' : Abri. Toit. Maison. Tombeau. Urne funéraire.&lt;br&gt;
'''στέγω (verbe)''' : Couvrir. Supporter, résister.&lt;br&gt;
'''στεῖρος, -ίρα, -ῖρον (adjectif)''' : stérile.&lt;br&gt;
'''στειρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''στεῖρος''.&lt;br&gt;
'''στειρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''στεῖρος''.&lt;br&gt;
'''στείρως (adverbe)''' : stérilement.&lt;br&gt;
'''στελεά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : axe, pôle.&lt;br&gt;
'''στελεόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : manche.&lt;br&gt;
'''στέλεχος, -έχους (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''στέλλω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''στέμμα, -τος (nom commun) (n)''' : guirlande.&lt;br&gt;	
'''στεμματηφορῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;	
'''στεμματιαῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;		
'''στεμματία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;	
'''στεμματοφορία, -ας (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;	
'''στεμματοφόρος, -ό, -όν (adjectif)''' : étroit, resserré.&lt;br&gt;	
'''στεμματῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;	
'''στενός, -ή, -όν (adjectif)''' : étroit, resserré.&lt;br&gt;
'''στενῶς (adverbe)''' : étroitement.&lt;br&gt;
'''στενώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''στενός''.&lt;br&gt;
'''στενώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''στενός''.&lt;br&gt;
'''στερεός, -ά, -όν (adjectif)''' : ferme, dur.&lt;br&gt; 
'''στερέωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : firmament.&lt;br&gt;
'''στερεῶς (adverbe)''' : fermement, durement.&lt;br&gt;
'''στερεώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''στερεός''.&lt;br&gt;
'''στερεώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''στερεός''.&lt;br&gt;
'''στερεῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''στέφανος, -άνου (nom commun) (m)''' : cercle d'une armée sur un champ de bataille. Couronne.&lt;br&gt;
'''στέφω (verbe)''' : couronner.&lt;br&gt;
'''στηθόδεσμος -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''στῆθος, -ήθους (nom commun)''' : poitrine.&lt;br&gt; 
'''στήλη, -ης (nom commun) (f)''' : stèle.&lt;br&gt;
'''στήνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : sein.&lt;br&gt; 
'''στιϐάς, -δος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''στίϐι, -τος (nom commun) (n)''' : antimoine.&lt;br&gt; 
'''στιγμή, -ῆς (nom commun) (f)''' : moment.&lt;br&gt;
'''στοργή, -ῆς (nom commun) (f)''' : amour familial.&lt;br&gt;
'''στοιχεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : élément.&lt;br&gt; 
'''στοιχειωδέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''στοιχειώδης''.&lt;br&gt;
'''στοιχειωδέστερος, -έρη, -έστερον (adjectif)''' : Comparatif de ''στοιχειώδης''.&lt;br&gt;
'''στοιχειώδης, -ης, -ῶδες (m)''' : élémentaire.&lt;br&gt;
'''στοιχειωδῶς (adverbe)''' : élémentairement.&lt;br&gt;
'''στολίζω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''στόμα, -τος (nom commun) (n)''' : bouche.&lt;br&gt;
'''στομάχιον, -ίου (nom commun) (n)''' : estomac.&lt;br&gt;
'''στώμυλμα, -τος (nom commun) (n)''' : bavard.&lt;br&gt;
'''στοχάζομαι (verbe)''' : Conjecturer. Viser.&lt;br&gt;
'''στοχαστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : Conjectureur, penseur.&lt;br&gt;
'''στοχαστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : Qui vise bien, qui tend directement vers. Habile à conjecturer, conjectural.&lt;br&gt;
'''στοχαστικῶς (adverbe)''' : conjecturalement.&lt;br&gt;
'''στοχαστικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''στοχαστικός''.&lt;br&gt;
'''στοχαστικώτερος, -έρη, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''στοχαστικός''.&lt;br&gt;
'''στόχος, Cible, but, point visé. Conjecture.&lt;br&gt;
'''στορέννυμι (verbe)''' : étendre, recouvrir.&lt;br&gt; 
'''στραγγαλίζω (verbe)''' : étrangler.&lt;br&gt;
'''στραγγαλίς, -δος (nom commun) (f)''' : nœud.&lt;br&gt;
'''στραγγαλοῦμαι (verbe)''' : tordre.&lt;br&gt;
'''στραγγίζω (verbe)''' : essorer.&lt;br&gt;
'''στραγγουρία, -ας (nom commun) (f)''' : strangurie.&lt;br&gt;
'''στράγξ, -γός (nom commun) (f)''' : goutte.&lt;br&gt;
'''στρατός, -οῦ (nom commun) (m)''' : armée.&lt;br&gt;
'''στρατηγός, -οῦ (nom commun) (m)''' : général.&lt;br&gt;
'''στραταγός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme arcadienne et dorienne de ''στρατηγός''.&lt;br&gt; 
'''στρατήγημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : stratagème.&lt;br&gt;
'''στρατηγία, -ας (nom commun) (f)''' : stratégie.&lt;br&gt;
'''στρέμμα, -τος (nom commun) (n)''' : Tournure ; rouleau. Conspiration.&lt;br&gt;
'''στρεπτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''στρεπτικῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''στρεπτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''στρεπτικός''.&lt;br&gt;
'''στρεπτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''στρεπτικός''.&lt;br&gt;
'''στρεπτικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''στρεπτικῶς''.&lt;br&gt;
'''στρεπτικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''στρεπτικῶς''.&lt;br&gt; 
'''στρεπτός, -ή, -όν (adjectif)''' : Tourné ; docile.&lt;br&gt;
'''στρεπτῶς (adverbe)''' : docilement.&lt;br&gt;
'''στρεπτώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''στρεπτός''.&lt;br&gt;
'''στρεπτώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''στρεπτός''.&lt;br&gt;
'''στρέφω (verbe)''' : Tourner, retourner.&lt;br&gt;
'''στρέψις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''στρίζω (verbe)''' : strider.&lt;br&gt;
'''στρίξ, -γός (nom commun) (f)''' : chouette.&lt;br&gt;
'''στρόταγος, -άγου (nom commun) (m)''' : Forme éolienne de ''στρατηγός''.&lt;br&gt; 
'''στρατιώτης, -ου (nom commun) (m)''' : soldat.&lt;br&gt; 
'''στρόϐιλος, -ίλου (nom commun) (m)''' : Ce qui tourne ou tournoie. Toupie. Tourbillon, ouragan. Objet divers en spirale ou de forme conique. Pomme de pin ou fruit des arbres résineux. Coquillage en spirale. Enroulement du hérisson sur lui-même. Qui tournoie en spirale.&lt;br&gt; 
'''στροϐιλόω (verbe)''' : tourner.&lt;br&gt;
'''στραγγός, -ή, -όν (adjectif)''' tordu.&lt;br&gt;
'''στρογγύλλω (verbe)''' : arrondir.&lt;br&gt;
'''στρογγύλος, -η, -ον (adjectif)''' : arrondi.&lt;br&gt;
'''στρογγυλότης, -τος (nom commun) (f)''' : rondeur.&lt;br&gt;
'''στρουθιοκάμηλος, -ήλου (nom commun) (m)''' : autruche.&lt;br&gt; 
'''στρουθίον, -ου (nom commun) (n)''' : moineau.&lt;br&gt;
'''στροφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : tour.&lt;br&gt;
'''στρόφιγξ, -γος (nom commun) (m)''' : charnière.&lt;br&gt; 
'''στρόφιον, -ίου (nom commun) (n)''' : strophium.&lt;br&gt; 
'''στρόφος, -ου (nom commun) (m)''' : corde.&lt;br&gt; 
'''στύφω (verbe)''' : contracter.&lt;br&gt; 
'''στῦψις, -ύψεως (nom commun) (f)''' : contraction.&lt;br&gt; 
'''στρῶμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : matelas.&lt;br&gt; 
'''στρώννυμι (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''στυγερός, -ά, -όν (adjectif)''' : horrible.&lt;br&gt; 
'''στυγερώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''στυγερός''.&lt;br&gt;
'''στυγερώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''στυγερός''.&lt;br&gt;
'''στυγερῶς (adverbe)''' : horriblement.&lt;br&gt;
'''στῦλος, -ύλου (nom commun) (m)''' : Pilier, colonne.&lt;br&gt; 
'''στῦσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : érection (action physiologique).&lt;br&gt; 
'''στύω (verbe)''' : avoir une érection.&lt;br&gt; 
'''συγάτηρ, -τρός (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''θυγάτηρ''.&lt;br&gt;
'''συγγνώμη, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''συγγιγνώσκω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''συγκέντρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : concentration.&lt;br&gt; 
'''συγκεντρῶ (verbe)''' : concentrer.&lt;br&gt; 
'''συγκεράννυμι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''συγκρητισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;  
'''συγκινῶ (verbe)''' : émouvoir.&lt;br&gt; 
'''συγκίνησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : émotion.&lt;br&gt;
'''συγκινητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : émouvant.&lt;br&gt;
'''συγκρίνω (verbe)''' : comparer.&lt;br&gt; 
'''σύγκρισις, -ίσεως (nom commun) (f)''' : comparaison.&lt;br&gt;
'''συγκριτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : comparatif.&lt;br&gt;
'''σύγκρουσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : collision.&lt;br&gt;
'''συγχώρησις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''συγχωρητέος, -α, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''συζήτησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : discussion, conversation ; débat.&lt;br&gt;
'''συζητῶ (verbe)''' : discuter, converser ; débattre.&lt;br&gt;
'''σῦκον, -ύκου (nom commun) (n)''' : Figue ; vulve.&lt;br&gt;
'''συκοφάντης, -ου (nom commun) (m)''' : Délateur, calomniateur. Chicaneur de mauvaise foi.&lt;br&gt; 
'''σύκχος, -ους (nom commun) (n)''' : pantoufle.&lt;br&gt;
'''συλάω (verbe)''' : Saisir, prendre ; emporter. Dépouiller, prendre les armes de son ennemi mort. Piller.&lt;br&gt;
'''σύλη, -ης (nom commun) (f)''' : Prise ; saisie.&lt;br&gt;
'''σύλησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : profanation.&lt;br&gt;
'''σύλον, -ου (nom commun) (n)''' : Forme attique de ''ξύλον''.&lt;br&gt;
'''συλλαμϐάνω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''σύλληψις, -ήψεως (nom commun) (f)''' : Action de prendre ensemble. Compréhension. Réunion par prononciation de deux voyelles. Action de s’emparer, de saisir. Conception dans le sein de la mère. Assistance, secours.&lt;br&gt;
'''συμϐάλλω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''σύμϐασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : convention.&lt;br&gt;
'''συμϐίωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : vie commune.&lt;br&gt;
'''συμϐιῶ (verbe)''' : vivre ensemble.&lt;br&gt;
'''συμϐόλαιον, -ίου (nom commun) (n)''' : contrat.&lt;br&gt;
'''συμϐολικός, -ή, -όν (adjectif)''' : relatif aux signes de reconnaissance.&lt;br&gt;
'''σύμϐολον, -όλου (nom commun) (n)''' : signe de reconnaissance.&lt;br&gt;
'''συμμετρία, -ας (nom commun) (f)''' : bonne proportion.&lt;br&gt;
'''συμπάθεια, -ίας (nom commun) (f)''' : Communauté de sentiments ou d’impressions. (Philosophie), (Terme stoïcien) Rapport de certaines choses entre elles.&lt;br&gt;
'''συμπεραίνω (verbe)''' : accomplir, finir, trancher, décider.&lt;br&gt;
'''συμπέρασμα, -άσματος (nom commun) (n)''' : conclusion.&lt;br&gt;
'''συμπερασματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : conclusif.&lt;br&gt; 
'''συμπερασματικῶς (adverbe)''' : conclusivement.&lt;br&gt;
'''συμπεριφέρομαι (verbe)''' : se comporter.&lt;br&gt;
'''συμπεριφορά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : comportement.&lt;br&gt;
'''συμπεριφορικός, -ή, -όν (adjectif)''' : comportemental.&lt;br&gt;
'''συμπεριφορισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : comportementalisme.&lt;br&gt;
'''συμπεριφοριστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : comportementaliste.&lt;br&gt;
'''συμπίνω (verbe)''' : festoyer.&lt;br&gt;
'''συμπονῶ (verbe)''' : compatir.&lt;br&gt;
'''συμπόσιον, -ίου (nom commun) (n)''' : Banquet, festin. (Collectif) Les convives. Salle de festin.&lt;br&gt;
'''σύμπτωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : Accident, malchance ; symptôme.&lt;br&gt;
'''σύμπτωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : coïncidence.&lt;br&gt;
'''συμπίπτω (verbe)''' : coïncider.&lt;br&gt;
'''συμφορά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : désastre.&lt;br&gt;
'''συμφοράζω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''συμφοραίνω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''συμφορηδόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''συμφόρημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''συμφόρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : congestion.&lt;br&gt;
'''συμφορή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''συμφορά''.&lt;br&gt;
'''συμφέρω (verbe)''' : accumuler.&lt;br&gt;
'''συμφύρομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''σύμφυσις, -εως (nom commun) (f)''' : symphyse.&lt;br&gt;
'''σύμφωνον, -ώνου (nom commun) (n)''' : consonne.&lt;br&gt;
'''συναγωγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Rassemblement, assemblée de gens. Rassemblement, regroupement, mis en tas, etc., de choses.&lt;br&gt;
'''συνάγω (verbe)''' : rassembler.&lt;br&gt;
'''συναίσθημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : émotion.&lt;br&gt;
'''συναισθάνομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''σύν (préposition)''' : Avec, à côté de.&lt;br&gt; 
'''σύν- (préfixe)''' (Devient ''σύγ-'' devant ''γ'', ''κ'', ''ξ'', ''χ'' ; ''σύλ-'' devant ''λ'' ; ''σύμ-'' devant ''β'', ''π'', ''φ'', ''μ'', ''ψ''.) : syn-.&lt;br&gt; 
'''σύναψις, -άψεως (nom commun) (f)''' : connexion.&lt;br&gt; 
'''συνάπτω (verbe)''' : connecter.&lt;br&gt; 
'''συνέδριον, -ίου (nom commun) (n)''' : conseil, congrégation.&lt;br&gt;
'''σύνεδρος, -έδρου (nom commun) (n)''' : conseiller, congrégationniste.&lt;br&gt;
'''συνείδησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : conscience.&lt;br&gt; 
'''συνεργάτης, -ου (nom commun) (m)''' : collaborateur.&lt;br&gt;
'''σύνεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : connexion.&lt;br&gt; 
'''συνίημι (verbe)''' : rejoindre.&lt;br&gt; 
'''συνίστημι (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''συνουσία, -ας (nom commun) (f)''' : copulation.&lt;br&gt; 
'''συνουσιάζω  (verbe)''' : copuler.&lt;br&gt;
'''σύνοψις, -όψεως (nom commun) (f)''' : Vue d'ensemble. Coup d'œil général. Table des matières. (Figuré) Examen.&lt;br&gt;
'''σύνταγμα, -άγματος (nom commun) (n)''' : constitution.&lt;br&gt;
'''συνταγματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : constitutionnel.&lt;br&gt; 
'''συνταγματικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''συνταγματικῶς''.&lt;br&gt;
'''συνταγματικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''συνταγματικῶς''.&lt;br&gt;
'''συνταγματικότης, -τος (nom commun) (f)''' : constitutionnalité.&lt;br&gt;
'''συνταγματικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''συνταγματικός''.&lt;br&gt;
'''συνταγματικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''συνταγματικός''.&lt;br&gt;
'''συνταγματικῶς (adverbe)''' : constitutionnellement.&lt;br&gt; 
'''σύνταξις, -άξεως (nom commun) (f)''' : mise en ordre.&lt;br&gt; 
'''συντάσσω (verbe)''' : mettre en ordre.&lt;br&gt; 
'''συνύπαρξις, -άρξεως (nom commun) (f)''' : coexistence.&lt;br&gt;
'''συνυπάρχω (verbe)''' : coexister.&lt;br&gt;  
'''συνωμοσία, -ας (nom commun) (f)''' : conspiration.&lt;br&gt;
'''συνωμότης, -ου (nom commun) (m)''' : conspirateur.&lt;br&gt; 
'''συνωμότρια, -ας (nom commun) (f)''' : conspiratrice.&lt;br&gt; 
'''συνωμοτῶ  (verbe)''' : conspirer.&lt;br&gt; 
'''σῦριγξ, -ύριγγος (nom commun) (f)''' : Roseau. (Musique) Flûte de Pan.&lt;br&gt;
'''συριστί (adverbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''σύρξ, -κός (nom commun) (f)''' : Forme éolienne de ''σάρξ''.&lt;br&gt;
'''σύρραξις, -άξεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''συρτός, -οῦ (nom commun) (m)''' : tiroir.&lt;br&gt; 
'''συσκευή, -ῆς (nom commun) (f)''' : appareil.&lt;br&gt;
'''συσσώρευσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : accumulation.&lt;br&gt;
'''σύσταμα, -άματος (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''σύστημα''.&lt;br&gt;
'''συστέλλω (verbe)''' : Resserrer, contracter. Réprimer.&lt;br&gt;
'''σύστημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : Réunion en un unique corps.&lt;br&gt;  
'''συστολή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Resserrement, contraction. Répression.&lt;br&gt;
'''σύ (pronom personnel)''' : tu.&lt;br&gt;
'''σφαγεύς, -έως (nom commun) (m)''' : tueur.&lt;br&gt;
'''σφαγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : abattage.&lt;br&gt;
'''σφάζω (verbe)''' : tuer, sacrifier.&lt;br&gt;
'''σφαῖρα, -ίρας (nom commun) (f)''' : Balle, ballon ; globe.&lt;br&gt; 
'''σφάκελος, -έλου (nom commun) (m)''' : nécrose.&lt;br&gt;
'''σφάλλω (verbe)''' : Faire tomber. faire chuter ; renverser. Défaire, avoir le dessus. Avoir lieu (bien ou mal tomber). Tromper, abuser. (Au passif) Se tromper, fauter. Emballer, rouler.&lt;br&gt; 
'''σφάλμα, -τος (nom commun) (n)''' : Chute, faux pas. Erreur. Perte.&lt;br&gt;
'''σφεδανός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''σφένδαμνος, -άμνου (nom commun) (f)''' : érable.&lt;br&gt; 
'''σφενδόνη, -ης (nom commun) (f)''' : fronde.&lt;br&gt;
'''σφενδονήτης, -ου (nom commun) (m)''' : frondeur.&lt;br&gt;
'''σφενδονητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : frondeur.&lt;br&gt;
'''σφενδονητικῶς (adverbe)''' : -ment.&lt;br&gt;
'''σφενδονητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σφενδονητικός''.&lt;br&gt;
'''σφενδονητικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σφενδονητικός''.&lt;br&gt;
'''σφενδονητικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''σφενδονητικῶς''.&lt;br&gt;
'''σφενδονητικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''σφενδονητικῶς''.&lt;br&gt; 
'''σφήν, -ός (nom commun) (m)''' : coin (instrument).&lt;br&gt;
'''σφηνάριον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''σφηνεύς, -έως (nom commun) (m)''' : coin.&lt;br&gt;
'''σφηνίσκος, -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''σφηνοειδής, -ής, -ές (adjectif)''' : cunéiforme.&lt;br&gt;
'''σφηνοκέφαλος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''σφηνόπους, -δός (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''σφηνοπώγων, -ονος (nom commun) (m)''' : coin.&lt;br&gt;
'''σφηνῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''σφήνωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''σφήξ, -ῆκος (nom commun) (f)''' : guêpe.&lt;br&gt;
'''σφίγγω (verbe)''' : attacher fortement.&lt;br&gt;
'''σφιγκτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : sphincter.&lt;br&gt; 
'''σφιγμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''σφόγγος, -ου (nom commun) (m)''' : Forme attique de ''σπόγγος''.&lt;br&gt; 
'''σφοδρός, -ά, -όν (adjectif)''' : véhément.&lt;br&gt;
'''σφοδρότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''σφοδρῶς''.&lt;br&gt;
'''σφοδρότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''σφοδρῶς''.&lt;br&gt;
'''σφοδρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σφοδρός''.&lt;br&gt;
'''σφοδρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σφοδρός''.&lt;br&gt;
'''σφοδρότης, -τος (nom commun) (f)''' : véhémence.&lt;br&gt;
'''σφοδρῶς (adverbe)''' : véhémentement.&lt;br&gt;
'''σφόνδυλος, -ύλου (nom commun) (m)''' : vertèbre.&lt;br&gt;
'''σφραγίς, -δος (nom commun) (f)''' : sceau.&lt;br&gt;
'''σφράγισμα, -ατος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''σφραγισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''σφραγιστήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''σφραγιστήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''σφραγιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;	
'''σφραγιστός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''σφυγμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : pouls.&lt;br&gt;	
'''σφύζω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''σφύξις, -εως (nom commun) (f)''' : palpitation.&lt;br&gt;
'''σφῦρα, -ύρας (nom commun) (f)''' : marteau.&lt;br&gt;
'''σφώ (pronom personnel)''' : vous (vous deux).&lt;br&gt;
'''σχεδίασμα, -τος (nom commun) (n)''' : caprice.&lt;br&gt;
'''σχῆμα, -ήματος (nom commun) (n)''' : Manière d'être. Forme, figure, extérieur. Apparence, faux-semblant.&lt;br&gt; 
'''σχίζω (verbe)''' : Fendre, séparer en fendant. Séparer en douze parts, avec l’idée de violence. Déchirer la peau avec ses griffes. Fendre, séparer, partager en deux.&lt;br&gt; 
'''σχίσμα, -ατος (nom commun) (n)''' : division.&lt;br&gt; 
'''σχοῖνος, -ίνου (nom commun) (m)''' : corde.&lt;br&gt; 
'''σχολαστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : Désœuvré. Inoccupé ; studieux.&lt;br&gt;
'''σχολαστικός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Homme d'étude. (Péjoratif) Homme d'étude détaché des réalités de la vie ; pédant, nigaud, etc.&lt;br&gt;
'''σχολεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : école.&lt;br&gt;
'''σχολή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Repos. Temps libre. Philosophie, méditation. École.&lt;br&gt; 
'''σχολιάζω (verbe)''' : commenter.&lt;br&gt;
'''σχολιαστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : commentateur.&lt;br&gt; 
'''σχολιάστρια, -ας (nom commun) (f)''' : commentatrice.&lt;br&gt;
'''σχολιογράφος, -ου (nom commun) (m/f)''' : chroniqueur.&lt;br&gt; 
'''σχόλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : commentaire.&lt;br&gt; 
'''σῴζω (verbe)''' : sauver.&lt;br&gt;
'''σωλήν, -ῆνος (nom commun) (m)''' : Tube ; tuyau.&lt;br&gt;
'''σωληνοειδής -ής -ές (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''σῶμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : corps.&lt;br&gt;
'''σωματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : corporel.&lt;br&gt;
'''σωματικῶς (adverbe)''' : corporellement.&lt;br&gt;
'''σωματικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''σωματικός''.&lt;br&gt;
'''σωματικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''σωματικός''.&lt;br&gt;
'''σωματικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''σωματικῶς''.&lt;br&gt;
'''σωματικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''σωματικῶς''.&lt;br&gt; 
'''σωμάτιον, -ίου (nom commun) (n)''' : codex.&lt;br&gt;
'''σώος, -α, -ον (adjectif)''' : sain.&lt;br&gt;
'''σωτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : Sauveur ; libérateur.&lt;br&gt;
'''σωφρονιστήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''σωφρονιστήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''σωφρονίζω (verbe)''' : modérer, tempérer.&lt;br&gt; 
'''σωφροσύνη, -ης (nom commun) (f)''' : modération, tempérence.&lt;br&gt;
'''σώφρων, -ων, -ῶφρον (adjectif)''' : prudent.&lt;br&gt;
'''σϝάδυς, -εια, -υ (adjectif)''' : Forme ancienne de ''ἡδύς''.&lt;br&gt;
'''Σάϊς, -εως (nom commun) (f)''' : Saïs.&lt;br&gt;
'''Σαλμακίς, - (nom commun) (f)''' : Salmacis.&lt;br&gt;
'''Σαλομών, -ος (nom propre) (m)''' : Salomon.&lt;br&gt;
'''Σαλμωνεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Salmonée.&lt;br&gt;
'''Σαμάρεια, -ίας (nom propre) (f)''' : Samarie.&lt;br&gt;
'''Σαμοθρᾴκη, -ης (nom propre) (f)''' : Samothrace.&lt;br&gt;
'''Σαμόθρᾳξ, -κος (nom commun) (m)''' : Samothracien.&lt;br&gt;
'''Σάμος, -ου (nom propre) (f)''' : Samos.&lt;br&gt;
'''Σανδρόκυπτος, -ύπτου (nom propre) (m)''' : Chandragupta.&lt;br&gt;
'''Σαγχουνιάθων, - (nom propre) (m)''' : Sanchoniathon.&lt;br&gt; 
'''Σαούλ (nom propre) (m)''' : Saül.&lt;br&gt; 
'''Σαπφώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Sapphô.&lt;br&gt;
'''Σαπώρης, -ου (nom commun) (m)''' : Shapur.&lt;br&gt;
'''Σάρα, -ας (prénom) (f)''' : Sarah.&lt;br&gt;
'''Σαρδόνιος, -ίου (nom commun) (m)''' : Sarde.&lt;br&gt;
'''Σαρδώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Sardaigne.&lt;br&gt;
'''Σαυρομάτης, -ου (nom commun) (m)''' : Sarmate.&lt;br&gt;
'''Σαυροματία, -ας (nom propre) (f)''' : Sarmatie.&lt;br&gt;
'''Σαυρομάτις, -δος (nom commun) (f)''' : Sarmate.&lt;br&gt;
'''Σατάν (nom propre) (m)''' : Satan.&lt;br&gt;
'''Σδεύς, -έως (nom propre) (f)''' : Autre forme éolienne de ''Ζεύς''.&lt;br&gt;
'''Σεϐάστεια, -ίας (nom propre) (f)''' : Sivas.&lt;br&gt;
'''Σεϐαστή, -ῆς (nom propre) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''Σεϐαστός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Sébastien.&lt;br&gt;
'''Σειρήν, -ῆνος (nom propre) (f)''' : sirène.&lt;br&gt;
'''Σείριος, -ίου (nom propre) (m)''' : Sirius.&lt;br&gt; 
'''Σελεύκεια, -ίας (nom propre) (f)''' : Séleucie.&lt;br&gt; 
'''Σελεύκειος, -α, -ον (adjectif)''' : séleucien.&lt;br&gt;  
'''Σελευκεύς, -έως (nom commun) (m)''' : Séleucien.&lt;br&gt; 
'''Σελευκίδης, -ου (nom commun) (m)''' : Séleucide.&lt;br&gt; 
'''Σελευκίς, -δος (nom commun) (f)''' : Séleucienne.&lt;br&gt; 
'''Σέλευκος, -ύκου (nom propre) (m)''' : Séleuce.&lt;br&gt; 
'''Σελήνη, -ης (nom propre) (f)''' : [[wikt:Séléné|Séléné]].&lt;br&gt;
'''Σεντικλῆς, -έους (nom propre) (m)''' : Senticlès.&lt;br&gt;
'''Σέργιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Serge.&lt;br&gt;
'''Σέσορθος, -όρθου (nom commun) (m)''' : Djéser.&lt;br&gt;
'''Σεύθης, -ου (nom commun) (m)''' : Seuthès.&lt;br&gt;
'''Σευθόπολις, -όλεως (nom propre) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''Σῆθ (nom propre) (m)''' : Seth.&lt;br&gt;
'''Σηρική, -ῆς (nom propre) (f)''' : Chine.&lt;br&gt;
'''Σθεννώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Sthéno.&lt;br&gt;
'''Σίϐυλλα, -ύλλης (nom propre) (f)''' : Sibylle.&lt;br&gt;
'''Σιδών, -ῶνος (nom propre) (f)''' : Sidon.&lt;br&gt;
'''Σικελία, -ας (nom propre) (f)''' : Sicile.&lt;br&gt;
'''Σικελιώτης, -ου (nom commun) (m)''' : Sicéliote.&lt;br&gt;
'''Σικελιῶτις, -ώτιδος (nom commun) (f)''' : Sicéliotide.&lt;br&gt;
'''Σίκελος, -έλου (nom commun) (m)''' : Sicule.&lt;br&gt;
'''Σικυών, -ῶνος (nom propre) (f)''' : Sicyone.&lt;br&gt;
'''Σίσυφος, -ύφου (nom propre) (m)''' : Sisyphe.&lt;br&gt;
'''Σίνη, -ης (nom propre) (f)''' : Chine.&lt;br&gt;
'''Σíνων, -ος (nom propre) (m)''' : Sinon. (cousin d'Ulysse)&lt;br&gt;
'''Σιός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Autre forme béotienne de ''Ζεύς''.&lt;br&gt;
'''Σίσυφος, -ύφου (nom propre) (m)''' : Sisyphe.&lt;br&gt;
'''Σκορπιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Scorpion.&lt;br&gt; 
'''Σκύθαινα, -ίνης (nom propre) (f)''' : Scythe.&lt;br&gt;
'''Σκύθης, -ου (nom propre) (m)''' : Scythe.&lt;br&gt;
'''Σκυθία, -ας (nom propre) (f)''' : Scythie.&lt;br&gt;
'''Σκύλλα, -ης (nom propre) (f)''' : Scylla.&lt;br&gt;
'''Σκύλλη, -ης (nom propre) (f)''' : Forme homérique de ''Σκύλλα''.&lt;br&gt;
'''Σόλλαξ, -κος (nom propre) (m)''' : Sollax (ancien nom du Tigre).&lt;br&gt;
'''Σολομών, -ος (nom propre) (m)''' : Salomon.&lt;br&gt;
'''Σόλων, -ος (nom propre) (m)''' : Solon. (cousin d’Ulysse)&lt;br&gt;
'''Σούηϐος, -ήϐου (nom propre) (m)''' : Suève.&lt;br&gt;
'''Σουοϐηνός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Slave.&lt;br&gt;
'''Σουσάννα, -ας (nom propre) (f)''' : Suzanne.&lt;br&gt;
'''Σοῦφις, -ύφιδος (nom propre) (m)''' : Souphis.&lt;br&gt;
'''Σοῦχος, -ύχου (nom propre) (m)''' : Sobek.&lt;br&gt;
'''Σοφία, -ας (nom propre) (f)''' : Sophie.&lt;br&gt;
'''Σοφοκλῆς, -έους (nom propre) (m)''' : Sophocle.&lt;br&gt;
'''Σπάρτα, -ας (nom propre) (f)''' : Forme dorienne de ''Σπάρτη''.&lt;br&gt;
'''Σπάρτη, -ης (nom propre) (f)''' : Sparte.&lt;br&gt;
'''Σπαρτιάτης, -ου (nom commun) (m)''' : Spartiate.&lt;br&gt;
'''Σπαρτιᾶτις, -άτιδος (nom commun) (f)''' : Spartiate.&lt;br&gt;
'''Σταυανός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Slave.&lt;br&gt;
'''Στέφανος, -άνου (nom propre) (m)''' : Étienne ; Stéphane.&lt;br&gt;
'''Στράϐων, -ος (nom propre) (m)''' : Strabon.&lt;br&gt;
'''Στρογγύλη, ης (nom propre) (f)''' : Stromboli. (île)&lt;br&gt;
'''Στρούθας, -ου (nom propre) (m)''' : Struthas.&lt;br&gt;
'''Στύξ, -γός (nom propre) (f)''' : Styx.&lt;br&gt;
'''Σύϐαρις, -άριδος (nom propre) (f)''' : Sybaris (ville).&lt;br&gt;
'''Σύϐαρις, -άρεως (nom propre) (m)''' : Sybaris (fleuve).&lt;br&gt;
'''Συδύκ (nom propre) (m)''' : Sydyk.&lt;br&gt;
'''Συρία, -ας (nom propre) (f)''' : Syrie.&lt;br&gt;
'''Συριακός, -ός, -όν (adjectif)''' : syrien.&lt;br&gt; 
'''Σύριος, -ίου  (nom commun) (m)''' : Syrien.&lt;br&gt;
'''Σῦριγξ, -ύριγγος (nom propre) (f)''' : Syrinx.&lt;br&gt;
'''Σφίγξ, -γός (nom propre) (f)''' : Sphinx, Sphinge.&lt;br&gt;
'''Σωσίας, -ου (nom propre) (m)''' : Sosie.&lt;br&gt;
'''Σωσίπατρος, -άτρου (nom propre) (m)''' : Sosipatros.&lt;br&gt;

==Τ==
'''τάγηνον, -ήνου  (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''τήγανον''.&lt;br&gt;
'''τάγμα, -τος (nom commun) (n)''' : Arrangement. (Militaire) Régiment.&lt;br&gt;
'''ταινία, -ας (nom commun) (f)''' : ruban.&lt;br&gt;
'''ταινίη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''ταινία''.&lt;br&gt;
'''τακτική, -ῆς (nom commun) (f)''' : tactique.&lt;br&gt;
'''τακτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : tactique.&lt;br&gt;
'''τακτικῶς (adverbe)''' : tactiquement.&lt;br&gt;
'''τακτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''τακτικός''.&lt;br&gt;
'''τακ τικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''τακτικός''.&lt;br&gt;
'''τακτικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''τακτικῶς''.&lt;br&gt;
'''τακτικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''τακτικῶς''.&lt;br&gt;
'''τάλαντον, -άντου (nom commun) (n)''' : plateau de balance.&lt;br&gt;
'''ταλαντοῦμαι (verbe)''' : osciller.&lt;br&gt;
'''ταλάντωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : oscillation.&lt;br&gt;
'''ταμεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ταμία, -ας (nom commun) (f)''' : maîtresse de maison.&lt;br&gt;
'''ταμιακόν, -οῦ (nom commun) (m)''' : fisc.&lt;br&gt;
'''ταμιακός, -ή, -όν (adjectif)''' : fiscal.&lt;br&gt;
'''ταμιακότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ταμιακός''.&lt;br&gt;
'''ταμιακότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ταμιακός''.&lt;br&gt;
'''ταμιακῶς (adverbe)''' : fiscalement.&lt;br&gt;
'''ταμίας, -ου (nom commun) (m)''' : Dispensateur, distributeur ; partageur. Intendant, économe. Gardien d’un trésor. Directeur, ordonnateur ; arbitre.&lt;br&gt;
'''ταμιεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : caisse.&lt;br&gt;
'''ταμιεύω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''τάμνω (verbe)''' : Forme homérique et ionienne de ''τέμνω''.&lt;br&gt;
'''τάξις, -εως (nom commun) (f)''' : disposition.&lt;br&gt;
'''τάξος, -ου (nom commun) (f)''' : if.&lt;br&gt;
'''τάπης, -τος (nom commun) (m)''' : tapis.&lt;br&gt;
'''τάραγμα, -άγματος (nom commun) (m)''' : inquiétude ; trouble.&lt;br&gt;
'''ταραξίας, -ου (nom commun) (m)''' : trouble-fête.&lt;br&gt; 
'''τάραξις, -άξεως (nom commun) (f)''' : trouble.&lt;br&gt;
'''ταράσσω (verbe)''' : troubler.&lt;br&gt;
'''ταραχή, -ῆς (nom commun) (f)''' : trouble.&lt;br&gt;
'''ταρταροῦχος, -ος, -ον (adjectif)''' : du Tartare.&lt;br&gt;
'''τάσις, -εως  (nom commun) (f)''' : tension.&lt;br&gt;
'''τάσσω (verbe)''' : disposer.&lt;br&gt;
'''τατᾶ (interjection)''' : papa ; maman.&lt;br&gt;
'''ταταλίζω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ταῦρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : taureau.&lt;br&gt;
'''ταυρῶ (verbe)''' : tirer.&lt;br&gt;
'''ταῦ (nom commun) (n)''' : tau.&lt;br&gt;
'''τάφος, -ου (nom commun) (m)''' : tombeau.&lt;br&gt;
'''τάχα (adverbe)'''  (Devient ''τάχ’'' devant un mot commençant par une voyelle à esprit doux.) : bientôt.&lt;br&gt;
'''ταχέως (adverbe)''' : rapidement.&lt;br&gt;
'''ταχύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : rapide ; pressé.&lt;br&gt; 
'''ταχύτατος, -άτη, -ύτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ταχύς''.&lt;br&gt;
'''ταχύτερος, -έρα, -ύτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ταχύς''.&lt;br&gt;
'''ταχυτής, -ῆτος (nom commun) (f)''' : rapidité.&lt;br&gt;
'''ταώς, -ώ (nom commun) (m)''' : paon.&lt;br&gt;
'''τείνω (verbe)''' : étirer ; tendre.&lt;br&gt;
'''τέκτων, -ονος (nom commun) (m)''' : Auteur, créateur. Ouvrier, artisan.&lt;br&gt;
'''τεῖχος, -ίχους (nom commun) (n)''' : mur de ville.&lt;br&gt;
'''τέλειος, -ία, -ιον (adjectif)''' : terminé ; parfait.&lt;br&gt;
'''τελειότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''τέλειος''.&lt;br&gt;
'''τελειότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''τέλειος''.&lt;br&gt;
'''τελείως (adverbe)''' : parfaitement.&lt;br&gt;
'''τελειῶ (verbe)''' : terminer.&lt;br&gt;
'''τέλεσμα, -έσματος (nom commun) (n)''' : Paiement, taxe. Certificat.&lt;br&gt;
'''τελεστιχίς, -δος (nom commun) (f)''' : téléstiche.&lt;br&gt; 
'''τελετή, -ῆς  (nom commun) (f)''' : cérémonie.&lt;br&gt; 
'''τελευταῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : dernier.&lt;br&gt;
'''τελευτή, -ῆς  (nom commun) (f)''' : fin ; finalité.&lt;br&gt; 
'''τελέω (verbe)''' : Accomplir. Mettre un terme à.&lt;br&gt;
'''τέλος, -ους (nom commun) (n)''' : Achèvement ; accomplissement ; réalisation. Prix dans les luttes.&lt;br&gt;  
'''τέμαχος, -άχους (nom commun) (n)''' : tranche ; morceau.&lt;br&gt;
'''τέμενος, -ένους (nom commun) (n)''' : téménos.&lt;br&gt;
'''τέμνω (verbe)''' : couper.&lt;br&gt;
'''τέρας, -τος (nom commun) (n)''' : Signe divin ; monstre.&lt;br&gt;
'''τεράστιος -α -ον (adjectif)''' : monstrueux.&lt;br&gt;
'''τερπνός, -ή, -όν (adjectif)''' : Amusant ; plaisant.&lt;br&gt;
'''τερπνότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''τερπνός''.&lt;br&gt;
'''τερπνότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''τερπνός''.&lt;br&gt;
'''τερπνότης, -τος (nom commun) (f)''' : amusement.&lt;br&gt;
'''τερπνῶς (adverbe)''' : plaisamment.&lt;br&gt;
'''τέρπω (adverbe)''' : Prendre plaisir ; s’amuser.&lt;br&gt;
'''τέσσαρες (adjectif numéral)''' : quatre.&lt;br&gt;
'''τετράδιον, -ίου (nom commun) (n)''' : cahier.&lt;br&gt;
'''τετραίνω (verbe)''' : trouer.&lt;br&gt;
'''τετράλημμα, -ήμματος (nom commun) (n)''' : tétralemme.&lt;br&gt;
'''τετράπους, -δος (nom commun) (m)''' : quadrupède.&lt;br&gt;
'''τετράς, -δος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''τετράων, -ος (nom commun) (m)''' : coq de bruyère.&lt;br&gt;
'''τετράστιχον, -ίχου (nom commun) (n)''' : quatrain.&lt;br&gt;
'''τετταράκοντα (adjectif numéral)''' quarante.&lt;br&gt;
'''τέττιξ, -γος (nom commun) (m)''' : cigale.&lt;br&gt;
'''τεῦτλον, -ύτλου (nom commun) (n)'''' : blette.&lt;br&gt;
'''τεῦχος, -ύχους (nom commun) (n)''' : Ustensile, instrument. (Au pluriel) Armes, armure. (Au pluriel) Agrès de navire (voiles, cordages, rames). Urne pour les libations. Urne funéraire. Baignoire. Tonneau de bois. Huche pour la farine. Ruche d’abeilles.(Par analogie) Vaisseau du corps. Enveloppe qui enferme les petits. Livre.&lt;br&gt;
'''τεύχω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''τέφρα, -ας (nom commun) (f)''' : cendre.&lt;br&gt;
'''τέφρη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme homérique et ionienne de ''τέφρα''.&lt;br&gt;
'''τεχνάζω (verbe)''' : faire avec art.&lt;br&gt;
'''τέχνασμα, -άσματος (nom commun) (n)'''' : Artifice, machination, ruse.&lt;br&gt;
'''τέχνη, -ης (nom commun) (f)''' : Art ; habileté.&lt;br&gt;
'''τέχνημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : artéfact.&lt;br&gt;
'''τεχνητός, -ή, -όν (adjectif)''' : artificiel.&lt;br&gt;
'''τεχνητῶς (adverbe)''' : artificiellement.&lt;br&gt;
'''τεχνητώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''τεχνητός''.&lt;br&gt;
'''τεχνητώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''τεχνητός''.&lt;br&gt;
'''τεχνικός, -ή, -όν  (adjectif)''' : artistique.&lt;br&gt;
'''τεχνικῶς (adverbe)''' : artistiquement.&lt;br&gt;
'''τεχνικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''τεχνικός''.&lt;br&gt;
'''τεχνικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''τεχνικός''.&lt;br&gt;
'''τεχνῶμαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''τηγάνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : Diminutif de ''τήγανον''.&lt;br&gt;
'''τήγανον, -άνου (nom commun) (n)''' : poêle à frire.&lt;br&gt;
'''τήκω (verbe)''' : fondre.&lt;br&gt;
'''τῆλε (adverbe ; préposition)''' Loin, au loin. (Avec le génitif) Loin de.&lt;br&gt;
'''τήμερον (adverbe)''' : Forme attique de ''σήμερον''.&lt;br&gt;
'''-τήρ, -ῆρος (suffixe) (m)''' : Suffixe nominal.&lt;br&gt;
'''-τής, -ῆτος (suffixe) (f)''' : Suffixe permettant de créer à partir d’un adjectif le nom désignant la qualité correspondante.&lt;br&gt;
'''-της, -τος (suffixe) (f)''' : Suffixe de même usage que ''-τής''.&lt;br&gt;
'''τίγρις, -εως (nom commun) (m/f)''' : Tigre ; tigresse.&lt;br&gt;
'''τίθημι (verbe)''' : Poser ; placer.&lt;br&gt;
'''τιθήνη, -ης (nom commun) (f)''' : nourrice.&lt;br&gt;
'''τεκμηρίωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : documentation.&lt;br&gt;
'''τεκμηριῶ (verbe)''' : documenter.&lt;br&gt;
'''τίκτω (verbe)''' : Engendrer, produire ; mettre au monde.&lt;br&gt;
'''τιμή, -ῆς (nom commun) (f)''' : (Sens positif) Évaluation, estimation. Prix attaché à un honneur. Ce qui est tenu en honneur ; objet de l’estime, du respect ; autorité, magistrature. (Sens négatif) Peine, châtiment, vengeance.&lt;br&gt;
'''τίμιος, -α, -ον (adjectif)''' : honnête.&lt;br&gt;
'''τιμιότης, -τος (nom commun) (f)''' : honnêteté.&lt;br&gt; 
'''τιμωρητέος, -α, -ον (adjectif)''' : punissable.&lt;br&gt;
'''τιμωρητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : punitif.&lt;br&gt;
'''τιμωρητικῶς (adverbe)''' : punitivement.&lt;br&gt;
'''τιμωρητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''τιμωρητικός''.&lt;br&gt;
'''τιμωρητικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''τιμωρητικός''.&lt;br&gt;
'''τιμωρητικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''τιμωρητικῶς''.&lt;br&gt;
'''τιμωρητικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''τιμωρητικῶς''.&lt;br&gt; 
'''τιμωρία, -ας (nom commun) (f)''' : punition.&lt;br&gt;
'''τιμωρῶ (verbe)''' : punir.&lt;br&gt;
'''τιμῶ (verbe)''' : honorer.&lt;br&gt;
'''τίνω (verbe)''' : Payer ; payer pour ses fautes, expier.&lt;br&gt;
'''τιούχα, -ας (nom commun) (f)''' : Autre forme béotienne de ''τύχη''.&lt;br&gt;
'''τίσις, -εως (nom commun) (f)''' : Paiement, récompense. Pénalité, vengeance.&lt;br&gt;
'''τιταίνω (verbe)''' : étendre.&lt;br&gt;
'''τίταξ, -κos (nom commun) (m)''' : roi.&lt;br&gt;
'''τίτας, -αντος (nom commun) (m)''' : vengeur.&lt;br&gt;
'''τίτης, -ου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''τίτας''.&lt;br&gt;
'''τῖφος, -ίφου (nom commun) (m)''' : Étang, marais.&lt;br&gt;
'''τίω (verbe)''' : rendre (i.e. payer) des hommages à quelqu’un, estimer une personne. Évaluer, estimer.&lt;br&gt;
'''τμῆμα, -ήµατος (nom commun) (n)''' : Partie, secteur ; section.&lt;br&gt;
'''τμῆσις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : césure.&lt;br&gt;
'''τοιοῦτος, -αύτη, -οῦτο (pronom)''' : .&lt;br&gt;
'''τοῖχος, -ίχου (nom commun) (m)''' : Mur de maison ; bord ou paroi d’un navire.&lt;br&gt;
'''τοιχωρύχημα, -ήµατος (nom commun) (n)''' : cambriolage.&lt;br&gt;
'''τοιχώρυχος, -ύχου (nom commun) (m)''' : cambrioleur.&lt;br&gt;
'''τοιχωρυχῶ (verbe)''' : cambrioler.&lt;br&gt;
'''τοκογλυφία, -ας (nom commun) (f)''' : usure.&lt;br&gt;
'''τοκογλυφικός, -ή, -όν (adjectif)''' : usurier.&lt;br&gt;
'''τοκογλύφος, -ου (nom commun) (m)''' : usurier.&lt;br&gt;
'''τόκος, -ου (nom commun) (m)''' : Parturition, accouchement. Descendance. Intérêt de l'argent prêté.&lt;br&gt;
'''τόλμα, -ης (nom commun) (f)''' : Audace ; courage.&lt;br&gt;
'''τολμηρός, -ή, -όν (adjectif)''' : hardi.&lt;br&gt;
'''τολμηρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''τολμηρός''.&lt;br&gt;
'''τολμηρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''τολμηρός''.&lt;br&gt;
'''τολμηρότης, -τος (nom commun) (f)''' : hardiesse.&lt;br&gt;
'''τολμηρῶς (adverbe)''' : hardiment.&lt;br&gt;
'''τολμηρώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''τολμηρῶς''.&lt;br&gt;
'''τολμηρώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''τολμηρῶς''.&lt;br&gt;
'''τολμῶ (verbe)''' : oser.&lt;br&gt;
'''-τομία, -ας (suffixe) (f)''' : Suffixe signifiant « coupure », « césure ».&lt;br&gt;
'''τόμος, -ου (nom commun) (m)''' : Tranche, pièce ; chose coupée.&lt;br&gt;
'''τομός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Coupure, action de couper.&lt;br&gt;
'''τοπικός, -ή, -όν (adjectif)''' : local.&lt;br&gt;
'''τοπικῶς (adverbe)''' : localement.&lt;br&gt;
'''τοπικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''τοπικός''.&lt;br&gt;
'''τοπικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''τοπικός''.&lt;br&gt;
'''τοπικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''τοπικῶς''.&lt;br&gt;
'''τοπικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''τοπικῶς''.&lt;br&gt;
'''τοξάριον, -ίου (nom commun) (n)''' : archet.&lt;br&gt; 
'''τοξικός, -ή, -όν (adjectif)''' : qui convient pour un arc ou pour des flèches.&lt;br&gt;
'''τόξον, -ου (nom commun) (n)''' : arc ; arc-en-ciel.&lt;br&gt;
'''τοξότης, -ου (nom commun) (m)''' : archer.&lt;br&gt;
'''τὸ (article défini)''' : le (neutre).&lt;br&gt;
'''τούχα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme béotienne de ''τύχη''.&lt;br&gt;
'''τράγημα, -ατος (nom commun) (n)''' : friandise.&lt;br&gt;
'''τραγικός, -ή, -όν (adjectif)''' : tragique.&lt;br&gt;
'''τραγικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''τραγικῶς''.&lt;br&gt;
'''τραγικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''τραγικῶς''.&lt;br&gt;
'''τραγικῶς (adverbe)''' : comiquement.&lt;br&gt;
'''τραγικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''τραγικός''.&lt;br&gt;
'''τραγικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''τραγικός''.&lt;br&gt;
'''τραγίσκος, -ου (nom commun) (m)''' : chevreau.&lt;br&gt;
'''τράγος, -ου (nom commun) (m)''' : bouc.&lt;br&gt; 
'''τραγῳδία, -ας (nom commun) (f)''' : tragédie.&lt;br&gt;
'''τραγωδῶ (verbe)''' : chanter.&lt;br&gt;
'''τράπεζα, -ης (nom commun) (f)''' : table.&lt;br&gt;
'''τραυλίζω (verbe)''' : bégayer, bafouiller.&lt;br&gt;
'''τραυλισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : bégaiement, bafouillis.&lt;br&gt;
'''τραυλός, -οῦ (nom commun) (m)''' : bègue, bafouilleur.&lt;br&gt;
'''τραῦμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : Blessure. Déroute, désastre.&lt;br&gt;
'''τράχηλος, -ήλου  (nom commun) (m)''' : Cou. (En particulier) Derrière du cou, nuque.&lt;br&gt;
'''τραχύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : rude.&lt;br&gt;
'''τράχω (verbe)''' : Forme dorienne de ''τρέχω''.&lt;br&gt;
'''τρεῖς (adjectif numéral)''' : trois.&lt;br&gt;
'''τρέμω (verbe)''' : trembler, s’agiter ; s’ébranler.&lt;br&gt;
'''τρέπω (verbe)''' : tourner.&lt;br&gt;
'''τρέστης, -ου (nom commun) (m)''' : couard ; peureux.&lt;br&gt;
'''τρέφω (verbe)''' : Rendre compact. Rendre gras, engraisser, nourrir. Nourrir, élever. (Par extension) Élever, former, façonner, instruire. Pourvoir aux besoins de. S’épaissir, se condenser. Être nourri ou élevé.&lt;br&gt;
'''τρέχω (verbe)''' : courir.&lt;br&gt; 
'''τρέω (verbe)''' : avoir peur.&lt;br&gt;
'''τρῆμα, -ήµατος (nom commun) (n)''' : trou.&lt;br&gt;
'''τρηρός, -ή, -όν (adjectif)''' : fou.&lt;br&gt;
'''τρήρων, -ος (nom commun) (m/f)''' : timide.&lt;br&gt;
'''τριάκοντα (adjectif numéral)''' : trente.&lt;br&gt;
'''τρίϐω (verbe)''' : frotter.&lt;br&gt;
'''τρίλημμα, -ήμματος (nom commun) (n)''' : trilemme.&lt;br&gt;
'''τρίμμα, -τος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''τρίπος, -ου (nom commun) (m)''' : trépied.&lt;br&gt;
'''τρίπους, -δος (adjectif)''' : tripède.&lt;br&gt;
'''τρισκελής, -οῦ (nom commun) (m)''' : triskèle.&lt;br&gt;
'''τρισκέλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : Diminutif de ''τρισκελής''.&lt;br&gt;
'''τριταγωνιστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : tritagoniste.&lt;br&gt;
'''τρίτος, -η, -ον (adjectif numéral)''' : troisième.&lt;br&gt;
'''τρίφυλλον, -ύλλου (nom commun) (n)''' : trèfle.&lt;br&gt;
'''-τρον, -ου (suffixe) (n)''' : Suffixe servant à former des noms d’instruments.&lt;br&gt;
'''τρόπαιον, -ίου (nom commun) (n)''' : trophée.&lt;br&gt;
'''τροπή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Tour. Fuite. Révolution, changement. (Rhétorique) Tournure de phrase.&lt;br&gt;
'''τροπικός, -ή, -όν (adjectif)''' : tournant.&lt;br&gt;
'''τρόπος, -ου (nom commun) (m)''' : Tour, direction ; façon, mode, manière.&lt;br&gt;
'''τροχαῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : trochée.&lt;br&gt;
'''τροχαλία, -ας (nom commun) (f)''' : poulie.&lt;br&gt;
'''τροχίλος, -ου (nom commun) (m)''' : poulie.&lt;br&gt;
'''τρόχος, -ου (nom commun) (m)''' : blaireau.&lt;br&gt;
'''τροχός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Roue. Tour de potier. Pain (de forme ronde) de suif ou de cire.&lt;br&gt;
'''τρύϐλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : bol ; coupe.&lt;br&gt;
'''τρυγόνιον, -ίου (nom commun) (n)''' : Diminutif de ''τρυγών ''.&lt;br&gt;
'''τρυγών, -όνος (nom commun) (f)''' : tourterelle.&lt;br&gt;
'''τρύζω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''τρῦπα, -ύπας (nom commun) (f)''' : trou.&lt;br&gt;
'''τρύπημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : trou.&lt;br&gt;	
'''τρύω (verbe)''' : user.&lt;br&gt; 
'''τύρρις, -ος (nom commun) (f)''' : variante de ''τύρσις''.&lt;br&gt;
'''τύρσις, -ος (nom commun) (f)''' : tour (construction élevée).&lt;br&gt;
'''τρύφαξ, -κος (nom commun) (m)''' : débauché.&lt;br&gt;
'''τρυφερός, -ά, -όν (adjectif)''' : délicat.&lt;br&gt;
'''τρυφερότης, -τος (nom commun) (f)''' : délicatesse.&lt;br&gt;
'''τρυφερώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''τρυφερός''.&lt;br&gt;
'''τρυφερώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''τρυφερός''.&lt;br&gt;
'''τρυφερῶς (adverbe)''' : délicatement.&lt;br&gt;
'''τρυφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Douceur, mollesse. Luxe, délicatesse. Dissolution, débauche.&lt;br&gt;
'''τρύφημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : orgueil.&lt;br&gt;
'''τρυφητής, -ής, -ές (adjectif)''' : voluptueux.&lt;br&gt;
'''τρυφῶ (verbe)''' : être extravagant, se donner des airs.&lt;br&gt;
'''τρῦχος, -ύχους (nom commun) (n)''' : Haillon, lambeau.&lt;br&gt;
'''τρύχω (verbe)''' : épuiser, user.&lt;br&gt;
'''τρώγω (verbe)''' : ronger, grignoter.&lt;br&gt;
'''τρωϊκός, -ή -όν (adjectif)''' : troyen.&lt;br&gt;
'''τρῶ (verbe)''' : avoir peur.&lt;br&gt;
'''τῦκον, -ύκου (nom commun) (m)''' : Forme béotienne de ''σῦκον''.&lt;br&gt; 
'''τύμϐος, -ου (nom commun) (m)''' : tumulus.&lt;br&gt;  
'''τυνδάρειος, -ος, -ον (nom commun) (m)''' : tyndaréen.&lt;br&gt;
'''τυπικός, -ή -όν (adjectif)''' : figuré.&lt;br&gt;
'''τυπικῶς (adverbe)''' : figurativement.&lt;br&gt;
'''τυπικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''τυπικός''.&lt;br&gt;
'''τυπικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''τυπικός''.&lt;br&gt;
'''τυπικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''τυπικῶς''.&lt;br&gt;
'''τυπικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''τυπικῶς''.&lt;br&gt; 
'''τύπος, -ου (nom commun) (m)''' : Coup ; frappe. Frappe, marque du coup ; sceau, impression.&lt;br&gt;  
'''τύπτω (verbe)''' : frapper.&lt;br&gt; 
'''τύραννος, -άννου (nom commun) (m)''' : Maître, dominateur. (Péjoratif) Tyran, dictateur ; despote.&lt;br&gt;
'''τύρϐη, -ης (nom commun) (f)''' : tumulte, désordre.&lt;br&gt;
'''τυρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : fromage.&lt;br&gt;
'''τυτώ, -οῦς (nom commun) (f)''' : chouette.&lt;br&gt;
'''τύ (pronom personnel)''' : Forme dorienne de ''σύ''.&lt;br&gt;
'''τυφλός, -ή -όν (adjectif)''' : aveugle.&lt;br&gt;
'''τῦφος, -ύφου (nom commun) (m)''' : fumée, vapeur qui monte au cerveau ; orgueil.&lt;br&gt;
'''τῦφω (verbe)''' : enfumer.&lt;br&gt;
'''τυχαῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : chanceux.&lt;br&gt;
'''τυχερῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''τύχη, -ης (nom commun) (f)''' : chance.&lt;br&gt;
'''τυχηρός, -ά, -όν, (adjectif)''' : chanceux.&lt;br&gt;
'''τύψις, -εως (nom commun) (f)''' : remords.&lt;br&gt;
'''Ταλθύϐιος, -ίου (nom propre) (m)''' : Talthybios.&lt;br&gt; 
'''Τάλως, -ώ (nom propre) (m)''' : Talos.&lt;br&gt;
'''Τάμεσις, -έσεως (nom propre) (f)''' : Tamise.&lt;br&gt;
'''Τάναϊς, -άϊδος (nom propre) (m)''' : Tanaïs.&lt;br&gt; 
'''Τάν, -ός (nom propre) (m)''' : Forme crétoise de ''Ζεύς''.&lt;br&gt;
'''Ταραντῖνος, -ίνου (nom commun) (m)''' : Tarentin.&lt;br&gt; 
'''Τάρας, -αντος (nom propre) (m)''' : Tarente.&lt;br&gt;
'''Τάρταρος, -άρου (nom propre) (m)''' : Tartare.&lt;br&gt;
'''Ταῦρος, -ύρου (nom propre) (m)''' : Taureau.&lt;br&gt;
'''Τειρεσίας, -ου (nom propre) (m)''' : Tirésias.&lt;br&gt;
'''Τεΐσπης, -ου (nom propre) (m)''' : Teispès.&lt;br&gt;
'''Τελεύτας, -αντος (nom propre) (m)''' : Téleutas.&lt;br&gt;
'''Τελευτίας, -ου (nom propre) (m)''' : Téleutias.&lt;br&gt;
'''Τερψιχόρα, -ας (nom propre) (f)''' : Terpsichore.&lt;br&gt;
'''Τεύτων, -ονος  (nom commun) (m)''' : Teuton.&lt;br&gt;
'''Τηθύς, -ος (nom propre) (f)''' : [[wikt:Téthys|Téthys]].&lt;br&gt;
'''Τηλέγονος, -όνου (nom propre) (m)''' : Télégonos.&lt;br&gt;
'''Τηλέμαχος, -άχου (nom propre) (m)''' : Télémaque.&lt;br&gt;
'''Τηρεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Térée.&lt;br&gt;
'''Τίγρης, -τος (nom propre) (m)''' : Tigre (fleuve du Moyen-Orient).&lt;br&gt; 
'''Τίγρις, -δος (nom propre) (f)''' : Forme alternative de ''Τίγρης''.&lt;br&gt;
'''Τιθωνός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Tithon.&lt;br&gt; 
'''Τιμασίθεος, -έου (nom propre) (m)''' : Timasithée.&lt;br&gt;
'''Τιμόθεος, -έου (nom propre) (m)''' : Timothée.&lt;br&gt;
'''Τίμων, -ωνος (nom propre) (m)''' : Timon.&lt;br&gt;
'''Τισαμενός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Tisamène.&lt;br&gt;
'''Τίσανδρος, -άνδρου (nom propre) (m)''' : Tisandre.&lt;br&gt;
'''Τισίας, -ου (nom propre) (m)''' : Tisias.&lt;br&gt;
'''Τισικράτης, -ου (nom propre) (m)''' : Tisicrate.&lt;br&gt;
'''Τισιφόνη, -ης (nom propre) (f)''' : Tisiphone (une des Érynies).&lt;br&gt;
'''Τισσαφέρνης, -ου (nom propre) (m)''' : Tissapherne.&lt;br&gt;
'''Τιτάν, -ᾶνος (nom propre) (m)''' : Titan.&lt;br&gt;
'''Τιτανίς, -δος (nom propre) (f)''' : Titanide.&lt;br&gt;
'''Τιτυός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Tityos.&lt;br&gt;
'''Τόσορθρος, -όρθου (nom commun) (m)''' : Djéser.&lt;br&gt;
'''Τοξότης, -ου (nom propre) (m)''' : Sagittaire.&lt;br&gt;
'''Τρίπολις, -όλεως (nom propre) (f)''' : Tripoli.&lt;br&gt;
'''Τρίτων, -ος (nom propre) (m)''' : Triton.&lt;br&gt;
'''Τροία, -ας (nom propre) (f)''' : Troie.&lt;br&gt;
'''Τρωάς, -δος (nom commun) (f)''' : Troyenne.&lt;br&gt;
'''Τρώς, -ός (nom commun) (m)''' : Troyen.&lt;br&gt; 
'''Τῦϐι (nom propre) (m)''' : Tybi.&lt;br&gt;
'''Τυδεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Tydée.&lt;br&gt;
'''Τυνδάρεως, -εω (nom propre) (m)''' : Tyndare.&lt;br&gt;
'''Τυνδαρίδης, -ου (nom propre) (m)''' : Tyndaride.&lt;br&gt;
'''Τυνδαρίς, -δος (nom propre) (f)''' : Tyndaride.&lt;br&gt;
'''Τυφάων, -ος (nom propre) (m)''' : Forme de ''Τυφῶν''.&lt;br&gt;
'''Τυφωεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Forme de ''Τυφῶν''.&lt;br&gt;
'''Τυφώς, - (nom propre) (m)''' : Forme de ''Τυφῶν''.&lt;br&gt;
'''Τυφῶν, -ος (nom propre) (m)''' : Typhon.&lt;br&gt;
'''Τύχη, -ης (nom propre) (f)''' : [[wikt:Tyché|Tyché]].&lt;br&gt;
'''Τύχων, -ος (nom propre) (m)''' : Tychon.&lt;br&gt;

==Υ==
'''ὕαινα, -ίνης (nom commun) (f)''' : hyène.&lt;br&gt;
'''ὕαλος, -άλου (nom commun) (m)''' : verre. (matière)&lt;br&gt;
'''ὑϐριζω (verbe)''' : maltraiter, outrager.&lt;br&gt;
'''ὕϐρις, -εως (nom commun) (f)''' : démesure, violence ; excès, outrage.&lt;br&gt;
'''ὑγίεια, -ίας (nom commun) (f)''' : propreté.&lt;br&gt;
'''ὑγιεινή, -ῆς (nom commun) (f)''' : santé.&lt;br&gt;
'''ὑγιεινός, -ή, -όν (adjectif)''' : salubre.&lt;br&gt; 
'''ὑγραίνω (verbe)''' : humidifier.&lt;br&gt;
'''ὑγρασία, -ας (nom commun) (f)''' : humidité.&lt;br&gt;
'''ὑγρός, -ά, -όν (adjectif)''' : humide.&lt;br&gt; 
'''ὑγρότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ὑγρῶς''.&lt;br&gt;
'''ὑγρότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ὑγρῶς''.&lt;br&gt;
'''ὑγρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ὑγρός''.&lt;br&gt;
'''ὑγρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ὑγρός''.&lt;br&gt;
'''ὑγρῶς (adverbe)''' : humidement.&lt;br&gt;
'''ὑδραγωγεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : aqueduc.&lt;br&gt;
'''ὑδράργυρος, -ύρου (nom commun) (m)''' : mercure.&lt;br&gt;
'''ὑδρόμελι, -τος (nom commun) (n)''' : Boisson à base d'eau et de miel.&lt;br&gt; 
'''ὑδρο- (préfixe)''' : hydro-.&lt;br&gt; 
'''ὕδωρ, -ατος (nom commun) (n)''' : Eau ; sueur.&lt;br&gt;
'''ὕενος, -ένου (nom commun) (m)''' : mercure.&lt;br&gt;
'''υἱός, -οῦ (nom commun) (m)''' : fils.&lt;br&gt; 
'''ὕλη, -ης (nom commun) (f)''' : matière ; bois.&lt;br&gt; 
'''ὑμεῖς (pronom personnel)''' : vous.&lt;br&gt;
'''ὑμέτερος, -έρα, -έτερον (adjectif possessif)''' : votre.&lt;br&gt;
'''ὑμήν, -ένος (nom commun) (m)''' : Membrane ; pellicule enveloppant les organes du corps.&lt;br&gt;
'''ὕμνος, -ου (nom commun) (m)''' : trame ; chant.&lt;br&gt; 
'''ὑμνῳδία, -ας (nom commun) (f)''' : hymne.&lt;br&gt; 
'''ὑμνῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ὔμοι (adverbe)''' : Forme éolienne de ''ὁμοῦ''.&lt;br&gt; 
'''ὔμοιος, -, - (adjectif)''' : Forme éolienne de ''ὅμοιος''.&lt;br&gt;
'''ὑμοῖος, -, -ῖον (adjectif)''' : Forme arcado-chypriote de ''ὅμοιος''.&lt;br&gt;
'''ὑπαγόρευσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : dictée.&lt;br&gt;
'''ὑπάγω (verbe)''' : mener sous.&lt;br&gt;
'''ὑπακτικός -ή -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ὑπακοή, -ῆς (nom commun) (f)''' : obéissance.&lt;br&gt;
'''ὑπάκουος, -η, -ον (adjectif)''' : obéissant.&lt;br&gt;
'''ὑπακούω (verbe)''' : obéir.&lt;br&gt;  
'''ὑπαρξιακός, -ή, -όν (adjectif)''' : existentiel.&lt;br&gt;
'''ὕπαρξις, -άρξεως (nom commun) (f)''' : existence.&lt;br&gt;
'''ὑπάρχω (verbe)''' : exister.&lt;br&gt;  
'''ὑπεξαίρεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : malversation.&lt;br&gt;
'''ὑπεξαιρῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ὑπερκόσμιος, -α, -ο (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ὑπέρ (adverbe ; préposition)''' : au-dessus.&lt;br&gt;  
'''ὑπερϐάλλω (verbe)''' : exagérer.&lt;br&gt;
'''ὑπερϐολή, -ῆς (nom commun) (f)''' : exagération.&lt;br&gt; 
'''ὑπερϐολικός, -ή, -όν (adjectif)''' : excessif.&lt;br&gt; 
'''ὑπερθετικός, -ή, -όν (adjectif)''' : superlatif.&lt;br&gt;
'''ὑπεριώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : ultraviolet.&lt;br&gt; 
'''ὑπεροπτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : arrogant.&lt;br&gt;
'''ὑπέροπτος, -ος, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ὑπεροψία, -ας (nom commun) (f)''' : arrogance.&lt;br&gt;
'''ὑπέρυθρος, -η, -ον (adjectif)''' : infrarouge.&lt;br&gt;
'''ὑπερφυσικός, -ή, -όν (adjectif)''' : surnaturel.&lt;br&gt;
'''ὑπεύθυνος, -ος, -ον (adjectif)''' : responsable.&lt;br&gt;
'''ὑπευθυνότητα, -ας (nom commun) (f)''' : responsabilité.&lt;br&gt;
'''ὑπηρεσία, -ας (nom commun) (f)''' : service.&lt;br&gt;
'''ὑπηρέτης, -ου (nom commun) (m)''' : serviteur.&lt;br&gt;
'''ὑπηρετικός, -ή, -όν (adjectif)''' : de service.&lt;br&gt;
'''ὑπηρετικῶς (adverbe)''' : -ment.&lt;br&gt;
'''ὑπηρετικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ὑπηρετικός''.&lt;br&gt;
'''ὑπηρετικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ὑπηρετικός''.&lt;br&gt;
'''ὑπηρετικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''ὑπηρετικῶς''.&lt;br&gt;
'''ὑπηρετικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''ὑπηρετικῶς''.&lt;br&gt; 
'''ὑπηρέτρια, -ας (nom commun) (f)''' : servante.&lt;br&gt;  
'''ὑπηρετῶ (verbe)''' : servir.&lt;br&gt;  
'''ὑπνολαλία, -ας (nom commun) (f)''' : somniloquie.&lt;br&gt; 
'''ὑπνολαλῶ (verbe)''' : somniloquer.&lt;br&gt; 
'''ὕπνωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : hypnose.&lt;br&gt;
'''ὑπνωτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : hypnotique.&lt;br&gt;
'''ὑπνῶ (adjectif)''' : hypnotiser.&lt;br&gt;
'''ὑπόϐαθρον, -άθρου (nom commun) (n)''' : arrière-plan.&lt;br&gt;
'''ὑπόγειον, -ίου (nom commun) (n)''' : cave.&lt;br&gt;
'''ὑπόδειγμα, -ίγματος (nom commun) (n)''' : exemple.&lt;br&gt; 
'''ὑποδειγματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : exemplaire.&lt;br&gt;
'''ὑποδείκνυμι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ὑπόδημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : chaussure.&lt;br&gt;
'''ὑποδηματοποιεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : boutique du cordonnier.&lt;br&gt;
'''ὑποδηματοποιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : cordonnier.&lt;br&gt;
'''ὑποζύγιον, -ίου (nom commun) (n)''' : attelage.&lt;br&gt;
'''ὑπόθεσις, -έσεως (nom commun) (f)''' : supposition.&lt;br&gt;
'''ὑποκινῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;  
'''ὑποκορίζομαι (verbe)''' : parler comme un enfant.&lt;br&gt; 
'''ὑποκόρισμα, -τος (nom commun) (n)''' : sobriquet.&lt;br&gt;
'''ὑποκοριστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : caressant, propre à atténuer.&lt;br&gt;
'''ὑποκρίνομαι (verbe)''' : jouer une pièce.&lt;br&gt; 
'''ὑπόκρισις, -ίσεως (nom commun) (f)''' : Réponse. Action de jouer un rôle, une pièce, une pantomime. Débit théâtral, déclamation. Feinte, faux-semblant.&lt;br&gt; 
'''ὑποκριτής, -οῦ (nom commun) (m)''' : Donneur de réponse. Acteur, comédien.&lt;br&gt;
'''ὑπόκωφος, -η, -ον (adjectif)''' : sourd.&lt;br&gt;
'''ὑποκώφως (adverbe)''' : sourdement.&lt;br&gt;
'''ὑπολογίζομαι (verbe)''' : calculer.&lt;br&gt;
'''ὑπολογισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : calcul.&lt;br&gt; 
'''ὑπομιμνήσκω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ὑπομονή, -ῆς (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ὑπόμνημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''ὑπόνομος, -ου (nom commun) (m)''' : égout.&lt;br&gt;
'''ὑπόστασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''ὑποταγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Subordination, soumission.&lt;br&gt;
'''ὑποτάσσω (verbe)''' : Subordonner, soumettre. Dominer, contrôler.&lt;br&gt;
'''ὑποτίθημι (verbe)''' : supposer.&lt;br&gt;
'''ὑπότριμμα, -ίμματος (nom commun) (n)''' : Sauce aux herbes, sauce verte et piquante.&lt;br&gt;
'''ὑπουργεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : ministère.&lt;br&gt;
'''ὑπουργικός, -ή, -όν (adjectif)''' : ministériel.&lt;br&gt;
'''ὑπουργός, -οῦ (nom commun) (m)''' : ministre.&lt;br&gt;
'''ὑποχώρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : régression.&lt;br&gt;
'''ὑποχωρητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : régressif.&lt;br&gt;
'''ὑποψήφιος, -ίου (nom commun) (m)''' : candidat.&lt;br&gt;
'''ὑπό (adverbe ; préposition)''' : en dessous.&lt;br&gt;  
'''ὑπο- (préfixe)''' : relatif au dessous.&lt;br&gt;
'''ὕραξ, -κος (nom commun) (m)''' : souris.&lt;br&gt;
'''ὕσσωπος, -ώπου (nom commun) (f)''' : hysope.&lt;br&gt;
'''ὕστατος, -η, -ον (adjectif)''' : dernier.&lt;br&gt;
'''ὑστερέω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ὑστέρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : hystérèse.&lt;br&gt;
'''ὑστερικός, -ή, -όν (adjectif)''' : utérin ; hystérique.&lt;br&gt;
'''ὑστερο- (préfixe)''' : suivant ; tardif.&lt;br&gt;
'''ὕστερος, -α, -ον (adjectif)''' : postérieur.&lt;br&gt;
'''ὕστερος, -έρου (nom commun) (m)''' : matrice ; utérus.&lt;br&gt;
'''ὑστέρως (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''ὕστριξ, -χός (nom commun) (m/f)''' : porc-épic.&lt;br&gt;
'''ὗς, -ός (nom commun) (m/f)''' : Porc, sanglier. Truie, laie.&lt;br&gt;
'''ὑφαίνω (verbe)''' : tisser.&lt;br&gt;
'''ὕφαλος, -άλου (nom commun) (m)''' : récif.&lt;br&gt;
'''ὑφή, -ῆς (nom commun) (f)''' : toile d’araignée.&lt;br&gt;
'''ὕφος, -ους (nom commun) (n)''' : tissu.&lt;br&gt;
'''ὑψηλός, -ή, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ὕψι (adverbe)''' : en haut.&lt;br&gt;
'''ὖ ψιλόν (nom commun) (n)''' : upsilon.&lt;br&gt;
'''ὑψίτερος, -έρη, -ερον (adverbe)''' : Comparatif de ''ὕψι''.&lt;br&gt;
'''ὕψιστος, -ίστη, -ιστον (adverbe)''' : Superlatif de ''ὕψι''.&lt;br&gt;
'''ὕψος, -ους (nom commun) (n)''' : hauteur.&lt;br&gt;
'''ὕψωμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : élévation.&lt;br&gt; 
'''ὕψωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : élévation.&lt;br&gt; 
'''ὑψῶ (verbe)''' : élever.&lt;br&gt;
'''ὕω (verbe)''' : pleuvoir.&lt;br&gt;
'''Ὕϐρις, -εως (nom propre) (f)''' : Hybris.&lt;br&gt;
'''Ὑδροχόος, -ου (nom propre) (m)''' : Verseau.&lt;br&gt;
'''Ὑγίεια, -ίας (nom propre) (f)''' : [[wikt:Hygie|Hygie]].&lt;br&gt;
'''Ὕηττος, -ήττου (nom propre) (m)''' : Hyettos.&lt;br&gt;
'''Ὑκσώς, -οῦς (nom commun) (m)''' : Hyksôs.&lt;br&gt; 
'''Ὕλλος, -ου (nom propre) (m)''' : Hyllos.&lt;br&gt;
'''Ὑμέναιος, -ίου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Hyménée|Hyménée]].&lt;br&gt;
'''Ὑμήν, -ένος (nom propre) (m)''' : Variante de ''Ὑμέναιος''.&lt;br&gt;
'''Ὑπερίων, -ος (nom propre) (m)''' : Hypérion.&lt;br&gt;
'''Ὕπνος, -ου  (nom propre) (m)''' : [[wikt:Hypnos|Hypnos]].&lt;br&gt;
'''Ὑστάσπης, -ου (nom propre) (m)''' : Hystaspès.&lt;br&gt;
'''Ὕψιστος, -ίστου (nom propre) (m)''' : Très-Haut.&lt;br&gt;

==Φ==
'''φαγός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''φηγός''.&lt;br&gt;
'''φαιδρός, -ίδρα, -ιδρόν (adjectif)''' : brillant ; rayonnant, enjoué ; gai, jovial.&lt;br&gt;
'''φαίνεσθαι (verbe)''' : se montrer.&lt;br&gt;
'''φαινόμενον, -ένου  (nom commun) (n)''' : phénomène.&lt;br&gt;
'''φαίνω (verbe)''' : faire briller.&lt;br&gt;
'''φακός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Lentille. (Anatomie) Cristallin. Tache de rousseur.&lt;br&gt;
'''φακόχοιρος, -ίρου (nom commun) (m)''' : phacochère.&lt;br&gt;
'''φάλαγξ, -γος (nom commun) (f)''' : phalange.&lt;br&gt;
'''φάλλαινα, -ίνης (nom commun) (f)''' : baleine.&lt;br&gt; 
'''φαλλός, -οῦ (nom commun) (m)''' : phallus.&lt;br&gt;
'''φάμη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''φήμη''.&lt;br&gt;
'''φαμί (verbe)''' : Forme dorienne de ''φημί''.&lt;br&gt;
'''φάναξ, -κος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''φανερός, -ά, -όν (adjectif)''' : Apparent. En vue.&lt;br&gt;
'''φανερῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''φανερώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''φανερός''.&lt;br&gt;
'''φανερώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''φανερός''.&lt;br&gt;
'''φανερῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''φανός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''φάνταγμα, -άγματος (nom commun) (n)''' : Forme ionienne de ''φάντασμα''.&lt;br&gt; 
'''φαντάζω (verbe)''' : Dénoncer ; Se montrer, apparaître.&lt;br&gt;
'''φαντασία, -ας (nom commun) (f)''' : imagination.&lt;br&gt;
'''φάντασμα, -άσματος (nom commun) (n)''' : Apparition, vision, songe ; fantôme, spectre.&lt;br&gt;
'''φανταστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : vantard.&lt;br&gt;
'''φανταστικός, -ή, -όν (adjectif)''' : imaginaire.&lt;br&gt;
'''φάραγξ, -γος (nom commun) (m)''' : canyon.&lt;br&gt; 
'''φαραώ (nom commun) (m)''' : pharaon.&lt;br&gt; 
'''φαρέτρα, -ας (nom commun) (f)''' : carquois.&lt;br&gt;
'''φαρέτρη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''φαρέτρα''.&lt;br&gt;
'''φαρετρεών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''φαρισαϊκός, -ή, -όν (adjectif) (f)''' : pharisien.&lt;br&gt;
'''φαρισαϊκότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''φαρισαϊκῶς''.&lt;br&gt;
'''φαρισαϊκότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''φαρισαϊκῶς''.&lt;br&gt;
'''φαρισαϊκῶς (adverbe)''' : pharisiennement.&lt;br&gt; 
'''φαρισαϊκώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''φαρισαϊκός''.&lt;br&gt;
'''φαρισαϊκώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''φαρισαϊκός''.&lt;br&gt;
'''φαρισαῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : pharisien.&lt;br&gt;
'''φαρμακεία, -ας (nom commun) (f)''' : ensemble des médicaments.&lt;br&gt;
'''φαρμακεύς, -έως (nom commun) (m)''' : Apothicaire, empoisonneur. Sorcier.&lt;br&gt;
'''φαρμακευτικός, -ή, -όν (adjectif) (f)''' : de remède.&lt;br&gt;
'''φαρμακευτικότατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''φαρμακευτικῶς''.&lt;br&gt;
'''φαρμακευτικότερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''φαρμακευτικῶς''.&lt;br&gt;
'''φαρμακευτικῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''φαρμακευτικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''φαρμακευτικός''.&lt;br&gt;
'''φαρμακευτικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''φαρμακευτικός''.&lt;br&gt;
'''φαρμακίς, -δος (nom commun) (f)''' :  Apothicaire, empoisonneuse. Sorcière.&lt;br&gt;
'''φάρμακον, -άκου (nom commun) (n)''' : Médicament, remède ; poison, préparation magique. Teinture, fard.&lt;br&gt; 
'''φαρμακοποσία, -ας''' : action de boire une potion.&lt;br&gt;
'''φαρμακοπώλης, -ου (nom commun) (m)''' : pharmacien.&lt;br&gt;
'''φαρμακός, -οῦ (nom commun) (m)''' : victime expiatoire.&lt;br&gt;
'''φαρμακοτρίϐης, -ου (nom commun) (m)''' : laborantin.&lt;br&gt;
'''φαρμακώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : médicinal ; vénéneux.&lt;br&gt;
'''φαρμακῶ (verbe)''' : empoisonner.&lt;br&gt;
'''φάρυγξ, -γος (nom commun) (m)''' : gosier.&lt;br&gt;
'''φάσηλος, -ήλου (nom commun) (m)''' : haricot sec.&lt;br&gt;
'''φασιανικός, -ή, -όν (adjectif)''' : phasianien.&lt;br&gt;
'''φασιανός, -οῦ (nom commun) (m)''' : faisan.&lt;br&gt;
'''φάκελος, -έλου (nom commun) (m)''' : fagot, faisceau.&lt;br&gt;
'''φάσκος, -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''φασκώλιον, -ίου (nom commun) (n)''' : valisette.&lt;br&gt; 
'''φάσκωλος, -ώλου (nom commun) (m)''' : valise.&lt;br&gt;
'''φάσμα, -τος (nom commun) (n)''' : spectre.&lt;br&gt;
'''φασματικός, -ή, -όν (adjectif)''' : spectral.&lt;br&gt;
'''φασματικώτατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''φασματικός''.&lt;br&gt;
'''φασματικώτερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''φασματικός''.&lt;br&gt;
'''φασματικῶς (adverbe)''' : spectralement.&lt;br&gt;
'''φασματικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''φασματικῶς''.&lt;br&gt;
'''φασματικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''φασματικῶς''.&lt;br&gt;
'''φάτις, -εως (nom commun) (f)''' : rumeur, parole.&lt;br&gt;
'''φάττα, -ης (nom commun) (f)''' : palombe ; ramier.&lt;br&gt;
'''φαῦλος, -ύλη, -ῦλον (adjectif)''' : vicieux.&lt;br&gt;
'''φέγγος, -ους (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt; 
'''φέρετρον, -έτρου (nom commun) (n)''' : cercueil.&lt;br&gt; 
'''φέρω (verbe)''' : porter.&lt;br&gt;
'''φεύγω (verbe)''' : fuir (prendre la fuite).&lt;br&gt;
'''φεῦξις, -ύξεως (nom commun) (f)''' : échappée, évasion ; fuite.&lt;br&gt;
'''φεῦ (interjection)''' : Hélas ; ah.&lt;br&gt;
'''φή (conjonction)''' : Forme homérique de ''ὡς''.&lt;br&gt;
'''φηγός, -οῦ (nom commun) (f)''' : chêne.&lt;br&gt;
'''φηλητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : trompeur.&lt;br&gt;
'''φῆλος, -ος, -ον (adjectif)''' : trompeur.&lt;br&gt;
'''φήμη, -ης (nom commun) (f)''' : Voix prophétique, oracle. Rumeur, réputation.&lt;br&gt;
'''φημί (verbe)''' : dire.&lt;br&gt;
'''φήρ, -ός (nom commun) (m)''' : Forme éolienne de ''θήρ''.&lt;br&gt;
'''φθέγγομαι (verbe)''' : proférer.&lt;br&gt;
'''φθειρρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : pou.&lt;br&gt;
'''φθείρω (verbe)''' : user.&lt;br&gt;
'''φθινόπωρον, -ώρου (nom commun) (n)''' : automne.&lt;br&gt;
'''φθίσις, -εως (nom commun) (f)''' : Déclin, ruine. Atrophie, consomption. Contraction, réduction de la pupille.&lt;br&gt;
'''φθίω (verbe)''' : périr, disparaitre.&lt;br&gt;
'''φθόγγος, -ου (nom commun) (m)''' : son.&lt;br&gt;
'''φθονερός, -ή, -όν (adjectif) (f)''' : envieux.&lt;br&gt;
'''φθόνησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : dénégation.&lt;br&gt;
'''φθόνος, -ου (nom commun) (m)''' : envie.&lt;br&gt;	
'''φθονῶ (verbe)''' : envier.&lt;br&gt;
'''φθορά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : Perdition, perte, ruine, destruction. Action de corrompre, corruption, séduction. (Peinture) Dégradation de couleur, affaiblissement de teinte.&lt;br&gt;
'''φῖ (nom commun) (n)''' : phi.&lt;br&gt;
'''φίλαμα, -άματος (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''φίλημα''.&lt;br&gt;
'''φιλαδελφία, -ας (nom commun) (f)''' philadelphie.&lt;br&gt;
'''φιλανδρία, -ας (nom commun) (f)''' philandrie.&lt;br&gt;
'''φιλανθρωπία, -ας (nom commun) (f)''' philanthropie.&lt;br&gt;
'''φιλάνθρωπος, -ος, -ον (adjectif)''' : Humain, bon ; bienveillant, affable. Qui aime les hommes (en parlant des dieux). Qui plaît aux hommes, agréable.&lt;br&gt;	
'''φιλαργυρία, -ας (nom commun) (f)''' : avarice.&lt;br&gt;
'''φιλάργυρος, -ος, -ον (adjectif)''' : avare.&lt;br&gt;
'''φίλειμι (verbe)''' : Forme béotienne de ''φιλῶ''.&lt;br&gt;
'''φίλημμι (verbe)''' : Forme éolienne de ''φιλῶ''.&lt;br&gt;
'''φιλία, -ας (nom commun) (f)''' : amitié, amour absolu, plaisir de la compagnie.&lt;br&gt;
'''φιλίη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''φιλία''.&lt;br&gt;
'''φίλημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : baiser.&lt;br&gt;
'''φίλημμι (verbe)''' : Forme éolienne de ''φιλῶ''.&lt;br&gt;
'''φιλόγελως, -ωτος (nom commun) (m)''' : Amateur d'histoires drôles.&lt;br&gt;
'''φιλόπαις, -δός (nom commun) (m)''' : philopaide.&lt;br&gt;
'''φίλος, -η, -ον (adjectif)''' : amical.&lt;br&gt;
'''φίλος, -ου (nom commun) (m)''' : ami.&lt;br&gt;
'''φιλο- (préfixe)''' : qui aime.&lt;br&gt;
'''φιλογυνία, -ας (nom commun) (f)''' : philogynie.&lt;br&gt;
'''φιλοπαιδία, -ας (nom commun) (f)''' : philopaidie.&lt;br&gt; 
'''φιλόπαις, -αίδος (nom commun) (m)''' : philopaide.&lt;br&gt;
'''φιλοσοφία, -ας (nom commun) (f)''' : philosophie.&lt;br&gt; 
'''φιλοσοφικός, -ή, -όν (adjectif)''' : philosophique.&lt;br&gt;
'''φιλοσοφικότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''φιλοσοφικός''.&lt;br&gt;
'''φιλοσοφικότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''φιλοσοφικός''.&lt;br&gt;
'''φιλοσοφικῶς (adverbe)''' : philosophiquement.&lt;br&gt;
'''φιλοσοφικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''φιλοσοφικῶς''.&lt;br&gt;
'''φιλοσοφικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''φιλοσοφικῶς''.&lt;br&gt;
'''φιλόσοφος, -όφου (nom commun) (m)''' : philosophe.&lt;br&gt;
'''φιλοσοφῶ (verbe)''' : philosopher.&lt;br&gt;
'''φιλότης, -τος (nom commun) (f)''' : Amitié ; relation sexuelle.&lt;br&gt;
'''φιλύρα, -ας (nom commun) (f)''' : tilleul.&lt;br&gt;
'''φιλῶ (verbe)''' : Aimer d'amitié. Éprouver de l'amitié. Traiter en ami, regarder comme un ami. Donner un signe d'amitié. Aimer d'amour. (Par extension) Aimer. Voir volontiers, accueillir avec plaisir, approuver, agréer. Rechercher, poursuivre. Se plaire à.&lt;br&gt;
'''φίλως ‎(adverbe)''' : amicalement.&lt;br&gt;
'''φιμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''φίμωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : musellement.&lt;br&gt;
'''φίμωτρον, -ου (nom commun) (m)''' : muselière.&lt;br&gt;
'''φιμῶ (verbe)''' : museler.&lt;br&gt;
'''φιτύω (verbe)''' : engendrer.&lt;br&gt;
'''φλέγμα, -τος (nom commun) (n)''' : flegme.&lt;br&gt;
'''φλέγω (verbe)''' : brûler.&lt;br&gt;   
'''φλέψ, -ϐός (nom commun) (f)''' : veine (vaisseau sanguin).&lt;br&gt;
'''φλέω (verbe)''' : sourdre.&lt;br&gt;  
'''φλίϐω (verbe)''' : étendre, presser.&lt;br&gt;
'''φλόγωσις, -ώσεως (nom commun) (m)''' : inflammation.&lt;br&gt;
'''φλογῶ (verbe)''' : flamber.&lt;br&gt;
'''φλοιός, -οῦ (nom commun) (m)''' : écorce.&lt;br&gt;  
'''φλόξ, -γός (nom commun) (m)''' : flamme.&lt;br&gt;
'''φλύαρος, -ος, -ον (adjectif)''' : bavard.&lt;br&gt;
'''φλυαρῶ (verbe)''' : bavarder.&lt;br&gt;
'''φλύκταινα, -ίνας (nom commun) (f)''' : cloque.&lt;br&gt; 
'''φλύζω (verbe)''' : Forme de ''φλύω''.&lt;br&gt;
'''φλύω (verbe)''' : couler.&lt;br&gt;
'''φοϐερός, -ά, -όν (adjectif)''' : effrayant.&lt;br&gt;
'''φόϐος, -ου (nom commun) (m)''' : peur.&lt;br&gt;
'''φοῖϐος, -η, -ον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''φοῖνιξ, -ίνικος (nom commun) (m)''' : palmier-dattier ; phénix.&lt;br&gt;
'''φονεύς, -έως (nom commun) (m)''' : meurtrier.&lt;br&gt;
'''φονεύω (verbe)''' : assassiner.&lt;br&gt;
'''φονικός, -ή, -όν (adjectif)''' : meurtrier.&lt;br&gt;
'''φόνος, -ου (nom commun) (m)''' : meurtre.&lt;br&gt;
'''φόρημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''φόρμιγξ, -γος (nom commun) (f)''' : (poésie) lyre.&lt;br&gt;
'''φορτίζω (verbe)''' : charger.&lt;br&gt;
'''φόρτισις, -ίσεως (nom commun) (f)''' : charge.&lt;br&gt;
'''φόρτος, -ου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''φοῦκτα, -ύκτας (nom commun) (m)''' : poignée de main.&lt;br&gt;
'''φοῦρνος, -ύρνου (nom commun) (m)''' : four.&lt;br&gt;
'''φραγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : bloc.&lt;br&gt;
'''φράγμα, -ατος (nom commun) (n)''' : clôture.&lt;br&gt;
'''φραγμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : bloc.&lt;br&gt;
'''φράν, -ός (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''φρήν''.&lt;br&gt;
'''φράσις, -εως (nom commun) (f)''' : Suite de mots.&lt;br&gt;
'''φράσσω (verbe)''' : déclarer.&lt;br&gt;
'''φράτηρ, -ερος (nom commun) (m)''' : Membre d'une phratrie.&lt;br&gt;
'''φρατήρ, -έρος (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''φράτηρ''.&lt;br&gt;
'''φρατρία, -ας  (nom commun) (f)''' : phratrie.&lt;br&gt;
'''φρέαρ, -τος (nom commun) (n)''' : puits.&lt;br&gt;
'''φρενητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : délirant.&lt;br&gt;  
'''φρενητικῶς (adverbe)''' : -ment.&lt;br&gt;
'''φρενητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''φρενητικός''.&lt;br&gt;
'''φρενητικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''φρενητικός''.&lt;br&gt;
'''φρενητικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''φρενητικῶς''.&lt;br&gt;
'''φρενητικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''φρενητικῶς''.&lt;br&gt;
'''φρενῖτις, -ίτιδος (nom commun) (f)''' : délire.&lt;br&gt;
'''φρήν, -ενός (nom commun) (f)''' : Toute membrane qui enveloppe un organe. (Au pluriel) Viscères, entrailles. (Par suite) (Poésie) Cœur, âme.&lt;br&gt;
'''φρήτηρ, -ερος (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''φράτηρ''.&lt;br&gt;
'''φρίκη, -ης (nom commun) (f)''' : terreur.&lt;br&gt;
'''φρίξ, -ικός (nom commun) (f)''' : terreur.&lt;br&gt;	
'''φριξός, -ή, -όν (adjectif)''' : terrifiant.&lt;br&gt;
'''φρίσσω (verbe)''' : terroriser.&lt;br&gt;
'''φρόνημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : Intelligence, pensée. Manière de penser.&lt;br&gt;
'''φρόνησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : Pensée, dessein. Intelligence raisonnable, sagesse. Intelligence (ou sagesse) divine.&lt;br&gt;
'''φρόνιμος, -ος, -ον (adjectif)''' : sensé.&lt;br&gt;
'''φρονῶ (verbe)''' : Penser, avoir la faculté de penser ou de sentir, vivre. Être dans son bon sens. Penser. Être sensé. Avoir dans l’esprit. Songer à, projeter de.&lt;br&gt;
'''φρουρά, -ᾶς (nom commun) (m)''' : garde (corps d’armée).&lt;br&gt;
'''φρουρή, -ῆς (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''φρουρή''.&lt;br&gt;
'''φρούρημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : bannissement.&lt;br&gt; 
'''φρούρησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : fuite, bannissement.&lt;br&gt;
'''φρουρητός, -ός, -όν (adjectif)''' : banni.&lt;br&gt;
'''φρούριον, -ίου (nom commun) (n)''' : forteresse.&lt;br&gt; 
'''φρουρός, -οῦ (nom commun) (m)''' : garde (surveillant).&lt;br&gt;
'''φρουρῶ (verbe)''' : bannir.&lt;br&gt;
'''φρύγω (verbe)''' : rôtir.&lt;br&gt;
'''φρῦνος, -ύνου (nom commun) (m)''' : crapaud.&lt;br&gt;
'''φυγάς, -δος (nom commun) (m)''' : fugitif.&lt;br&gt;
'''φυγή, -ῆς (nom commun) (f)''' : fuite, bannissement.&lt;br&gt;
'''φύζω (verbe)''' : Forme ionienne de ''φεύγω''.&lt;br&gt;
'''φυίω (verbe)''' : Forme éolienne de ''φύω''.&lt;br&gt;
'''φυλακή, -ῆς (nom commun) (f)''' : garde, surveillance ; vigilance.&lt;br&gt;
'''φυλακτήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : amulette.&lt;br&gt; 
'''φυλακτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : garde.&lt;br&gt;
'''φυλάξις, -εως (nom commun) (f)''' : garde.&lt;br&gt;
'''φύλαξ, -κος (nom commun) (m)''' : observateur, garde ; protecteur.&lt;br&gt;
'''φυλάσσω (verbe)''' : garder.&lt;br&gt;
'''φυλάττω (verbe)''' : Forme attique de ''φυλάσσω''.&lt;br&gt;
'''φυλετικός, -ή, -όν (adjectif)''' : racial.&lt;br&gt;
'''φυλή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Tribu, groupe de familles de même races ; (Militaire) Corps de troupes au nombre de 10.  (Par extension) Classe, genre ; espèce.&lt;br&gt;
'''φύλλον, -ου (nom commun) (n)''' : feuille.&lt;br&gt;
'''φυλλόω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''φῦλον, -ύλου (nom commun) (n)''' : groupe, tribu ; nation.&lt;br&gt;
'''φῦμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''φυμάτιον, -ίου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''φύραμα, -τος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''φυράω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''φύρδην (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''φυρατέον, -ου (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''φυρατής, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''φύρμα, -τος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''φυρμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''φύρσιμος, -ίµου (nom commun) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''φύρσις, -εως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''φύρω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''φυσσαλίς, -δος (nom commun) (m)''' : bulle.&lt;br&gt; 
'''φῦσα, -ύσας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''φυσάω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''φυσητήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : soupirail.&lt;br&gt;
'''φῦσιγξ, -ύσιγγος (nom commun) (m)''' : cartouche.&lt;br&gt; 
'''φύσις, -εως (nom commun) (f)''' : nature.&lt;br&gt; 
'''φυσικός, -ή, -όν, (adjectif)''' : naturel.&lt;br&gt;
'''φυσικῶς (adverbe)''' : naturellement.&lt;br&gt;
'''φυσικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''φυσικός''.&lt;br&gt;
'''φυσικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''φυσικός''.&lt;br&gt;
'''φυσικώτατα, -, - (adverbe)''' : Superlatif de ''φυσικῶς''.&lt;br&gt;
'''φυσικώτερον, -, - (adverbe)''' : Comparatif de ''φυσικῶς''.&lt;br&gt;
'''φύσκα, -ας (nom commun) (f)''' : Forme dorienne de ''φύσκη''.&lt;br&gt;
'''φύσκη, -ης (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''φύτευμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : raiponce.&lt;br&gt;
'''φυτεύω (verbe)''' : planter.&lt;br&gt;  
'''φυτόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : végétal, plante.&lt;br&gt; 
'''φυτο- (préfixe)''' : relatif aux plantes.&lt;br&gt;
'''φῦ (interjection)''' : pouah.&lt;br&gt;
'''φύω (verbe)''' : croître.&lt;br&gt;
'''φώκη, -ης (nom commun) (f)''' : phoque.&lt;br&gt;
'''φώκιος, -ος, -ον (adjectif)''' : phocidien.&lt;br&gt;
'''φωλεός, -οῦ (nom commun) (m)''' : tanière, terrier.&lt;br&gt;
'''φωνήεις, -σσα, -ῆεν (adjectif)''' : vocalique.&lt;br&gt;
'''φωνῆεν, -ήεντος (nom commun) (n)''' : voyelle.&lt;br&gt;
'''φωνή, -ῆς (nom commun) (f)''' : voix.&lt;br&gt;
'''φώνημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : phonème.&lt;br&gt;
'''φωνητικός, -ή, -όν (adjectif)''' : phonétique.&lt;br&gt; 
'''φωνητικῶς (adverbe)''' : phonétiquement.&lt;br&gt;
'''φωνητικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''φωνητικός''.&lt;br&gt;
'''φωνητικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''φωνητικός''.&lt;br&gt;
'''φωνῶ (verbe)''' : Faire entendre un son de voix. Parler haut, dire d'une voix forte, élever la voix Ordonner, commander, prescrire. Parler de. Chanter.&lt;br&gt;
'''φώς, -τός (nom commun) (m)''' : homme.&lt;br&gt;
'''φῶς, -τός (nom commun) (n)''' : lumière, éclair.&lt;br&gt;
'''φωσφορίζων, -ουσα, -ον (adjectif)''' : fluorescent.&lt;br&gt;
'''φωσφορίζω (verbe)''' : fluorescer.&lt;br&gt;
'''φωσφόρος, -ος, -ον (adjectif)''' : qui apporte la lumière.&lt;br&gt; 
'''Φαέθουσα, -ας (nom propre) (f)''' : Phaéthuse.&lt;br&gt; 
'''Φαέθων, -οντος (nom propre) (m)''' : Phaéton.&lt;br&gt;
'''Φαίδρα, -ας (nom propre) (f)''' : Phèdre.&lt;br&gt;
'''Φαῖδρος, -ίδρου (nom propre) (f)''' : Phèdre.&lt;br&gt;
'''Φαιδρία, -ας (nom propre) (f)''' : Phédrie.&lt;br&gt;
'''Φαμενώθ (nom propre) (m)''' : Phaminoth.&lt;br&gt;
'''Φαντασός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Phantasos.&lt;br&gt;
'''Φάρος, -ου (nom propre) (f)''' : Pharos.&lt;br&gt;
'''Φαρμουθί (nom propre) (m)''' : Pharmouti.&lt;br&gt;
'''Φασιανός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Phasien.&lt;br&gt;
'''Φᾶσις, -άσιος (nom propre) (m)''' : Phase.&lt;br&gt;
'''Φαῶφι (nom propre) (m)''' : Phaophi.&lt;br&gt;
'''Φειδίας, -ου (nom propre) (m)''' : Phidias.&lt;br&gt;
'''Φερεκύδης, -ου (nom propre) (m)''' : Phérécyde.&lt;br&gt;
'''Φερενίκη, -ης (nom propre) (f)''' : Véronique.&lt;br&gt;
'''Φηγεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Phégée.&lt;br&gt;
'''Φθόνος, -ου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Phtonos|Phtonos]].&lt;br&gt;
'''Φιλάμμων, -ονος (nom propre) (m)''' : Philammon. (Demi-frère d'Autolycos.)&lt;br&gt; 
'''Φιλέας, -ου (nom propre) (m)''' : Philéas.&lt;br&gt;
'''Φίλιππος, -ίππου (nom propre) (m)''' : Philippe.&lt;br&gt;
'''Φιλόγελως, -τος (nom propre) (m)''' : Philogélos. (Recueil d’histoires drôles probablement rédigé au V{{e}} siècle apr. J.-C., attribué à Hiéroclès et Philagrios)&lt;br&gt;
'''Φιλοκτήτης, -ου (nom propre) (m)''' : Philoctète.&lt;br&gt; 
'''Φιλομήλη, -ης (nom propre) (f)''' : Philomèle.&lt;br&gt;
'''Φιλότης, -τος (nom propre) (f)''' : [[wikt:Philotès|Philotès]].&lt;br&gt;
'''Φίλων, -ος (nom propre) (m)''' : Philo.&lt;br&gt;
'''Φιλώτας, -ου (nom propre) (m)''' : Philinte.&lt;br&gt;
'''Φινεές, -οῦ (nom propre) (m)''' : Phinées.&lt;br&gt;
'''Φινεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Phinée.&lt;br&gt;
'''Φίξ, -γγός  (nom propre) (f)''' : Forme béotienne de ''Σφίγξ''.&lt;br&gt;
'''Φλεγέθων, -οντος (nom propre) (m)''' : Phlégéthon.&lt;br&gt;
'''Φλεγύας, -ντος (nom propre) (m)''' : Phlégias. (père de Coronis)&lt;br&gt;
'''Φλέγων, -ος (nom propre) (m)''' : Phlégon.&lt;br&gt;
'''Φοϐητώρ, -όρος (nom propre) (m)''' : Phobétor.&lt;br&gt;
'''Φοίϐη, -ης (nom propre) (f)''' : [[wikt:Phœbé|Phœbé]].&lt;br&gt;
'''Φοιϐίδας, -ου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Phébidas|Phébidas]].&lt;br&gt;
'''Φοῖϐος, -ίϐου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Phébus|Phébus]].&lt;br&gt;
'''Φοῖνιξ, -ίνικος (nom commun) (m/f)''' : Phénicien. Carthaginois. (les descendants de Phénicie.)&lt;br&gt;
'''Φόϐος, -ου (nom propre) (m)''' : Phobos.&lt;br&gt;
'''Φραόρτης, -ου (nom propre) (m)''' : .&lt;br&gt;
'''Φρυγία, -ας (nom propre) (f)''' : Phrygie.&lt;br&gt; 
'''Φρύξ, -γός (nom commun) (m)''' : Phrygien.&lt;br&gt;
'''Φυλεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Phylée (fils d’Augias).&lt;br&gt; 
'''Φυλλίς, -δος (nom propre) (f)''' :  Phyllis.&lt;br&gt;
'''Φυσίγναθος, -άθου (nom propre) (f)''' : Physignathe.&lt;br&gt; 
'''Φωκεύς, -έως (nom commun) (m)''' : Phocidien.&lt;br&gt;
'''Φώκαια, -ίας (nom propre) (f)''' : Phocée. (Ancienne cité grecque d’Asie Mineure.)&lt;br&gt; 
'''Φωκαιεύς, -έως (nom commun) (m)''' : Phocéen.&lt;br&gt;
'''Φωκαιίς, -δος (nom commun) (f)''' : Phocéenne.&lt;br&gt; 
'''Φωκίς, -δος (nom propre) (f)''' : Phocide.&lt;br&gt; 
'''Φῶκος, -ώκου (nom propre) (m)''' : Phocus.&lt;br&gt;
'''Φορμίων, -ος (nom propre) (m)''' : Phormion.&lt;br&gt;
'''Φωτεινή, -ῆς (nom propre) (f)''' : Photine.&lt;br&gt;

==Χ==
'''χαίνω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''χαῖρε (interjection)''' (Devient ''χαίρετε'' au pluriel.) : bonjour ; salut.&lt;br&gt;
'''χαίρω (verbe)''' : se réjouir ; être joyeux. Se réjouir d'ordinaire, se plaire d'ordinaire à ou dans. Avoir sujet de se réjouir.&lt;br&gt;
'''χάλαζα, -άζης  (nom commun) (f)''' : grêle.&lt;br&gt; 
'''χαλαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : détendu.&lt;br&gt;
'''χαλαρότης, -τος (nom commun) (f)''' : détente.&lt;br&gt; 
'''χαλάρωσις, -ώσεως (nom commun) (f)''' : détente.&lt;br&gt; 
'''χαλαρῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;
'''χαλαρῶ (verbe)''' : détendre.&lt;br&gt;
'''χαλάω (verbe)''' : Lâcher, relâcher. Laisser tomber, baisser, rabaisser. Laisser aller. (Au passif) Être adouci. Être indulgent. Céder le passage. Affaiblir.&lt;br&gt;
'''χάλασις, -άσεως (nom commun) (f)''' : Relâchement, relaxation.&lt;br&gt; 
'''χαλεπός, -ή, -όν (adjectif)''' : difficile.&lt;br&gt;
'''χαλεπῶς (adverbe)''' : difficilement.&lt;br&gt;
'''χαλεπώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''χαλεπός''.&lt;br&gt;
'''χαλεπώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''χαλεπός''.&lt;br&gt;
'''χάλιξ, -κος (nom commun) (m/f)''' : galet ; gravier.&lt;br&gt;
'''χαλκεύς, -έως (nom commun) (m)''' : forgeron.&lt;br&gt;
'''χαλκός, -οῦ (nom commun) (m)''' : cuivre ; bronze, fer.&lt;br&gt;
'''χαλυϐήϊος, -ΐα, -ήϊον (adjectif)''' : d’acier.&lt;br&gt;
'''χάλυψ, -ϐος (nom commun) (m)''' : acier.&lt;br&gt;
'''χαμᾶζε (adverbe)''' : à terre (avec mouvement).&lt;br&gt;
'''χαμαί (adverbe)''' : à terre (sans mouvement).&lt;br&gt;
'''χαμαικέρασος, -άσου (nom commun) (f)''' : fraise.&lt;br&gt;
'''χαμαιλέων, -οντος (nom commun) (m)''' : caméléon.&lt;br&gt;
'''χαμαίμηλον, -ήλου (nom commun) (f)''' : camomille.&lt;br&gt;
'''χαμαιτυπεῖον, -ίου (nom commun) (n)''' : lupanar.&lt;br&gt;
'''χαμαιτύπη, -ης (nom commun) (f)''' : prostituée.&lt;br&gt;	
'''χάν, -ός (nom commun) (m/f)''' : Forme dorienne de ''χήν''.&lt;br&gt;
'''χάος, -ους (nom commun) (n)''' : chaos.&lt;br&gt;
'''χαρά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : joie ; plaisir.&lt;br&gt;
'''χαρακτηρίζω (verbe)''' : inscrire, marquer.&lt;br&gt;
'''χαρακτήρ, -ῆρος (nom commun) (m)''' : Fer pour marquer le bétail, marque faite au fer rouge. Marque, signe, empreinte, stigmate. Cachet, caractère, genre de style, style.&lt;br&gt;
'''χαράσσω (verbe)''' : Aiguiser. Gratter, couper.&lt;br&gt;
'''χάραξ, -κος (nom commun) (m)''' : pieu.&lt;br&gt;
'''χαριέντως (adverbe)''' : gracieusement.&lt;br&gt;
'''χαρίεις, -εσσα, -εν (adjectif)''' : gracieux.&lt;br&gt;
'''χαρίϝεις, -εσσα, -εν (adjectif)''' : Forme homérique de ''χαρίεις''.&lt;br&gt;
'''χαριέστατος, -άτη, -έστατον (adjectif)''' : Superlatif de ''χαρίεις''.&lt;br&gt;
'''χαριέστερος, -έρα, -ερον (adjectif)''' : Comparatif de ''χαρίεις''.&lt;br&gt;
'''χαρίϝεττα, -, - (adjectif)''' : Forme béotienne de ''χαρίεις''.&lt;br&gt;
'''χαρίζομαι (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''χάρις, -τος (nom commun) (f)''' : Ce qui brille ; ce qui réjouit. Grâce.&lt;br&gt;
'''χάρισμα, -ίσματος (nom commun) (n)''' : grâce accordée par Dieu.&lt;br&gt;
'''χαριτῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''χάρμα, -τος (nom commun) (n)''' : source de joie, délice.&lt;br&gt;
'''χάσμα, -τος (nom commun) (n)''' : béance, ouverture ; creux, gouffre. Abysse.&lt;br&gt;
'''χάσκω (verbe)''' : bayer, béer.&lt;br&gt;
'''χαῦνος, -ύνη, -ῦνον (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''χαυνότης, -τος (suffixe) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''χαυνῶ (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''χέζω (verbe)''' : chier.&lt;br&gt;
'''χεῖμα, -ίματος (nom commun) (n)''' : hiver.&lt;br&gt;
'''χείμαρρος, -άρρου (nom commun) (m)''' : torrent.&lt;br&gt;
'''χειμών, -ῶνος  (nom commun) (m)''' : (sens propre) Mauvais temps. (sens figuré) Trouble.&lt;br&gt;
'''χειραφέτησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : émancipation.&lt;br&gt;
'''χείριστος, -ίστη, -ίριστον  (adjectif)''' : Superlatif de ''κακός''.&lt;br&gt;
'''χείρ, -ός (nom commun) (f)''' : main.&lt;br&gt;
'''χειρόγραφον, -άφου (nom commun) (n)''' : manuscrit.&lt;br&gt;
'''χειρόγραφος, -η, -ον (adjectif)''' : manuscrit.&lt;br&gt;
'''χείρων, -ων, -ῖρον (adjectif)''' : Comparatif de ''κακός''.&lt;br&gt;
'''χελιδών, -ονός  (nom commun) (f)''' : hirondelle.&lt;br&gt;
'''χελώνη, -ης (nom commun) (f)''' : tortue.&lt;br&gt;
'''χερνίϐιον, -ίου (nom commun) (n)''' : pot de chambre.&lt;br&gt;
'''χερσόνησος, -ήσου (nom commun) (f)''' : péninsule.&lt;br&gt;
'''χέρσος, -ος, -ον (adjectif)''' : sec ; stérile.&lt;br&gt;
'''χέω (verbe)''' : jouir. (Profiter d'une chose que l'on possède.)&lt;br&gt;
'''χηλή, -ῆς (nom commun) (f)''' : pince ; serre de certains animaux.&lt;br&gt;
'''χηλός, -οῦ  (nom commun) (m)''' : coffre.&lt;br&gt;
'''χήν, -ός (nom commun) (m/f)''' : jars ; oie.&lt;br&gt;
'''χήρα, -ας (nom commun) (f)''' : veuve.&lt;br&gt;
'''χῆρος, -ήρου (nom commun) (m)''' : veuf.&lt;br&gt;
'''χθές (adverbe)''' : hier.&lt;br&gt;
'''χθόνιος, -α, -ον (adjectif)'''  : Relatif aux divinités infernales.&lt;br&gt;
'''χθών, -ονός  (nom commun) (f)''' : Sol, terre. Terre, pays, contrée. Ensemble du sol terrestre, terre entière. Terre comme séjour des vivants et des morts.&lt;br&gt;
'''χῖ (nom commun) (n)''' : chi.&lt;br&gt;
'''χίλιοι (adjectif numéral)''' : mille.&lt;br&gt;
'''χιόνεος, -έα, -εον (verbe)''' : enneigé.&lt;br&gt;
'''χιονίζω (verbe)''' : enneiger.&lt;br&gt;
'''χιονόχρως (adjectif)''' : blanc comme neige.&lt;br&gt;
'''χιτών, -ῶνος (nom commun) (m)''' : chiton.&lt;br&gt;
'''χιών, -όνος (nom commun) (f)''' : neige.&lt;br&gt;
'''χλαμύς, -δος (nom commun) (n)''' : chlamyde.&lt;br&gt;
'''χλευάζω (verbe)''' : se moquer.&lt;br&gt;
'''χλευασία, -ας (nom commun) (f)''' : moquerie.&lt;br&gt;
'''χλευασμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Moquerie ; blague.&lt;br&gt;
'''χλιαρός, -ή, -όν (adjectif)''' : tiède.&lt;br&gt;
'''χλωμός -ή -όν (adjectif)''' : pâle.&lt;br&gt;
'''χλωρός, -ά, -όν (adjectif)''' : Vert ; jaune verdâtre.&lt;br&gt; 
'''χοῖρος, -ίρου (nom commun) (m)''' : Petit cochon. (Par extension) Cochon engraissé, porc.&lt;br&gt;
'''χόνδρος, -ου (nom commun) (m)''' : Petit corps dur et rond, grain. Grain de froment et d’épeautre. Froment, épeautre. Cartilage.&lt;br&gt;
'''χονδρός, -ά, -όν (adjectif)''' : gros.&lt;br&gt;  
'''χονδρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''χονδρός''.&lt;br&gt;
'''χονδρότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''χονδρός''.&lt;br&gt;
'''χονδρύνω (verbe)''' : grossir.&lt;br&gt;
'''χονδρῶς (adverbe)''' : .&lt;br&gt;	
'''χοραύλης, -ου (nom commun) (m)''' : choraule.&lt;br&gt;
'''χοραυλικός, -ή, -όν (adjectif)''' : choraulique.&lt;br&gt;
'''χορδή, -ῆς (nom commun) (f)''' : ficelle.&lt;br&gt; 
'''χορεία, -ας (nom commun) (f)''' : danse.&lt;br&gt;
'''χορεῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : chorée.&lt;br&gt;
'''χορευτής, -οῦ (nom commun) (m)''' : danseur.&lt;br&gt;
'''χορεύω (verbe)''' : danser.&lt;br&gt;
'''χορήγιον, -ίου (nom commun) (m)''' : chorégie.&lt;br&gt;
'''χορηγός, -οῦ (nom commun) (m)''' : chorège.&lt;br&gt;
'''χορικός, -ή, -όν (adjectif)''' : chorique.&lt;br&gt;
'''χοροκιθαριστής, -οῦ (nom commun) (m)''' : chorocithariste.&lt;br&gt;
'''χορός, -οῦ (nom commun) (m)''' : danse en ronde.&lt;br&gt;
'''χόρτος, -ου (nom commun) (m)''' : Enclos. Pré clôturé ; pâturage. Nourriture.&lt;br&gt;
'''χορῳδία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''χράω (verbe)''' : Frapper, attaquer. Infliger, asséner. Désirer ardemment. Proclamer. (Au passif) Être déclaré par un oracle. (Voix moyenne) Consulter un oracle, être averti par un oracle. Fournir, prêter. Utiliser. Avoir besoin de.&lt;br&gt;
'''χρεία, -ας  (nom commun) (f)''' : Usage, emploi. Manière dont on fait usage. Profit qu'on retire d'un usage. Besoin, nécessité.&lt;br&gt;
'''χρείη, -ης  (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''χρεία''.&lt;br&gt;
'''χρεώ (verbe)''' : avoir besoin.&lt;br&gt;
'''χρῄζω (verbe)''' : nécessiter, désirer ; vouloir.&lt;br&gt;
'''χρή (verbe)''' : il faut.&lt;br&gt;
'''χρῆμα, -ήματος (nom commun) (n)''' : Chose dont on se sert, ou dont on a besoin. (Au singulier) Ce dont on se sert, chose, affaire. Évènement, occurrence. (Au pluriel) Bien, avoir.&lt;br&gt;
'''χρῆσις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''χρησμός, -οῦ (nom commun) (f)''' : oracle.&lt;br&gt;
'''χρηστομάθεια, -ίας  (nom commun) (f)''' : savoir utile.&lt;br&gt;
'''χρηστός, -ή	-όν (adjectif)''' : Dont on peut se servir. Qui rend service.&lt;br&gt;
'''χρηστότης, -τος (nom commun) (f)''' : Bonne qualité, bonté. (En particulier) Bonté de cœur.&lt;br&gt;
'''χρίζω (verbe)''' : oindre.&lt;br&gt;
'''χρῖσμα, -ίσματος (nom commun) (n)''' : onction.&lt;br&gt;
'''χρονικός, -ή	-όν (adjectif)''' : temporel.&lt;br&gt;
'''χρονικῶς (adverbe)''' : temporellement.&lt;br&gt;
'''χρονικώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''χρονικός''.&lt;br&gt;
'''χρονικώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''χρονικός''.&lt;br&gt;
'''χρόνιος, -ία	-όνιον (adjectif)''' : tardif.&lt;br&gt;
'''χρονίως (adverbe)''' : tardivement.&lt;br&gt;
'''χρονιώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''χρονίως''.&lt;br&gt;
'''χρονιώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''χρονίως''.&lt;br&gt;
'''χρόνος, -ου (nom commun) (m)''' : temps (durée).&lt;br&gt;
'''χρυσαίετος, -ου (nom commun) (m)''' : aigle royal.&lt;br&gt;
'''χρυσάνθεμον, -έμου (nom commun) (n)''' : chrysanthème.&lt;br&gt;
'''χρυσόγονον, -όνου (nom commun) (n)''' : navet noir.&lt;br&gt;
'''χρυσομηλιά, -ᾶς (nom commun) (f)''' : orange.&lt;br&gt;
'''χρυσός, -οῦ (nom commun) (m)''' : or.&lt;br&gt;
'''χρῶμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : couleur.&lt;br&gt;
'''χυδαῖος, -ίη ,-ῖον (adjectif)''' : s’affaissant ; commun. Vulgaire.&lt;br&gt;
'''χυδαιολογία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''χυλός, οῦ (nom commun) (m)''' : gruau.&lt;br&gt;
'''χυλοπίτα, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''χυλώδης, -ης, -ες (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''χύλωμα, -τος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;
'''χυλώνω (verbe)''' : .&lt;br&gt;
'''χύμα, -τος (nom commun) (n)''' : suc.&lt;br&gt; 
'''χυμεία, -ας (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''χυµός, -οῦ (nom commun) (m)''' : jus.&lt;br&gt;
'''χωλαίνω (verbe)''' : boiter.&lt;br&gt;
'''χωλίαμϐος, -άμϐου  (nom commun) (m)''' : choliambe.&lt;br&gt;	
'''χωλός, -ή, -όν (adjectif)''' : boiteux. (En parlant de l'intelligence) Dont l'esprit cloche, infirme d'esprit. Mal équilibré, instable, chancelant.(Rhétorique) Boiteux. (Métrique) Qui n'est pas sur ses pieds, boiteux.&lt;br&gt;
'''χωλότης, -τος (nom commun) (f)''' : .&lt;br&gt;
'''χωλῶς (adverbe)''' : en boitant.&lt;br&gt;
'''χωλότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''χωλός''.&lt;br&gt;
'''χωλότερος, -έρα, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''χωλός''.&lt;br&gt;
'''χῶμα, -ώματος (nom commun) (n)''' : (Militaire) Terrassement. (Par extension) Toute jetée, même en pierres, môle.&lt;br&gt;
'''κώμη, -ης (nom commun) (f)''' : village.&lt;br&gt;
'''χώρα, -ας  (nom commun) (f)''' : Lieu. Place, endroit. (Militaire) Poste, position. (Au sens abstrait) Moment. Pays, région. Campagne. Champ, ferme.&lt;br&gt; 
'''χώρη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''χώρα''.&lt;br&gt;
'''χωρίζω (verbe)''' : séparer.&lt;br&gt;
'''χωρίον, -ου (nom commun) (n)''' : district.&lt;br&gt;
'''χωρισμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : séparation.&lt;br&gt;
'''χωρίς (adverbe)''' : Séparément ; à part. (Avec le génitif) sans. (Par suite) différemment.&lt;br&gt;
'''Χαιρέας, -ου (nom propre) (m)''' : Chéréas.&lt;br&gt;
'''Χαιρεφῶν, -ῶντος (nom propre) (m)''' : Chariphon.&lt;br&gt;
'''Χαιρώνεια, -ίας (nom propre) (f)''' : Chéronée (cité de Béotie).&lt;br&gt;
'''Χαιρωνεύς, -έως (nom propre) (m)''' : Chéronéen.&lt;br&gt;
'''Χαλδαία, -ας (nom propre) (f)''' : Chaldée.&lt;br&gt;
'''Χαλδαῖα, -ίας (nom commun) (f)''' : Chaldéenne.&lt;br&gt;
'''Χαλδαϊκός, -ή, -όν (adjectif)''' : chaldéen.&lt;br&gt;
'''Χαλδαῖος, -ίου (nom commun) (m)''' : Chaldéen.&lt;br&gt;
'''Χαλκηδών, -όνος (nom commun) (f)''' : Chalcédoine.&lt;br&gt;
'''Χαλκίς, -δος (nom commun) (f)''' Chalcis.&lt;br&gt;
'''Χάλυψ, -ϐος (nom propre) (m)''' : Chalybe.&lt;br&gt;
'''Χαπύ (nom propre) (m)''' : Hâpy.&lt;br&gt;
'''Χάρις, -τος (nom propre) (f)''' : Charite.&lt;br&gt;
'''Χαρίτων, -ος (nom propre) (m)''' : Chariton.&lt;br&gt;
'''Χάρυϐδις, -ύϐδεως (nom propre) (f)''' : Charybde.&lt;br&gt;
'''Χάρων, -ος (nom propre) (m)''' : Charon. (nocher des Enfers)&lt;br&gt;
'''Χέϐρης, -ου (nom propre) (m)''' : Toutânkhamon.&lt;br&gt; 
'''Χείρων, -ος (nom propre) (m)''' : Chiron.&lt;br&gt;
'''Χένερης, -ου (nom propre) (m)''' : Khâsekhemoui.&lt;br&gt; 
'''Χέοψ, -πος (nom propre) (m)''' : Khéops.&lt;br&gt;
'''Χεφρήν, -ένος (nom propre) (m)''' : Khéphren.&lt;br&gt;
'''Χθών, -ονός (nom propre) (f)''' : Chthon.&lt;br&gt;
'''Χιόνη, -ης (nom propre) (f)''' : Chioné.&lt;br&gt;
'''Χλόη, -ης (nom propre) (f)''' : Chloé.&lt;br&gt;
'''Χλωρίς, -δος (nom propre) (f)''' : Chloris (nymphe).&lt;br&gt;
'''Χνοῦϐις, -ύϐιδος (nom propre) (m)''' : [[wikt:Khnoum|Khnoum]].&lt;br&gt;
'''Χοίακ (nom propre) (m)''' : Choeac.&lt;br&gt; ‎
'''Χοσρόης, -ου (nom propre) (m)''' : Chosroès.&lt;br&gt; ‎
'''Χριστόφορος, -όρου (prénom) (m)''' : Christophe.&lt;br&gt;
'''Χριστός, -οῦ  (nom commun) (m)''' : Christ.&lt;br&gt;
'''Χρυσάωρ, -ου (nom propre) (m)''' : Chrysaor.&lt;br&gt;
'''Χρύσιππος, -ίππου (nom propre) (m)''' : Chrysippe.&lt;br&gt;
'''Χρυσόμαλλον Δέρας (locution nominale)''' : Toison d'or.&lt;br&gt;
'''Χρυσόμαλλος, -ου (nom propre) (m)''' : Chrysomallos.&lt;br&gt;
'''Χρυσόπολις, -όλεως (nom propre) (m)''' : Üsküdar.&lt;br&gt;

==Ψ==
'''ψάλλω (verbe)''' : chanter.&lt;br&gt;
'''ψαλμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : psaume.&lt;br&gt;
'''ψαλτήριον, -ίου (nom commun) (n)''' : psaltérion.&lt;br&gt; 
'''ψάλτιγξ, -γος (nom commun) (m)''' : psaltinx.&lt;br&gt;
'''ψάρ, -ός (nom commun) (m)''' : étourneau.&lt;br&gt;
'''ψαρός, -ά, -όν (adjectif)''' : .&lt;br&gt;
'''ψαῦμα, -ύματος (nom commun) (n)''' : palpation.&lt;br&gt;
'''ψαῦσις, -ύσεως (nom commun) (f)''' : palpation.&lt;br&gt;
'''ψαύω (verbe)''' : palper.&lt;br&gt; 
'''ψᾶφαξ, -άφακου (nom commun) (m)''' : Forme éolienne de ''ψῆφος''.&lt;br&gt;
'''ψᾶφος, -άφου (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''ψῆφος''.&lt;br&gt;
'''ψάω (verbe)''' : Frotter, gratter.&lt;br&gt;
'''ψέγω (verbe)''' : Blâmer, reprocher.&lt;br&gt;
'''ψευδής, -ής, -ές (adjectif)''' : faux.&lt;br&gt; 
'''ψεύδομαι (verbe)''' : mentir.&lt;br&gt;
'''ψεῦδος, -ύδους (nom commun) (n)''' : tromperie.&lt;br&gt; 
'''ψευδῶς (adverbe)''' : faussement.&lt;br&gt;
'''ψευδώτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ψευδής''.&lt;br&gt; 
'''ψευδώτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ψευδής''.&lt;br&gt;  
'''ψεύδω (verbe)''' : tromper.&lt;br&gt;
'''ψεῦσμα, -ύσματος (nom commun) (n)''' : mensonge.&lt;br&gt; 
'''ψεύστης, -ου (nom commun) (m)''' : menteur.&lt;br&gt;
'''ψεύστρα, -ας (nom commun) (f)''' : menteuse.&lt;br&gt;
'''ψῆγμα, -ήγματος (nom commun) (n)''' : pépite.&lt;br&gt;
'''ψηλάφησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : palpation.&lt;br&gt;
'''ψηλαφῶ (verbe)''' : palper.&lt;br&gt; 
'''ψήρ, -ός (nom commun) (m)''' : Forme ionienne de ''ψάρ''.&lt;br&gt; 
'''ψῆφος, -ήφου (nom commun) (m)''' : Galet, caillou, pierre, en particulier utilisée pour le calcul. Gemme, pierre précieuse.&lt;br&gt;
'''ψήχω (verbe)''' : racler.&lt;br&gt;
'''ψῖ (nom commun) (n)''' : psi.&lt;br&gt;
'''ψιλός, -ή, -όν (adjectif)''' : Nu ; simple.&lt;br&gt;
'''ψίξ, -χός (nom commun) (m/f)''' : Mie ; miette.&lt;br&gt; 
'''ψιττακός, -οῦ (nom commun) (m)''' : perroquet.&lt;br&gt; 
'''ψιχίον, -ου (nom commun) (n)''' : miette.&lt;br&gt; 
'''ψίω (verbe)''' : .&lt;br&gt; 
'''ψόα, -ας (nom commun) (f)''' : lombes.&lt;br&gt;
'''ψόγος, -ου (nom commun) (m)''' : Blâme, reproche.&lt;br&gt;
'''ψόλος, -ου (nom commun) (m)''' : suie.&lt;br&gt;
'''ψό (interjection)''' : beurk.&lt;br&gt;
'''ψυχεινός, -ή, -όν (adjectif)''' : frais.&lt;br&gt;
'''ψυχή, -ῆς (nom commun) (f)''' : Âme ; papillon.&lt;br&gt;
'''ψύθος, -ους (nom commun) (n)''' : Forme homérique de ''ψεῦδος''.&lt;br&gt; 
'''ψυχοπομπός, -ός, -όν (adjectif)''' : psychopompe.&lt;br&gt; 
'''ψυχοπομπός, -οῦ (nom commun) (m)''' : psychopompe.&lt;br&gt;
'''ψῦχος, -ύχους (nom commun) (n)''' : fraîcheur.&lt;br&gt; 
'''ψυχραίνω (verbe)''' : refroidir.&lt;br&gt; 
'''ψυχρός, -ά, -όν (adjectif)''' : Froid ; glacial.&lt;br&gt;
'''ψυχρότατος, -άτη, -ότατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ψυχρός''.&lt;br&gt;
'''ψυχρότερος, -έρη, -ότερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ψυχρός''.&lt;br&gt;
'''ψυχρῶς (adverbe)''' : Froidement ; glacialement.&lt;br&gt;
'''ψύχω (verbe)''' : Souffler, respirer. Se refroidir.&lt;br&gt;
'''ψχέντ (nom commun) (m)''' : pschent.&lt;br&gt;
'''ψωμός, -οῦ (nom commun) (m)''' : bouchée de pain.&lt;br&gt;
'''Ψαπφώ, -οῦς (nom propre) (f)''' : Forme éolienne de ''Σαπφώ''.&lt;br&gt;
'''Ψίλαξ, -κος (nom propre) (m)''' : Psilax.&lt;br&gt; 
'''Ψιχάρπαξ, -γος (nom propre) (m)''' : Psicharpax.&lt;br&gt; 
'''Ψουσέννης, -ου (nom propre) (m)''' : Psousennès.&lt;br&gt; 
'''Ψυχή, -ῆς (nom propre) (f)''' : Psyché.&lt;br&gt;
'''Ψωφίς, -δος (nom propre) (f)''' : Psophis.&lt;br&gt;

==Ω==
'''ᾠδή, -ῆς (nom commun) (f)''' : chant.&lt;br&gt;
'''ὠδυσάμην, - ()''' : .&lt;br&gt;
'''ὠθῶ (verbe)''' : pousser, forcer ; (militaire) repousser l’ennemi.&lt;br&gt;
'''ὠκεανός, -οῦ (nom commun) (m)''' : océan.&lt;br&gt;
'''ὠκέως (adverbe)''' : rapidement.&lt;br&gt;
'''ὠκύς, -εῖα, -ύ (adjectif)''' : rapide.&lt;br&gt;
'''ὠκύτατος, -άτη, -ώτατον (adjectif)''' : Superlatif de ''ὠκύς''.&lt;br&gt;
'''ὠκύτερος, -έρα, -ώτερον (adjectif)''' : Comparatif de ''ὠκύς''.&lt;br&gt;
'''ὦλαξ, ὤλακος (nom commun) (m)''' : Forme dorienne de ''αὖλαξ''.&lt;br&gt;
'''ὠλένη, -ης (nom commun) (f)''' : coude, coudée ; avant-bras.&lt;br&gt;
'''ὠμοπλάτη, -ης (nom commun) (f)''' : omoplate.&lt;br&gt;
'''ὦμος, ὤμου (nom commun) (m)''' : épaule.&lt;br&gt;
'''ὠνέομαι (verbe)''' : acheter.&lt;br&gt;
'''ὠνητής, -οῦ (nom commun) (m)''' : client.&lt;br&gt;
'''ὦνος, ὤνου (nom commun) (m)''' : prix.&lt;br&gt;
'''ᾠόν, -οῦ (nom commun) (n)''' : œuf.&lt;br&gt;
'''ὦ μέγα (nom commun) (n)''' : oméga.&lt;br&gt;
'''ὤρα, -ας (nom commun) (f)''' : soin ; souci.&lt;br&gt;
'''ὥρα, -ας (nom commun) (f)''' : heure.&lt;br&gt;
'''ὡραῖος, -ία, -ῖον (adjectif)''' : Qui est de la saison. Qui se fait à une époque, dans une saison déterminée. Qui est dans la fleur de l’âge.&lt;br&gt;
'''ὠρανός, -οῦ (nom commun) (m)''' : Forme dorienne et béotienne de ''οὐρανός''.&lt;br&gt; 
'''ὡρεῖον‎, -ίου (nom commun) (n)''' : grenier.&lt;br&gt;
'''ὤρη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''ὤρα''.&lt;br&gt; 
'''ὥρη, -ης (nom commun) (f)''' : Forme ionienne de ''ὥρα''.&lt;br&gt; 
'''ὥριμος, -ος, -ον (adjectif)''' : mûr.&lt;br&gt;
'''ὡρολόγιον, -ίου (nom commun) (n)''' : horloge.&lt;br&gt;
'''ὡσαννά (interjection)''' : hosanna.&lt;br&gt;
'''ὦσις, ὤσεως (nom commun) (f)''' : poussée.&lt;br&gt; 
'''ὦς, -τός (nom commun) (n)''' : Forme dorienne de ''οὖς''.&lt;br&gt;
'''ὡς (adverbe ; conjonction)''' : .&lt;br&gt;
'''ὥτερος, -έρα, -ερον (adjectif)''' : Autre forme dorienne de ''ἕτερος''.&lt;br&gt;
'''ὠτικός, -ή, -όν (adjectif)''' : otique.&lt;br&gt;
'''ὠτίον, -ίου (nom commun) (n)''' : Diminutif de '' οὖς''.&lt;br&gt;
'''ὠτίς, -δος (nom commun) (f)''' : outarde.&lt;br&gt;
'''ὦτος, ὤτου (nom commun) (m)''' : hibou.&lt;br&gt;
'''ὠφέλεια, -ίας (nom commun) (f)''' : Aide ; secours.&lt;br&gt;
'''ὠφέλημα, -ήματος (nom commun) (n)''' : .&lt;br&gt;	
'''ὠφέλησις, -ήσεως (nom commun) (f)''' : Aide ; secours.&lt;br&gt;  
'''ὠφελῶ (verbe)''' : Aider ; secourir.&lt;br&gt; 
'''ὠχρός, -ά, -όν (adjectif)''' : pâle.&lt;br&gt;
'''ὤψ, -πός (nom commun) (f)''' : Vue ; visage.&lt;br&gt; 
'''ὦ (particule)''' : ô.&lt;br&gt;
'''ὤ (interjection)''' : ah !, oh !&lt;br&gt;
'''Ὠγυγία, -ας (nom propre) (f)''' : Ogygie.&lt;br&gt;
'''Ὠγυγίη, -ης (nom propre) (f)''' : Forme ionienne de ''Ὠγυγία''.&lt;br&gt;
'''Ὠκεανίς, -δος (nom propre) (f)''' : Océanide.&lt;br&gt;
'''Ὠκεανός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Océan.&lt;br&gt;
'''Ὠρανός, -οῦ (nom propre) (m)''' : Forme dorienne et béotienne de ''Οὐρανός''.&lt;br&gt;
'''Ὠρείθυια, -ίας (nom commun) (f)''' : Orithye (fille d'Érechthée).&lt;br&gt;
'''Ὠριγένης, -ου (nom propre) (m)''' : Origène.&lt;br&gt;
'''Ὠρομέδων, -οντος (nom propre) (m)''' : Oromédon.&lt;br&gt;
'''Ὧρος, Ὥρου (nom propre) (m)''' : [[wikt:Horus|Horus]].&lt;br&gt;</text>
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    <title>Fonctionnement d'un ordinateur/Introduction</title>
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      <text bytes="39639" sha1="jh2bob1simzeqtrl9eepd1sf47kwlad" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

La '''première génération d'ordinateur''' est celle des ordinateurs datant d'avant l'invention du transistor. Ils étaient conçus avec des tubes à vide ou des relais, des composants électroniques assez rudimentaires. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

Le tout premier ordinateur est le Z1, un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Le processeur du Z1 gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis). Les nombres en question étaient encodés sur 22 bits, ce dont les informaticiens n'ont plus l'habitude. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:CartePerforée.jpg|centre|vignette|upright=2|Carte Perforée.]]

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="40469" sha1="0x87lmmo49lp19392ti0gjo536gqnf5" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

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! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
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|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
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! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
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|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Le ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

Après sa destruction dans un bombardement lors de la seconde guerre mondiale, le Z1 a été remplacé par un modèle dit Z2, lui-même suivi par le Z3, qui n'étaient que des améliorations du Z1. Tous étaient des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques (des relais) et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les ordinateur qui ont suivi, avant les années 50, étaient tous de ce type. En 1944, le Harvard Mark I a été mis en service, suivi par le Z4 l'année suivante.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''première génération d'ordinateur''' est celle des ordinateurs datant d'avant l'invention du transistor. Ils étaient conçus avec des tubes à vide ou des relais, des composants électroniques assez rudimentaires. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="40532" sha1="1ok14p5hrxzjt46knoaqm0a8r9oq8wc" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Le ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

Après sa destruction dans un bombardement lors de la seconde guerre mondiale, le Z1 a été remplacé par un modèle dit Z2, lui-même suivi par le Z3, qui n'étaient que des améliorations du Z1. Tous étaient des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques (des relais) et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les ordinateur qui ont suivi, avant les années 50, étaient tous de ce type. En 1944, le Harvard Mark I a été mis en service, suivi par le Z4 l'année suivante.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''première génération d'ordinateur''' est celle située entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs datant d'avant l'invention du transistor. Ils étaient conçus avec des tubes à vide ou des relais, des composants électroniques assez rudimentaires. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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{{NavChapitre | book=Fonctionnement d'un ordinateur
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      <text bytes="40436" sha1="3gd1ujny5bzik8cjjx66800t174pmbt" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Le ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

Après sa destruction dans un bombardement lors de la seconde guerre mondiale, le Z1 a été remplacé par un modèle dit Z2, lui-même suivi par le Z3, qui n'étaient que des améliorations du Z1. Tous étaient des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques (des relais) et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les ordinateur qui ont suivi, avant 1944, étaient tous de ce type.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''première génération d'ordinateur''' est celle située entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs datant d'avant l'invention du transistor. Ils étaient conçus avec des tubes à vide ou des relais, des composants électroniques assez rudimentaires. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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{{NavChapitre | book=Fonctionnement d'un ordinateur
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      <comment>/* Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières */</comment>
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      <format>text/x-wiki</format>
      <text bytes="41648" sha1="36aktwmhiv8hi8qy5hs007nuy7zd6iw" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Le ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

Après sa destruction dans un bombardement lors de la seconde guerre mondiale, le Z1 a été remplacé par un modèle dit Z2, lui-même suivi par le Z3, qui n'étaient que des améliorations du Z1. Tous étaient des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques (des relais) et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les ordinateur qui ont suivi, avant 1944, étaient tous de ce type.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

A partir de 1944, de nombreux ordinateurs plus puissants ont été mis sur le marché. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique date de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, suivi par le Z4 l'année suivante. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Mais c'est l'arrivée de l'ENIAC en 1945 qui a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, et a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur. Nous ne la détaillerons pas ici. La seconde innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, l'ENIAC était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. Enfin, l'ENIAC était composé non pas de relais et l'élèments mécaniques, mais uniquement de tubes à vides, des composants électroniques assez rudimentaires plus ou moins équivalents aux transistors modernes.

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

Les ordinateurs qui ont suivi l'ENIAC sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="41649" sha1="73yof63znezra7jthlx96bha2p2m7p4" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

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! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
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|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
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! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
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|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

Après sa destruction dans un bombardement lors de la seconde guerre mondiale, le Z1 a été remplacé par un modèle dit Z2, lui-même suivi par le Z3, qui n'étaient que des améliorations du Z1. Tous étaient des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques (des relais) et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les ordinateur qui ont suivi, avant 1944, étaient tous de ce type.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

A partir de 1944, de nombreux ordinateurs plus puissants ont été mis sur le marché. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique date de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, suivi par le Z4 l'année suivante. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Mais c'est l'arrivée de l'ENIAC en 1945 qui a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, et a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur. Nous ne la détaillerons pas ici. La seconde innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, l'ENIAC était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. Enfin, l'ENIAC était composé non pas de relais et l'élèments mécaniques, mais uniquement de tubes à vides, des composants électroniques assez rudimentaires plus ou moins équivalents aux transistors modernes.

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

Les ordinateurs qui ont suivi l'ENIAC sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="41764" sha1="les8yl97rp9nuyzoaqmw4im1d52tj33" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Ils étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques (des relais) et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

A partir de 1944, de nombreux ordinateurs plus puissants ont été mis sur le marché. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique date de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, suivi par le Z4 l'année suivante. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Mais c'est l'arrivée de l'ENIAC en 1945 qui a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, et a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur. Nous ne la détaillerons pas ici. La seconde innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, l'ENIAC était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. Enfin, l'ENIAC était composé non pas de relais et l'élèments mécaniques, mais uniquement de tubes à vides, des composants électroniques assez rudimentaires plus ou moins équivalents aux transistors modernes.

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

Les ordinateurs qui ont suivi l'ENIAC sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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{{NavChapitre | book=Fonctionnement d'un ordinateur
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      <text bytes="41814" sha1="lmwjkd1q4pppdzdk0m6zctoz0f2d7br" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Ils étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques (des relais) et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

A partir de 1944, de nombreux ordinateurs plus puissants ont été mis sur le marché. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique date de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, suivi par le Z4 l'année suivante. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Mais c'est l'arrivée de l'ENIAC en 1945 qui a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, et a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur. Nous ne la détaillerons pas ici. La seconde innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, l'ENIAC était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. Enfin, l'ENIAC était composé non pas de relais et l'élèments mécaniques, mais uniquement de tubes à vides, des composants électroniques assez rudimentaires plus ou moins équivalents aux transistors modernes.

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

Les ordinateurs qui ont suivi l'ENIAC sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="42056" sha1="sg5izlx1ksms3je5vs1uau2v4mp8huj" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Ils étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques (des relais) et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

A partir de 1944, de nombreux ordinateurs plus puissants ont été mis sur le marché. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique date de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, suivi par le Z4 l'année suivante. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Mais c'est l'arrivée de l'ENIAC en 1945 qui a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, et a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur. Nous ne la détaillerons pas ici. La seconde innovation est que l'ENIAC était composé non pas de relais et d'éléments mécaniques, mais uniquement de tubes à vides, des composants électroniques assez rudimentaires plus ou moins équivalents aux transistors modernes.

Le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

Les ordinateurs qui ont suivi l'ENIAC sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="42231" sha1="qc4ygdlg6sknjrf2derri76f2nvpabk" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

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! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
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|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
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! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
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|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Ils étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

A partir de 1944, de nombreux ordinateurs plus puissants ont été mis sur le marché. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique date de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, suivi par le Z4 l'année suivante. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Mais c'est l'arrivée de l'ENIAC en 1945 qui a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, et a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur. Nous ne la détaillerons pas ici. La seconde innovation est que l'ENIAC était composé non pas de relais et d'éléments mécaniques, mais uniquement de tubes à vides, des composants électroniques assez rudimentaires plus ou moins équivalents aux transistors modernes.

Le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

Les ordinateurs qui ont suivi l'ENIAC sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="41823" sha1="esmvone9u7foaybfjvueoq2bv0ardel" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Ils étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

Mais c'est l'arrivée de l'ENIAC en 1945 qui a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, et a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur. Nous ne la détaillerons pas ici. La seconde innovation est que l'ENIAC était composé non pas de relais et d'éléments mécaniques, mais uniquement de tubes à vides, des composants électroniques assez rudimentaires plus ou moins équivalents aux transistors modernes.

Le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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{{NavChapitre | book=Fonctionnement d'un ordinateur
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      <text bytes="42311" sha1="1y6u2mfmgf5zja24n2wef64qrucswxu" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

Mais c'est l'arrivée de l'ENIAC en 1945 qui a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, et a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur. Nous ne la détaillerons pas ici. La seconde innovation est que l'ENIAC était composé non pas de relais et d'éléments mécaniques, mais uniquement de tubes à vides, des composants électroniques assez rudimentaires plus ou moins équivalents aux transistors modernes.

Le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="43190" sha1="dk7clw4ufxg5vm6h9ty5z104w7zyi2i" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

Une des toute première machine construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations. Elle était construite pour résoudre des équations différentielles linéaires, donc pour des calculs très précis. Mais c'était la première machine de calcul purement électronique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, des circuits de calcul construits avec des tubes à vide, aucune pièce mécanique. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les calculs étaient réalisés un bit à la fois dans les circuits de calcul.

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2|Atanasoff–Berry.]]

Mais c'est l'arrivée de l'ENIAC en 1945 qui a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, et a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur. Nous ne la détaillerons pas ici. La seconde innovation est que l'ENIAC était composé non pas de relais et d'éléments mécaniques, mais uniquement de tubes à vides, des composants électroniques assez rudimentaires plus ou moins équivalents aux transistors modernes.

Le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="43192" sha1="ouuxzzcwk01ayaq6489eoq9htv0riqm" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
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|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===Les premières générations : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

Une des toute première machine construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations. Elle était construite pour résoudre des équations différentielles linéaires, donc pour des calculs très précis. Mais c'était la première machine de calcul purement électronique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, des circuits de calcul construits avec des tubes à vide, aucune pièce mécanique. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les calculs étaient réalisés un bit à la fois dans les circuits de calcul.

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

Mais c'est l'arrivée de l'ENIAC en 1945 qui a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, et a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur. Nous ne la détaillerons pas ici. La seconde innovation est que l'ENIAC était composé non pas de relais et d'éléments mécaniques, mais uniquement de tubes à vides, des composants électroniques assez rudimentaires plus ou moins équivalents aux transistors modernes.

Le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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{{NavChapitre | book=Fonctionnement d'un ordinateur
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      <text bytes="42941" sha1="t6ptdzor6ix8eysnq6rbclu8q4akzni" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : des ordinateurs qui prenaient des pièces de bâtiment entières===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

Le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="42894" sha1="pl7cnkh9tunsubzcjwyxersmm7n6uks" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

Le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="43320" sha1="rfmlhd1k2kdds7yr238oo52ag6zn0jg" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
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! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
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|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

Le Manchester Baby avait une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Willimas (abordés dans une annexe à la fin du cours). Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="43211" sha1="5bstp4bl48f1suqtfmn8r8j10bucuvn" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

Le Manchester Baby avait une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Willimas (abordés dans une annexe à la fin du cours). Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

&lt;noinclude&gt;
{{NavChapitre | book=Fonctionnement d'un ordinateur
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      <comment>/* La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors */</comment>
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      <format>text/x-wiki</format>
      <text bytes="43320" sha1="73y7kymhk7r9xu17y6zpdc0hg8o1hof" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

Le Manchester Baby avait une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Willimas (abordés dans une annexe à la fin du cours). Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="43887" sha1="6j9v78zf2smuaj1mkewss2508sb2hps" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

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! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
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|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
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! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
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|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, surtout quand on sait que les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes. Aussi, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. Et surtout, les tubes à vide consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Les ordinateurs de première génération étaient très simples, ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, ils n'avaient pas assez de relais ou de tubes à vides à disposition pour cela.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

Le Manchester Baby avait une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Willimas (abordés dans une annexe à la fin du cours). Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="43949" sha1="3c5ofvrq7d5mfb97yd36p51bm44p7nv" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante, au point où on considère que c'est le premier ordinateur à avoir tous les critères nécessaires pour être appelé un ordinateur. Son innovation est que le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforée, mais dans une mémoire électronique dans l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''''Stored-program computer''''', ordinateur à programme enregistré en français. 

Le Manchester Baby avait une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Willimas (abordés dans une annexe à la fin du cours). Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

&lt;noinclude&gt;
{{NavChapitre | book=Fonctionnement d'un ordinateur
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      <text bytes="43863" sha1="tbu1fpun59u3h23rh9axdur57hyor1f" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme enregistré''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype. Il avait une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Willimas (abordés dans une annexe à la fin du cours). Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="43871" sha1="exq4gh46e2zivxqi50z6r1tihffw07s" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
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! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
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|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
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! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
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|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype. Il avait une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Willimas (abordés dans une annexe à la fin du cours). Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="44335" sha1="olx48xn316yj31ou592ymgk5svvcj28" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Il avait une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Willimas (abordés dans une annexe à la fin du cours). Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite. C'était une architecture avec un registre unique, appelé l'accumulateur, avec une instruction STORE pour copier son contenu en RAM et une instruction LOAD pour copier du nombre de la RAM vers l'accumulateur. Les instructions étaient chargées dans un registre pour être exécutées, le processeur avait aussi un registre pour mémoriser la position de l'instruction suivante en RAM.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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{{NavChapitre | book=Fonctionnement d'un ordinateur
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      <text bytes="44847" sha1="sh5imug70k1nhsljbpyqhjv4mndjh7c" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction prenant autant de place qu'un nombre, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite. C'était une architecture avec un registre unique, appelé l'accumulateur, avec une instruction STORE pour copier son contenu en RAM et une instruction LOAD pour copier du nombre de la RAM vers l'accumulateur. Les instructions étaient chargées dans un registre pour être exécutées, le processeur avait aussi un registre pour mémoriser la position de l'instruction suivante en RAM.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="44858" sha1="3hjaevnmffac5d556i0ml29nih79ggz" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
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! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
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|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
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! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
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|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction prenant autant de place qu'un nombre, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite. C'était une architecture avec un registre unique de 32 bits, appelé l'accumulateur, avec une instruction STORE pour copier son contenu en RAM et une instruction LOAD pour copier du nombre de la RAM vers l'accumulateur. Les instructions étaient chargées dans un registre pour être exécutées, le processeur avait aussi un registre pour mémoriser la position de l'instruction suivante en RAM.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="45359" sha1="tdmx3caxb12lhxqmkcte9dnjbr26c4r" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction prenant autant de place qu'un nombre, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite. C'était une architecture avec un registre unique de 32 bits, appelé l'accumulateur, avec une instruction STORE pour copier son contenu en RAM et une instruction LOAD pour copier du nombre de la RAM vers l'accumulateur. Les instructions étaient chargées dans un registre pour être exécutées, le processeur avait aussi un registre pour mémoriser la position de l'instruction suivante en RAM.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM était toujours composée de 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, elle était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, faisant chacune 32 nombres de 40 bits.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="45700" sha1="hzau4c69s3ibjlwftntxfzak7yt1kd0" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction prenant autant de place qu'un nombre, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite. C'était une architecture avec un registre unique de 32 bits, appelé l'accumulateur, avec une instruction STORE pour copier son contenu en RAM et une instruction LOAD pour copier du nombre de la RAM vers l'accumulateur. Les instructions étaient chargées dans un registre pour être exécutées, le processeur avait aussi un registre pour mémoriser la position de l'instruction suivante en RAM.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM était toujours composée de 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, elle était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, faisant chacune 32 nombres de 40 bits. C'était là encore une architecture à accumulateur, elle intégrait aussi des registres d'indice. Et surtout : son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

[[File:MM1Schematic French.svg|centre|vignette|upright=2.5|Architecture de la Manchester Mark 1.]]

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="46078" sha1="mwglx04a5hy3odgjsavgin70kwnssi7" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
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! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
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|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
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! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
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|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction prenant autant de place qu'un nombre, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite. C'était une architecture avec un registre unique de 32 bits, appelé l'accumulateur, avec une instruction STORE pour copier son contenu en RAM et une instruction LOAD pour copier du nombre de la RAM vers l'accumulateur. Les instructions étaient chargées dans un registre pour être exécutées, le processeur avait aussi un registre pour mémoriser la position de l'instruction suivante en RAM.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM était toujours composée de 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, elle était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, faisant chacune 32 nombres de 40 bits. C'était là encore une architecture à accumulateur, elle intégrait aussi des registres d'indice. Et surtout : son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

[[File:MM1Schematic French.svg|centre|vignette|upright=2.5|Architecture de la Manchester Mark 1.]]

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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{{NavChapitre | book=Fonctionnement d'un ordinateur
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      <text bytes="46310" sha1="lnbwgcmwthhgsd8khvznl4e1marsntc" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction prenant autant de place qu'un nombre, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite. C'était une architecture avec un registre unique de 32 bits, appelé l'accumulateur, avec une instruction STORE pour copier son contenu en RAM et une instruction LOAD pour copier du nombre de la RAM vers l'accumulateur. Les instructions étaient chargées dans un registre pour être exécutées, le processeur avait aussi un registre pour mémoriser la position de l'instruction suivante en RAM.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM était toujours composée de 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, elle était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, faisant chacune 32 nombres de 40 bits. C'était là encore une architecture à accumulateur, elle intégrait aussi des registres d'indice. Et surtout : son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

[[File:MM1Schematic French.svg|centre|vignette|upright=2.5|Architecture de la Manchester Mark 1.]]

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="46345" sha1="f91ql4v28q5ie7267l7v63qxawnjsdr" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction prenant autant de place qu'un nombre, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Le processeur avait un registre unique de 32 bits, appelé l'accumulateur. Pour gérer l'accumulateur, il avait une instruction STORE pour copier son contenu en RAM et une instruction LOAD pour copier du nombre de la RAM vers l'accumulateur. Les instructions étaient chargées dans un registre d'instruction pour être exécutées, le processeur avait aussi un registre pour mémoriser la position de l'instruction suivante en RAM. Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM était toujours composée de 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, elle était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, faisant chacune 32 nombres de 40 bits. C'était là encore une architecture à accumulateur, elle intégrait aussi des registres d'indice. Et surtout : son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

[[File:MM1Schematic French.svg|centre|vignette|upright=2.5|Architecture de la Manchester Mark 1.]]

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="45746" sha1="m4b7m5cmn8l1lky27oqluha19apwlpp" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction prenant autant de place qu'un nombre, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Le processeur gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, mais rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM était toujours composée de 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, elle était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, faisant chacune 32 nombres de 40 bits. C'était là encore une architecture à accumulateur, elle intégrait aussi des registres d'indice. Et surtout : son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

[[File:MM1Schematic French.svg|centre|vignette|upright=2.5|Architecture de la Manchester Mark 1.]]

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="45624" sha1="aj4qnxthtqvfiae6oag69gwdwc96eva" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Une instruction prenant autant de place qu'un nombre en RAM, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Le processeur gérait 8 instructions en tout, mais la seule instruction de calcul qu'il gérait était la soustraction. L'addition n'était pas supportée. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. Contrairement à la Manchester Baby, son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

[[File:MM1Schematic French.svg|centre|vignette|upright=2.5|Architecture de la Manchester Mark 1.]]

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="45524" sha1="kjthz6twxty9jy27mzllwa4qntd0ci4" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteur programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grandes noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servis pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit..

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simple à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de de la taille des  tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composé de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand chose de plus. A quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Une instruction prenant autant de place qu'un nombre en RAM, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Le processeur gérait 8 instructions en tout, mais la seule instruction de calcul qu'il gérait était la soustraction. L'addition n'était pas supportée. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. Contrairement à la Manchester Baby, son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffre, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient fait chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont finit par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièce détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passé au milliers de transistors, puis au millions et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors était miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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{{NavChapitre | book=Fonctionnement d'un ordinateur
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      <text bytes="45525" sha1="krr1qhs0tc9ch5ex5gx2owdu5kxt08l" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d'instructions, chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, la majorité de ces instructions effectuent une opération arithmétique, comme une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes. Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteurs programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grands noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servi pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les Allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit.

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simples à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de la taille des tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composés de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand-chose de plus. À quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Une instruction prenant autant de place qu'un nombre en RAM, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Le processeur gérait 8 instructions en tout, mais la seule instruction de calcul qu'il gérait était la soustraction. L'addition n'était pas supportée. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustrait.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. Contrairement à la Manchester Baby, son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffres, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient faits chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont fini par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièces détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passés au millier de transistors, puis au million et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors étaient miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="45960" sha1="8a8wurewyp5on2dahmakp4ur93esu2d" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d''''instructions machines''', chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, les instructions les plus communes effectuent une opération arithmétique : une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes.

Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes. Les ordinateurs modernes sont capables de faire des calculs sur des nombres entiers, mais aussi des nombres à virgule. Il existe plusieurs manières de représenter des nombres en binaire, certaines représentant des nombres entiers dits naturels (0 et plus), d'autres des nombres signés (positifs ou négatifs), d'autres des nombres à virgule. Un chapitre entier détaillera comment sont encodés ces nombres.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres entiers : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteurs programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grands noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servi pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les Allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit.

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simples à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de la taille des tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composés de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand-chose de plus. À quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Une instruction prenant autant de place qu'un nombre en RAM, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Le processeur gérait 8 instructions en tout, mais la seule instruction de calcul qu'il gérait était la soustraction. L'addition n'était pas supportée. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustrait.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. Contrairement à la Manchester Baby, son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffres, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient faits chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont fini par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièces détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passés au millier de transistors, puis au million et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors étaient miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="45970" sha1="lfnf2mtk6b0x714wzo55y6l8l9i35sb" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d''''instructions machines''', chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, les instructions les plus communes effectuent une opération arithmétique : une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes.

Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes. Les ordinateurs modernes sont capables de faire des calculs sur des nombres entiers, mais aussi des nombres à virgule. Il existe plusieurs manières de représenter des nombres en binaire, certaines représentant des nombres entiers dits naturels (0 et plus), d'autres des nombres signés (positifs ou négatifs), d'autres des nombres à virgule. Un chapitre entier détaillera comment sont encodés ces nombres.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres entiers : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, on utilisait des cartes perforées en plastique, sur lesquelles on inscrivait le programme à exécuter, les données à traiter, bref : tout ce qu'on donnait à manger à l'ordinateur. Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteurs programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier/plastique dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grands noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servi pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les Allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit.

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simples à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de la taille des tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composés de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand-chose de plus. À quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Une instruction prenant autant de place qu'un nombre en RAM, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Le processeur gérait 8 instructions en tout, mais la seule instruction de calcul qu'il gérait était la soustraction. L'addition n'était pas supportée. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustrait.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. Contrairement à la Manchester Baby, son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffres, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient faits chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont fini par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièces détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passés au millier de transistors, puis au million et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors étaient miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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{{NavChapitre | book=Fonctionnement d'un ordinateur
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      <text bytes="46280" sha1="fc3v3eqcz40by0dzalp53zh99llu1h3" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d''''instructions machines''', chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, les instructions les plus communes effectuent une opération arithmétique : une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes.

Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes. Les ordinateurs modernes sont capables de faire des calculs sur des nombres entiers, mais aussi des nombres à virgule. Il existe plusieurs manières de représenter des nombres en binaire, certaines représentant des nombres entiers dits naturels (0 et plus), d'autres des nombres signés (positifs ou négatifs), d'autres des nombres à virgule. Un chapitre entier détaillera comment sont encodés ces nombres.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres entiers : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier/plastique percées par endroits. Un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteurs programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier/plastique dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grands noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servi pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les Allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit.

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simples à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de la taille des tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composés de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand-chose de plus. À quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Une instruction prenant autant de place qu'un nombre en RAM, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Le processeur gérait 8 instructions en tout, mais la seule instruction de calcul qu'il gérait était la soustraction. L'addition n'était pas supportée. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustrait.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. Contrairement à la Manchester Baby, son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffres, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient faits chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont fini par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièces détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passés au millier de transistors, puis au million et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors étaient miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="46127" sha1="169nvf2yv8ux5qngiz6if51t8jl0k68" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

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! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
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|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
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! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
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|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d''''instructions machines''', chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, les instructions les plus communes effectuent une opération arithmétique : une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes.

Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes. Les ordinateurs modernes sont capables de faire des calculs sur des nombres entiers, mais aussi des nombres à virgule. Il existe plusieurs manières de représenter des nombres en binaire, certaines représentant des nombres entiers dits naturels (0 et plus), d'autres des nombres signés (positifs ou négatifs), d'autres des nombres à virgule. Un chapitre entier détaillera comment sont encodés ces nombres.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres entiers : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier/plastique percées par endroits. Un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteurs programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique. Les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier/plastique dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grands noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servi pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les Allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit.

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simples à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de la taille des tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composés de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand-chose de plus. À quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Une instruction prenant autant de place qu'un nombre en RAM, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Le processeur gérait 8 instructions en tout, mais la seule instruction de calcul qu'il gérait était la soustraction. L'addition n'était pas supportée. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustrait.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. Contrairement à la Manchester Baby, son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffres, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient faits chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont fini par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièces détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passés au millier de transistors, puis au million et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors étaient miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="46033" sha1="3u0r267jmf3ogp3q1jscn42c92m1udt" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d''''instructions machines''', chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, les instructions les plus communes effectuent une opération arithmétique : une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes.

Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes. Les ordinateurs modernes sont capables de faire des calculs sur des nombres entiers, mais aussi des nombres à virgule. Il existe plusieurs manières de représenter des nombres en binaire, certaines représentant des nombres entiers dits naturels (0 et plus), d'autres des nombres signés (positifs ou négatifs), d'autres des nombres à virgule. Un chapitre entier détaillera comment sont encodés ces nombres.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres entiers : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

Au tout début de l'informatique, les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier/plastique percées par endroits. Un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteurs programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique et précisémment sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier/plastique dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grands noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servi pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les Allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit.

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simples à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de la taille des tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composés de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand-chose de plus. À quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Une instruction prenant autant de place qu'un nombre en RAM, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Le processeur gérait 8 instructions en tout, mais la seule instruction de calcul qu'il gérait était la soustraction. L'addition n'était pas supportée. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustrait.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. Contrairement à la Manchester Baby, son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffres, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient faits chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont fini par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièces détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passés au millier de transistors, puis au million et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors étaient miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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      <text bytes="46107" sha1="5pwnqmhwsgavm5eimca5toyjntvf5ru" xml:space="preserve">Pour commencer, nous allons voir qu'il existe de nombreux types d'ordinateurs. Le plus connu est certainement le PC, l'ordinateur personnel, que vous avez sans doute dans votre salon. Les ordinateurs portables sont un deuxième type d'ordinateur assez intuitif, que vous avez peut-être. Mais il y a aussi d'autres types d'ordinateurs auxquels vous n'avez jamais été confrontés.

==Les différents types d'ordinateurs==

Dans cette section, nous allons décrire rapidement les ordinateurs les plus courant, mais surtout voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un ordinateur.

===L'ordinateur de type PC fixe===

De l'extérieur, l'ordinateur est composé d'une unité centrale sur laquelle on branche des périphériques.

[[File:Typical computer architecture systems.jpg|vignette|upright=1.5|Exemples de périphériques, connectés à une unité centrale (ici appelée à tort ''operating system'').]]

Les '''périphériques''' regroupent l'écran, la souris, le clavier, l'imprimante, et bien d'autres choses. Ils permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'ordinateur : un clavier permet de saisir du texte sous dans un fichier, une souris enregistre des déplacements de la main en déplacement du curseur, un écran affiche des données d’images/vidéos, un haut-parleur émet du son, etc. Tout ce qui est branché sur un ordinateur est, formellement un périphérique.

L''''unité centrale''' est là où se trouvent tous les composants importants d'un ordinateur, ceux qui font des calculs, qui exécutent des logiciels, qui mémorisent vos données, etc. Voici ce à quoi ressemble l'intérieur de l'unité centrale. Trois sections sont visibles : l'alimentation électrique en haut à gauche, la carte mère en bas à gauche et en jaune/orange, les disques et lecteurs à droite des câbles. Et on voit aussi beaucoup de câbles.

[[File:Asus P5K-SEIntel E6320.jpg|centre|vignette|upright=2|Exemple d'unité centrale.]]

Tout en haut à gauche, se trouve l''''alimentation électrique''', qui convertit le courant de la prise électrique en un courant plus faible, utilisable par les autres composants. Elle émet de nombreux câbles assez gros, qui sont reliés au reste. Les PC actuels utilisent des alimentations électriques standardisées, qui fournissent trois tensions au reste de l'ordinateur : une tension de 12 Volts, une de 5 Volts, une de 3,3 Volts.

À droite, caché par la partie &quot;métallique&quot; du boitier, se trouvent les lecteurs de CD/DVD, et les disques durs. Les lecteurs CD-ROM ou DVD-ROM permettaient de lire des CD ou des DVD. Je parle au passé, car ils ont aujourd'hui disparu des ordinateurs modernes. Les '''disques durs''' sont des mémoires de stockage, qui mémorisent vos données de manière permanente. De nos jours, ils sont remplacés par des SSD, qui sont des disques durs électroniques, là où les disques durs proprement dit sont des mémoires magnétiques. Nous verrons la différence dans deux chapitres dédiés, un sur les disques durs, l'autre sur les SSD.

En bas à droite, se trouve la '''carte mère''' un support plat, en plastique ou en céramique, sur laquelle sont soudés/connectés les autres composants. Sur celle-ci, de nombreux composants sont soudés, d'autres sont branchés dessus avec des câbles, d'autres sont connectés dessus avec des connecteurs. Ils sont reliés entre eux par des fils conducteurs, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, ce qui leur permet de s’échanger des données. Sur les cartes simples, ces fils sont intégrés dans la carte électronique, dans des creux du plastique. Ils portent le nom de pistes.

Avant, les disques durs, SSD et lecteurs de CD/DVD sont branchés dessus via des connecteurs dédiés, appelés des connecteurs S-ATA. De nos jours, ils sont branchés sur un autre connecteur, grâce à l'interface NVME. Toujours est-il qu'ils sont reliés à la carte mère par des câbles, ce qui montre que ce sont des sortes de périphériques interne. Ils sont placés dans le boitier, mais on aurait tout aussi bien pu les mettre à l'extérieur, vu qu'ils communiquent avec l'ordinateur par l'intermédiaire d'un câble ou d'un connecteur dédié.

Mais deux autres composants très importants sont eux placés sur la carte mère, directement. Ils ont chacun un connecteur dédié, sur lequel ils sont branchés directement, sans passer par l'intermédiaire d'un câble, mais sans être soudés non plus. Il s'agit du processeur et de la mémoire RAM, deux composants centraux des PC modernes.

[[File:Pentium III SL4CB.jpg|thumb|Processeur Pentium III.]]

Le '''processeur''' traite les données, les modifie, les manipule. Pour faire simple, il s’agit d’une grosse calculatrice hyper-puissante. Il comprend à la fois un circuit qui fait des calculs, et un circuit de contrôle qui s'occupe de séquencer les calculs dans l'ordre demandé. Il est souvent caché sous un radiateur, lui-même surmonté par un ventilateur. En effet, un processeur chauffe beaucoup, ce qui demande d'évacuer cette chaleur. Un chapitre entier expliquera pourquoi les processeurs chauffent, ainsi que les techniques utilisées pour limiter leur production de chaleur et leur consommation électrique.

La '''mémoire vive''' conserve des informations/données temporairement, tant que le processeur en a besoin. Elle prend la forme de barrettes de RAM, comme montré ci-dessous.

[[File:2 gb ddr2 667.jpg|centre|vignette|upright=2|Barrette de RAM.]]

Outre ces composants dits principaux, un ordinateur peut comprendre plusieurs composants moins importants, surtout présents sur les ordinateurs personnels. Ils sont techniquement facultatifs, mais sont très présents dans les ordinateurs personnels. Cependant, certains ordinateurs spécialisés s'en passent. Il s'agit des diverses '''cartes d'extension''' sont branchées sur la carte mère. Elles permettent d’accélérer certains calculs ou certaines applications, afin de décharger le processeur. Par exemple, la carte graphique s'occupe des calculs graphiques, qu'il s'agisse de graphismes 3D de jeux vidéos ou de l'affichage en 2D du bureau. Dans un autre registre, la carte son prend en charge le microphone et les haut-parleurs.

[[Fichier:Personal computer, exploded 4.svg|thumb|upright=1.0|Éclaté d'un ordinateur de type PC :&lt;br /&gt;
1 : Écran ;&lt;br /&gt;
2 : Carte mère ;&lt;br /&gt;
3 : Processeur ;&lt;br /&gt;
4 : Câble Parallel ATA ;&lt;br /&gt;
5 : Mémoire vive (RAM) ;&lt;br /&gt;
6 : Carte d'extension ;&lt;br /&gt;
7 : Alimentation électrique ;&lt;br /&gt;
8 : Lecteur de disque optique ;&lt;br /&gt;
9 : Disque dur ;&lt;br /&gt;
10 : Clavier ;&lt;br /&gt;
11 : Souris.]]

Si on regarde une carte mère de face, on voit un grand nombre de connecteurs, mais aussi des circuits électroniques soudés à la carte mère.

[[File:Architecture matérielle d'une carte mère.png|centre|vignette|upright=2.0|Architecture matérielle d'une carte mère]]

Les '''connecteurs''' sont là où on branche les périphériques, la carte graphique, le processeur, la mémoire, etc. Dans l'ensemble, toute carte mère contient les connecteurs suivants :
* Le processeur vient s’enchâsser dans la carte mère sur un connecteur particulier : le '''socket'''. Celui-ci varie suivant la carte mère et le processeur, ce qui est source d'incompatibilités.
* Les barrettes de mémoire RAM s’enchâssent dans un autre type de connecteurs: les '''slots mémoire'''.
* Les mémoires de masse disposent de leurs propres connecteurs : connecteurs P-ATA pour les anciens disques durs, et S-ATA pour les récents.
* Les périphériques (clavier, souris, USB, Firewire, ...) sont connectés sur un ensemble de connecteurs dédiés, localisés à l'arrière du boitier de l'unité centrale. 
* Les autres périphériques sont placés dans l'unité centrale et sont connectés via des connecteurs spécialisés. Ces périphériques sont des cartes imprimées, d'où leur nom de '''cartes filles'''. On peut notamment citer les cartes réseau, les cartes son, ou les cartes vidéo.

===Les ordinateurs portables===

[[File:Samsung QX-511 (2).JPG|vignette|Ordinateur portable Samsung QX-511 (2), pour illustration.]]

Un ordinateur portable est identique à un ordinateur de type PC. Si vous ouvrez votre ordinateur portable (attention à la garantie), vous retrouverez les mêmes composants qu'un PC à l'intérieur. Un point important est la présence d'une batterie à l'intérieur du PC portable, absente des PC fixes.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard with battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q avec sa batterie.]]

Une fois la batterie et les circuits associés retiré, la seule différence notable est que tous les composants sont soudés sur la carte mère, au lieu d'être branchés sur des connecteurs, à part éventuellement la RAM et le disque dur.

[[File:LG gram 14Z90Q mainboard without battery.jpg|centre|vignette|upright=2|LG gram 14Z90Q sans sa batterie.]]

La RAM est parfois soudée sur la carte mère, d'autres fois sous la forme de barrettes de mémoire vive semblables à celles des PC. Dans le dernier cas, elle est connectée à des connecteurs spécifiques, ce qui permet de les changer/upgrader. Les PC portables sont parfois construits de manière à pouvoir changer la RAM facilement, en ouvrant un cache spécial, concu pour.

[[File:Lenovo G555 состав - Донор.JPG|centre|vignette|upright=2|Lenovo G555.]]

La conception d'un ordinateur portable est légèrement différente de celle d'un PC, pour des raisons thermiques. Un PC fixe a plus de place pour évacuer sa chaleur. Les ventilateurs peuvent plus facilement déplacer l'air dans le boitier, même si le flux d'air dans le boitier est éventuellement gêné par la carte graphique. Mais l'évacuation de la chaleur est assez efficace. Sur les PC portables, leur finesse fait que le trajet de l'air est beaucoup plus contraint. Évacuer la chaleur produite par l'ordinateur est plus complexe, ce qui demande d'utiliser des systèmes de refroidissement et de ventilation spécifiques.

Là où les PC fixes se débrouillent avec des radiateurs et des ventilateurs posés sur le processeur, les PC portables font autrement. Ils ne peuvent pas forcément mettre le ventilateur sur le processeur. A la place, ils mettent le ventilateur à côté, mais le processeur est surmonté par un mécanisme de transmission de la chaleur, qui transfère la chaleur du processeur vers le ventilateur.

[[File:Diagram - How a laptop cooling system works.png|centre|vignette|upright=2|Comment fonctionne le système de ventilation d'un ordinateur portable, en anglais.]]

Les difficultés pour dissiper la chaleur font que les ordinateurs portables utilisent souvent des composants peu performants, mais qui chauffent peu. En effet, nous verrons que plus un composant est puissant, plus il chauffe. La relation n'est pas parfaite, mais les processeurs haute performance chauffent plus que les modèles d'entrée ou milieu de gamme moins puissants. En conséquence, les PC portables sont souvent moins puissants que les PC fixes, même pour les modèles dit ''gaming''.

===Les serveurs et ''mainframes''===

Les grandes entreprises utilisent des ordinateurs de grande taille, très puissants, appelés des ''mainframes''. Ils sont souvent confondus avec les serveurs par le grand public, il y a une différence entre les deux. Un serveur est une fonction logicielle/réseau, pas un type d'ordinateur. Mais laissons cette différence de côté, ce qui est dit pour les ''mainframes'' sert pour les gros serveurs haute performance.

[[File:IBM Z15 mainframe.jpg|vignette|Exemple de ''mainframe''' de type IBM Z15.]]

Les anciens ''mainframes'' des années 50-80 avaient une taille pouvant être impressionnante, au point de prendre une pièce complète d'un bâtiment. Mais de nos jours, les ''mainframes'' tiennent dans une grosse armoire un peu haute. Les ''mainframes'' doivent rester allumé en permanence et ne doivent pas être éteint, sauf éventuellement quelques jours par an pour des opérations de maintenance. Ils utilisent pour cela des techniques spécifiques, avec beaucoup de redondance interne.

[[File:ACONIT hall grandes machines.jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' ACONIT.]]

Les ''mainframes'' sont aussi conçus pour mutualiser au maximum leur utilisation, ils peuvent être utilisés par plusieurs utilisateurs à la suite, voire en même temps. Pour cela, les anciens ''mainframes'' étaient capables de faire tourner plusieurs applications distinctes l'une à la suite de l'autre, avec des commutations fréquentes entre logiciels. De nos jours, ils sont capables d'exécuter un grand nombre de tâches en même temps, grâce à la présence de plusieurs processeurs. Les ''mainframes'' modernes sont même capables de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps si besoin.

Les anciens ''mainframes'' étaient des ordinateurs assez simples, avec un processeur, de la mémoire RAM, un ou plusieurs disques durs, pas plus. Le ''mainframe'' était tellement énorme et cher que les entreprises n'en avaient qu'un seul pour toute l'entreprise. Les employés avaient sur leur bureau des terminaux, qui permettaient d'accéder à l'ordinateur central, mais n'étaient pas des ordinateurs. Les terminaux étaient des composants électroniques simples, avec un écran, un clavier et une souris, mais sans processeur. Ils envoyaient des données au ''mainframe'', ils en recevaient de sa part, mais tout traitement était réalisé sur le ''mainframe''. L'arrivée sur le marché des ordinateurs personnels, de type PC fixe/portable, a entrainé l'abandon de ce genre de pratique, tous les employés ont maintenant un ordinateur rien que pour eux.

{|
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Exemples de terminaux
|-
|[[File:Terminal-in2-sm9400.jpg|centre|vignette|upright=1.5|Exemple de terminal. Notez la présence d'un écran et d'un clavier, mais l'asbence d'une unité centrale.]]
|[[File:Chromatics CT4100.jpg|vignette|upright=1.5|Autre exemple de terminal. Le clavier est couplé à un stylo CRT, qui remplacait la souris et agissait sur l'écran comme s'il était tactile.]]
|-
! colspan=&quot;2&quot; | Intérieur d'un terminal
|-
|[[File:CT1024 Monitor.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, sans le boitier extérieur.]]
|[[File:CT1024 Terminal System.jpg|vignette|upright=1.5|Terminal CT1024, description des composants interne.]]
|}

De nos jours, les ''mainframes'' contiennent en réalité plusieurs ordinateurs simples interconnectés via un réseau local. Un ''mainframe'' qui tient dans une armoire contient facilement une dizaine ou centaine de processeurs, plein de RAM, des disques durs séparés dans une armoire distincte, etc. Vu qu'ils communiquent uniquement via le réseau, ils n'ont pas d'interface, pas d'écran, 'entrée via clavier/souris. Le tout est commandé avec une console de commande, typiquement un ordinateur portable ou un terminal assez simple séparé de l'armoire, qui permet à un administrateur de faire des opérations de surveillance, configuration et maintenance. Il peut y avoir une console de commande pour plusieurs armoires séparées, la console peut même être dans un autre bâtiment et accéder au ''mainframe'' par le réseau.

[[File:IBM System Z9 (type 2094 inside).jpg|centre|vignette|upright=2|''Mainframe'' de type IBM System Z9. L'ordinateur portable sert de console pour qu'un administrateur fasse des opérations de surveillance, configuration et maintenance.]]

Les processeurs et la RAM sont typiquement installés sur des cartes amovibles, qui sont connectées au fond de l'armoire lors de l'installation. Il est même possible de retirer ou d'ajouter des cartes en fonctionnement, afin d'ajouter/retirer des processeurs, des disques durs, etc. Ce qui est très utile si un composant est en panne et qu'il faut le remplacer. 

[[File:IBM TotalStorage Exp400.jpg|centre|vignette|upright=2|IBM TotalStorage Exp400]]

==Un peu d'abstraction : qu'est-ce qu'un ordinateur ?==

Un ordinateur comprend donc un processeur, plusieurs mémoires, des cartes d'extension et une carte mère pour connecter le tout. Mais il s'agit là d'une description assez terre-à-terre de ce qu'est un ordinateur. Une autre description, plus abstraite, se base sur le fait qu'un ordinateur est une énorme calculatrice programmable. Elle permet d'expliquer pourquoi il y a une distinction entre processeur et mémoire, entre unité centrale et périphériques. Tout ce qui va suivre pourra vous paraitre assez abstrait, mais rassurez-vous : les prochains chapitres rendront tout cela plus concrets.

===La séparation entre entrées-sorties et traitement===

L'unité centrale peut être vue comme une énorme calculatrice ultra-puissante, qui exécute des commandes/opérations. Mais à elle seule, elle ne servirait à rien, il faut interagir avec par l'intermédiaire de plusieurs périphériques. Il existe deux types de périphériques, qui sont conceptuellement différents. Les périphériques comme le clavier ou la souris permettent d'envoyer des informations à l'ordinateur, d'agir sur celui-ci. A l'inverse, les écrans transmettent des informations dans le sens inverse : de l'ordinateur vers l'utilisateur. Les premiers sont appelés des '''entrées''', les seconds des '''sorties'''.

Dans un ordinateur, les informations sont représentées sous la forme de nombres. Toute donnée dans un ordinateur est codée avec un ou plusieurs nombres regroupés dans une donnée, un fichier, ou autre. Et la transmissions avec les entrées et sorties se fait là-encore avec des nombres. Par exemple, quand vous appuyez sur votre clavier, le clavier envoie un numéro de touche à l'unité centrale, qui indique quelle touche a été appuyée. L'image à afficher à l'écran est codée sous la forme d'une suite de nombres (un par pixel). L'image est envoyée à l'écran, qui traduit la suite de nombre en image à afficher. Les entrées traduisent des actions utilisateurs en nombres, on dit que les entrées encodent les actions utilisateur. Les sorties font la traduction inverse, elles transforment des suites de nombres en une action physique. On dit qu'elles décodent des informations.

Pour résumer, toute appareil électronique est composé par :
* Des '''entrées''' sur lesquelles l'utilisateur agit sur l'ordinateur. Les entrées transforment les actions de l'utilisateur en nombres, qui sont interprétés par l'ordinateur.
* Une '''unité de traitement''', qui manipule des nombres et fait des calculs/opérations dessus. Les nombres proviennent des entrées, du disque dur, ou d'autres sources, peu importe.
* Des '''sorties''', qui va récupèrent le résultat calculé par l'unité de traitement pour en faire quelque chose : écrire sur une imprimante ou sur un moniteur, émettre du son,...

[[File:Ordinateur théorique Simple 1.png|centre|vignette|upright=2|Ordinateur théorique Simple 1]]

L'unité de traitement proprement dite, celle qui fait les calculs, est couplée à une mémoire qui mémorise les opérandes et résultats des calculs. La séparation entre processeur et mémoire est nécessaire pour qu'un appareil électronique soit qualifié d'ordinateur. De nombreux appareils n'ont pas de séparation entre unité de traitement et mémoire, comme certaines vielles radios AM/FM.

[[File:Schéma de principe d'un ordinateur.png|centre|vignette|upright=2|Schéma de principe d'un ordinateur]]

===Un ordinateur est un appareil programmable===

Les appareils simples sont non-programmables, ce qui veut dire qu’ils sont conçus pour une utilisation particulière et qu’ils ne peuvent pas faire autre chose. Par exemple, les circuits électroniques d’un lecteur de DVD ne peuvent pas être transformé en lecteur audio ou en console de jeux... Les circuits non-programmables sont câblés une bonne fois pour toute, et on ne peut pas les modifier. On peut parfois reconfigurer le circuit, pour faire varier certains paramètres, via des interrupteurs ou des boutons, mais cela s’arrête là. Et cela pose un problème : à chaque problème qu'on veut résoudre en utilisant un automate, on doit recréer un nouveau circuit.

À l'inverse, un ordinateur n’est pas conçu pour une utilisation particulière, contrairement aux autres objets techniques. Il est possible de modifier leur fonction du jour au lendemain, on peut lui faire faire ce qu’on veut. On dit qu'ils sont '''programmables'''. Pour cela, il suffit d’utiliser un logiciel, une application, un programme (ces termes sont synonymes), qui fait ce que l'on souhaite. La totalité des logiciels présents sur un ordinateur sont des programmes comme les autres, même le système d'exploitation (Windows, Linux, ...) ne fait pas exception.

Un programme est une suite de d''''instructions machines''', chaque instruction effectuant une action dans l'ordinateur. Sur les ordinateurs modernes, les instructions les plus communes effectuent une opération arithmétique : une addition, une multiplication, une soustraction, etc. Les ordinateurs modernes sont donc de grosses calculettes très puissantes, capables d'effectuer des millions d'opérations par secondes.

Et qui dit opération dit nombres : un ordinateur gère nativement des nombres, qui sont codés en binaire sur la quasi-totalité des ordinateurs modernes. Les ordinateurs modernes sont capables de faire des calculs sur des nombres entiers, mais aussi des nombres à virgule. Il existe plusieurs manières de représenter des nombres en binaire, certaines représentant des nombres entiers dits naturels (0 et plus), d'autres des nombres signés (positifs ou négatifs), d'autres des nombres à virgule. Un chapitre entier détaillera comment sont encodés ces nombres.

Une instruction est représentée dans un ordinateur par une série de nombres entiers : un nombre qui indique quelle opération/commande effectuer et des autres nombres pour coder les données (ou de quoi les retrouver dans l'ordinateur). L'ordinateur récupére les commandes une par une, les traduit en opération à effectuer, exécuter l'opération, et enregistre le résultat. Puis il recommence avec la commande suivante.

[[File:Ordinateur Théorique Complexe 1.png|centre|vignette|upright=3|Ordinateur Théorique Complexe. En jaune, le programme informatique, la liste de commande. Le rectangle gris est l'ordinateur proprement dit.]]

De nombreux appareils sont programmables, mais tous ne sont pas des ordinateurs. Par exemple, certains circuits programmables nommés FPGA n'en sont pas. Pour être qualifié d'ordinateur, un appareil programmable doit avoir un processeur séparé de la mémoire. De plus, il doit utiliser un '''codage numérique''', chose que nous allons aborder dans le chapitre suivant.

===Les ordinateurs à programme mémorisé ou programme externe===

[[File:Blue-punch-card-front.png|vignette|upright=0.5|Carte Perforée.]]

Au tout début de l'informatique, les programmes étaient enregistrés sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier/plastique percées par endroits. Un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

Par la suite, les premiers ordinateurs grand public, comme les Amstrad ou les Commodore, utilisaient des cassettes audio magnétiques pour stocker les programmes. Dans le même style, les consoles de jeu utilisaient autrefois des cartouches de jeu, qui contenaient le programme du jeu à exécuter. Pour résumer, les anciens ordinateurs mémorisaient les programmes sur un support externe, lu par un périphérique. De tels ordinateurs sont dits à '''programme externe'''.

: D’anciens ordinateurs personnels, comme l’Amstrad ou le Commodore, permettaient de taper les programmes à exécuter à la main, au clavier, avant d’appuyer une touche pour les exécuter. Nul besoin de vous dire que les cassettes audio étaient plus pratiques.

Mais de nos jours, les programmes sont enregistrés sur le disque dur de l'ordinateur ou dans une mémoire intégrée à l'ordinateur. On dit qu'ils sont installés, ce qui est un mot bien compliqué pour dire que le programme est enregistré sur le disque dur de l’ordinateur. A défaut de disque dur, le programme/logiciel est enregistré dans une mémoire spécialisée pour le stockage. Par exemple, sur les cartes électroniques grand public de marque Arduino, les programmes sont envoyés à la carte via le port USB, mais les programmes sont enregistrés dans la carte Arduino, dans une mémoire FLASH dédiée. Disque dur ou non, le programme est mémorisé dans la mémoire de l'ordinateur. Il est possible d'installer ou de désinstaller les programmes en modifiant le contenu de la mémoire. Le terme utilisé est alors celui de '''programme stocké en mémoire'''.

Les programmes à installer sont disponibles soit sur un périphérique, comme un DVD ou une clé USB, soit sont téléchargés depuis internet. Les premiers PC fournissaient les logiciels sur des disquettes, qui contenaient un programme d'installation pour enregistrer le programme sur le disque dur de l'ordinateur. Par la suite, le support des logiciels a migré vers les CD et DVD, les logiciels devenant de plus en plus gros. De nos jours, la majorité des applications sont téléchargées depuis le net, l'usage de périphériques est devenu obsolète, même les consoles de jeu abandonnent cette méthode de distribution.

==Les générations d'ordinateurs : un historique rapide==

L'informatique a beaucoup évolué dans le temps. Et une bonne partie de cette évolution tient à l'évolution de l’électronique sous-jacente. Les ordinateurs actuels sont fabriqués avec des transistors, des petits composants électroniques qui servent d'interrupteurs programmables, qu'on détaillera dans ce qui suit. Mais ça n'a pas toujours été le cas. Et cela permet de distinguer plusieurs '''générations d'ordinateurs'''.

===Les ordinateurs électro-mécaniques : les premiers ordinateurs===

Le tout premier ordinateur est le '''Z1''', un modèle unique inventé par Konrad Suze entre 1936 et 1938. Son processeur gérait non pas des nombres entiers, mais des nombres à virgule (des nombres dits flottants, pour être précis), encodés sur 22 bits. Le processeur du Z1 était capable de faire des additions et des soustractions, car il intégrait un circuit additionneur-soustracteur basique. Des circuits annexes permettaient de faire des multiplications et des divisions en enchainant des additions/soustractions successives. Il fonctionnait à une fréquence de 1 Hz, ce qui fait qu'il pouvait faire une addition/soustraction par seconde maximum.

Niveau mémoire, la RAM de l'ordinateur était très limitée : seulement 16 nombres de 22 bits chacun. S'il s'agissait d'une mémoire électronique, les programmes étaient mémorisés sur une mémoire mécanique et précisémment sur des cartes perforées, à savoir des cartes en papier/plastique dans lesquelles un 1 est codé par un trou dans le papier et un 0 par une absence de trou. Les programmes étaient exécutés par l'ordinateur quand on insérait la carte perforée dans le lecteur et qu'on appuyait sur un bouton.

[[File:German Museum of Technology, Berlin 2017 024.jpg|centre|vignette|upright=2|Réplique du Z1 au ''German Museum of Technology'' de Berlin, 2017.]]

Après sa destruction dans un bombardement, le Z1 a été reconstruit et amélioré, ce qui donné les deux ordinateurs Z2 et Z3. Quelques années plus tard, de nombreux ordinateurs ont été construits dans des laboratoires de recherche. Des grands noms de l'histoire de l'informatique datent de cette époque : le Harvard Mark I et le Colossus Mark 1 (UK) ont tous deux été mis en service en 1944, par exemple. Ils ont servi pour les cryptanalystes pour casser les codes utilisés par les Allemands pour leurs transmissions, pendant la seconde guerre mondiale.

Les ordinateurs cités dans le précédent paragraphe étaient tous des ordinateurs dit '''électro-mécaniques''', car ils mélangeaient des composants électroniques et des composants mécaniques (tout ce qui a trait aux cartes perforées, notamment). Les composants électroniques étaient soit des relais, soit des tubes à vides, les deux étant des interrupteurs commandables électriquement plus ou moins équivalents aux transistors. Les ordinateurs d'avant l'année 1944, étaient tous de ce type. Quelques ordinateurs des années 50 étaient de ce type, mais leur nombre n'a pas dépassé 30. Il faut dire qu'ils ont rapidement laissé la place à des ordinateurs purement électroniques, que nous allons voir dans ce qui suit.

===La première génération : les tubes à vide===

Les ordinateurs qui ont suivi les ordinateurs électromécaniques sont regroupés dans la '''première génération d'ordinateur'''. Ils étaient conçus avec des tubes à vide, ce qui les place entre les premiers ordinateurs électro-mécaniques et les ordinateurs utilisant des transistors. Les tubes à vide étaient assez encombrants, ils consommaient beaucoup de courant, ils chauffaient et étaient assez peu fiables. Ils tombaient en panne assez souvent. Et ils étaient assez simples à fabriquer, mais restaient malgré tout chers.

[[File:Elektronenroehren-auswahl.jpg|centre|vignette|upright=2|Tubes à vides.]]

Au vu de la taille des tubes à vide, les ordinateurs de l'époque étaient composés de plusieurs milliers de ces tubes, guère plus. Et malgré cela, un ordinateur prenait facilement un étage de bâtiment entier, ou au moins plusieurs pièces. La conséquence est que les ordinateurs de première génération étaient très simples, rudimentaires quand on les compare aux ordinateurs modernes. Ils ne géraient que quelques opérations simples : l'addition, la soustraction, pas grand-chose de plus. À quelques exceptions près, ils ne géraient pas la multiplication et encore moins la division, cela aurait demandé trop de tubes à vides.

Une des toutes premières machines construite avec des tubes à vide était l'Atanasoff–Berry. Ce n'était pas un ordinateur, car elle ne pouvait pas exécuter de programme sans intervention humaine pour séquencer des opérations, mais c'était la première machine de calcul purement électronique, sans aucune pièce mécanique. Elle utilisait une mémoire RAM construite avec des condensateurs, ceux-ci étant placés sur des cylindres tournants. Les circuits de calcul étaient construits avec des tubes à vide et faisaient leur travail un bit à la fois. Elle fonctionnait à une fréquence de 60 Hz et pouvait faire 30 additions/soustractions par seconde. Les nombres étaient encodés sur 50 bits. 

[[File:Atanasoff Berry Computer.gif|centre|vignette|upright=2.5|Atanasoff–Berry.]]

L'arrivée de l'ENIAC en 1945 a changé la donne. Cet ordinateur a introduit plusieurs innovations majeures. La première est assez technique, il s'agit de la turing-complétude, elle a trait aux programmes qui peuvent être écrit pour un ordinateur, nous ne la détaillerons pas ici.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

En 1948, le ''Manchester Baby'' a introduit une innovation extrêmement importante : le programme n'était plus mémorisé sur des cartes perforées, mais dans une mémoire électronique à l’intérieur de l'ordinateur lui-même. En clair, le ''Manchester Baby'' était le premier '''ordinateur à programme stocké en mémoire''' en français. Au-delà de ça, le Manchester Baby restait quand même très simple, c'était limite un prototype.

Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 nombres de 32 bits, fabriquées avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Une instruction prenant autant de place qu'un nombre en RAM, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Le processeur gérait 8 instructions en tout, mais la seule instruction de calcul qu'il gérait était la soustraction. L'addition n'était pas supportée. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustrait.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. Contrairement à la Manchester Baby, son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

Par la suite, les ordinateurs commerciaux ont vu le jour. Les ordinateurs précédents provenaient de projets de recherches, souvent publics. Mais les entreprises privées se sont mises à fabriquer des ordinateurs elle-mêmes, pour les vendre à d'autres entreprises. On peut notamment citer les ordinateurs comme le UNIVAC I, le Bull Gamma 3 ou les premiers ordinateurs IBM. La performance de ces ordinateurs était nettement plus importante que leurs prédécesseurs, avec des fréquences de l'ordre de la centaine de kilo-hertz. Par exemple, le Bull Gamma 3 allait à 281 kHz, l'IBM 650 allait à 50 Khz.

===La seconde génération : le remplacement des tubes à vides par des transistors===

[[File:IBM 7070.jpg|vignette|Cartes imprimées de l'IBM 704, avec des transistors et résistances dessus.]]

La '''seconde génération''' est celle des ordinateurs fabriqués avec des '''transistors''' isolés, reliés entre avec des fils électriques. Les transistors en question possèdent trois broches, des pattes métalliques sur lesquelles on connecte des fils électriques. Le transistor s'utilise le plus souvent comme un interrupteur commandé par sa troisième broche. Le courant qui traverse les deux premières broches passe ou ne passe pas selon ce qu'on met sur la troisième.

[[File:Transistor basic flow.svg|centre|vignette|Un transistor est un morceau de conducteur, dont la conductivité est contrôlée par sa troisième broche/borne.]]

Les ordinateurs de seconde génération avaient entre 1000 et 500 000 transistors. Les capacités des ordinateurs étaient donc nettement supérieures à celles des ordinateurs de première génération. Une part non négligeable des ordinateurs de seconde génération supportait l'opération de multiplication, absente sur les ordinateurs de première génération. Néanmoins, cela variait beaucoup selon les ordinateurs.

Un exemple assez hors du commun est celui du premier modèle de l'IBM 1620. Le tout premier modèle n'avait aucun circuit de calcul, il n'était même pas capable de faire une addition ou une multiplication. A la place, il utilisait une table d'addition et une table de multiplication en mémoire RAM. Les deux tables devaient être initialisées par le logiciel lors du démarrage de la machine. La table d'addition faisait une centaine de chiffres, la table de multiplication faisait le double. Le processeur de l'ordinateur gérait des instructions pour faire des additions ou des multiplications, mais ces opérations lisaient le résultat dans la table d'addition. Les calculs étaient faits chiffre par chiffre, avec un encodage partiellement décimal, partiellement binaire (des chiffres décimaux étaient encodés en binaire, nous en reparlerons quand nous parlerons du BCD) !

[[File:KL CoreMemory.jpg|vignette|Mémoire à tore de ferrite.]]

Les transistors n'étaient utilisés que pour le processeur et les circuits annexes. La mémoire n'était pas faite en transistors, pas à cette époque. La mémoire était une mémoire aujourd'hui abandonnée, appelée une '''mémoire à tores de ferrite'''. Elle sera détaillée dans un chapitre ultérieur. Mais sachez pour le moment qu'il s'agit d'une mémoire au support magnétique, les données étant stockées sur un support magnétique.

Transistors comme tubes à vide prenaient beaucoup de place, ce qui fait que les ordinateurs étaient assez gros. Concrètement, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le meilleur des cas. C'était l'époque des gros ''mainframes'', reliés à des terminaux, peu puissants comparé aux standards actuels. Seules les grandes entreprises et les grands instituts de recherche pouvaient se payer les services de ce genre d'ordinateurs. Seuls les professionnels avaient accès à ce genre d'équipement.

===La troisième génération : le circuit intégré===

[[File:D8259AC-2.jpg|vignette|Exemple de circuit intégré.]]

La troisième génération est toujours fabriquée avec des transistors, mais dont la taille a été réduite. Avec l'évolution de la technologie, les transistors ont diminué en taille, de plus en plus. Ils sont devenus tellement petits qu'ils ont fini par être regroupés dans des '''circuits intégrés''', des circuits regroupent plusieurs transistors sur la même puce de silicium. Les circuits intégrés se présentent le plus souvent sous la forme de boitiers rectangulaires, comme illustré ci-contre. D'autres ont des boitiers de forme carrées, comme ceux que l'on peut trouver sur les barrettes de mémoire RAM, ou à l'intérieur des clés USB/ disques SSD.

Lors de cette génération, les processeurs étaient fournis en pièces détachées qu'il fallait relier entre elles. Le processeur était composé de plusieurs circuits intégrés séparés, impossible de mettre un processeur dans un seul boitier. Un exemple de processeur conçu en kit est la série des Intel 3000. Elle regroupe plusieurs circuits séparés aux noms à coucher dehors, mais dont vous comprendrez ce qu'ils veulent dire dans les chapitres adéquats : l'Intel 3001 est un séquenceur, l'Intel 3002 regroupe unité de calcul et registres, le 3003 est un circuit d'anticipation de retenue complémentaire du 3002, le 3212 est une mémoire tampon, le 3214 est une unité de gestion des interruptions, les 3216/3226 sont des interfaces de bus mémoire. On pourrait aussi citer la famille de circuits intégrés AMD Am2900.

Même si le processeur était en pièces détachées, utiliser une dizaine de circuits intégrés était nettement mieux que d'utiliser plusieurs milliers de transistors individuels. En conséquence, les ordinateurs ont vu leur taille grandement réduite, passant de pièces entières à une simple armoire, voire à quelques cartes intégrées superposées. De plus, le prix des circuits intégré était abordable, du moins comparé aux ordinateurs d'avant. Le prix des ordinateurs a alors grandement décru, permettant à des entreprises et administrations de taille modeste de s'équiper d'ordinateurs.

===La quatrième génération : le microprocesseur===

[[File:MOS6502.svg|vignette|Microprocesseur, ici un processeur MOS6502, de la quatrième génération.]]

Lors de la troisième génération, les circuits intégrés regroupaient plusieurs dizaines ou centaines de transistors, mais sont rapidement montés en gamme. De centaines de transistors, ils sont passés au millier de transistors, puis au million et maintenant au-delà du milliard. Les transistors étaient devenus tellement petits, tellement miniaturisés, qu'il était devenu possible de mettre un processeur entier dans un circuit intégré. C'est ainsi qu'est né le microprocesseur, à savoir un processeur qui tient tout entier dans un seul circuit imprimé. La quatrième génération d’ordinateur est celle des ordinateurs basés autour d'un microprocesseur.

Les tout premiers microprocesseurs étaient des processeurs à application militaire, comme le processeur du F-14 CADC ou celui de l'Air data computer. Le tout premier microprocesseur commercialisé au grand public est le 4004 d'Intel, sorti en 1971. L'intel 4004 comprenait environ 2300 transistors, avait une fréquence de 740 MHz, pouvait faire 46 opérations différentes, et manipulait des entiers de 4 bits. Il était au départ un processeur de commande, prévu pour être intégré dans la calculatrice Busicom calculator 141-P, mais il fut utilisé pour d'autres applications quelque temps plus tard. Immédiatement après le 4004, les premiers microprocesseurs 8 bits furent commercialisés. Le 4004 fut suivi par le 8008 et quelques autres processeurs 8 bits extrêmement connus, comme le 8080 d'Intel, le 68000 de Motorola, le 6502 ou le Z80.

Les microprocesseurs permirent encore uen fois de réduire la taille des ordinateurs, qui pouvaient tenir dans un boitier de PC, ou un boitier de console de jeu. Le prix des ordinateurs a aussi chuté en même temps que les transistors étaient miniaturisés. C'est cette invention qui permis l'invention des consoles de jeux et des mini-ordinateurs, à savoir les ordinateurs personnels. Sans miniaturisation, on n'aurait pas d'ordinateur personnel, pas de PC fixe ou portable.

==L'organisation du cours : les différents niveaux d'explication==

Le fonctionnement d'un ordinateur est assez complexe à expliquer car les explications peuvent se faire sur plusieurs niveaux. Par plusieurs niveaux, on veut dire qu'un ordinateur est composé de composants très simples, qui sont assemblés pour donner des composants eux-même plus complexes, qui sont eux-même regrouper, etc. Étudier tout cela demande de voir plusieurs niveaux, allant de transistors très petits à des processeurs multicœurs. Les niveaux les plus bas sont de l'électronique pur et dure, alors que ceux plus haut sont à mi-chemin entre électronique et informatique.

===Les niveaux d'abstraction en architecture des ordinateurs===

Les trois premiers niveaux sont de l'électronique pur et dure. Ils correspondent aux premiers chapitres du cours, qui porteront sur les circuits électroniques en général.
* Le premier niveau est celui des '''transistors''', des circuits intégrés, des ''wafer'' et autres circuits de très petite taille.
* Le second niveau est celui des '''portes logiques''', des circuits très basiques, très simples, à la base de tous les autres.
* Le troisième niveau est celui dit de la '''''Register Transfer Level''''', où un circuit électronique est construit à partir de circuits basiques, dont des registres et autres circuits dits combinatoires.
Les deux niveaux suivants sont de l'informatique proprement dit. C'est dans ces deux niveaux qu'on étudie les ordinateurs proprement dit, les circuits qu'il y a dedans et non l'électronique en général.
* Le quatrième niveau est celui de la '''microarchitecture''', qui étudie ce qu'il y a à l'intérieur d'un processeur, d'une mémoire, des périphériques et autres.
* Le cinquième niveau est celui de l''''architecture externe''', qui décrit l'interface du processeur, de la mémoire, d'un périphérique ou autre. Par décrire l'interface, on veut dire : comment un programmeur voit le processeur et la mémoire, comment il peut les manipuler. Une architecture externe unique peut avoir plusieurs microarchitecture, ce qui fait qu'on sépare les deux. Tout cela sera plus clair quand on passera aux chapitres sur le processeur et les mémoires.

Nous n'allons pas voir les 5 niveaux dans l'ordre, des transistors vers l'architecture externe. En réalité, nous allons procéder autrement. La première partie du cours portera sur les trois premiers niveaux, le reste sur les deux autres. Les 5 niveaux seront vus dans des chapitres séparés, du moins le plus possible. Au niveau pédagogique, tout est plus simple si on scinde les 5 niveaux. Bien sûr, il y a quelques explications qui demandent de voir plusieurs niveaux à la fois. Par exemple, dans le chapitre sur les mémoires caches, nous auront des explications portant sur la RTL, la microarchitecture du cache et son architecture externe. Mais le gros du cours tentera de séparer le plus possible les 5 niveaux.

===Les trois parties principales du cours===

Nous allons commencer par parler du binaire, avant de voir les portes logiques. Avec ces portes logiques, nous allons voir comment fabriquer des circuits basiques qui reviendront très souvent dans la suite du cours. Nous verrons les registres, les décodeurs, les additionneurs et plein d'autres circuits. Puis, nous reviendrons au niveau des transistors pour finir la première partie. La raison est que c'est plus simple de faire comme cela. Tout ce qui a trait aux transistors sert à expliquer comment fabriquer des portes logiques, et il faut expliquer les portes logiques pour voir le niveau de la RTL.

Une fois la première partie finie, nous allons voir les différents composants d'un ordinateur. Une première partie expliquera ce qu'il y a dans un ordinateur, quels sont ses composants. Nous y parlerons de l'architecture de base, de la hiérarchie mémoire, des tendances technologiques, et d'autres généralités qui serviront de base pour la suite. Puis, nous verrons dans l'ordre les bus électroniques, les mémoires RAM/ROM, le processeur, les périphériques, les mémoires de stockage (SSD et disques durs) et les mémoires caches. Pour chaque composant, nous allons voir leur architecture externe, avant de voir leur microarchitecture. La raison est que la microarchitecture ne peut se comprendre que quand on sait quelle architecture externe elle implémente.

Enfin, dans une troisième partie, nous allons voir les optimisations majeures présentes dans tous les ordinateurs modernes, avec une partie sur le pipeline et le parallélisme d'instruction, et une autre sur les architectures parallèles. Pour finir, les annexes de fin parlerons de sujets un peu à part.

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    <title>Fonctionnement d'un ordinateur/Les architectures à accumulateur</title>
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      <text bytes="36319" sha1="klq0txs8rhwgaj87u5zrf9cgnh71g23" xml:space="preserve">Les architectures que nous avons vu précédemment dans ce cours disposent de registres pour les données, en plus du pointeur de pile, d'un ''program counter'', et de quelques autres. Elles sont appelées des '''architectures à registres''', terme qui trahit bien le fait qu'elles ont des registres généraux ou spécialisés pour stocker temporairement des données. Et si on leur a donné un nom, c'est parce qu'il existe des architectures qui ne sont pas dans cette catégorie. Il en existe plusieurs types, mais ce chapitre va se concentrer sur les '''architectures à accumulateur'''.

[[File:Isaccumulator.png|vignette|Architecture à accumulateur.]]

Les architectures à accumulateur sont centrées autour d'un registre architectural appelé l''''accumulateur'''. Il est utilisé pour toutes les opérations arithmétiques dyadiques, où il sert à la fois de source et de destination. Toutes les instructions dyadiques sont de type ''load-op'' : une opérande est lue depuis l'accumulateur, le second opérande est lu depuis la mémoire RAM, le résultat de l'instruction est automatiquement mémorisé dans l'accumulateur. Les instructions monadiques peuvent utiliser un opérande dans l'accumulateur, ou dans la mémoire RAM, les deux sont théoriquement possibles.

La conséquence est que le nombre d'accès mémoire est drastiquement diminué : de 3 par instructions sur une architecture mémoire-mémoire, on passe à seulement un avec un accumulateur. Les opérations dyadiques ont besoin d'un seul accès mémoire pour lire la seconde opérande, les opérations monadique en font aussi un seul pour lire leur unique opérande.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|-
! Classe d'architecture
! Nombre d'accès mémoire par opération dyadique
|-
|-
! Architecture à accumulateur
| Un accès mémoire par instruction, pour lire la seconde opérande
|-
! Architecture à registres
| Zéro si les opérandes sont dans les registres, un pour les opérations ''load-op'', LOAD et STORE.
|}

==Le jeu d'instruction des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'accumulateur est adressé grâce au mode d'adressage implicite, de même que le résultat de l'opération. Par contre, les autres opérandes sont localisés avec d'autres modes d'adressage, et lues en mémoire RAM. Le résultat ainsi qu'un des opérandes sont adressés de façon implicite car dans l'accumulateur, seule la seconde opérande étant adressée directement. Grâce à l'accumulateur, une instruction ne fait qu'un seul accès mémoire maximum, ce qui rend le processeur très facile à implémenter.

===Les registres des anciennes architectures à accumulateur===

[[File:IBM 701console.jpg|vignette|IBM 701, console extérieure.]]

Les architectures à accumulateurs sont apparues dès les débuts de l'informatique, un peu après les architectures mémoire-mémoire. Les deux ont existé conjointement pendant un temps. A l'époque, les ordinateurs étaient gigantesques, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le pire des cas, une armoire entière dans le meilleur. Les ordinateurs de l'époque étaient surtout utilisés pour du calcul scientifique ou des tâches d’ingénierie demandant beaucoup de calcul, rarement pour de la compatibilité.

Les nombres flottants n'étaient pas encore apparus. A la place, les ordinateurs de l'époque géraient des nombres entiers de grande taille, de 30 bits ou plus. En conséquence, l'accumulateur faisait facilement 30 à 60 bits. Par exemple, les ordinateurs de la Série scientifique IBM 700/7000 géraient des entiers de 36 bits, l’accumulateur faisait 38 bits : 36 bits plus deux bits pour les débordements. Au passage, de tels processeurs utilisaient l'adressage par mot, et non par byte.

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

Pour donner un exemple, le ''Manchester Baby'', le tout premier ordinateur à programme enregistré en mémoire, était une architecture à accumulateur. Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 adresses de 32 bits, fabriquée avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction par adresse maximum, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés. Le processeur avait un registre accumulateur de 32 bits, un ''program counter'' et un registre d'instruction. Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

Historiquement, les premières architectures à accumulateur ne contenaient aucun autre registre que l'accumulateur. Ce n'est que dans les années 60 que de nombreuses architectures à accumulateur ont ajouté un second '''registre pour les multiplication/divisions'''. Un exemple est celui de l'IBM 701, qui incorporait un registre accumulateur de 38 bits et un registre multiplieur de 36 bits. Le registre mémorise le multiplieur lors d'une opération de multiplication. Il mémorise donc un opérande, pas le résultat. Il peut aussi décaler le multiplieur vers la droite/gauche, ce qui est utile pour exécuter la multiplication. C'est ce qui est fait sur l'IBM 7094.

Une autre possibilité est que ce registre mémorise une partie du résultat de l'opération. Pour rappel, le résultat d'une multiplication/division est codé sur deux fois de bits que ses opérandes. Par exemple, multipliez deux opérandes de 30 bits, vous obtiendrez un résultat de 60 bits. Les 30 bits de poids faible du résultat vont dans l'accumulateur, les 30 bits de poids fort vont dans ce second registre.

Les architectures à accumulateur parfois un '''registre pour le pointeur de pile''', utilisé pour gérer les fonctions/procédures. Les architectures à accumulateurs supportaient une pile d'adresse de retour, souvent une pile d'appel. Mais pour cela, il fallait mémoriser le pointeur de pile dans le processeur, ce qui demandait un registre dédié.

===L'adressage indirect avec l'accumulateur===

Les instructions LOAD et STORE existent bel et bien sur les architectures à accumulateur, mais n'ont pas les mêmes modes d'adressages. L'instruction LOAD copie une donnée de la RAM vers l'accumulateur, l'instruction STORE copie l'accumulateur dans une adresse. Les deux instructions n'ont pas besoin d'adresser l'accumulateur, qui est adressé de manière implicite, juste de préciser l'adresse à lire/écrire.

Les architectures à accumulateur supportaient souvent le mode d'adressage indirect mémoire. Un exemple est celui des ordinateurs Data General Nova, qui sont des architectures à accumulateur et qui supportaient ce mode d'adressage. Les deux instructions LOAD et STORE existaient en deux versions, distinguées par un bit d'indirection. Si ce bit est à 0 dans l'opcode, alors l'instruction utilise le mode d'adressage absolu normal : l'adresse intégrée dans l'instruction est celle de la donnée. Mais s'il est à 1, alors l'adresse intégrée dans l'instruction est celle du pointeur.

Cependant, la présence de l'accumulateur permettait d'utiliser l'adressage indirect à registre, pour gérer les pointeurs. Pour rappel, avec le mode d'adressage indirect à registre, l'adresse à lire/écrire est dans un registre. Ici, l'adresse à lire/écrire est prise dans l'accumulateur, seul registre disponible pour. L'adressage indirect est plus simple à implémenter pour l'instruction LOAD, car elle prend un seul opérande : l'adresse à lire. L'adresse à lire est placée dans l'accumulateur, la donnée lue est elle aussi chargée dans l'accumulateur. Pour l'instruction STORE, il faut fournir deux opérandes, l'adresse et la donnée à écrire, ce qui peut poser problème. Mais au pire, il est toujours possible d'utiliser l'adressage absolu ou indirect mémoire : l'adresse est dans l'instruction, la donnée à écrire dans l'accumulateur.

===L'encodage des instructions===

Sur une architecture à accumulateur l'encodage d'une instruction dyadique est assez simple, vu que l'accumulateur est adressé implicitement. La seconde opérande est localisée soit par une adresse mémoire (adressage absolu), soit est une constante (adressage immédiat). L'adresse mémoire est généralement assez longue, plus que l'opcode.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|+ Encodage d'une instruction dyadique
|-
! rowspan=&quot;2&quot; | Opcode 
| Adresse mémoire (adressage absolu)
|-
| Constante (adressage immédiat)
|}

L'encodage d'une instruction monadique est similaire. Si l'opérande est lue depuis la mémoire RAM, alors l'instruction est encodée comme une instruction dyadique. Il en est de même pour les instructions qui copient une constante dans l'accumulateur. Par contre, si l'opérande est dans l'accumulateur, alors il y a juste besoin d'encoder l'opcode. La majorité des instructions a besoin de préciser une adresse, rares sont celles qui s'en passent. Au vu de cet encodage, les architectures à accumulateur sont qualifiées d''''architectures à une adresse''' par abus de langage.

Il est intéressant de contraster leur encodage avec les architectures à registres. Les architectures à registre doivent encoder deux opérandes en plus de l'opcode, avec éventuellement où enregistrer le résultat sur les architectures 3-adresses. Par contre, les opérandes sont généralement des noms de registre, ce qui prend moins de place qu'une adresse mémoire. A la rigueur, les instructions avec une constante immédiate prennent un peu plus de place, car elles doivent encoder un nom de registre en plus de la constante et de l'opcode. Les instructions ''load-op'' des processeurs CISC sont un peu dans le même cas, sauf qu'il faut remplacer la constante par une adresse, qui a généralement la même taille. Les instructions sont donc en moyenne plus courte sur les processeurs à registre, du fait de la présence de registres.

==La micro-architecture des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'organisation interne d'une architecture à accumulateur est très différente de celle des processeurs à registre. Elle est plus ou moins la même pour tous ces processeurs, le point important étant que le chemin de données se résume à une ALU, un registre accumulateur et le bus de données. L'ALU est reliée au registre accumulateur, ainsi qu'au bus de données pour lire la seconde opérande, comme illustré ci-dessous.

[[File:Accumulator.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur.]]

===L'unité de calcul et l'accumulateur===

Pour simplifier l'implémentation, le résultat est mémorisé dans un registre en sortie de l'unité de calcul. La raison est qu'on ne veut pas altérer l'accumulateur tant que le résultat final n'est pas totalement calculé. Rappelons que l'ALU ne fournit pas un résultat d'un seul bloc, mais que certains bits arrivent avant les autres, typiquement les bits de poids faible. Si le résultat était écrit dans l'accumulateur directement, il écraserait des bits de l’opérande en cours d'utilisation, ce qui fausserait le résultat.

[[File:Accumulateur avec registre de sortie.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur avec registre de sortie]]

Une autre solution utilisait un registre entre l'accumulateur et l'unité de calcul, appelé l’'''''accumulator latch'''''. Il remplace le registre en sortie de l'ALU, dans le sens où il permet d'écrire dans l'accumulateur sans effacer l'opérande, pendant que l’opération est en cours dans l'ALU. L'accumulateur est copié dans l’''accumulator latch'', avant que l'ALU démarre ses calculs. L'opérande est donc maintenue même si on commence à écrire le résultat dans l'accumulateur.

Sur le 8085 d'Intel, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec une constante prédéfinie, ce qui permet d'implémenter certaines instructions très facilement. Par exemple, il peut être initialisé à 0, ce qui permet d'implémenter les instructions MOV et INC (incrémentation). Un MOV est équivalent à faire un OU entre le registre lu et 0. Une instruction INC initialise l'entrée de retenue de l'unité de calcul à 1, puis ajoute 0. La décrémentation est implémentée de la même manière, sauf que l’''accumulator latch'' est initialisé à -2 pour compenser l'entrée de retenue à 1. De plus, pour supporter les conversion de décimal à BCD, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec les constantes 0x00, 0x06, 0x60, or 0x66. L'''accumulator latch'' est relié à divers fils de commande provenant de l'unité de contrôle, qui décide quelle valeur d'initialisation utiliser en fonction de l'instruction décodée.

[[File:Accumulator latch.png|centre|vignette|upright=2|Accumulator latch]]

[[File:Chemin de données à un seul bus.png|vignette|Chemin de données à un seul bus]]

De même, la seconde opérande, celle lue sur le bus de données, est mémorisée dans un registre en amont de l'ALU. C'était notamment très utile si le processeur utilisait une ALU plus courte que les opérandes, avec par exemple une ALU 4 bits pour un CPU 8 bits. Les anciens processeurs à accumulateur de type ''mainframe'' utilisaient des opérandes de grande taille, du genre 36 ou 48 bits, ce qui avait des conséquences sur l'unité de calcul utilisée, ainsi que sur la communication avec la mémoire. Il arrivait que de tels processeurs utilisaient des ALU sérielles, ou du moins octet-sérielles, plutôt qu'une véritable ALU 36 bits. Nous verrons aussi que c'est très utile sur les processeurs à accumulateur avec un bus interne unique, dans la suite du chapitre.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec instructions LOAD/STORE===

Nous venons de voir comment est implémenté l'unité de calcul et l'accumulateur, et comment le tout est relié au bus de données. Mais cela ne permet que d'avoir un processeur à accumulateur rudimentaire, qui ne gére que des instructions arithmétiques et logiques. Il faut aussi gérer le cas des opérations LOAD/STORE et des modes d'adressages associés, mais c'est le séquenceur qui s'en occupe. Avec l'adressage absolu, les instructions LOAD et STORE ne font que connecter l'accumulateur au bus de données. L'instruction STORE nécessite de connecter l'accumulateur au bus de données, de manière à ce que le transfert des données se fasse de l'accumulateur vers le bus de données. L'instruction LOAD s'implémente de la même manière, sauf que le sens de transfert est inversé.

Cependant, il existe une optimisation qui permet d'implémenter l'instruction LOAD sans ajouter de circuits. Pour cela, il suffit que l'unité de calcul gére les opérations ''pass through'', à savoir des opérations qui se contentent de recopier un opérande sur la sortie. Ici, l'idée est de recopier l'opérande provenant du bus de données.

[[File:Architecture à accumulateur, microarchitecture.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur, microarchitecture]]

Pour gérer nativement l'adressage indirect à registre, il suffit de connecter l'accumulateur au bus d'adresse. Le plus simple est d'ajouter un multiplexeur, comme illustré ci-dessous. La donnée lue est copiée dans l'accumulateur, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un registre d’interfaçage, l'accumulateur n'étant pas utilisable à la fois pour le bus d'adresse et de données.

[[File:Adressage indirect sur une architecture à accumulateur.png|centre|vignette|upright=2|Adressage indirect sur une architecture à accumulateur]]

Pour finir, voyons comment le pointeur de pile et le ''program counter'' sont implémentés. Les architectures à accumulateur ont souvent des adresses de taille différente des données, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un circuit incrémenteur dédié pour incrémenter le ''program counter'', plutôt que de l'incrémenter via l'unité de calcul. Les architectures à accumulateur ont parfois un pointeur de pile, qui gère une pile d'adresse de retour, pas une vraie pile d'appel. Aussi, le pointeur de pile est censé être incrémenté et décrémenté, pas plus. Pas d'addition ou de soustraction pour gérer des cadres de pile. Là encore, c'est la solution de l'incrémenteur séparé qui est retenue. Pour économiser des transistors, il n'y a qu'un seul incrémenteur partagé pour les deux.

==Les architectures à accumulateur à registres d'indice==

Les architectures à accumulateur décrites dans la section précédente sont capables de faire de l'adressage indirect, mais n'incluent pas les modes d'adressage base + indice et absolus indicés, qui prennent une adresse et y ajoute un indice. Il s'agit des toutes premières architectures à accumulateur, comme les premiers ordinateurs IBM ou le fameux PDP-8. Mais par la suite, les processeurs à accumulateurs ont inclus un support des modes d'adressages indicés, grâce à des '''registres d'indice'''.

===Les registres d'indice===

Les registres d'indice stockent des indices de tableaux. Ils permettaient de supporter deux modes d'adressage :
* Le '''mode d'adressage absolu indicé''' où une adresse fixe est additionnée à un indice variable. L'adresse fixe est intégrée dans l'instruction (adressage absolu), l'indice est dans un registre d'indice.
* Le '''mode d'adressage base + indice''', où l'adresse est dans l'accumulateur et l'indice dans le registre d'indice.

Les processeurs à accumulateur supportaient souvent des variantes des modes d'adressage précédents, où le registre d'indice était automatiquement incrémenté ou décrémenté à chaque utilisation.

Au départ, ces processeurs n'utilisaient qu'un seul registre d'indice qui se comportait comme un second accumulateur spécialisé dans les calculs d'adresses mémoire. Le processeur supportait de nouvelles instructions qui utilisaient ce registre d'indice de façon implicite. Mais avec le temps, les processeurs finirent par incorporer plusieurs de ces registres. Les instructions de lecture ou d'écriture devaient alors préciser quel registre d'indice utiliser, en précisant un nom de registre d'indice, un numéro de registre d'indice.

Il faut préciser que les registres d'indice ont une taille bien plus petite que l'accumulateur. Ils mémorisent des indices codés sur 16 bits ou moins, alors que l'accumulateur faisait typiquement 36 à 48 bits, parfois plus. La taille classique sur les anciens ''mainframes'' était de 15 bits, parfois moins. Il n'était pas rare de tomber sur des registres d'indice de 8 ou 9 bits. Leur petite taille rendait leur implémentation matérielle peu couteuse. Et c'est ce qui explique qu'ils étaient préférés à l'usage d'un second accumulateur.

Un exemple est le cas du processeur Motorola 6809, un processeur à accumulateur qui contient deux registres d'indices nommés X et Y. L'accumulateur est noté D et fait 16 bits, il peut être parfois géré comme deux accumulateurs séparés A et B de 8 bits chacun. Il contenait aussi deux pointeurs de pile, l'un pour les programmes, l'autre pour le système d'exploitation, ainsi qu'un ''program counter''. Le registre de page était utilisé pour l'adressage absolu, comme vu dans le chapitre sur les modes d'adressage.

[[File:6809 Internal Registers.svg|centre|vignette|upright=2|6809 Internal Registers]]

Les processeurs IBM avaient autrefois plusieurs registres d'indice. Par exemple, l'IBM 704 avait trois registres d'indice de 15 bits. Leur contenu était soustrait de l'adresse absolue. Une instruction pouvait utiliser plusieurs registres d'indice pour adresser son opérande. Toute instruction utilisait trois bits pour sélectionner les registres d'indice utilisés. Fait assez original, lorsque plusieurs registres d'indice sont sélectionnés, le processeur n'additionne pas les trois registres à l'adresse de base. À la place, il fait un OU bit à bit entre les registres d'indice sélectionnés, et additionne le résultat à l'adresse.

Les processeurs IBM à accumulateur ont fait ça sur toute la gamme IBM 700/7000, pour des raisons de compatibilité. Les processeurs suivants avaient 7 registres d'indices, mais conservaient les trois bits pour adresser les registres d'indices. Ils pouvaient fonctionner dans deux modes. Le premier mode est plus intuitif : les trois bits précisent un registre d'indice parmi les 7, qui est additionné avec l'adresse absolue. La valeur zéro indique qu'aucun registre d'indice n'est utilisé, ce qui explique qu'il y a 7 registres d'indice et non 8. Un second mode, compatible avec l'IBM 704, fait un OU logique entre les registres d'indice sélectionnés. Seuls les trois premiers registres d'indices peuvent être sélectionnés dans ce mode. Il y a deux instructions pour changer de mode : une pour passer en mode compatible, l'autre pour le quitter pour l'autre mode.

Quelques rares processeurs à registres généraux ont utilisés des registres d'indice, en plus des registres généraux. Ce qui fait l'association que nous avons faite entre registres d'indice et architectures à accumulateur est imparfait, bien que solide sur le principe. Un exemple d'architecture de ce type sont les architectures de la série UNIVAC 1100/2200. Ils disposaient de 128 registres, qui étaient mappés en mémoire à partir de l'adresse mémoire 0, la majorité étant inaccessibles par le programmeur. Ils regroupaient 12 registres accumulateurs, 11 registres d'indice et 4 registres hybrides qui pouvaient servir soit de registre d'indice, soit de registres accumulateurs.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec registres d'indice===

La présence de registres d'indice modifie grandement l'implémentation du processeur. En effet, il faut rajouter un banc de registre pour les registres d'indice. Le banc de registre est monoport, car on a besoin de lire ou d'écrire un indice à la fois. Et il faut aussi potentiellement rajouter de quoi faire les calculs d'adresse. Deux solutions sont possibles : une ALU dédiée aux calculs d'adresse, une seule ALU pour toutes les opérations.

Dans le premier cas, il y a une ALU séparée associée aux registres d'indice. L'ALU et les registres d'indice sont placés en sortie du séquenceur, en-dehors du chemin de données, la sortie de l'ALU est directement connectée au bus d'adresse. L'unité de calcul d'adresse peut être utilisée pour incrémenter le ''program counter''. Un défaut de cette approche est qu'elle ne gère pas l'adresse indirect à registre.

[[File:Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé.png|centre|vignette|upright=2|Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé]]

Une autre option utilise un bus interne, qui interconnecte tout le chemin de données. Dans sa version la plus simple, il est relié à l'accumulateur, l'unité de calcul, le banc de registre d'indice et le bus de données. Avec cette solution, l'ALU est utilisé à la fois pour calculer les adresses et pour les instructions de calcul. En reliant le bus interne au bus d'adresse à travers un multiplexeur, on gère naturellement les adressages indirects.

[[File:Architecture à accumulateur avec registres associés.png|centre|vignette|upright=2.5|Architecture à accumulateur avec registres associés]]

Il faut noter que sur les architectures Von Neumann, le séquenceur est relié à ce bus interne. En effet, charger une instruction demande de passer par le bus mémoire, donc par l’intermédiaire de ce bus internet. Le ''program counter'' est envoyé sur ce bus pour lire l'instruction, puis l'instruction lue est recopiée dans le registre d'instruction. Le chargement d'une instruction est donc géré comme une lecture des plus classiques. De plus, cela permet d'incrémenter le ''program counter'' au niveau de l'unité de calcul entière. Le ''program counter'' est envoyé sur le bus interne, incrémenté par l'ALU, puis le résultat est recopié dans le ''program counter'' via le bus interne.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

==Les processeurs bi-accumulateurs : le Motorola 6800==

Le Motorola 6800 était un processeur 8 bits qui gérait des adresses de 16 bits. Il contenait deux accumulateurs nommés A et B, de 8 bits chacun. Il disposait aussi d'un registre d'indice, d'un pointeur de pile et d'un ''program counter'', tous les trois de 16 bits. Le registre d'état regroupait 6 bits, qu'on ne détaillera pas ici.

[[File:MC6800 Processor Diagram.png|centre|vignette|upright=2|Interface et registres du MC6800.]]

La présence des deux accumulateurs impactait surtout les instructions dyadiques. Les instructions monadiques avaient juste à préciser où se trouvait l'opérande : soit en RAM, soit dans le premier accumulateur, soit dans le second. Pour les opérations dyadiques, la gestion était totalement différente. En théorie, le premier opérande est dans un accumulateur, soit A, soit B. La seconde opérande vient soit de l'autre accumulateur, soit de la mémoire RAM. Et selon les instructions, tout variait.

Pour l'addition, il y avait trois instructions. Les deux premières additionnaient un opérande provenant de la mémoire avec un accumulateur. L'instruction ADDA sélectionnait le premier accumulateur, l'instruction ADDB sélectionnait le second accumulateur. Mais une troisième instruction, l’instruction ABA, permettait d'additionner le contenu des deux accumulateurs.

Pour les autres opérations, il n'était pas possible d'utiliser les deux accumulateurs en même temps. La seule possibilité était de faire une opération entre un accumulateur et un opérande venant de la mémoire. Toutes les instructions étaient en double, avec une copie par accumulateur. Par exemple, l'instruction ANDA faisait un ET entre l’accumulateur A et l'opérande mémoire, l'instruction ANDB faisait pareil avec l'accumulateur B.

==Les architectures hybrides registres-accumulateur==

Il a existé quelques architectures qui étaient des hybrides entre architectures à accumulateur et architecture à registre. Elles ont servi de transition entre les deux, durant les années 80-90. Elles avaient un accumulateur unique couplé à un banc de registres généraux. Par exemple, les premiers processeurs Intel 8 bits étaient des processeurs hybrides-accumulateur. Lles CPU Intel 8 bits disposaient de 7 registres de 8 bits nommés A, B, C, D, E, F, H, L, SP. Ils correspondent respectivement à :
* l'accumulateur A ;
* six registres nommés B, C, D, E, H et L ;
* le registre d'état F ;
* le pointeur de pile SP.

Sur ces processeurs, les instructions dyadiques devaient mettre leur premier opérande dans l'accumulateur, la seconde provenait soit des registres, soit de la RAM, soit d'une constante immédiate. Les opérations monadiques pouvaient lire leur opérande depuis l'accumulateur, les autres registres ou la RAM, tout était permis. Les registres d'indices disparaissaient sur ces architectures, en théorie. Les registres généraux pouvaient être utilisés comme registre d'indice ou pour stocker des opérandes, ils étaient assez versatiles pour servir de registres d'indices.

La présence de registres a de nombreux avantages, comparé aux architectures à accumulateur pures. Les instructions arithmétiques sont plus rapide, lire un registre étant plus rapide qu'un accès RAM. Les performances sont donc augmentées. De plus, les instructions arithmétiques utilisant ces registres sont plus courtes : pas besoin d'encoder une adresse mémoire, un nom de registre suffit. Vu que les processeurs de l’époque avaient des instructions de taille variable, cela améliorait la densité de code.

La microarchitecture de ces processeurs est très similaire à celle d'un processeur avec des registres d'indices. La seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Le banc de registre est systématiquement monoport, car il n'avait aucune raison d'être multiport. Pour les instructions dyadiques, seules à lire deux opérandes, il ne servait que pour la seconde opérande, la première était lue depuis l'accumulateur.

Les processeurs hybrides registre-accumulateur se classent en deux types principaux : ceux qui ont un seul bus interne, et ceux qui en ont deux. Le premier cas est identique à celui vu précédemment pour les architectures à accumulateur avec registres d'indice, à la seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Afin de gérer l'adressage indirect à registre, le bus interne est connecté aux deux registres d’interfaçage mémoire.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

Notons que cela permet aussi d'implémenter facilement les branchements indirects, car le bus interne permet d'échanger des adresses entre ''program counter'' et banc de registre. De même, il est possible d'utiliser l'ALU pour gérer les branchements indirects., en plus de l'utiliser pour incrémenter le ''program counter''.

[[File:Single bus organization.jpg|centre|vignette|upright=2|Single bus organization]]

Une autre solution utilisait deux bus internes : un connecté au bus de données, un autre relié au bus d'adresse. Le bus de commande mémoire était lui commandé par le séquenceur, l'unité de contrôle. L'intermédiaire entre ces deux bus était le banc de registre, ainsi que les autres registres. Le banc de registre était connecté aux deux bus interne, avec un port de lecture relié au bus d'adresse, un port de lecture-écriture relié au bus de données. Le port de lecture était utilisé pour l'adressage indirect, l'autre l'était pour le reste.

[[File:Proz1-e.png|centre|vignette|upright=2|Intérieur d'un processeur.]]

L'organisation à deux bus simplifiait la gestion du ''program counter'' et le chargement des instructions. Le ''program counter'' était soit séparé du banc de registre, soit placé dans le banc de registre. Les deux solutions étaient utilisés, tout dépend du processeur. Il faut noter que si le ''program counter'' est intégré au banc de registres, alors la microarchitecture du processeur est bien plus simple. L'envoi du ''program counter'' sur le bus d'adresse utilise le port de lecture relié au bus d'adresse, qui sert aussi pour l'adressage indirect. L'économie de circuits, sans compter la simplicité d'implémentation que cela implique, explique sans doute que la technique a été utilisée sur quelques processeurs anciens.

Le ''program counter'' était généralement incrémenté par l'ALU, ce qui explique qu'il soit connecté au bus interne pour les données. La connexion est aussi utile pour gérer les branchements indirects, qui copient un registre dans le ''program counter'', ainsi que les branchements relatifs (addition dans l'ALU), voire les branchements directs (l'adresse vers laquelle brancher est envoyée en entrée de l'ALU et propagée en sortie avec une opération ''pass through'').

[[File:Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres.png|centre|vignette|upright=2|Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres]]

===Les registres d'interruption avec un processeur hybride-accumulateur : l'exemple du Z80===

Un exemple de processeur registre-accumulateur à deux bus interne est le Z80, un processeur fortement inspiré des CPU Intel 8 bits. Il a un jeu d'instruction similaire, mais a diverses améliorations par rapport au design original. Notamment, le processeur a des registres séparés pour les interruptions.

Sur le Z80, les registres généraux sont dupliqués avec 6 registres pour les interruptions et 6 registres pour les programmes autres. Leur copie pour les interruptions sont nommées B', C', D', E', H', L'. Les 12 registres sont placés dans le banc de registre, ce qui implique que le fenêtrage de registres est utilisé pour gérer la séparation entre registre d'interruption et normaux. Il faut noter que l'accumulateur et le registre d'état sont aussi dupliqués, leurs copies étant nommées A' et F'. Mais leur duplication se fait autrement que par fenêtrage de registre.

En plus des registres précédents, le Z80 incorporait deux registres d'indice nommés X et Y, ainsi qu'un pointeur de pile SP et un ''program counter'' PC. Ils n'étaient pas dupliqués pour les interruptions. Les registres d'indice étaient reliés à une unité de calcul d'adresse. L'unité de calcul d'adresse prenait deux opérandes : un indice, et une adresse mémoire provenant soit du banc de registre, soit de l'accumulateur. En clair, l'unité de calcul d'adresse faisait le lien entre les deux bus internet : le bus de données interne en entrée, le bus d'adresse en sortie.

À l'intérieur du processeur, tous les registres étaient regroupés dans un banc de registre unique, sauf les accumulateurs, les registres d'état et le ''program counter''. Bien que ce ne soit pas indiqué sur le schéma ci-dessous, le ''program counter'' est séparé du banc de registre, alors que le pointeur de pile est dedans. Le compteur IR est lui associé au ''program counter'', il est sortit du banc de registre. Le Z80 utilise lui aussi un incrémenteur séparé de l'ALU, qui est utilisé pour mettre à jour le ''program counter'', le pointeur de pile et un compteur de rafraichissement mémoire nommé IR sur le Z80 (pour rappel, le rafraichissement mémoire demande de balayer la mémoire d'adresse en adresse et été fait par le CPU à l'époque). De plus, il est utilisé pour les instructions INC et DEC qui incrémentent une opérande de 16 bits obtenue en combinant deux registres de 8 bits. En clair, l'incrémenteur du ''program counter'' a été réutilisé de beaucoup de manières originales.

[[File:Z80 arch.svg|centre|vignette|upright=3|Microarchitecture du Z80.]]

Le Z80 incorporait des instructions pour échanger le contenu des deux ensembles de registres, accumulateur inclus. Elles permettaient d'utiliser les registres d'interruption pour les programmes et réciproquement. En clair, cela doublait le nombre de registres si les interruptions n'étaient pas utilisées.
* L'instruction EXX échangeait les deux fenêtres de registres généraux : les registres B, C, D, E, H et L devenaient les registres B', C', D', E', H' et L' et inversement.
* L'instruction EX échangeait l'accumulateur et le registre d'état : les registres A,F devenait A',F' et inversement.

Le fenêtrage de registre était modifié par l'instruction EXX, qui échangeait les deux fenêtres de registres. Pour l'implémenter, une bascule était ajouté au processeur, appelons-la la bascule INT. Elle était relié au bus d'adresse du banc de registre, dont elle mémorisait le bit de poids fort. L'instruction EXX inversait la valeur de la bascule INT. Il est aussi possible d'échanger le contenu des registres D,E et H,L avec une instruction dédiée, ce qui est là encore fait par deux bascules : une pour les registres D,E et une autre pour les registres H,L.

Pour l'accumulateur et le registre d'état, le choix entre registre normal et registre d'interruption se faisait là encore par une seconde bascule appelée la bascule A. La bascule est reliée à un multiplexeur et un démultiplexeur, qui permet de choisir quel accumulateur relier à l'unité de calcul. L'instruction EX inverse le contenu de la bascule A.

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      <text bytes="36269" sha1="2odvhhyeh8t9l81rfo0n5r1jfacl500" xml:space="preserve">Les architectures que nous avons vu précédemment dans ce cours disposent de registres pour les données, en plus du pointeur de pile, d'un ''program counter'', et de quelques autres. Elles sont appelées des '''architectures à registres''', terme qui trahit bien le fait qu'elles ont des registres généraux ou spécialisés pour stocker temporairement des données. Et si on leur a donné un nom, c'est parce qu'il existe des architectures qui ne sont pas dans cette catégorie. Il en existe plusieurs types, mais ce chapitre va se concentrer sur les '''architectures à accumulateur'''.

[[File:Isaccumulator.png|vignette|Architecture à accumulateur.]]

Les architectures à accumulateur sont centrées autour d'un registre architectural appelé l''''accumulateur'''. Il est utilisé pour toutes les opérations arithmétiques dyadiques, où il sert à la fois de source et de destination. Toutes les instructions dyadiques sont de type ''load-op'' : une opérande est lue depuis l'accumulateur, le second opérande est lu depuis la mémoire RAM, le résultat de l'instruction est automatiquement mémorisé dans l'accumulateur. Les instructions monadiques peuvent utiliser un opérande dans l'accumulateur, ou dans la mémoire RAM, les deux sont théoriquement possibles.

La conséquence est que le nombre d'accès mémoire est drastiquement diminué : de 3 par instructions sur une architecture mémoire-mémoire, on passe à seulement un avec un accumulateur. Les opérations dyadiques ont besoin d'un seul accès mémoire pour lire la seconde opérande, les opérations monadique en font aussi un seul pour lire leur unique opérande.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|-
! Classe d'architecture
! Nombre d'accès mémoire par opération dyadique
|-
|-
! Architecture à accumulateur
| Un accès mémoire par instruction, pour lire la seconde opérande
|-
! Architecture à registres
| Zéro si les opérandes sont dans les registres, un pour les opérations ''load-op'', LOAD et STORE.
|}

==Le jeu d'instruction des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'accumulateur est adressé grâce au mode d'adressage implicite, de même que le résultat de l'opération. Par contre, les autres opérandes sont localisés avec d'autres modes d'adressage, et lues en mémoire RAM. Le résultat ainsi qu'un des opérandes sont adressés de façon implicite car dans l'accumulateur, seule la seconde opérande étant adressée directement. Grâce à l'accumulateur, une instruction ne fait qu'un seul accès mémoire maximum, ce qui rend le processeur très facile à implémenter.

===Les registres des anciennes architectures à accumulateur===

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

Les architectures à accumulateurs sont apparues dès les débuts de l'informatique. Le tout premier ordinateur à programme enregistré en mémoire, le ''Manchester Baby'', était une architecture à accumulateur. Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 adresses de 32 bits, fabriquée avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours).

Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction par adresse maximum, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Le processeur avait un registre accumulateur de 32 bits, un ''program counter'' et un registre d'instruction. Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

[[File:IBM 701console.jpg|vignette|IBM 701, console extérieure.]]

Les architectures à accumulateur étaient communes dans les années 50-60. A l'époque, les ordinateurs étaient gigantesques, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le pire des cas, une armoire entière dans le meilleur. Les ordinateurs de l'époque étaient surtout utilisés pour du calcul scientifique ou des tâches d’ingénierie demandant beaucoup de calcul, rarement pour de la compatibilité.

Les nombres flottants n'étaient pas encore apparus. A la place, les ordinateurs de l'époque géraient des nombres entiers de grande taille, de 30 bits ou plus. En conséquence, l'accumulateur faisait facilement 30 à 60 bits. Par exemple, les ordinateurs de la Série scientifique IBM 700/7000 géraient des entiers de 36 bits, l’accumulateur faisait 38 bits : 36 bits plus deux bits pour les débordements. Au passage, de tels processeurs utilisaient l'adressage par mot, et non par byte.

Historiquement, les premières architectures à accumulateur ne contenaient aucun autre registre que l'accumulateur. Ce n'est que dans les années 60 que de nombreuses architectures à accumulateur ont ajouté un second '''registre pour les multiplication/divisions'''. Un exemple est celui de l'IBM 701, qui incorporait un registre accumulateur de 38 bits et un registre multiplieur de 36 bits. Le registre mémorise le multiplieur lors d'une opération de multiplication. Il mémorise donc un opérande, pas le résultat. Il peut aussi décaler le multiplieur vers la droite/gauche, ce qui est utile pour exécuter la multiplication. C'est ce qui est fait sur l'IBM 7094.

Une autre possibilité est que ce registre mémorise une partie du résultat de l'opération. Pour rappel, le résultat d'une multiplication/division est codé sur deux fois de bits que ses opérandes. Par exemple, multipliez deux opérandes de 30 bits, vous obtiendrez un résultat de 60 bits. Les 30 bits de poids faible du résultat vont dans l'accumulateur, les 30 bits de poids fort vont dans ce second registre.

Les architectures à accumulateur parfois un '''registre pour le pointeur de pile''', utilisé pour gérer les fonctions/procédures. Les architectures à accumulateurs supportaient une pile d'adresse de retour, souvent une pile d'appel. Mais pour cela, il fallait mémoriser le pointeur de pile dans le processeur, ce qui demandait un registre dédié.

===L'adressage indirect avec l'accumulateur===

Les instructions LOAD et STORE existent bel et bien sur les architectures à accumulateur, mais n'ont pas les mêmes modes d'adressages. L'instruction LOAD copie une donnée de la RAM vers l'accumulateur, l'instruction STORE copie l'accumulateur dans une adresse. Les deux instructions n'ont pas besoin d'adresser l'accumulateur, qui est adressé de manière implicite, juste de préciser l'adresse à lire/écrire.

Les architectures à accumulateur supportaient souvent le mode d'adressage indirect mémoire. Un exemple est celui des ordinateurs Data General Nova, qui sont des architectures à accumulateur et qui supportaient ce mode d'adressage. Les deux instructions LOAD et STORE existaient en deux versions, distinguées par un bit d'indirection. Si ce bit est à 0 dans l'opcode, alors l'instruction utilise le mode d'adressage absolu normal : l'adresse intégrée dans l'instruction est celle de la donnée. Mais s'il est à 1, alors l'adresse intégrée dans l'instruction est celle du pointeur.

Cependant, la présence de l'accumulateur permettait d'utiliser l'adressage indirect à registre, pour gérer les pointeurs. Pour rappel, avec le mode d'adressage indirect à registre, l'adresse à lire/écrire est dans un registre. Ici, l'adresse à lire/écrire est prise dans l'accumulateur, seul registre disponible pour. L'adressage indirect est plus simple à implémenter pour l'instruction LOAD, car elle prend un seul opérande : l'adresse à lire. L'adresse à lire est placée dans l'accumulateur, la donnée lue est elle aussi chargée dans l'accumulateur. Pour l'instruction STORE, il faut fournir deux opérandes, l'adresse et la donnée à écrire, ce qui peut poser problème. Mais au pire, il est toujours possible d'utiliser l'adressage absolu ou indirect mémoire : l'adresse est dans l'instruction, la donnée à écrire dans l'accumulateur.

===L'encodage des instructions===

Sur une architecture à accumulateur l'encodage d'une instruction dyadique est assez simple, vu que l'accumulateur est adressé implicitement. La seconde opérande est localisée soit par une adresse mémoire (adressage absolu), soit est une constante (adressage immédiat). L'adresse mémoire est généralement assez longue, plus que l'opcode.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|+ Encodage d'une instruction dyadique
|-
! rowspan=&quot;2&quot; | Opcode 
| Adresse mémoire (adressage absolu)
|-
| Constante (adressage immédiat)
|}

L'encodage d'une instruction monadique est similaire. Si l'opérande est lue depuis la mémoire RAM, alors l'instruction est encodée comme une instruction dyadique. Il en est de même pour les instructions qui copient une constante dans l'accumulateur. Par contre, si l'opérande est dans l'accumulateur, alors il y a juste besoin d'encoder l'opcode. La majorité des instructions a besoin de préciser une adresse, rares sont celles qui s'en passent. Au vu de cet encodage, les architectures à accumulateur sont qualifiées d''''architectures à une adresse''' par abus de langage.

Il est intéressant de contraster leur encodage avec les architectures à registres. Les architectures à registre doivent encoder deux opérandes en plus de l'opcode, avec éventuellement où enregistrer le résultat sur les architectures 3-adresses. Par contre, les opérandes sont généralement des noms de registre, ce qui prend moins de place qu'une adresse mémoire. A la rigueur, les instructions avec une constante immédiate prennent un peu plus de place, car elles doivent encoder un nom de registre en plus de la constante et de l'opcode. Les instructions ''load-op'' des processeurs CISC sont un peu dans le même cas, sauf qu'il faut remplacer la constante par une adresse, qui a généralement la même taille. Les instructions sont donc en moyenne plus courte sur les processeurs à registre, du fait de la présence de registres.

==La micro-architecture des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'organisation interne d'une architecture à accumulateur est très différente de celle des processeurs à registre. Elle est plus ou moins la même pour tous ces processeurs, le point important étant que le chemin de données se résume à une ALU, un registre accumulateur et le bus de données. L'ALU est reliée au registre accumulateur, ainsi qu'au bus de données pour lire la seconde opérande, comme illustré ci-dessous.

[[File:Accumulator.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur.]]

===L'unité de calcul et l'accumulateur===

Pour simplifier l'implémentation, le résultat est mémorisé dans un registre en sortie de l'unité de calcul. La raison est qu'on ne veut pas altérer l'accumulateur tant que le résultat final n'est pas totalement calculé. Rappelons que l'ALU ne fournit pas un résultat d'un seul bloc, mais que certains bits arrivent avant les autres, typiquement les bits de poids faible. Si le résultat était écrit dans l'accumulateur directement, il écraserait des bits de l’opérande en cours d'utilisation, ce qui fausserait le résultat.

[[File:Accumulateur avec registre de sortie.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur avec registre de sortie]]

Une autre solution utilisait un registre entre l'accumulateur et l'unité de calcul, appelé l’'''''accumulator latch'''''. Il remplace le registre en sortie de l'ALU, dans le sens où il permet d'écrire dans l'accumulateur sans effacer l'opérande, pendant que l’opération est en cours dans l'ALU. L'accumulateur est copié dans l’''accumulator latch'', avant que l'ALU démarre ses calculs. L'opérande est donc maintenue même si on commence à écrire le résultat dans l'accumulateur.

Sur le 8085 d'Intel, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec une constante prédéfinie, ce qui permet d'implémenter certaines instructions très facilement. Par exemple, il peut être initialisé à 0, ce qui permet d'implémenter les instructions MOV et INC (incrémentation). Un MOV est équivalent à faire un OU entre le registre lu et 0. Une instruction INC initialise l'entrée de retenue de l'unité de calcul à 1, puis ajoute 0. La décrémentation est implémentée de la même manière, sauf que l’''accumulator latch'' est initialisé à -2 pour compenser l'entrée de retenue à 1. De plus, pour supporter les conversion de décimal à BCD, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec les constantes 0x00, 0x06, 0x60, or 0x66. L'''accumulator latch'' est relié à divers fils de commande provenant de l'unité de contrôle, qui décide quelle valeur d'initialisation utiliser en fonction de l'instruction décodée.

[[File:Accumulator latch.png|centre|vignette|upright=2|Accumulator latch]]

[[File:Chemin de données à un seul bus.png|vignette|Chemin de données à un seul bus]]

De même, la seconde opérande, celle lue sur le bus de données, est mémorisée dans un registre en amont de l'ALU. C'était notamment très utile si le processeur utilisait une ALU plus courte que les opérandes, avec par exemple une ALU 4 bits pour un CPU 8 bits. Les anciens processeurs à accumulateur de type ''mainframe'' utilisaient des opérandes de grande taille, du genre 36 ou 48 bits, ce qui avait des conséquences sur l'unité de calcul utilisée, ainsi que sur la communication avec la mémoire. Il arrivait que de tels processeurs utilisaient des ALU sérielles, ou du moins octet-sérielles, plutôt qu'une véritable ALU 36 bits. Nous verrons aussi que c'est très utile sur les processeurs à accumulateur avec un bus interne unique, dans la suite du chapitre.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec instructions LOAD/STORE===

Nous venons de voir comment est implémenté l'unité de calcul et l'accumulateur, et comment le tout est relié au bus de données. Mais cela ne permet que d'avoir un processeur à accumulateur rudimentaire, qui ne gére que des instructions arithmétiques et logiques. Il faut aussi gérer le cas des opérations LOAD/STORE et des modes d'adressages associés, mais c'est le séquenceur qui s'en occupe. Avec l'adressage absolu, les instructions LOAD et STORE ne font que connecter l'accumulateur au bus de données. L'instruction STORE nécessite de connecter l'accumulateur au bus de données, de manière à ce que le transfert des données se fasse de l'accumulateur vers le bus de données. L'instruction LOAD s'implémente de la même manière, sauf que le sens de transfert est inversé.

Cependant, il existe une optimisation qui permet d'implémenter l'instruction LOAD sans ajouter de circuits. Pour cela, il suffit que l'unité de calcul gére les opérations ''pass through'', à savoir des opérations qui se contentent de recopier un opérande sur la sortie. Ici, l'idée est de recopier l'opérande provenant du bus de données.

[[File:Architecture à accumulateur, microarchitecture.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur, microarchitecture]]

Pour gérer nativement l'adressage indirect à registre, il suffit de connecter l'accumulateur au bus d'adresse. Le plus simple est d'ajouter un multiplexeur, comme illustré ci-dessous. La donnée lue est copiée dans l'accumulateur, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un registre d’interfaçage, l'accumulateur n'étant pas utilisable à la fois pour le bus d'adresse et de données.

[[File:Adressage indirect sur une architecture à accumulateur.png|centre|vignette|upright=2|Adressage indirect sur une architecture à accumulateur]]

Pour finir, voyons comment le pointeur de pile et le ''program counter'' sont implémentés. Les architectures à accumulateur ont souvent des adresses de taille différente des données, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un circuit incrémenteur dédié pour incrémenter le ''program counter'', plutôt que de l'incrémenter via l'unité de calcul. Les architectures à accumulateur ont parfois un pointeur de pile, qui gère une pile d'adresse de retour, pas une vraie pile d'appel. Aussi, le pointeur de pile est censé être incrémenté et décrémenté, pas plus. Pas d'addition ou de soustraction pour gérer des cadres de pile. Là encore, c'est la solution de l'incrémenteur séparé qui est retenue. Pour économiser des transistors, il n'y a qu'un seul incrémenteur partagé pour les deux.

==Les architectures à accumulateur à registres d'indice==

Les architectures à accumulateur décrites dans la section précédente sont capables de faire de l'adressage indirect, mais n'incluent pas les modes d'adressage base + indice et absolus indicés, qui prennent une adresse et y ajoute un indice. Il s'agit des toutes premières architectures à accumulateur, comme les premiers ordinateurs IBM ou le fameux PDP-8. Mais par la suite, les processeurs à accumulateurs ont inclus un support des modes d'adressages indicés, grâce à des '''registres d'indice'''.

===Les registres d'indice===

Les registres d'indice stockent des indices de tableaux. Ils permettaient de supporter deux modes d'adressage :
* Le '''mode d'adressage absolu indicé''' où une adresse fixe est additionnée à un indice variable. L'adresse fixe est intégrée dans l'instruction (adressage absolu), l'indice est dans un registre d'indice.
* Le '''mode d'adressage base + indice''', où l'adresse est dans l'accumulateur et l'indice dans le registre d'indice.

Les processeurs à accumulateur supportaient souvent des variantes des modes d'adressage précédents, où le registre d'indice était automatiquement incrémenté ou décrémenté à chaque utilisation.

Au départ, ces processeurs n'utilisaient qu'un seul registre d'indice qui se comportait comme un second accumulateur spécialisé dans les calculs d'adresses mémoire. Le processeur supportait de nouvelles instructions qui utilisaient ce registre d'indice de façon implicite. Mais avec le temps, les processeurs finirent par incorporer plusieurs de ces registres. Les instructions de lecture ou d'écriture devaient alors préciser quel registre d'indice utiliser, en précisant un nom de registre d'indice, un numéro de registre d'indice.

Il faut préciser que les registres d'indice ont une taille bien plus petite que l'accumulateur. Ils mémorisent des indices codés sur 16 bits ou moins, alors que l'accumulateur faisait typiquement 36 à 48 bits, parfois plus. La taille classique sur les anciens ''mainframes'' était de 15 bits, parfois moins. Il n'était pas rare de tomber sur des registres d'indice de 8 ou 9 bits. Leur petite taille rendait leur implémentation matérielle peu couteuse. Et c'est ce qui explique qu'ils étaient préférés à l'usage d'un second accumulateur.

Un exemple est le cas du processeur Motorola 6809, un processeur à accumulateur qui contient deux registres d'indices nommés X et Y. L'accumulateur est noté D et fait 16 bits, il peut être parfois géré comme deux accumulateurs séparés A et B de 8 bits chacun. Il contenait aussi deux pointeurs de pile, l'un pour les programmes, l'autre pour le système d'exploitation, ainsi qu'un ''program counter''. Le registre de page était utilisé pour l'adressage absolu, comme vu dans le chapitre sur les modes d'adressage.

[[File:6809 Internal Registers.svg|centre|vignette|upright=2|6809 Internal Registers]]

Les processeurs IBM avaient autrefois plusieurs registres d'indice. Par exemple, l'IBM 704 avait trois registres d'indice de 15 bits. Leur contenu était soustrait de l'adresse absolue. Une instruction pouvait utiliser plusieurs registres d'indice pour adresser son opérande. Toute instruction utilisait trois bits pour sélectionner les registres d'indice utilisés. Fait assez original, lorsque plusieurs registres d'indice sont sélectionnés, le processeur n'additionne pas les trois registres à l'adresse de base. À la place, il fait un OU bit à bit entre les registres d'indice sélectionnés, et additionne le résultat à l'adresse.

Les processeurs IBM à accumulateur ont fait ça sur toute la gamme IBM 700/7000, pour des raisons de compatibilité. Les processeurs suivants avaient 7 registres d'indices, mais conservaient les trois bits pour adresser les registres d'indices. Ils pouvaient fonctionner dans deux modes. Le premier mode est plus intuitif : les trois bits précisent un registre d'indice parmi les 7, qui est additionné avec l'adresse absolue. La valeur zéro indique qu'aucun registre d'indice n'est utilisé, ce qui explique qu'il y a 7 registres d'indice et non 8. Un second mode, compatible avec l'IBM 704, fait un OU logique entre les registres d'indice sélectionnés. Seuls les trois premiers registres d'indices peuvent être sélectionnés dans ce mode. Il y a deux instructions pour changer de mode : une pour passer en mode compatible, l'autre pour le quitter pour l'autre mode.

Quelques rares processeurs à registres généraux ont utilisés des registres d'indice, en plus des registres généraux. Ce qui fait l'association que nous avons faite entre registres d'indice et architectures à accumulateur est imparfait, bien que solide sur le principe. Un exemple d'architecture de ce type sont les architectures de la série UNIVAC 1100/2200. Ils disposaient de 128 registres, qui étaient mappés en mémoire à partir de l'adresse mémoire 0, la majorité étant inaccessibles par le programmeur. Ils regroupaient 12 registres accumulateurs, 11 registres d'indice et 4 registres hybrides qui pouvaient servir soit de registre d'indice, soit de registres accumulateurs.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec registres d'indice===

La présence de registres d'indice modifie grandement l'implémentation du processeur. En effet, il faut rajouter un banc de registre pour les registres d'indice. Le banc de registre est monoport, car on a besoin de lire ou d'écrire un indice à la fois. Et il faut aussi potentiellement rajouter de quoi faire les calculs d'adresse. Deux solutions sont possibles : une ALU dédiée aux calculs d'adresse, une seule ALU pour toutes les opérations.

Dans le premier cas, il y a une ALU séparée associée aux registres d'indice. L'ALU et les registres d'indice sont placés en sortie du séquenceur, en-dehors du chemin de données, la sortie de l'ALU est directement connectée au bus d'adresse. L'unité de calcul d'adresse peut être utilisée pour incrémenter le ''program counter''. Un défaut de cette approche est qu'elle ne gère pas l'adresse indirect à registre.

[[File:Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé.png|centre|vignette|upright=2|Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé]]

Une autre option utilise un bus interne, qui interconnecte tout le chemin de données. Dans sa version la plus simple, il est relié à l'accumulateur, l'unité de calcul, le banc de registre d'indice et le bus de données. Avec cette solution, l'ALU est utilisé à la fois pour calculer les adresses et pour les instructions de calcul. En reliant le bus interne au bus d'adresse à travers un multiplexeur, on gère naturellement les adressages indirects.

[[File:Architecture à accumulateur avec registres associés.png|centre|vignette|upright=2.5|Architecture à accumulateur avec registres associés]]

Il faut noter que sur les architectures Von Neumann, le séquenceur est relié à ce bus interne. En effet, charger une instruction demande de passer par le bus mémoire, donc par l’intermédiaire de ce bus internet. Le ''program counter'' est envoyé sur ce bus pour lire l'instruction, puis l'instruction lue est recopiée dans le registre d'instruction. Le chargement d'une instruction est donc géré comme une lecture des plus classiques. De plus, cela permet d'incrémenter le ''program counter'' au niveau de l'unité de calcul entière. Le ''program counter'' est envoyé sur le bus interne, incrémenté par l'ALU, puis le résultat est recopié dans le ''program counter'' via le bus interne.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

==Les processeurs bi-accumulateurs : le Motorola 6800==

Le Motorola 6800 était un processeur 8 bits qui gérait des adresses de 16 bits. Il contenait deux accumulateurs nommés A et B, de 8 bits chacun. Il disposait aussi d'un registre d'indice, d'un pointeur de pile et d'un ''program counter'', tous les trois de 16 bits. Le registre d'état regroupait 6 bits, qu'on ne détaillera pas ici.

[[File:MC6800 Processor Diagram.png|centre|vignette|upright=2|Interface et registres du MC6800.]]

La présence des deux accumulateurs impactait surtout les instructions dyadiques. Les instructions monadiques avaient juste à préciser où se trouvait l'opérande : soit en RAM, soit dans le premier accumulateur, soit dans le second. Pour les opérations dyadiques, la gestion était totalement différente. En théorie, le premier opérande est dans un accumulateur, soit A, soit B. La seconde opérande vient soit de l'autre accumulateur, soit de la mémoire RAM. Et selon les instructions, tout variait.

Pour l'addition, il y avait trois instructions. Les deux premières additionnaient un opérande provenant de la mémoire avec un accumulateur. L'instruction ADDA sélectionnait le premier accumulateur, l'instruction ADDB sélectionnait le second accumulateur. Mais une troisième instruction, l’instruction ABA, permettait d'additionner le contenu des deux accumulateurs.

Pour les autres opérations, il n'était pas possible d'utiliser les deux accumulateurs en même temps. La seule possibilité était de faire une opération entre un accumulateur et un opérande venant de la mémoire. Toutes les instructions étaient en double, avec une copie par accumulateur. Par exemple, l'instruction ANDA faisait un ET entre l’accumulateur A et l'opérande mémoire, l'instruction ANDB faisait pareil avec l'accumulateur B.

==Les architectures hybrides registres-accumulateur==

Il a existé quelques architectures qui étaient des hybrides entre architectures à accumulateur et architecture à registre. Elles ont servi de transition entre les deux, durant les années 80-90. Elles avaient un accumulateur unique couplé à un banc de registres généraux. Par exemple, les premiers processeurs Intel 8 bits étaient des processeurs hybrides-accumulateur. Lles CPU Intel 8 bits disposaient de 7 registres de 8 bits nommés A, B, C, D, E, F, H, L, SP. Ils correspondent respectivement à :
* l'accumulateur A ;
* six registres nommés B, C, D, E, H et L ;
* le registre d'état F ;
* le pointeur de pile SP.

Sur ces processeurs, les instructions dyadiques devaient mettre leur premier opérande dans l'accumulateur, la seconde provenait soit des registres, soit de la RAM, soit d'une constante immédiate. Les opérations monadiques pouvaient lire leur opérande depuis l'accumulateur, les autres registres ou la RAM, tout était permis. Les registres d'indices disparaissaient sur ces architectures, en théorie. Les registres généraux pouvaient être utilisés comme registre d'indice ou pour stocker des opérandes, ils étaient assez versatiles pour servir de registres d'indices.

La présence de registres a de nombreux avantages, comparé aux architectures à accumulateur pures. Les instructions arithmétiques sont plus rapide, lire un registre étant plus rapide qu'un accès RAM. Les performances sont donc augmentées. De plus, les instructions arithmétiques utilisant ces registres sont plus courtes : pas besoin d'encoder une adresse mémoire, un nom de registre suffit. Vu que les processeurs de l’époque avaient des instructions de taille variable, cela améliorait la densité de code.

La microarchitecture de ces processeurs est très similaire à celle d'un processeur avec des registres d'indices. La seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Le banc de registre est systématiquement monoport, car il n'avait aucune raison d'être multiport. Pour les instructions dyadiques, seules à lire deux opérandes, il ne servait que pour la seconde opérande, la première était lue depuis l'accumulateur.

Les processeurs hybrides registre-accumulateur se classent en deux types principaux : ceux qui ont un seul bus interne, et ceux qui en ont deux. Le premier cas est identique à celui vu précédemment pour les architectures à accumulateur avec registres d'indice, à la seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Afin de gérer l'adressage indirect à registre, le bus interne est connecté aux deux registres d’interfaçage mémoire.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

Notons que cela permet aussi d'implémenter facilement les branchements indirects, car le bus interne permet d'échanger des adresses entre ''program counter'' et banc de registre. De même, il est possible d'utiliser l'ALU pour gérer les branchements indirects., en plus de l'utiliser pour incrémenter le ''program counter''.

[[File:Single bus organization.jpg|centre|vignette|upright=2|Single bus organization]]

Une autre solution utilisait deux bus internes : un connecté au bus de données, un autre relié au bus d'adresse. Le bus de commande mémoire était lui commandé par le séquenceur, l'unité de contrôle. L'intermédiaire entre ces deux bus était le banc de registre, ainsi que les autres registres. Le banc de registre était connecté aux deux bus interne, avec un port de lecture relié au bus d'adresse, un port de lecture-écriture relié au bus de données. Le port de lecture était utilisé pour l'adressage indirect, l'autre l'était pour le reste.

[[File:Proz1-e.png|centre|vignette|upright=2|Intérieur d'un processeur.]]

L'organisation à deux bus simplifiait la gestion du ''program counter'' et le chargement des instructions. Le ''program counter'' était soit séparé du banc de registre, soit placé dans le banc de registre. Les deux solutions étaient utilisés, tout dépend du processeur. Il faut noter que si le ''program counter'' est intégré au banc de registres, alors la microarchitecture du processeur est bien plus simple. L'envoi du ''program counter'' sur le bus d'adresse utilise le port de lecture relié au bus d'adresse, qui sert aussi pour l'adressage indirect. L'économie de circuits, sans compter la simplicité d'implémentation que cela implique, explique sans doute que la technique a été utilisée sur quelques processeurs anciens.

Le ''program counter'' était généralement incrémenté par l'ALU, ce qui explique qu'il soit connecté au bus interne pour les données. La connexion est aussi utile pour gérer les branchements indirects, qui copient un registre dans le ''program counter'', ainsi que les branchements relatifs (addition dans l'ALU), voire les branchements directs (l'adresse vers laquelle brancher est envoyée en entrée de l'ALU et propagée en sortie avec une opération ''pass through'').

[[File:Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres.png|centre|vignette|upright=2|Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres]]

===Les registres d'interruption avec un processeur hybride-accumulateur : l'exemple du Z80===

Un exemple de processeur registre-accumulateur à deux bus interne est le Z80, un processeur fortement inspiré des CPU Intel 8 bits. Il a un jeu d'instruction similaire, mais a diverses améliorations par rapport au design original. Notamment, le processeur a des registres séparés pour les interruptions.

Sur le Z80, les registres généraux sont dupliqués avec 6 registres pour les interruptions et 6 registres pour les programmes autres. Leur copie pour les interruptions sont nommées B', C', D', E', H', L'. Les 12 registres sont placés dans le banc de registre, ce qui implique que le fenêtrage de registres est utilisé pour gérer la séparation entre registre d'interruption et normaux. Il faut noter que l'accumulateur et le registre d'état sont aussi dupliqués, leurs copies étant nommées A' et F'. Mais leur duplication se fait autrement que par fenêtrage de registre.

En plus des registres précédents, le Z80 incorporait deux registres d'indice nommés X et Y, ainsi qu'un pointeur de pile SP et un ''program counter'' PC. Ils n'étaient pas dupliqués pour les interruptions. Les registres d'indice étaient reliés à une unité de calcul d'adresse. L'unité de calcul d'adresse prenait deux opérandes : un indice, et une adresse mémoire provenant soit du banc de registre, soit de l'accumulateur. En clair, l'unité de calcul d'adresse faisait le lien entre les deux bus internet : le bus de données interne en entrée, le bus d'adresse en sortie.

À l'intérieur du processeur, tous les registres étaient regroupés dans un banc de registre unique, sauf les accumulateurs, les registres d'état et le ''program counter''. Bien que ce ne soit pas indiqué sur le schéma ci-dessous, le ''program counter'' est séparé du banc de registre, alors que le pointeur de pile est dedans. Le compteur IR est lui associé au ''program counter'', il est sortit du banc de registre. Le Z80 utilise lui aussi un incrémenteur séparé de l'ALU, qui est utilisé pour mettre à jour le ''program counter'', le pointeur de pile et un compteur de rafraichissement mémoire nommé IR sur le Z80 (pour rappel, le rafraichissement mémoire demande de balayer la mémoire d'adresse en adresse et été fait par le CPU à l'époque). De plus, il est utilisé pour les instructions INC et DEC qui incrémentent une opérande de 16 bits obtenue en combinant deux registres de 8 bits. En clair, l'incrémenteur du ''program counter'' a été réutilisé de beaucoup de manières originales.

[[File:Z80 arch.svg|centre|vignette|upright=3|Microarchitecture du Z80.]]

Le Z80 incorporait des instructions pour échanger le contenu des deux ensembles de registres, accumulateur inclus. Elles permettaient d'utiliser les registres d'interruption pour les programmes et réciproquement. En clair, cela doublait le nombre de registres si les interruptions n'étaient pas utilisées.
* L'instruction EXX échangeait les deux fenêtres de registres généraux : les registres B, C, D, E, H et L devenaient les registres B', C', D', E', H' et L' et inversement.
* L'instruction EX échangeait l'accumulateur et le registre d'état : les registres A,F devenait A',F' et inversement.

Le fenêtrage de registre était modifié par l'instruction EXX, qui échangeait les deux fenêtres de registres. Pour l'implémenter, une bascule était ajouté au processeur, appelons-la la bascule INT. Elle était relié au bus d'adresse du banc de registre, dont elle mémorisait le bit de poids fort. L'instruction EXX inversait la valeur de la bascule INT. Il est aussi possible d'échanger le contenu des registres D,E et H,L avec une instruction dédiée, ce qui est là encore fait par deux bascules : une pour les registres D,E et une autre pour les registres H,L.

Pour l'accumulateur et le registre d'état, le choix entre registre normal et registre d'interruption se faisait là encore par une seconde bascule appelée la bascule A. La bascule est reliée à un multiplexeur et un démultiplexeur, qui permet de choisir quel accumulateur relier à l'unité de calcul. L'instruction EX inverse le contenu de la bascule A.

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      <text bytes="36345" sha1="3bbm88yatht8pg1r442bxm8xdmfngq3" xml:space="preserve">Les architectures que nous avons vu précédemment dans ce cours disposent de registres pour les données, en plus du pointeur de pile, d'un ''program counter'', et de quelques autres. Elles sont appelées des '''architectures à registres''', terme qui trahit bien le fait qu'elles ont des registres généraux ou spécialisés pour stocker temporairement des données. Et si on leur a donné un nom, c'est parce qu'il existe des architectures qui ne sont pas dans cette catégorie. Il en existe plusieurs types, mais ce chapitre va se concentrer sur les '''architectures à accumulateur'''.

[[File:Isaccumulator.png|vignette|Architecture à accumulateur.]]

Les architectures à accumulateur sont centrées autour d'un registre architectural appelé l''''accumulateur'''. Il est utilisé pour toutes les opérations arithmétiques dyadiques, où il sert à la fois de source et de destination. Toutes les instructions dyadiques sont de type ''load-op'' : une opérande est lue depuis l'accumulateur, le second opérande est lu depuis la mémoire RAM, le résultat de l'instruction est automatiquement mémorisé dans l'accumulateur. Les instructions monadiques peuvent utiliser un opérande dans l'accumulateur, ou dans la mémoire RAM, les deux sont théoriquement possibles.

La conséquence est que le nombre d'accès mémoire est drastiquement diminué : de 3 par instructions sur une architecture mémoire-mémoire, on passe à seulement un avec un accumulateur. Les opérations dyadiques ont besoin d'un seul accès mémoire pour lire la seconde opérande, les opérations monadique en font aussi un seul pour lire leur unique opérande.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|-
! Classe d'architecture
! Nombre d'accès mémoire par opération dyadique
|-
|-
! Architecture à accumulateur
| Un accès mémoire par instruction, pour lire la seconde opérande
|-
! Architecture à registres
| Zéro si les opérandes sont dans les registres, un pour les opérations ''load-op'', LOAD et STORE.
|}

==Le jeu d'instruction des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'accumulateur est adressé grâce au mode d'adressage implicite, de même que le résultat de l'opération. Par contre, les autres opérandes sont localisés avec d'autres modes d'adressage, et lues en mémoire RAM. Le résultat ainsi qu'un des opérandes sont adressés de façon implicite car dans l'accumulateur, seule la seconde opérande étant adressée directement. Grâce à l'accumulateur, une instruction ne fait qu'un seul accès mémoire maximum, ce qui rend le processeur très facile à implémenter.

===La toute première architecture à accumulateur : le Manchester Baby===

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

Les architectures à accumulateurs sont apparues dès les débuts de l'informatique. Le tout premier ordinateur à programme enregistré en mémoire, le ''Manchester Baby'', était une architecture à accumulateur. Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 adresses de 32 bits, fabriquée avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours).

Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction par adresse maximum, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Le processeur avait un registre accumulateur de 32 bits, un ''program counter'' et un registre d'instruction. Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

===Les registres des anciennes architectures à accumulateur===

[[File:IBM 701console.jpg|vignette|IBM 701, console extérieure.]]

Les architectures à accumulateur étaient communes dans les années 50-60. A l'époque, les ordinateurs étaient gigantesques, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le pire des cas, une armoire entière dans le meilleur. Les ordinateurs de l'époque étaient surtout utilisés pour du calcul scientifique ou des tâches d’ingénierie demandant beaucoup de calcul, rarement pour de la compatibilité.

Les nombres flottants n'étaient pas encore apparus. A la place, les ordinateurs de l'époque géraient des nombres entiers de grande taille, de 30 bits ou plus. En conséquence, l'accumulateur faisait facilement 30 à 60 bits. Par exemple, les ordinateurs de la Série scientifique IBM 700/7000 géraient des entiers de 36 bits, l’accumulateur faisait 38 bits : 36 bits plus deux bits pour les débordements. Au passage, de tels processeurs utilisaient l'adressage par mot, et non par byte.

Historiquement, les premières architectures à accumulateur ne contenaient aucun autre registre que l'accumulateur. Ce n'est que dans les années 60 que de nombreuses architectures à accumulateur ont ajouté un second '''registre pour les multiplication/divisions'''. Un exemple est celui de l'IBM 701, qui incorporait un registre accumulateur de 38 bits et un registre multiplieur de 36 bits. Le registre mémorise le multiplieur lors d'une opération de multiplication. Il mémorise donc un opérande, pas le résultat. Il peut aussi décaler le multiplieur vers la droite/gauche, ce qui est utile pour exécuter la multiplication. C'est ce qui est fait sur l'IBM 7094.

Une autre possibilité est que ce registre mémorise une partie du résultat de l'opération. Pour rappel, le résultat d'une multiplication/division est codé sur deux fois de bits que ses opérandes. Par exemple, multipliez deux opérandes de 30 bits, vous obtiendrez un résultat de 60 bits. Les 30 bits de poids faible du résultat vont dans l'accumulateur, les 30 bits de poids fort vont dans ce second registre.

Les architectures à accumulateur parfois un '''registre pour le pointeur de pile''', utilisé pour gérer les fonctions/procédures. Les architectures à accumulateurs supportaient une pile d'adresse de retour, souvent une pile d'appel. Mais pour cela, il fallait mémoriser le pointeur de pile dans le processeur, ce qui demandait un registre dédié.

===L'adressage indirect avec l'accumulateur===

Les instructions LOAD et STORE existent bel et bien sur les architectures à accumulateur, mais n'ont pas les mêmes modes d'adressages. L'instruction LOAD copie une donnée de la RAM vers l'accumulateur, l'instruction STORE copie l'accumulateur dans une adresse. Les deux instructions n'ont pas besoin d'adresser l'accumulateur, qui est adressé de manière implicite, juste de préciser l'adresse à lire/écrire.

Les architectures à accumulateur supportaient souvent le mode d'adressage indirect mémoire. Un exemple est celui des ordinateurs Data General Nova, qui sont des architectures à accumulateur et qui supportaient ce mode d'adressage. Les deux instructions LOAD et STORE existaient en deux versions, distinguées par un bit d'indirection. Si ce bit est à 0 dans l'opcode, alors l'instruction utilise le mode d'adressage absolu normal : l'adresse intégrée dans l'instruction est celle de la donnée. Mais s'il est à 1, alors l'adresse intégrée dans l'instruction est celle du pointeur.

Cependant, la présence de l'accumulateur permettait d'utiliser l'adressage indirect à registre, pour gérer les pointeurs. Pour rappel, avec le mode d'adressage indirect à registre, l'adresse à lire/écrire est dans un registre. Ici, l'adresse à lire/écrire est prise dans l'accumulateur, seul registre disponible pour. L'adressage indirect est plus simple à implémenter pour l'instruction LOAD, car elle prend un seul opérande : l'adresse à lire. L'adresse à lire est placée dans l'accumulateur, la donnée lue est elle aussi chargée dans l'accumulateur. Pour l'instruction STORE, il faut fournir deux opérandes, l'adresse et la donnée à écrire, ce qui peut poser problème. Mais au pire, il est toujours possible d'utiliser l'adressage absolu ou indirect mémoire : l'adresse est dans l'instruction, la donnée à écrire dans l'accumulateur.

===L'encodage des instructions===

Sur une architecture à accumulateur l'encodage d'une instruction dyadique est assez simple, vu que l'accumulateur est adressé implicitement. La seconde opérande est localisée soit par une adresse mémoire (adressage absolu), soit est une constante (adressage immédiat). L'adresse mémoire est généralement assez longue, plus que l'opcode.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|+ Encodage d'une instruction dyadique
|-
! rowspan=&quot;2&quot; | Opcode 
| Adresse mémoire (adressage absolu)
|-
| Constante (adressage immédiat)
|}

L'encodage d'une instruction monadique est similaire. Si l'opérande est lue depuis la mémoire RAM, alors l'instruction est encodée comme une instruction dyadique. Il en est de même pour les instructions qui copient une constante dans l'accumulateur. Par contre, si l'opérande est dans l'accumulateur, alors il y a juste besoin d'encoder l'opcode. La majorité des instructions a besoin de préciser une adresse, rares sont celles qui s'en passent. Au vu de cet encodage, les architectures à accumulateur sont qualifiées d''''architectures à une adresse''' par abus de langage.

Il est intéressant de contraster leur encodage avec les architectures à registres. Les architectures à registre doivent encoder deux opérandes en plus de l'opcode, avec éventuellement où enregistrer le résultat sur les architectures 3-adresses. Par contre, les opérandes sont généralement des noms de registre, ce qui prend moins de place qu'une adresse mémoire. A la rigueur, les instructions avec une constante immédiate prennent un peu plus de place, car elles doivent encoder un nom de registre en plus de la constante et de l'opcode. Les instructions ''load-op'' des processeurs CISC sont un peu dans le même cas, sauf qu'il faut remplacer la constante par une adresse, qui a généralement la même taille. Les instructions sont donc en moyenne plus courte sur les processeurs à registre, du fait de la présence de registres.

==La micro-architecture des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'organisation interne d'une architecture à accumulateur est très différente de celle des processeurs à registre. Elle est plus ou moins la même pour tous ces processeurs, le point important étant que le chemin de données se résume à une ALU, un registre accumulateur et le bus de données. L'ALU est reliée au registre accumulateur, ainsi qu'au bus de données pour lire la seconde opérande, comme illustré ci-dessous.

[[File:Accumulator.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur.]]

===L'unité de calcul et l'accumulateur===

Pour simplifier l'implémentation, le résultat est mémorisé dans un registre en sortie de l'unité de calcul. La raison est qu'on ne veut pas altérer l'accumulateur tant que le résultat final n'est pas totalement calculé. Rappelons que l'ALU ne fournit pas un résultat d'un seul bloc, mais que certains bits arrivent avant les autres, typiquement les bits de poids faible. Si le résultat était écrit dans l'accumulateur directement, il écraserait des bits de l’opérande en cours d'utilisation, ce qui fausserait le résultat.

[[File:Accumulateur avec registre de sortie.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur avec registre de sortie]]

Une autre solution utilisait un registre entre l'accumulateur et l'unité de calcul, appelé l’'''''accumulator latch'''''. Il remplace le registre en sortie de l'ALU, dans le sens où il permet d'écrire dans l'accumulateur sans effacer l'opérande, pendant que l’opération est en cours dans l'ALU. L'accumulateur est copié dans l’''accumulator latch'', avant que l'ALU démarre ses calculs. L'opérande est donc maintenue même si on commence à écrire le résultat dans l'accumulateur.

Sur le 8085 d'Intel, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec une constante prédéfinie, ce qui permet d'implémenter certaines instructions très facilement. Par exemple, il peut être initialisé à 0, ce qui permet d'implémenter les instructions MOV et INC (incrémentation). Un MOV est équivalent à faire un OU entre le registre lu et 0. Une instruction INC initialise l'entrée de retenue de l'unité de calcul à 1, puis ajoute 0. La décrémentation est implémentée de la même manière, sauf que l’''accumulator latch'' est initialisé à -2 pour compenser l'entrée de retenue à 1. De plus, pour supporter les conversion de décimal à BCD, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec les constantes 0x00, 0x06, 0x60, or 0x66. L'''accumulator latch'' est relié à divers fils de commande provenant de l'unité de contrôle, qui décide quelle valeur d'initialisation utiliser en fonction de l'instruction décodée.

[[File:Accumulator latch.png|centre|vignette|upright=2|Accumulator latch]]

[[File:Chemin de données à un seul bus.png|vignette|Chemin de données à un seul bus]]

De même, la seconde opérande, celle lue sur le bus de données, est mémorisée dans un registre en amont de l'ALU. C'était notamment très utile si le processeur utilisait une ALU plus courte que les opérandes, avec par exemple une ALU 4 bits pour un CPU 8 bits. Les anciens processeurs à accumulateur de type ''mainframe'' utilisaient des opérandes de grande taille, du genre 36 ou 48 bits, ce qui avait des conséquences sur l'unité de calcul utilisée, ainsi que sur la communication avec la mémoire. Il arrivait que de tels processeurs utilisaient des ALU sérielles, ou du moins octet-sérielles, plutôt qu'une véritable ALU 36 bits. Nous verrons aussi que c'est très utile sur les processeurs à accumulateur avec un bus interne unique, dans la suite du chapitre.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec instructions LOAD/STORE===

Nous venons de voir comment est implémenté l'unité de calcul et l'accumulateur, et comment le tout est relié au bus de données. Mais cela ne permet que d'avoir un processeur à accumulateur rudimentaire, qui ne gére que des instructions arithmétiques et logiques. Il faut aussi gérer le cas des opérations LOAD/STORE et des modes d'adressages associés, mais c'est le séquenceur qui s'en occupe. Avec l'adressage absolu, les instructions LOAD et STORE ne font que connecter l'accumulateur au bus de données. L'instruction STORE nécessite de connecter l'accumulateur au bus de données, de manière à ce que le transfert des données se fasse de l'accumulateur vers le bus de données. L'instruction LOAD s'implémente de la même manière, sauf que le sens de transfert est inversé.

Cependant, il existe une optimisation qui permet d'implémenter l'instruction LOAD sans ajouter de circuits. Pour cela, il suffit que l'unité de calcul gére les opérations ''pass through'', à savoir des opérations qui se contentent de recopier un opérande sur la sortie. Ici, l'idée est de recopier l'opérande provenant du bus de données.

[[File:Architecture à accumulateur, microarchitecture.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur, microarchitecture]]

Pour gérer nativement l'adressage indirect à registre, il suffit de connecter l'accumulateur au bus d'adresse. Le plus simple est d'ajouter un multiplexeur, comme illustré ci-dessous. La donnée lue est copiée dans l'accumulateur, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un registre d’interfaçage, l'accumulateur n'étant pas utilisable à la fois pour le bus d'adresse et de données.

[[File:Adressage indirect sur une architecture à accumulateur.png|centre|vignette|upright=2|Adressage indirect sur une architecture à accumulateur]]

Pour finir, voyons comment le pointeur de pile et le ''program counter'' sont implémentés. Les architectures à accumulateur ont souvent des adresses de taille différente des données, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un circuit incrémenteur dédié pour incrémenter le ''program counter'', plutôt que de l'incrémenter via l'unité de calcul. Les architectures à accumulateur ont parfois un pointeur de pile, qui gère une pile d'adresse de retour, pas une vraie pile d'appel. Aussi, le pointeur de pile est censé être incrémenté et décrémenté, pas plus. Pas d'addition ou de soustraction pour gérer des cadres de pile. Là encore, c'est la solution de l'incrémenteur séparé qui est retenue. Pour économiser des transistors, il n'y a qu'un seul incrémenteur partagé pour les deux.

==Les architectures à accumulateur à registres d'indice==

Les architectures à accumulateur décrites dans la section précédente sont capables de faire de l'adressage indirect, mais n'incluent pas les modes d'adressage base + indice et absolus indicés, qui prennent une adresse et y ajoute un indice. Il s'agit des toutes premières architectures à accumulateur, comme les premiers ordinateurs IBM ou le fameux PDP-8. Mais par la suite, les processeurs à accumulateurs ont inclus un support des modes d'adressages indicés, grâce à des '''registres d'indice'''.

===Les registres d'indice===

Les registres d'indice stockent des indices de tableaux. Ils permettaient de supporter deux modes d'adressage :
* Le '''mode d'adressage absolu indicé''' où une adresse fixe est additionnée à un indice variable. L'adresse fixe est intégrée dans l'instruction (adressage absolu), l'indice est dans un registre d'indice.
* Le '''mode d'adressage base + indice''', où l'adresse est dans l'accumulateur et l'indice dans le registre d'indice.

Les processeurs à accumulateur supportaient souvent des variantes des modes d'adressage précédents, où le registre d'indice était automatiquement incrémenté ou décrémenté à chaque utilisation.

Au départ, ces processeurs n'utilisaient qu'un seul registre d'indice qui se comportait comme un second accumulateur spécialisé dans les calculs d'adresses mémoire. Le processeur supportait de nouvelles instructions qui utilisaient ce registre d'indice de façon implicite. Mais avec le temps, les processeurs finirent par incorporer plusieurs de ces registres. Les instructions de lecture ou d'écriture devaient alors préciser quel registre d'indice utiliser, en précisant un nom de registre d'indice, un numéro de registre d'indice.

Il faut préciser que les registres d'indice ont une taille bien plus petite que l'accumulateur. Ils mémorisent des indices codés sur 16 bits ou moins, alors que l'accumulateur faisait typiquement 36 à 48 bits, parfois plus. La taille classique sur les anciens ''mainframes'' était de 15 bits, parfois moins. Il n'était pas rare de tomber sur des registres d'indice de 8 ou 9 bits. Leur petite taille rendait leur implémentation matérielle peu couteuse. Et c'est ce qui explique qu'ils étaient préférés à l'usage d'un second accumulateur.

Un exemple est le cas du processeur Motorola 6809, un processeur à accumulateur qui contient deux registres d'indices nommés X et Y. L'accumulateur est noté D et fait 16 bits, il peut être parfois géré comme deux accumulateurs séparés A et B de 8 bits chacun. Il contenait aussi deux pointeurs de pile, l'un pour les programmes, l'autre pour le système d'exploitation, ainsi qu'un ''program counter''. Le registre de page était utilisé pour l'adressage absolu, comme vu dans le chapitre sur les modes d'adressage.

[[File:6809 Internal Registers.svg|centre|vignette|upright=2|6809 Internal Registers]]

Les processeurs IBM avaient autrefois plusieurs registres d'indice. Par exemple, l'IBM 704 avait trois registres d'indice de 15 bits. Leur contenu était soustrait de l'adresse absolue. Une instruction pouvait utiliser plusieurs registres d'indice pour adresser son opérande. Toute instruction utilisait trois bits pour sélectionner les registres d'indice utilisés. Fait assez original, lorsque plusieurs registres d'indice sont sélectionnés, le processeur n'additionne pas les trois registres à l'adresse de base. À la place, il fait un OU bit à bit entre les registres d'indice sélectionnés, et additionne le résultat à l'adresse.

Les processeurs IBM à accumulateur ont fait ça sur toute la gamme IBM 700/7000, pour des raisons de compatibilité. Les processeurs suivants avaient 7 registres d'indices, mais conservaient les trois bits pour adresser les registres d'indices. Ils pouvaient fonctionner dans deux modes. Le premier mode est plus intuitif : les trois bits précisent un registre d'indice parmi les 7, qui est additionné avec l'adresse absolue. La valeur zéro indique qu'aucun registre d'indice n'est utilisé, ce qui explique qu'il y a 7 registres d'indice et non 8. Un second mode, compatible avec l'IBM 704, fait un OU logique entre les registres d'indice sélectionnés. Seuls les trois premiers registres d'indices peuvent être sélectionnés dans ce mode. Il y a deux instructions pour changer de mode : une pour passer en mode compatible, l'autre pour le quitter pour l'autre mode.

Quelques rares processeurs à registres généraux ont utilisés des registres d'indice, en plus des registres généraux. Ce qui fait l'association que nous avons faite entre registres d'indice et architectures à accumulateur est imparfait, bien que solide sur le principe. Un exemple d'architecture de ce type sont les architectures de la série UNIVAC 1100/2200. Ils disposaient de 128 registres, qui étaient mappés en mémoire à partir de l'adresse mémoire 0, la majorité étant inaccessibles par le programmeur. Ils regroupaient 12 registres accumulateurs, 11 registres d'indice et 4 registres hybrides qui pouvaient servir soit de registre d'indice, soit de registres accumulateurs.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec registres d'indice===

La présence de registres d'indice modifie grandement l'implémentation du processeur. En effet, il faut rajouter un banc de registre pour les registres d'indice. Le banc de registre est monoport, car on a besoin de lire ou d'écrire un indice à la fois. Et il faut aussi potentiellement rajouter de quoi faire les calculs d'adresse. Deux solutions sont possibles : une ALU dédiée aux calculs d'adresse, une seule ALU pour toutes les opérations.

Dans le premier cas, il y a une ALU séparée associée aux registres d'indice. L'ALU et les registres d'indice sont placés en sortie du séquenceur, en-dehors du chemin de données, la sortie de l'ALU est directement connectée au bus d'adresse. L'unité de calcul d'adresse peut être utilisée pour incrémenter le ''program counter''. Un défaut de cette approche est qu'elle ne gère pas l'adresse indirect à registre.

[[File:Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé.png|centre|vignette|upright=2|Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé]]

Une autre option utilise un bus interne, qui interconnecte tout le chemin de données. Dans sa version la plus simple, il est relié à l'accumulateur, l'unité de calcul, le banc de registre d'indice et le bus de données. Avec cette solution, l'ALU est utilisé à la fois pour calculer les adresses et pour les instructions de calcul. En reliant le bus interne au bus d'adresse à travers un multiplexeur, on gère naturellement les adressages indirects.

[[File:Architecture à accumulateur avec registres associés.png|centre|vignette|upright=2.5|Architecture à accumulateur avec registres associés]]

Il faut noter que sur les architectures Von Neumann, le séquenceur est relié à ce bus interne. En effet, charger une instruction demande de passer par le bus mémoire, donc par l’intermédiaire de ce bus internet. Le ''program counter'' est envoyé sur ce bus pour lire l'instruction, puis l'instruction lue est recopiée dans le registre d'instruction. Le chargement d'une instruction est donc géré comme une lecture des plus classiques. De plus, cela permet d'incrémenter le ''program counter'' au niveau de l'unité de calcul entière. Le ''program counter'' est envoyé sur le bus interne, incrémenté par l'ALU, puis le résultat est recopié dans le ''program counter'' via le bus interne.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

==Les processeurs bi-accumulateurs : le Motorola 6800==

Le Motorola 6800 était un processeur 8 bits qui gérait des adresses de 16 bits. Il contenait deux accumulateurs nommés A et B, de 8 bits chacun. Il disposait aussi d'un registre d'indice, d'un pointeur de pile et d'un ''program counter'', tous les trois de 16 bits. Le registre d'état regroupait 6 bits, qu'on ne détaillera pas ici.

[[File:MC6800 Processor Diagram.png|centre|vignette|upright=2|Interface et registres du MC6800.]]

La présence des deux accumulateurs impactait surtout les instructions dyadiques. Les instructions monadiques avaient juste à préciser où se trouvait l'opérande : soit en RAM, soit dans le premier accumulateur, soit dans le second. Pour les opérations dyadiques, la gestion était totalement différente. En théorie, le premier opérande est dans un accumulateur, soit A, soit B. La seconde opérande vient soit de l'autre accumulateur, soit de la mémoire RAM. Et selon les instructions, tout variait.

Pour l'addition, il y avait trois instructions. Les deux premières additionnaient un opérande provenant de la mémoire avec un accumulateur. L'instruction ADDA sélectionnait le premier accumulateur, l'instruction ADDB sélectionnait le second accumulateur. Mais une troisième instruction, l’instruction ABA, permettait d'additionner le contenu des deux accumulateurs.

Pour les autres opérations, il n'était pas possible d'utiliser les deux accumulateurs en même temps. La seule possibilité était de faire une opération entre un accumulateur et un opérande venant de la mémoire. Toutes les instructions étaient en double, avec une copie par accumulateur. Par exemple, l'instruction ANDA faisait un ET entre l’accumulateur A et l'opérande mémoire, l'instruction ANDB faisait pareil avec l'accumulateur B.

==Les architectures hybrides registres-accumulateur==

Il a existé quelques architectures qui étaient des hybrides entre architectures à accumulateur et architecture à registre. Elles ont servi de transition entre les deux, durant les années 80-90. Elles avaient un accumulateur unique couplé à un banc de registres généraux. Par exemple, les premiers processeurs Intel 8 bits étaient des processeurs hybrides-accumulateur. Lles CPU Intel 8 bits disposaient de 7 registres de 8 bits nommés A, B, C, D, E, F, H, L, SP. Ils correspondent respectivement à :
* l'accumulateur A ;
* six registres nommés B, C, D, E, H et L ;
* le registre d'état F ;
* le pointeur de pile SP.

Sur ces processeurs, les instructions dyadiques devaient mettre leur premier opérande dans l'accumulateur, la seconde provenait soit des registres, soit de la RAM, soit d'une constante immédiate. Les opérations monadiques pouvaient lire leur opérande depuis l'accumulateur, les autres registres ou la RAM, tout était permis. Les registres d'indices disparaissaient sur ces architectures, en théorie. Les registres généraux pouvaient être utilisés comme registre d'indice ou pour stocker des opérandes, ils étaient assez versatiles pour servir de registres d'indices.

La présence de registres a de nombreux avantages, comparé aux architectures à accumulateur pures. Les instructions arithmétiques sont plus rapide, lire un registre étant plus rapide qu'un accès RAM. Les performances sont donc augmentées. De plus, les instructions arithmétiques utilisant ces registres sont plus courtes : pas besoin d'encoder une adresse mémoire, un nom de registre suffit. Vu que les processeurs de l’époque avaient des instructions de taille variable, cela améliorait la densité de code.

La microarchitecture de ces processeurs est très similaire à celle d'un processeur avec des registres d'indices. La seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Le banc de registre est systématiquement monoport, car il n'avait aucune raison d'être multiport. Pour les instructions dyadiques, seules à lire deux opérandes, il ne servait que pour la seconde opérande, la première était lue depuis l'accumulateur.

Les processeurs hybrides registre-accumulateur se classent en deux types principaux : ceux qui ont un seul bus interne, et ceux qui en ont deux. Le premier cas est identique à celui vu précédemment pour les architectures à accumulateur avec registres d'indice, à la seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Afin de gérer l'adressage indirect à registre, le bus interne est connecté aux deux registres d’interfaçage mémoire.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

Notons que cela permet aussi d'implémenter facilement les branchements indirects, car le bus interne permet d'échanger des adresses entre ''program counter'' et banc de registre. De même, il est possible d'utiliser l'ALU pour gérer les branchements indirects., en plus de l'utiliser pour incrémenter le ''program counter''.

[[File:Single bus organization.jpg|centre|vignette|upright=2|Single bus organization]]

Une autre solution utilisait deux bus internes : un connecté au bus de données, un autre relié au bus d'adresse. Le bus de commande mémoire était lui commandé par le séquenceur, l'unité de contrôle. L'intermédiaire entre ces deux bus était le banc de registre, ainsi que les autres registres. Le banc de registre était connecté aux deux bus interne, avec un port de lecture relié au bus d'adresse, un port de lecture-écriture relié au bus de données. Le port de lecture était utilisé pour l'adressage indirect, l'autre l'était pour le reste.

[[File:Proz1-e.png|centre|vignette|upright=2|Intérieur d'un processeur.]]

L'organisation à deux bus simplifiait la gestion du ''program counter'' et le chargement des instructions. Le ''program counter'' était soit séparé du banc de registre, soit placé dans le banc de registre. Les deux solutions étaient utilisés, tout dépend du processeur. Il faut noter que si le ''program counter'' est intégré au banc de registres, alors la microarchitecture du processeur est bien plus simple. L'envoi du ''program counter'' sur le bus d'adresse utilise le port de lecture relié au bus d'adresse, qui sert aussi pour l'adressage indirect. L'économie de circuits, sans compter la simplicité d'implémentation que cela implique, explique sans doute que la technique a été utilisée sur quelques processeurs anciens.

Le ''program counter'' était généralement incrémenté par l'ALU, ce qui explique qu'il soit connecté au bus interne pour les données. La connexion est aussi utile pour gérer les branchements indirects, qui copient un registre dans le ''program counter'', ainsi que les branchements relatifs (addition dans l'ALU), voire les branchements directs (l'adresse vers laquelle brancher est envoyée en entrée de l'ALU et propagée en sortie avec une opération ''pass through'').

[[File:Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres.png|centre|vignette|upright=2|Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres]]

===Les registres d'interruption avec un processeur hybride-accumulateur : l'exemple du Z80===

Un exemple de processeur registre-accumulateur à deux bus interne est le Z80, un processeur fortement inspiré des CPU Intel 8 bits. Il a un jeu d'instruction similaire, mais a diverses améliorations par rapport au design original. Notamment, le processeur a des registres séparés pour les interruptions.

Sur le Z80, les registres généraux sont dupliqués avec 6 registres pour les interruptions et 6 registres pour les programmes autres. Leur copie pour les interruptions sont nommées B', C', D', E', H', L'. Les 12 registres sont placés dans le banc de registre, ce qui implique que le fenêtrage de registres est utilisé pour gérer la séparation entre registre d'interruption et normaux. Il faut noter que l'accumulateur et le registre d'état sont aussi dupliqués, leurs copies étant nommées A' et F'. Mais leur duplication se fait autrement que par fenêtrage de registre.

En plus des registres précédents, le Z80 incorporait deux registres d'indice nommés X et Y, ainsi qu'un pointeur de pile SP et un ''program counter'' PC. Ils n'étaient pas dupliqués pour les interruptions. Les registres d'indice étaient reliés à une unité de calcul d'adresse. L'unité de calcul d'adresse prenait deux opérandes : un indice, et une adresse mémoire provenant soit du banc de registre, soit de l'accumulateur. En clair, l'unité de calcul d'adresse faisait le lien entre les deux bus internet : le bus de données interne en entrée, le bus d'adresse en sortie.

À l'intérieur du processeur, tous les registres étaient regroupés dans un banc de registre unique, sauf les accumulateurs, les registres d'état et le ''program counter''. Bien que ce ne soit pas indiqué sur le schéma ci-dessous, le ''program counter'' est séparé du banc de registre, alors que le pointeur de pile est dedans. Le compteur IR est lui associé au ''program counter'', il est sortit du banc de registre. Le Z80 utilise lui aussi un incrémenteur séparé de l'ALU, qui est utilisé pour mettre à jour le ''program counter'', le pointeur de pile et un compteur de rafraichissement mémoire nommé IR sur le Z80 (pour rappel, le rafraichissement mémoire demande de balayer la mémoire d'adresse en adresse et été fait par le CPU à l'époque). De plus, il est utilisé pour les instructions INC et DEC qui incrémentent une opérande de 16 bits obtenue en combinant deux registres de 8 bits. En clair, l'incrémenteur du ''program counter'' a été réutilisé de beaucoup de manières originales.

[[File:Z80 arch.svg|centre|vignette|upright=3|Microarchitecture du Z80.]]

Le Z80 incorporait des instructions pour échanger le contenu des deux ensembles de registres, accumulateur inclus. Elles permettaient d'utiliser les registres d'interruption pour les programmes et réciproquement. En clair, cela doublait le nombre de registres si les interruptions n'étaient pas utilisées.
* L'instruction EXX échangeait les deux fenêtres de registres généraux : les registres B, C, D, E, H et L devenaient les registres B', C', D', E', H' et L' et inversement.
* L'instruction EX échangeait l'accumulateur et le registre d'état : les registres A,F devenait A',F' et inversement.

Le fenêtrage de registre était modifié par l'instruction EXX, qui échangeait les deux fenêtres de registres. Pour l'implémenter, une bascule était ajouté au processeur, appelons-la la bascule INT. Elle était relié au bus d'adresse du banc de registre, dont elle mémorisait le bit de poids fort. L'instruction EXX inversait la valeur de la bascule INT. Il est aussi possible d'échanger le contenu des registres D,E et H,L avec une instruction dédiée, ce qui est là encore fait par deux bascules : une pour les registres D,E et une autre pour les registres H,L.

Pour l'accumulateur et le registre d'état, le choix entre registre normal et registre d'interruption se faisait là encore par une seconde bascule appelée la bascule A. La bascule est reliée à un multiplexeur et un démultiplexeur, qui permet de choisir quel accumulateur relier à l'unité de calcul. L'instruction EX inverse le contenu de la bascule A.

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      <format>text/x-wiki</format>
      <text bytes="37109" sha1="sxm2bb0icutnps8nsdu9lehlb63k9jj" xml:space="preserve">Les architectures que nous avons vu précédemment dans ce cours disposent de registres pour les données, en plus du pointeur de pile, d'un ''program counter'', et de quelques autres. Elles sont appelées des '''architectures à registres''', terme qui trahit bien le fait qu'elles ont des registres généraux ou spécialisés pour stocker temporairement des données. Et si on leur a donné un nom, c'est parce qu'il existe des architectures qui ne sont pas dans cette catégorie. Il en existe plusieurs types, mais ce chapitre va se concentrer sur les '''architectures à accumulateur'''.

[[File:Isaccumulator.png|vignette|Architecture à accumulateur.]]

Les architectures à accumulateur sont centrées autour d'un registre architectural appelé l''''accumulateur'''. Il est utilisé pour toutes les opérations arithmétiques dyadiques, où il sert à la fois de source et de destination. Toutes les instructions dyadiques sont de type ''load-op'' : une opérande est lue depuis l'accumulateur, le second opérande est lu depuis la mémoire RAM, le résultat de l'instruction est automatiquement mémorisé dans l'accumulateur. Les instructions monadiques peuvent utiliser un opérande dans l'accumulateur, ou dans la mémoire RAM, les deux sont théoriquement possibles.

La conséquence est que le nombre d'accès mémoire est drastiquement diminué : de 3 par instructions sur une architecture mémoire-mémoire, on passe à seulement un avec un accumulateur. Les opérations dyadiques ont besoin d'un seul accès mémoire pour lire la seconde opérande, les opérations monadique en font aussi un seul pour lire leur unique opérande.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|-
! Classe d'architecture
! Nombre d'accès mémoire par opération dyadique
|-
|-
! Architecture à accumulateur
| Un accès mémoire par instruction, pour lire la seconde opérande
|-
! Architecture à registres
| Zéro si les opérandes sont dans les registres, un pour les opérations ''load-op'', LOAD et STORE.
|}

==Le jeu d'instruction des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'accumulateur est adressé grâce au mode d'adressage implicite, de même que le résultat de l'opération. Par contre, les autres opérandes sont localisés avec d'autres modes d'adressage, et lues en mémoire RAM. Le résultat ainsi qu'un des opérandes sont adressés de façon implicite car dans l'accumulateur, seule la seconde opérande étant adressée directement. Grâce à l'accumulateur, une instruction ne fait qu'un seul accès mémoire maximum, ce qui rend le processeur très facile à implémenter.

===La toute première architecture à accumulateur : le Manchester Baby===

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

Les architectures à accumulateurs sont apparues dès les débuts de l'informatique. Le tout premier ordinateur à programme enregistré en mémoire, le ''Manchester Baby'', était une architecture à accumulateur. Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 adresses de 32 bits, fabriquée avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours).

Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction par adresse maximum, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Le processeur avait un registre accumulateur de 32 bits, un ''program counter'' et un registre d'instruction. Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. C'était là encore une architecture à accumulateur, sauf qu'elle intégrait aussi des registres d'indice. Et surtout : son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

===Les registres des anciennes architectures à accumulateur===

[[File:IBM 701console.jpg|vignette|IBM 701, console extérieure.]]

Les architectures à accumulateur étaient communes dans les années 50-60. A l'époque, les ordinateurs étaient gigantesques, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le pire des cas, une armoire entière dans le meilleur. Les ordinateurs de l'époque étaient surtout utilisés pour du calcul scientifique ou des tâches d’ingénierie demandant beaucoup de calcul, rarement pour de la compatibilité.

Les nombres flottants n'étaient pas encore apparus. A la place, les ordinateurs de l'époque géraient des nombres entiers de grande taille, de 30 bits ou plus. En conséquence, l'accumulateur faisait facilement 30 à 60 bits. Par exemple, les ordinateurs de la Série scientifique IBM 700/7000 géraient des entiers de 36 bits, l’accumulateur faisait 38 bits : 36 bits plus deux bits pour les débordements. Au passage, de tels processeurs utilisaient l'adressage par mot, et non par byte.

Historiquement, les premières architectures à accumulateur ne contenaient aucun autre registre que l'accumulateur. Ce n'est que dans les années 60 que de nombreuses architectures à accumulateur ont ajouté un second '''registre pour les multiplication/divisions'''. Un exemple est celui de l'IBM 701, qui incorporait un registre accumulateur de 38 bits et un registre multiplieur de 36 bits. Le registre mémorise le multiplieur lors d'une opération de multiplication. Il mémorise donc un opérande, pas le résultat. Il peut aussi décaler le multiplieur vers la droite/gauche, ce qui est utile pour exécuter la multiplication. C'est ce qui est fait sur l'IBM 7094.

Une autre possibilité est que ce registre mémorise une partie du résultat de l'opération. Pour rappel, le résultat d'une multiplication/division est codé sur deux fois de bits que ses opérandes. Par exemple, multipliez deux opérandes de 30 bits, vous obtiendrez un résultat de 60 bits. Les 30 bits de poids faible du résultat vont dans l'accumulateur, les 30 bits de poids fort vont dans ce second registre.

Les architectures à accumulateur parfois un '''registre pour le pointeur de pile''', utilisé pour gérer les fonctions/procédures. Les architectures à accumulateurs supportaient une pile d'adresse de retour, souvent une pile d'appel. Mais pour cela, il fallait mémoriser le pointeur de pile dans le processeur, ce qui demandait un registre dédié.

===L'adressage indirect avec l'accumulateur===

Les instructions LOAD et STORE existent bel et bien sur les architectures à accumulateur, mais n'ont pas les mêmes modes d'adressages. L'instruction LOAD copie une donnée de la RAM vers l'accumulateur, l'instruction STORE copie l'accumulateur dans une adresse. Les deux instructions n'ont pas besoin d'adresser l'accumulateur, qui est adressé de manière implicite, juste de préciser l'adresse à lire/écrire.

Les architectures à accumulateur supportaient souvent le mode d'adressage indirect mémoire. Un exemple est celui des ordinateurs Data General Nova, qui sont des architectures à accumulateur et qui supportaient ce mode d'adressage. Les deux instructions LOAD et STORE existaient en deux versions, distinguées par un bit d'indirection. Si ce bit est à 0 dans l'opcode, alors l'instruction utilise le mode d'adressage absolu normal : l'adresse intégrée dans l'instruction est celle de la donnée. Mais s'il est à 1, alors l'adresse intégrée dans l'instruction est celle du pointeur.

Cependant, la présence de l'accumulateur permettait d'utiliser l'adressage indirect à registre, pour gérer les pointeurs. Pour rappel, avec le mode d'adressage indirect à registre, l'adresse à lire/écrire est dans un registre. Ici, l'adresse à lire/écrire est prise dans l'accumulateur, seul registre disponible pour. L'adressage indirect est plus simple à implémenter pour l'instruction LOAD, car elle prend un seul opérande : l'adresse à lire. L'adresse à lire est placée dans l'accumulateur, la donnée lue est elle aussi chargée dans l'accumulateur. Pour l'instruction STORE, il faut fournir deux opérandes, l'adresse et la donnée à écrire, ce qui peut poser problème. Mais au pire, il est toujours possible d'utiliser l'adressage absolu ou indirect mémoire : l'adresse est dans l'instruction, la donnée à écrire dans l'accumulateur.

===L'encodage des instructions===

Sur une architecture à accumulateur l'encodage d'une instruction dyadique est assez simple, vu que l'accumulateur est adressé implicitement. La seconde opérande est localisée soit par une adresse mémoire (adressage absolu), soit est une constante (adressage immédiat). L'adresse mémoire est généralement assez longue, plus que l'opcode.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|+ Encodage d'une instruction dyadique
|-
! rowspan=&quot;2&quot; | Opcode 
| Adresse mémoire (adressage absolu)
|-
| Constante (adressage immédiat)
|}

L'encodage d'une instruction monadique est similaire. Si l'opérande est lue depuis la mémoire RAM, alors l'instruction est encodée comme une instruction dyadique. Il en est de même pour les instructions qui copient une constante dans l'accumulateur. Par contre, si l'opérande est dans l'accumulateur, alors il y a juste besoin d'encoder l'opcode. La majorité des instructions a besoin de préciser une adresse, rares sont celles qui s'en passent. Au vu de cet encodage, les architectures à accumulateur sont qualifiées d''''architectures à une adresse''' par abus de langage.

Il est intéressant de contraster leur encodage avec les architectures à registres. Les architectures à registre doivent encoder deux opérandes en plus de l'opcode, avec éventuellement où enregistrer le résultat sur les architectures 3-adresses. Par contre, les opérandes sont généralement des noms de registre, ce qui prend moins de place qu'une adresse mémoire. A la rigueur, les instructions avec une constante immédiate prennent un peu plus de place, car elles doivent encoder un nom de registre en plus de la constante et de l'opcode. Les instructions ''load-op'' des processeurs CISC sont un peu dans le même cas, sauf qu'il faut remplacer la constante par une adresse, qui a généralement la même taille. Les instructions sont donc en moyenne plus courte sur les processeurs à registre, du fait de la présence de registres.

==La micro-architecture des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'organisation interne d'une architecture à accumulateur est très différente de celle des processeurs à registre. Elle est plus ou moins la même pour tous ces processeurs, le point important étant que le chemin de données se résume à une ALU, un registre accumulateur et le bus de données. L'ALU est reliée au registre accumulateur, ainsi qu'au bus de données pour lire la seconde opérande, comme illustré ci-dessous.

[[File:Accumulator.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur.]]

===L'unité de calcul et l'accumulateur===

Pour simplifier l'implémentation, le résultat est mémorisé dans un registre en sortie de l'unité de calcul. La raison est qu'on ne veut pas altérer l'accumulateur tant que le résultat final n'est pas totalement calculé. Rappelons que l'ALU ne fournit pas un résultat d'un seul bloc, mais que certains bits arrivent avant les autres, typiquement les bits de poids faible. Si le résultat était écrit dans l'accumulateur directement, il écraserait des bits de l’opérande en cours d'utilisation, ce qui fausserait le résultat.

[[File:Accumulateur avec registre de sortie.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur avec registre de sortie]]

Une autre solution utilisait un registre entre l'accumulateur et l'unité de calcul, appelé l’'''''accumulator latch'''''. Il remplace le registre en sortie de l'ALU, dans le sens où il permet d'écrire dans l'accumulateur sans effacer l'opérande, pendant que l’opération est en cours dans l'ALU. L'accumulateur est copié dans l’''accumulator latch'', avant que l'ALU démarre ses calculs. L'opérande est donc maintenue même si on commence à écrire le résultat dans l'accumulateur.

Sur le 8085 d'Intel, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec une constante prédéfinie, ce qui permet d'implémenter certaines instructions très facilement. Par exemple, il peut être initialisé à 0, ce qui permet d'implémenter les instructions MOV et INC (incrémentation). Un MOV est équivalent à faire un OU entre le registre lu et 0. Une instruction INC initialise l'entrée de retenue de l'unité de calcul à 1, puis ajoute 0. La décrémentation est implémentée de la même manière, sauf que l’''accumulator latch'' est initialisé à -2 pour compenser l'entrée de retenue à 1. De plus, pour supporter les conversion de décimal à BCD, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec les constantes 0x00, 0x06, 0x60, or 0x66. L'''accumulator latch'' est relié à divers fils de commande provenant de l'unité de contrôle, qui décide quelle valeur d'initialisation utiliser en fonction de l'instruction décodée.

[[File:Accumulator latch.png|centre|vignette|upright=2|Accumulator latch]]

[[File:Chemin de données à un seul bus.png|vignette|Chemin de données à un seul bus]]

De même, la seconde opérande, celle lue sur le bus de données, est mémorisée dans un registre en amont de l'ALU. C'était notamment très utile si le processeur utilisait une ALU plus courte que les opérandes, avec par exemple une ALU 4 bits pour un CPU 8 bits. Les anciens processeurs à accumulateur de type ''mainframe'' utilisaient des opérandes de grande taille, du genre 36 ou 48 bits, ce qui avait des conséquences sur l'unité de calcul utilisée, ainsi que sur la communication avec la mémoire. Il arrivait que de tels processeurs utilisaient des ALU sérielles, ou du moins octet-sérielles, plutôt qu'une véritable ALU 36 bits. Nous verrons aussi que c'est très utile sur les processeurs à accumulateur avec un bus interne unique, dans la suite du chapitre.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec instructions LOAD/STORE===

Nous venons de voir comment est implémenté l'unité de calcul et l'accumulateur, et comment le tout est relié au bus de données. Mais cela ne permet que d'avoir un processeur à accumulateur rudimentaire, qui ne gére que des instructions arithmétiques et logiques. Il faut aussi gérer le cas des opérations LOAD/STORE et des modes d'adressages associés, mais c'est le séquenceur qui s'en occupe. Avec l'adressage absolu, les instructions LOAD et STORE ne font que connecter l'accumulateur au bus de données. L'instruction STORE nécessite de connecter l'accumulateur au bus de données, de manière à ce que le transfert des données se fasse de l'accumulateur vers le bus de données. L'instruction LOAD s'implémente de la même manière, sauf que le sens de transfert est inversé.

Cependant, il existe une optimisation qui permet d'implémenter l'instruction LOAD sans ajouter de circuits. Pour cela, il suffit que l'unité de calcul gére les opérations ''pass through'', à savoir des opérations qui se contentent de recopier un opérande sur la sortie. Ici, l'idée est de recopier l'opérande provenant du bus de données.

[[File:Architecture à accumulateur, microarchitecture.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur, microarchitecture]]

Pour gérer nativement l'adressage indirect à registre, il suffit de connecter l'accumulateur au bus d'adresse. Le plus simple est d'ajouter un multiplexeur, comme illustré ci-dessous. La donnée lue est copiée dans l'accumulateur, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un registre d’interfaçage, l'accumulateur n'étant pas utilisable à la fois pour le bus d'adresse et de données.

[[File:Adressage indirect sur une architecture à accumulateur.png|centre|vignette|upright=2|Adressage indirect sur une architecture à accumulateur]]

Pour finir, voyons comment le pointeur de pile et le ''program counter'' sont implémentés. Les architectures à accumulateur ont souvent des adresses de taille différente des données, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un circuit incrémenteur dédié pour incrémenter le ''program counter'', plutôt que de l'incrémenter via l'unité de calcul. Les architectures à accumulateur ont parfois un pointeur de pile, qui gère une pile d'adresse de retour, pas une vraie pile d'appel. Aussi, le pointeur de pile est censé être incrémenté et décrémenté, pas plus. Pas d'addition ou de soustraction pour gérer des cadres de pile. Là encore, c'est la solution de l'incrémenteur séparé qui est retenue. Pour économiser des transistors, il n'y a qu'un seul incrémenteur partagé pour les deux.

==Les architectures à accumulateur à registres d'indice==

Les architectures à accumulateur décrites dans la section précédente sont capables de faire de l'adressage indirect, mais n'incluent pas les modes d'adressage base + indice et absolus indicés, qui prennent une adresse et y ajoute un indice. Il s'agit des toutes premières architectures à accumulateur, comme les premiers ordinateurs IBM ou le fameux PDP-8. Mais par la suite, les processeurs à accumulateurs ont inclus un support des modes d'adressages indicés, grâce à des '''registres d'indice'''.

===Les registres d'indice===

Les registres d'indice stockent des indices de tableaux. Ils permettaient de supporter deux modes d'adressage :
* Le '''mode d'adressage absolu indicé''' où une adresse fixe est additionnée à un indice variable. L'adresse fixe est intégrée dans l'instruction (adressage absolu), l'indice est dans un registre d'indice.
* Le '''mode d'adressage base + indice''', où l'adresse est dans l'accumulateur et l'indice dans le registre d'indice.

Les processeurs à accumulateur supportaient souvent des variantes des modes d'adressage précédents, où le registre d'indice était automatiquement incrémenté ou décrémenté à chaque utilisation.

Au départ, ces processeurs n'utilisaient qu'un seul registre d'indice qui se comportait comme un second accumulateur spécialisé dans les calculs d'adresses mémoire. Le processeur supportait de nouvelles instructions qui utilisaient ce registre d'indice de façon implicite. Mais avec le temps, les processeurs finirent par incorporer plusieurs de ces registres. Les instructions de lecture ou d'écriture devaient alors préciser quel registre d'indice utiliser, en précisant un nom de registre d'indice, un numéro de registre d'indice.

Il faut préciser que les registres d'indice ont une taille bien plus petite que l'accumulateur. Ils mémorisent des indices codés sur 16 bits ou moins, alors que l'accumulateur faisait typiquement 36 à 48 bits, parfois plus. La taille classique sur les anciens ''mainframes'' était de 15 bits, parfois moins. Il n'était pas rare de tomber sur des registres d'indice de 8 ou 9 bits. Leur petite taille rendait leur implémentation matérielle peu couteuse. Et c'est ce qui explique qu'ils étaient préférés à l'usage d'un second accumulateur.

Un exemple est le cas du processeur Motorola 6809, un processeur à accumulateur qui contient deux registres d'indices nommés X et Y. L'accumulateur est noté D et fait 16 bits, il peut être parfois géré comme deux accumulateurs séparés A et B de 8 bits chacun. Il contenait aussi deux pointeurs de pile, l'un pour les programmes, l'autre pour le système d'exploitation, ainsi qu'un ''program counter''. Le registre de page était utilisé pour l'adressage absolu, comme vu dans le chapitre sur les modes d'adressage.

[[File:6809 Internal Registers.svg|centre|vignette|upright=2|6809 Internal Registers]]

Les processeurs IBM avaient autrefois plusieurs registres d'indice. Par exemple, l'IBM 704 avait trois registres d'indice de 15 bits. Leur contenu était soustrait de l'adresse absolue. Une instruction pouvait utiliser plusieurs registres d'indice pour adresser son opérande. Toute instruction utilisait trois bits pour sélectionner les registres d'indice utilisés. Fait assez original, lorsque plusieurs registres d'indice sont sélectionnés, le processeur n'additionne pas les trois registres à l'adresse de base. À la place, il fait un OU bit à bit entre les registres d'indice sélectionnés, et additionne le résultat à l'adresse.

Les processeurs IBM à accumulateur ont fait ça sur toute la gamme IBM 700/7000, pour des raisons de compatibilité. Les processeurs suivants avaient 7 registres d'indices, mais conservaient les trois bits pour adresser les registres d'indices. Ils pouvaient fonctionner dans deux modes. Le premier mode est plus intuitif : les trois bits précisent un registre d'indice parmi les 7, qui est additionné avec l'adresse absolue. La valeur zéro indique qu'aucun registre d'indice n'est utilisé, ce qui explique qu'il y a 7 registres d'indice et non 8. Un second mode, compatible avec l'IBM 704, fait un OU logique entre les registres d'indice sélectionnés. Seuls les trois premiers registres d'indices peuvent être sélectionnés dans ce mode. Il y a deux instructions pour changer de mode : une pour passer en mode compatible, l'autre pour le quitter pour l'autre mode.

Quelques rares processeurs à registres généraux ont utilisés des registres d'indice, en plus des registres généraux. Ce qui fait l'association que nous avons faite entre registres d'indice et architectures à accumulateur est imparfait, bien que solide sur le principe. Un exemple d'architecture de ce type sont les architectures de la série UNIVAC 1100/2200. Ils disposaient de 128 registres, qui étaient mappés en mémoire à partir de l'adresse mémoire 0, la majorité étant inaccessibles par le programmeur. Ils regroupaient 12 registres accumulateurs, 11 registres d'indice et 4 registres hybrides qui pouvaient servir soit de registre d'indice, soit de registres accumulateurs.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec registres d'indice===

La présence de registres d'indice modifie grandement l'implémentation du processeur. En effet, il faut rajouter un banc de registre pour les registres d'indice. Le banc de registre est monoport, car on a besoin de lire ou d'écrire un indice à la fois. Et il faut aussi potentiellement rajouter de quoi faire les calculs d'adresse. Deux solutions sont possibles : une ALU dédiée aux calculs d'adresse, une seule ALU pour toutes les opérations.

Dans le premier cas, il y a une ALU séparée associée aux registres d'indice. L'ALU et les registres d'indice sont placés en sortie du séquenceur, en-dehors du chemin de données, la sortie de l'ALU est directement connectée au bus d'adresse. L'unité de calcul d'adresse peut être utilisée pour incrémenter le ''program counter''. Un défaut de cette approche est qu'elle ne gère pas l'adresse indirect à registre.

[[File:Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé.png|centre|vignette|upright=2|Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé]]

Une autre option utilise un bus interne, qui interconnecte tout le chemin de données. Dans sa version la plus simple, il est relié à l'accumulateur, l'unité de calcul, le banc de registre d'indice et le bus de données. Avec cette solution, l'ALU est utilisé à la fois pour calculer les adresses et pour les instructions de calcul. En reliant le bus interne au bus d'adresse à travers un multiplexeur, on gère naturellement les adressages indirects.

[[File:Architecture à accumulateur avec registres associés.png|centre|vignette|upright=2.5|Architecture à accumulateur avec registres associés]]

Il faut noter que sur les architectures Von Neumann, le séquenceur est relié à ce bus interne. En effet, charger une instruction demande de passer par le bus mémoire, donc par l’intermédiaire de ce bus internet. Le ''program counter'' est envoyé sur ce bus pour lire l'instruction, puis l'instruction lue est recopiée dans le registre d'instruction. Le chargement d'une instruction est donc géré comme une lecture des plus classiques. De plus, cela permet d'incrémenter le ''program counter'' au niveau de l'unité de calcul entière. Le ''program counter'' est envoyé sur le bus interne, incrémenté par l'ALU, puis le résultat est recopié dans le ''program counter'' via le bus interne.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

==Les processeurs bi-accumulateurs : le Motorola 6800==

Le Motorola 6800 était un processeur 8 bits qui gérait des adresses de 16 bits. Il contenait deux accumulateurs nommés A et B, de 8 bits chacun. Il disposait aussi d'un registre d'indice, d'un pointeur de pile et d'un ''program counter'', tous les trois de 16 bits. Le registre d'état regroupait 6 bits, qu'on ne détaillera pas ici.

[[File:MC6800 Processor Diagram.png|centre|vignette|upright=2|Interface et registres du MC6800.]]

La présence des deux accumulateurs impactait surtout les instructions dyadiques. Les instructions monadiques avaient juste à préciser où se trouvait l'opérande : soit en RAM, soit dans le premier accumulateur, soit dans le second. Pour les opérations dyadiques, la gestion était totalement différente. En théorie, le premier opérande est dans un accumulateur, soit A, soit B. La seconde opérande vient soit de l'autre accumulateur, soit de la mémoire RAM. Et selon les instructions, tout variait.

Pour l'addition, il y avait trois instructions. Les deux premières additionnaient un opérande provenant de la mémoire avec un accumulateur. L'instruction ADDA sélectionnait le premier accumulateur, l'instruction ADDB sélectionnait le second accumulateur. Mais une troisième instruction, l’instruction ABA, permettait d'additionner le contenu des deux accumulateurs.

Pour les autres opérations, il n'était pas possible d'utiliser les deux accumulateurs en même temps. La seule possibilité était de faire une opération entre un accumulateur et un opérande venant de la mémoire. Toutes les instructions étaient en double, avec une copie par accumulateur. Par exemple, l'instruction ANDA faisait un ET entre l’accumulateur A et l'opérande mémoire, l'instruction ANDB faisait pareil avec l'accumulateur B.

==Les architectures hybrides registres-accumulateur==

Il a existé quelques architectures qui étaient des hybrides entre architectures à accumulateur et architecture à registre. Elles ont servi de transition entre les deux, durant les années 80-90. Elles avaient un accumulateur unique couplé à un banc de registres généraux. Par exemple, les premiers processeurs Intel 8 bits étaient des processeurs hybrides-accumulateur. Lles CPU Intel 8 bits disposaient de 7 registres de 8 bits nommés A, B, C, D, E, F, H, L, SP. Ils correspondent respectivement à :
* l'accumulateur A ;
* six registres nommés B, C, D, E, H et L ;
* le registre d'état F ;
* le pointeur de pile SP.

Sur ces processeurs, les instructions dyadiques devaient mettre leur premier opérande dans l'accumulateur, la seconde provenait soit des registres, soit de la RAM, soit d'une constante immédiate. Les opérations monadiques pouvaient lire leur opérande depuis l'accumulateur, les autres registres ou la RAM, tout était permis. Les registres d'indices disparaissaient sur ces architectures, en théorie. Les registres généraux pouvaient être utilisés comme registre d'indice ou pour stocker des opérandes, ils étaient assez versatiles pour servir de registres d'indices.

La présence de registres a de nombreux avantages, comparé aux architectures à accumulateur pures. Les instructions arithmétiques sont plus rapide, lire un registre étant plus rapide qu'un accès RAM. Les performances sont donc augmentées. De plus, les instructions arithmétiques utilisant ces registres sont plus courtes : pas besoin d'encoder une adresse mémoire, un nom de registre suffit. Vu que les processeurs de l’époque avaient des instructions de taille variable, cela améliorait la densité de code.

La microarchitecture de ces processeurs est très similaire à celle d'un processeur avec des registres d'indices. La seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Le banc de registre est systématiquement monoport, car il n'avait aucune raison d'être multiport. Pour les instructions dyadiques, seules à lire deux opérandes, il ne servait que pour la seconde opérande, la première était lue depuis l'accumulateur.

Les processeurs hybrides registre-accumulateur se classent en deux types principaux : ceux qui ont un seul bus interne, et ceux qui en ont deux. Le premier cas est identique à celui vu précédemment pour les architectures à accumulateur avec registres d'indice, à la seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Afin de gérer l'adressage indirect à registre, le bus interne est connecté aux deux registres d’interfaçage mémoire.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

Notons que cela permet aussi d'implémenter facilement les branchements indirects, car le bus interne permet d'échanger des adresses entre ''program counter'' et banc de registre. De même, il est possible d'utiliser l'ALU pour gérer les branchements indirects., en plus de l'utiliser pour incrémenter le ''program counter''.

[[File:Single bus organization.jpg|centre|vignette|upright=2|Single bus organization]]

Une autre solution utilisait deux bus internes : un connecté au bus de données, un autre relié au bus d'adresse. Le bus de commande mémoire était lui commandé par le séquenceur, l'unité de contrôle. L'intermédiaire entre ces deux bus était le banc de registre, ainsi que les autres registres. Le banc de registre était connecté aux deux bus interne, avec un port de lecture relié au bus d'adresse, un port de lecture-écriture relié au bus de données. Le port de lecture était utilisé pour l'adressage indirect, l'autre l'était pour le reste.

[[File:Proz1-e.png|centre|vignette|upright=2|Intérieur d'un processeur.]]

L'organisation à deux bus simplifiait la gestion du ''program counter'' et le chargement des instructions. Le ''program counter'' était soit séparé du banc de registre, soit placé dans le banc de registre. Les deux solutions étaient utilisés, tout dépend du processeur. Il faut noter que si le ''program counter'' est intégré au banc de registres, alors la microarchitecture du processeur est bien plus simple. L'envoi du ''program counter'' sur le bus d'adresse utilise le port de lecture relié au bus d'adresse, qui sert aussi pour l'adressage indirect. L'économie de circuits, sans compter la simplicité d'implémentation que cela implique, explique sans doute que la technique a été utilisée sur quelques processeurs anciens.

Le ''program counter'' était généralement incrémenté par l'ALU, ce qui explique qu'il soit connecté au bus interne pour les données. La connexion est aussi utile pour gérer les branchements indirects, qui copient un registre dans le ''program counter'', ainsi que les branchements relatifs (addition dans l'ALU), voire les branchements directs (l'adresse vers laquelle brancher est envoyée en entrée de l'ALU et propagée en sortie avec une opération ''pass through'').

[[File:Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres.png|centre|vignette|upright=2|Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres]]

===Les registres d'interruption avec un processeur hybride-accumulateur : l'exemple du Z80===

Un exemple de processeur registre-accumulateur à deux bus interne est le Z80, un processeur fortement inspiré des CPU Intel 8 bits. Il a un jeu d'instruction similaire, mais a diverses améliorations par rapport au design original. Notamment, le processeur a des registres séparés pour les interruptions.

Sur le Z80, les registres généraux sont dupliqués avec 6 registres pour les interruptions et 6 registres pour les programmes autres. Leur copie pour les interruptions sont nommées B', C', D', E', H', L'. Les 12 registres sont placés dans le banc de registre, ce qui implique que le fenêtrage de registres est utilisé pour gérer la séparation entre registre d'interruption et normaux. Il faut noter que l'accumulateur et le registre d'état sont aussi dupliqués, leurs copies étant nommées A' et F'. Mais leur duplication se fait autrement que par fenêtrage de registre.

En plus des registres précédents, le Z80 incorporait deux registres d'indice nommés X et Y, ainsi qu'un pointeur de pile SP et un ''program counter'' PC. Ils n'étaient pas dupliqués pour les interruptions. Les registres d'indice étaient reliés à une unité de calcul d'adresse. L'unité de calcul d'adresse prenait deux opérandes : un indice, et une adresse mémoire provenant soit du banc de registre, soit de l'accumulateur. En clair, l'unité de calcul d'adresse faisait le lien entre les deux bus internet : le bus de données interne en entrée, le bus d'adresse en sortie.

À l'intérieur du processeur, tous les registres étaient regroupés dans un banc de registre unique, sauf les accumulateurs, les registres d'état et le ''program counter''. Bien que ce ne soit pas indiqué sur le schéma ci-dessous, le ''program counter'' est séparé du banc de registre, alors que le pointeur de pile est dedans. Le compteur IR est lui associé au ''program counter'', il est sortit du banc de registre. Le Z80 utilise lui aussi un incrémenteur séparé de l'ALU, qui est utilisé pour mettre à jour le ''program counter'', le pointeur de pile et un compteur de rafraichissement mémoire nommé IR sur le Z80 (pour rappel, le rafraichissement mémoire demande de balayer la mémoire d'adresse en adresse et été fait par le CPU à l'époque). De plus, il est utilisé pour les instructions INC et DEC qui incrémentent une opérande de 16 bits obtenue en combinant deux registres de 8 bits. En clair, l'incrémenteur du ''program counter'' a été réutilisé de beaucoup de manières originales.

[[File:Z80 arch.svg|centre|vignette|upright=3|Microarchitecture du Z80.]]

Le Z80 incorporait des instructions pour échanger le contenu des deux ensembles de registres, accumulateur inclus. Elles permettaient d'utiliser les registres d'interruption pour les programmes et réciproquement. En clair, cela doublait le nombre de registres si les interruptions n'étaient pas utilisées.
* L'instruction EXX échangeait les deux fenêtres de registres généraux : les registres B, C, D, E, H et L devenaient les registres B', C', D', E', H' et L' et inversement.
* L'instruction EX échangeait l'accumulateur et le registre d'état : les registres A,F devenait A',F' et inversement.

Le fenêtrage de registre était modifié par l'instruction EXX, qui échangeait les deux fenêtres de registres. Pour l'implémenter, une bascule était ajouté au processeur, appelons-la la bascule INT. Elle était relié au bus d'adresse du banc de registre, dont elle mémorisait le bit de poids fort. L'instruction EXX inversait la valeur de la bascule INT. Il est aussi possible d'échanger le contenu des registres D,E et H,L avec une instruction dédiée, ce qui est là encore fait par deux bascules : une pour les registres D,E et une autre pour les registres H,L.

Pour l'accumulateur et le registre d'état, le choix entre registre normal et registre d'interruption se faisait là encore par une seconde bascule appelée la bascule A. La bascule est reliée à un multiplexeur et un démultiplexeur, qui permet de choisir quel accumulateur relier à l'unité de calcul. L'instruction EX inverse le contenu de la bascule A.

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      <text bytes="37122" sha1="kqnefcjy1a2i92ec6iisa6ryw66pb6y" xml:space="preserve">Les architectures que nous avons vu précédemment dans ce cours disposent de registres pour les données, en plus du pointeur de pile, d'un ''program counter'', et de quelques autres. Elles sont appelées des '''architectures à registres''', terme qui trahit bien le fait qu'elles ont des registres généraux ou spécialisés pour stocker temporairement des données. Et si on leur a donné un nom, c'est parce qu'il existe des architectures qui ne sont pas dans cette catégorie. Il en existe plusieurs types, mais ce chapitre va se concentrer sur les '''architectures à accumulateur'''.

[[File:Isaccumulator.png|vignette|Architecture à accumulateur.]]

Les architectures à accumulateur sont centrées autour d'un registre architectural appelé l''''accumulateur'''. Il est utilisé pour toutes les opérations arithmétiques dyadiques, où il sert à la fois de source et de destination. Toutes les instructions dyadiques sont de type ''load-op'' : une opérande est lue depuis l'accumulateur, le second opérande est lu depuis la mémoire RAM, le résultat de l'instruction est automatiquement mémorisé dans l'accumulateur. Les instructions monadiques peuvent utiliser un opérande dans l'accumulateur, ou dans la mémoire RAM, les deux sont théoriquement possibles.

La conséquence est que le nombre d'accès mémoire est drastiquement diminué : de 3 par instructions sur une architecture mémoire-mémoire, on passe à seulement un avec un accumulateur. Les opérations dyadiques ont besoin d'un seul accès mémoire pour lire la seconde opérande, les opérations monadique en font aussi un seul pour lire leur unique opérande.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|-
! Classe d'architecture
! Nombre d'accès mémoire par opération dyadique
|-
|-
! Architecture à accumulateur
| Un accès mémoire par instruction, pour lire la seconde opérande
|-
! Architecture à registres
| Zéro si les opérandes sont dans les registres, un pour les opérations ''load-op'', LOAD et STORE.
|}

==Le jeu d'instruction des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'accumulateur est adressé grâce au mode d'adressage implicite, de même que le résultat de l'opération. Par contre, les autres opérandes sont localisés avec d'autres modes d'adressage, et lues en mémoire RAM. Le résultat ainsi qu'un des opérandes sont adressés de façon implicite car dans l'accumulateur, seule la seconde opérande étant adressée directement. Grâce à l'accumulateur, une instruction ne fait qu'un seul accès mémoire maximum, ce qui rend le processeur très facile à implémenter.

===Les registres des anciennes architectures à accumulateur===

[[File:IBM 701console.jpg|vignette|IBM 701, console extérieure.]]

Les architectures à accumulateur étaient communes dans les années 50-60. A l'époque, les ordinateurs étaient gigantesques, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le pire des cas, une armoire entière dans le meilleur. Les ordinateurs de l'époque étaient surtout utilisés pour du calcul scientifique ou des tâches d’ingénierie demandant beaucoup de calcul, rarement pour de la compatibilité.

Les nombres flottants n'étaient pas encore apparus. A la place, les ordinateurs de l'époque géraient des nombres entiers de grande taille, de 30 bits ou plus. En conséquence, l'accumulateur faisait facilement 30 à 60 bits. Par exemple, les ordinateurs de la Série scientifique IBM 700/7000 géraient des entiers de 36 bits, l’accumulateur faisait 38 bits : 36 bits plus deux bits pour les débordements. Au passage, de tels processeurs utilisaient l'adressage par mot, et non par byte.

Historiquement, les premières architectures à accumulateur ne contenaient aucun autre registre que l'accumulateur. Ce n'est que dans les années 60 que de nombreuses architectures à accumulateur ont ajouté un second '''registre pour les multiplication/divisions'''. Un exemple est celui de l'IBM 701, qui incorporait un registre accumulateur de 38 bits et un registre multiplieur de 36 bits. Le registre mémorise le multiplieur lors d'une opération de multiplication. Il mémorise donc un opérande, pas le résultat. Il peut aussi décaler le multiplieur vers la droite/gauche, ce qui est utile pour exécuter la multiplication. C'est ce qui est fait sur l'IBM 7094.

Une autre possibilité est que ce registre mémorise une partie du résultat de l'opération. Pour rappel, le résultat d'une multiplication/division est codé sur deux fois de bits que ses opérandes. Par exemple, multipliez deux opérandes de 30 bits, vous obtiendrez un résultat de 60 bits. Les 30 bits de poids faible du résultat vont dans l'accumulateur, les 30 bits de poids fort vont dans ce second registre.

Les architectures à accumulateur parfois un '''registre pour le pointeur de pile''', utilisé pour gérer les fonctions/procédures. Les architectures à accumulateurs supportaient une pile d'adresse de retour, souvent une pile d'appel. Mais pour cela, il fallait mémoriser le pointeur de pile dans le processeur, ce qui demandait un registre dédié.

===L'adressage indirect avec l'accumulateur===

Les instructions LOAD et STORE existent bel et bien sur les architectures à accumulateur, mais n'ont pas les mêmes modes d'adressages. L'instruction LOAD copie une donnée de la RAM vers l'accumulateur, l'instruction STORE copie l'accumulateur dans une adresse. Les deux instructions n'ont pas besoin d'adresser l'accumulateur, qui est adressé de manière implicite, juste de préciser l'adresse à lire/écrire.

Les architectures à accumulateur supportaient souvent le mode d'adressage indirect mémoire. Un exemple est celui des ordinateurs Data General Nova, qui sont des architectures à accumulateur et qui supportaient ce mode d'adressage. Les deux instructions LOAD et STORE existaient en deux versions, distinguées par un bit d'indirection. Si ce bit est à 0 dans l'opcode, alors l'instruction utilise le mode d'adressage absolu normal : l'adresse intégrée dans l'instruction est celle de la donnée. Mais s'il est à 1, alors l'adresse intégrée dans l'instruction est celle du pointeur.

Cependant, la présence de l'accumulateur permettait d'utiliser l'adressage indirect à registre, pour gérer les pointeurs. Pour rappel, avec le mode d'adressage indirect à registre, l'adresse à lire/écrire est dans un registre. Ici, l'adresse à lire/écrire est prise dans l'accumulateur, seul registre disponible pour. L'adressage indirect est plus simple à implémenter pour l'instruction LOAD, car elle prend un seul opérande : l'adresse à lire. L'adresse à lire est placée dans l'accumulateur, la donnée lue est elle aussi chargée dans l'accumulateur. Pour l'instruction STORE, il faut fournir deux opérandes, l'adresse et la donnée à écrire, ce qui peut poser problème. Mais au pire, il est toujours possible d'utiliser l'adressage absolu ou indirect mémoire : l'adresse est dans l'instruction, la donnée à écrire dans l'accumulateur.

===L'encodage des instructions===

Sur une architecture à accumulateur l'encodage d'une instruction dyadique est assez simple, vu que l'accumulateur est adressé implicitement. La seconde opérande est localisée soit par une adresse mémoire (adressage absolu), soit est une constante (adressage immédiat). L'adresse mémoire est généralement assez longue, plus que l'opcode.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|+ Encodage d'une instruction dyadique
|-
! rowspan=&quot;2&quot; | Opcode 
| Adresse mémoire (adressage absolu)
|-
| Constante (adressage immédiat)
|}

L'encodage d'une instruction monadique est similaire. Si l'opérande est lue depuis la mémoire RAM, alors l'instruction est encodée comme une instruction dyadique. Il en est de même pour les instructions qui copient une constante dans l'accumulateur. Par contre, si l'opérande est dans l'accumulateur, alors il y a juste besoin d'encoder l'opcode. La majorité des instructions a besoin de préciser une adresse, rares sont celles qui s'en passent. Au vu de cet encodage, les architectures à accumulateur sont qualifiées d''''architectures à une adresse''' par abus de langage.

Il est intéressant de contraster leur encodage avec les architectures à registres. Les architectures à registre doivent encoder deux opérandes en plus de l'opcode, avec éventuellement où enregistrer le résultat sur les architectures 3-adresses. Par contre, les opérandes sont généralement des noms de registre, ce qui prend moins de place qu'une adresse mémoire. A la rigueur, les instructions avec une constante immédiate prennent un peu plus de place, car elles doivent encoder un nom de registre en plus de la constante et de l'opcode. Les instructions ''load-op'' des processeurs CISC sont un peu dans le même cas, sauf qu'il faut remplacer la constante par une adresse, qui a généralement la même taille. Les instructions sont donc en moyenne plus courte sur les processeurs à registre, du fait de la présence de registres.

===Annexe : les toutes premières architectures à accumulateur : le Manchester Baby===

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

Les architectures à accumulateurs sont apparues dès les débuts de l'informatique. Le tout premier ordinateur à programme enregistré en mémoire, le ''Manchester Baby'', était une architecture à accumulateur. Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 adresses de 32 bits, fabriquée avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours).

Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction par adresse maximum, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Le processeur avait un registre accumulateur de 32 bits, un ''program counter'' et un registre d'instruction. Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. C'était là encore une architecture à accumulateur, sauf qu'elle intégrait aussi des registres d'indice. Et surtout : son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

==La micro-architecture des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'organisation interne d'une architecture à accumulateur est très différente de celle des processeurs à registre. Elle est plus ou moins la même pour tous ces processeurs, le point important étant que le chemin de données se résume à une ALU, un registre accumulateur et le bus de données. L'ALU est reliée au registre accumulateur, ainsi qu'au bus de données pour lire la seconde opérande, comme illustré ci-dessous.

[[File:Accumulator.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur.]]

===L'unité de calcul et l'accumulateur===

Pour simplifier l'implémentation, le résultat est mémorisé dans un registre en sortie de l'unité de calcul. La raison est qu'on ne veut pas altérer l'accumulateur tant que le résultat final n'est pas totalement calculé. Rappelons que l'ALU ne fournit pas un résultat d'un seul bloc, mais que certains bits arrivent avant les autres, typiquement les bits de poids faible. Si le résultat était écrit dans l'accumulateur directement, il écraserait des bits de l’opérande en cours d'utilisation, ce qui fausserait le résultat.

[[File:Accumulateur avec registre de sortie.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur avec registre de sortie]]

Une autre solution utilisait un registre entre l'accumulateur et l'unité de calcul, appelé l’'''''accumulator latch'''''. Il remplace le registre en sortie de l'ALU, dans le sens où il permet d'écrire dans l'accumulateur sans effacer l'opérande, pendant que l’opération est en cours dans l'ALU. L'accumulateur est copié dans l’''accumulator latch'', avant que l'ALU démarre ses calculs. L'opérande est donc maintenue même si on commence à écrire le résultat dans l'accumulateur.

Sur le 8085 d'Intel, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec une constante prédéfinie, ce qui permet d'implémenter certaines instructions très facilement. Par exemple, il peut être initialisé à 0, ce qui permet d'implémenter les instructions MOV et INC (incrémentation). Un MOV est équivalent à faire un OU entre le registre lu et 0. Une instruction INC initialise l'entrée de retenue de l'unité de calcul à 1, puis ajoute 0. La décrémentation est implémentée de la même manière, sauf que l’''accumulator latch'' est initialisé à -2 pour compenser l'entrée de retenue à 1. De plus, pour supporter les conversion de décimal à BCD, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec les constantes 0x00, 0x06, 0x60, or 0x66. L'''accumulator latch'' est relié à divers fils de commande provenant de l'unité de contrôle, qui décide quelle valeur d'initialisation utiliser en fonction de l'instruction décodée.

[[File:Accumulator latch.png|centre|vignette|upright=2|Accumulator latch]]

[[File:Chemin de données à un seul bus.png|vignette|Chemin de données à un seul bus]]

De même, la seconde opérande, celle lue sur le bus de données, est mémorisée dans un registre en amont de l'ALU. C'était notamment très utile si le processeur utilisait une ALU plus courte que les opérandes, avec par exemple une ALU 4 bits pour un CPU 8 bits. Les anciens processeurs à accumulateur de type ''mainframe'' utilisaient des opérandes de grande taille, du genre 36 ou 48 bits, ce qui avait des conséquences sur l'unité de calcul utilisée, ainsi que sur la communication avec la mémoire. Il arrivait que de tels processeurs utilisaient des ALU sérielles, ou du moins octet-sérielles, plutôt qu'une véritable ALU 36 bits. Nous verrons aussi que c'est très utile sur les processeurs à accumulateur avec un bus interne unique, dans la suite du chapitre.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec instructions LOAD/STORE===

Nous venons de voir comment est implémenté l'unité de calcul et l'accumulateur, et comment le tout est relié au bus de données. Mais cela ne permet que d'avoir un processeur à accumulateur rudimentaire, qui ne gére que des instructions arithmétiques et logiques. Il faut aussi gérer le cas des opérations LOAD/STORE et des modes d'adressages associés, mais c'est le séquenceur qui s'en occupe. Avec l'adressage absolu, les instructions LOAD et STORE ne font que connecter l'accumulateur au bus de données. L'instruction STORE nécessite de connecter l'accumulateur au bus de données, de manière à ce que le transfert des données se fasse de l'accumulateur vers le bus de données. L'instruction LOAD s'implémente de la même manière, sauf que le sens de transfert est inversé.

Cependant, il existe une optimisation qui permet d'implémenter l'instruction LOAD sans ajouter de circuits. Pour cela, il suffit que l'unité de calcul gére les opérations ''pass through'', à savoir des opérations qui se contentent de recopier un opérande sur la sortie. Ici, l'idée est de recopier l'opérande provenant du bus de données.

[[File:Architecture à accumulateur, microarchitecture.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur, microarchitecture]]

Pour gérer nativement l'adressage indirect à registre, il suffit de connecter l'accumulateur au bus d'adresse. Le plus simple est d'ajouter un multiplexeur, comme illustré ci-dessous. La donnée lue est copiée dans l'accumulateur, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un registre d’interfaçage, l'accumulateur n'étant pas utilisable à la fois pour le bus d'adresse et de données.

[[File:Adressage indirect sur une architecture à accumulateur.png|centre|vignette|upright=2|Adressage indirect sur une architecture à accumulateur]]

Pour finir, voyons comment le pointeur de pile et le ''program counter'' sont implémentés. Les architectures à accumulateur ont souvent des adresses de taille différente des données, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un circuit incrémenteur dédié pour incrémenter le ''program counter'', plutôt que de l'incrémenter via l'unité de calcul. Les architectures à accumulateur ont parfois un pointeur de pile, qui gère une pile d'adresse de retour, pas une vraie pile d'appel. Aussi, le pointeur de pile est censé être incrémenté et décrémenté, pas plus. Pas d'addition ou de soustraction pour gérer des cadres de pile. Là encore, c'est la solution de l'incrémenteur séparé qui est retenue. Pour économiser des transistors, il n'y a qu'un seul incrémenteur partagé pour les deux.

==Les architectures à accumulateur à registres d'indice==

Les architectures à accumulateur décrites dans la section précédente sont capables de faire de l'adressage indirect, mais n'incluent pas les modes d'adressage base + indice et absolus indicés, qui prennent une adresse et y ajoute un indice. Il s'agit des toutes premières architectures à accumulateur, comme les premiers ordinateurs IBM ou le fameux PDP-8. Mais par la suite, les processeurs à accumulateurs ont inclus un support des modes d'adressages indicés, grâce à des '''registres d'indice'''.

===Les registres d'indice===

Les registres d'indice stockent des indices de tableaux. Ils permettaient de supporter deux modes d'adressage :
* Le '''mode d'adressage absolu indicé''' où une adresse fixe est additionnée à un indice variable. L'adresse fixe est intégrée dans l'instruction (adressage absolu), l'indice est dans un registre d'indice.
* Le '''mode d'adressage base + indice''', où l'adresse est dans l'accumulateur et l'indice dans le registre d'indice.

Les processeurs à accumulateur supportaient souvent des variantes des modes d'adressage précédents, où le registre d'indice était automatiquement incrémenté ou décrémenté à chaque utilisation.

Au départ, ces processeurs n'utilisaient qu'un seul registre d'indice qui se comportait comme un second accumulateur spécialisé dans les calculs d'adresses mémoire. Le processeur supportait de nouvelles instructions qui utilisaient ce registre d'indice de façon implicite. Mais avec le temps, les processeurs finirent par incorporer plusieurs de ces registres. Les instructions de lecture ou d'écriture devaient alors préciser quel registre d'indice utiliser, en précisant un nom de registre d'indice, un numéro de registre d'indice.

Il faut préciser que les registres d'indice ont une taille bien plus petite que l'accumulateur. Ils mémorisent des indices codés sur 16 bits ou moins, alors que l'accumulateur faisait typiquement 36 à 48 bits, parfois plus. La taille classique sur les anciens ''mainframes'' était de 15 bits, parfois moins. Il n'était pas rare de tomber sur des registres d'indice de 8 ou 9 bits. Leur petite taille rendait leur implémentation matérielle peu couteuse. Et c'est ce qui explique qu'ils étaient préférés à l'usage d'un second accumulateur.

Un exemple est le cas du processeur Motorola 6809, un processeur à accumulateur qui contient deux registres d'indices nommés X et Y. L'accumulateur est noté D et fait 16 bits, il peut être parfois géré comme deux accumulateurs séparés A et B de 8 bits chacun. Il contenait aussi deux pointeurs de pile, l'un pour les programmes, l'autre pour le système d'exploitation, ainsi qu'un ''program counter''. Le registre de page était utilisé pour l'adressage absolu, comme vu dans le chapitre sur les modes d'adressage.

[[File:6809 Internal Registers.svg|centre|vignette|upright=2|6809 Internal Registers]]

Les processeurs IBM avaient autrefois plusieurs registres d'indice. Par exemple, l'IBM 704 avait trois registres d'indice de 15 bits. Leur contenu était soustrait de l'adresse absolue. Une instruction pouvait utiliser plusieurs registres d'indice pour adresser son opérande. Toute instruction utilisait trois bits pour sélectionner les registres d'indice utilisés. Fait assez original, lorsque plusieurs registres d'indice sont sélectionnés, le processeur n'additionne pas les trois registres à l'adresse de base. À la place, il fait un OU bit à bit entre les registres d'indice sélectionnés, et additionne le résultat à l'adresse.

Les processeurs IBM à accumulateur ont fait ça sur toute la gamme IBM 700/7000, pour des raisons de compatibilité. Les processeurs suivants avaient 7 registres d'indices, mais conservaient les trois bits pour adresser les registres d'indices. Ils pouvaient fonctionner dans deux modes. Le premier mode est plus intuitif : les trois bits précisent un registre d'indice parmi les 7, qui est additionné avec l'adresse absolue. La valeur zéro indique qu'aucun registre d'indice n'est utilisé, ce qui explique qu'il y a 7 registres d'indice et non 8. Un second mode, compatible avec l'IBM 704, fait un OU logique entre les registres d'indice sélectionnés. Seuls les trois premiers registres d'indices peuvent être sélectionnés dans ce mode. Il y a deux instructions pour changer de mode : une pour passer en mode compatible, l'autre pour le quitter pour l'autre mode.

Quelques rares processeurs à registres généraux ont utilisés des registres d'indice, en plus des registres généraux. Ce qui fait l'association que nous avons faite entre registres d'indice et architectures à accumulateur est imparfait, bien que solide sur le principe. Un exemple d'architecture de ce type sont les architectures de la série UNIVAC 1100/2200. Ils disposaient de 128 registres, qui étaient mappés en mémoire à partir de l'adresse mémoire 0, la majorité étant inaccessibles par le programmeur. Ils regroupaient 12 registres accumulateurs, 11 registres d'indice et 4 registres hybrides qui pouvaient servir soit de registre d'indice, soit de registres accumulateurs.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec registres d'indice===

La présence de registres d'indice modifie grandement l'implémentation du processeur. En effet, il faut rajouter un banc de registre pour les registres d'indice. Le banc de registre est monoport, car on a besoin de lire ou d'écrire un indice à la fois. Et il faut aussi potentiellement rajouter de quoi faire les calculs d'adresse. Deux solutions sont possibles : une ALU dédiée aux calculs d'adresse, une seule ALU pour toutes les opérations.

Dans le premier cas, il y a une ALU séparée associée aux registres d'indice. L'ALU et les registres d'indice sont placés en sortie du séquenceur, en-dehors du chemin de données, la sortie de l'ALU est directement connectée au bus d'adresse. L'unité de calcul d'adresse peut être utilisée pour incrémenter le ''program counter''. Un défaut de cette approche est qu'elle ne gère pas l'adresse indirect à registre.

[[File:Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé.png|centre|vignette|upright=2|Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé]]

Une autre option utilise un bus interne, qui interconnecte tout le chemin de données. Dans sa version la plus simple, il est relié à l'accumulateur, l'unité de calcul, le banc de registre d'indice et le bus de données. Avec cette solution, l'ALU est utilisé à la fois pour calculer les adresses et pour les instructions de calcul. En reliant le bus interne au bus d'adresse à travers un multiplexeur, on gère naturellement les adressages indirects.

[[File:Architecture à accumulateur avec registres associés.png|centre|vignette|upright=2.5|Architecture à accumulateur avec registres associés]]

Il faut noter que sur les architectures Von Neumann, le séquenceur est relié à ce bus interne. En effet, charger une instruction demande de passer par le bus mémoire, donc par l’intermédiaire de ce bus internet. Le ''program counter'' est envoyé sur ce bus pour lire l'instruction, puis l'instruction lue est recopiée dans le registre d'instruction. Le chargement d'une instruction est donc géré comme une lecture des plus classiques. De plus, cela permet d'incrémenter le ''program counter'' au niveau de l'unité de calcul entière. Le ''program counter'' est envoyé sur le bus interne, incrémenté par l'ALU, puis le résultat est recopié dans le ''program counter'' via le bus interne.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

==Les processeurs bi-accumulateurs : le Motorola 6800==

Le Motorola 6800 était un processeur 8 bits qui gérait des adresses de 16 bits. Il contenait deux accumulateurs nommés A et B, de 8 bits chacun. Il disposait aussi d'un registre d'indice, d'un pointeur de pile et d'un ''program counter'', tous les trois de 16 bits. Le registre d'état regroupait 6 bits, qu'on ne détaillera pas ici.

[[File:MC6800 Processor Diagram.png|centre|vignette|upright=2|Interface et registres du MC6800.]]

La présence des deux accumulateurs impactait surtout les instructions dyadiques. Les instructions monadiques avaient juste à préciser où se trouvait l'opérande : soit en RAM, soit dans le premier accumulateur, soit dans le second. Pour les opérations dyadiques, la gestion était totalement différente. En théorie, le premier opérande est dans un accumulateur, soit A, soit B. La seconde opérande vient soit de l'autre accumulateur, soit de la mémoire RAM. Et selon les instructions, tout variait.

Pour l'addition, il y avait trois instructions. Les deux premières additionnaient un opérande provenant de la mémoire avec un accumulateur. L'instruction ADDA sélectionnait le premier accumulateur, l'instruction ADDB sélectionnait le second accumulateur. Mais une troisième instruction, l’instruction ABA, permettait d'additionner le contenu des deux accumulateurs.

Pour les autres opérations, il n'était pas possible d'utiliser les deux accumulateurs en même temps. La seule possibilité était de faire une opération entre un accumulateur et un opérande venant de la mémoire. Toutes les instructions étaient en double, avec une copie par accumulateur. Par exemple, l'instruction ANDA faisait un ET entre l’accumulateur A et l'opérande mémoire, l'instruction ANDB faisait pareil avec l'accumulateur B.

==Les architectures hybrides registres-accumulateur==

Il a existé quelques architectures qui étaient des hybrides entre architectures à accumulateur et architecture à registre. Elles ont servi de transition entre les deux, durant les années 80-90. Elles avaient un accumulateur unique couplé à un banc de registres généraux. Par exemple, les premiers processeurs Intel 8 bits étaient des processeurs hybrides-accumulateur. Lles CPU Intel 8 bits disposaient de 7 registres de 8 bits nommés A, B, C, D, E, F, H, L, SP. Ils correspondent respectivement à :
* l'accumulateur A ;
* six registres nommés B, C, D, E, H et L ;
* le registre d'état F ;
* le pointeur de pile SP.

Sur ces processeurs, les instructions dyadiques devaient mettre leur premier opérande dans l'accumulateur, la seconde provenait soit des registres, soit de la RAM, soit d'une constante immédiate. Les opérations monadiques pouvaient lire leur opérande depuis l'accumulateur, les autres registres ou la RAM, tout était permis. Les registres d'indices disparaissaient sur ces architectures, en théorie. Les registres généraux pouvaient être utilisés comme registre d'indice ou pour stocker des opérandes, ils étaient assez versatiles pour servir de registres d'indices.

La présence de registres a de nombreux avantages, comparé aux architectures à accumulateur pures. Les instructions arithmétiques sont plus rapide, lire un registre étant plus rapide qu'un accès RAM. Les performances sont donc augmentées. De plus, les instructions arithmétiques utilisant ces registres sont plus courtes : pas besoin d'encoder une adresse mémoire, un nom de registre suffit. Vu que les processeurs de l’époque avaient des instructions de taille variable, cela améliorait la densité de code.

La microarchitecture de ces processeurs est très similaire à celle d'un processeur avec des registres d'indices. La seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Le banc de registre est systématiquement monoport, car il n'avait aucune raison d'être multiport. Pour les instructions dyadiques, seules à lire deux opérandes, il ne servait que pour la seconde opérande, la première était lue depuis l'accumulateur.

Les processeurs hybrides registre-accumulateur se classent en deux types principaux : ceux qui ont un seul bus interne, et ceux qui en ont deux. Le premier cas est identique à celui vu précédemment pour les architectures à accumulateur avec registres d'indice, à la seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Afin de gérer l'adressage indirect à registre, le bus interne est connecté aux deux registres d’interfaçage mémoire.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

Notons que cela permet aussi d'implémenter facilement les branchements indirects, car le bus interne permet d'échanger des adresses entre ''program counter'' et banc de registre. De même, il est possible d'utiliser l'ALU pour gérer les branchements indirects., en plus de l'utiliser pour incrémenter le ''program counter''.

[[File:Single bus organization.jpg|centre|vignette|upright=2|Single bus organization]]

Une autre solution utilisait deux bus internes : un connecté au bus de données, un autre relié au bus d'adresse. Le bus de commande mémoire était lui commandé par le séquenceur, l'unité de contrôle. L'intermédiaire entre ces deux bus était le banc de registre, ainsi que les autres registres. Le banc de registre était connecté aux deux bus interne, avec un port de lecture relié au bus d'adresse, un port de lecture-écriture relié au bus de données. Le port de lecture était utilisé pour l'adressage indirect, l'autre l'était pour le reste.

[[File:Proz1-e.png|centre|vignette|upright=2|Intérieur d'un processeur.]]

L'organisation à deux bus simplifiait la gestion du ''program counter'' et le chargement des instructions. Le ''program counter'' était soit séparé du banc de registre, soit placé dans le banc de registre. Les deux solutions étaient utilisés, tout dépend du processeur. Il faut noter que si le ''program counter'' est intégré au banc de registres, alors la microarchitecture du processeur est bien plus simple. L'envoi du ''program counter'' sur le bus d'adresse utilise le port de lecture relié au bus d'adresse, qui sert aussi pour l'adressage indirect. L'économie de circuits, sans compter la simplicité d'implémentation que cela implique, explique sans doute que la technique a été utilisée sur quelques processeurs anciens.

Le ''program counter'' était généralement incrémenté par l'ALU, ce qui explique qu'il soit connecté au bus interne pour les données. La connexion est aussi utile pour gérer les branchements indirects, qui copient un registre dans le ''program counter'', ainsi que les branchements relatifs (addition dans l'ALU), voire les branchements directs (l'adresse vers laquelle brancher est envoyée en entrée de l'ALU et propagée en sortie avec une opération ''pass through'').

[[File:Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres.png|centre|vignette|upright=2|Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres]]

===Les registres d'interruption avec un processeur hybride-accumulateur : l'exemple du Z80===

Un exemple de processeur registre-accumulateur à deux bus interne est le Z80, un processeur fortement inspiré des CPU Intel 8 bits. Il a un jeu d'instruction similaire, mais a diverses améliorations par rapport au design original. Notamment, le processeur a des registres séparés pour les interruptions.

Sur le Z80, les registres généraux sont dupliqués avec 6 registres pour les interruptions et 6 registres pour les programmes autres. Leur copie pour les interruptions sont nommées B', C', D', E', H', L'. Les 12 registres sont placés dans le banc de registre, ce qui implique que le fenêtrage de registres est utilisé pour gérer la séparation entre registre d'interruption et normaux. Il faut noter que l'accumulateur et le registre d'état sont aussi dupliqués, leurs copies étant nommées A' et F'. Mais leur duplication se fait autrement que par fenêtrage de registre.

En plus des registres précédents, le Z80 incorporait deux registres d'indice nommés X et Y, ainsi qu'un pointeur de pile SP et un ''program counter'' PC. Ils n'étaient pas dupliqués pour les interruptions. Les registres d'indice étaient reliés à une unité de calcul d'adresse. L'unité de calcul d'adresse prenait deux opérandes : un indice, et une adresse mémoire provenant soit du banc de registre, soit de l'accumulateur. En clair, l'unité de calcul d'adresse faisait le lien entre les deux bus internet : le bus de données interne en entrée, le bus d'adresse en sortie.

À l'intérieur du processeur, tous les registres étaient regroupés dans un banc de registre unique, sauf les accumulateurs, les registres d'état et le ''program counter''. Bien que ce ne soit pas indiqué sur le schéma ci-dessous, le ''program counter'' est séparé du banc de registre, alors que le pointeur de pile est dedans. Le compteur IR est lui associé au ''program counter'', il est sortit du banc de registre. Le Z80 utilise lui aussi un incrémenteur séparé de l'ALU, qui est utilisé pour mettre à jour le ''program counter'', le pointeur de pile et un compteur de rafraichissement mémoire nommé IR sur le Z80 (pour rappel, le rafraichissement mémoire demande de balayer la mémoire d'adresse en adresse et été fait par le CPU à l'époque). De plus, il est utilisé pour les instructions INC et DEC qui incrémentent une opérande de 16 bits obtenue en combinant deux registres de 8 bits. En clair, l'incrémenteur du ''program counter'' a été réutilisé de beaucoup de manières originales.

[[File:Z80 arch.svg|centre|vignette|upright=3|Microarchitecture du Z80.]]

Le Z80 incorporait des instructions pour échanger le contenu des deux ensembles de registres, accumulateur inclus. Elles permettaient d'utiliser les registres d'interruption pour les programmes et réciproquement. En clair, cela doublait le nombre de registres si les interruptions n'étaient pas utilisées.
* L'instruction EXX échangeait les deux fenêtres de registres généraux : les registres B, C, D, E, H et L devenaient les registres B', C', D', E', H' et L' et inversement.
* L'instruction EX échangeait l'accumulateur et le registre d'état : les registres A,F devenait A',F' et inversement.

Le fenêtrage de registre était modifié par l'instruction EXX, qui échangeait les deux fenêtres de registres. Pour l'implémenter, une bascule était ajouté au processeur, appelons-la la bascule INT. Elle était relié au bus d'adresse du banc de registre, dont elle mémorisait le bit de poids fort. L'instruction EXX inversait la valeur de la bascule INT. Il est aussi possible d'échanger le contenu des registres D,E et H,L avec une instruction dédiée, ce qui est là encore fait par deux bascules : une pour les registres D,E et une autre pour les registres H,L.

Pour l'accumulateur et le registre d'état, le choix entre registre normal et registre d'interruption se faisait là encore par une seconde bascule appelée la bascule A. La bascule est reliée à un multiplexeur et un démultiplexeur, qui permet de choisir quel accumulateur relier à l'unité de calcul. L'instruction EX inverse le contenu de la bascule A.

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      <text bytes="37222" sha1="5b01xh2gbldnexgdfz9lwpr6gg9tbwn" xml:space="preserve">Les architectures que nous avons vu précédemment dans ce cours disposent de registres pour les données, en plus du pointeur de pile, d'un ''program counter'', et de quelques autres. Elles sont appelées des '''architectures à registres''', terme qui trahit bien le fait qu'elles ont des registres généraux ou spécialisés pour stocker temporairement des données. Et si on leur a donné un nom, c'est parce qu'il existe des architectures qui ne sont pas dans cette catégorie. Il en existe plusieurs types, mais ce chapitre va se concentrer sur les '''architectures à accumulateur'''.

[[File:Isaccumulator.png|vignette|Architecture à accumulateur.]]

Les architectures à accumulateur sont centrées autour d'un registre architectural appelé l''''accumulateur'''. Il est utilisé pour toutes les opérations arithmétiques dyadiques, où il sert à la fois de source et de destination. Toutes les instructions dyadiques sont de type ''load-op'' : une opérande est lue depuis l'accumulateur, le second opérande est lu depuis la mémoire RAM, le résultat de l'instruction est automatiquement mémorisé dans l'accumulateur. Les instructions monadiques peuvent utiliser un opérande dans l'accumulateur, ou dans la mémoire RAM, les deux sont théoriquement possibles.

La conséquence est que le nombre d'accès mémoire est drastiquement diminué : de 3 par instructions sur une architecture mémoire-mémoire, on passe à seulement un avec un accumulateur. Les opérations dyadiques ont besoin d'un seul accès mémoire pour lire la seconde opérande, les opérations monadique en font aussi un seul pour lire leur unique opérande.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|-
! Classe d'architecture
! Nombre d'accès mémoire par opération dyadique
|-
|-
! Architecture à accumulateur
| Un accès mémoire par instruction, pour lire la seconde opérande
|-
! Architecture à registres
| Zéro si les opérandes sont dans les registres, un pour les opérations ''load-op'', LOAD et STORE.
|}

==Le jeu d'instruction des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'accumulateur est adressé grâce au mode d'adressage implicite, de même que le résultat de l'opération. Par contre, les autres opérandes sont localisés avec d'autres modes d'adressage, et lues en mémoire RAM. Le résultat ainsi qu'un des opérandes sont adressés de façon implicite car dans l'accumulateur, seule la seconde opérande étant adressée directement. Grâce à l'accumulateur, une instruction ne fait qu'un seul accès mémoire maximum, ce qui rend le processeur très facile à implémenter.

===Les registres des anciennes architectures à accumulateur===

[[File:IBM 701console.jpg|vignette|IBM 701, console extérieure.]]

Les architectures à accumulateur étaient communes dans les années 50-60. A l'époque, les ordinateurs étaient gigantesques, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le pire des cas, une armoire entière dans le meilleur. Les ordinateurs de l'époque étaient surtout utilisés pour du calcul scientifique ou des tâches d’ingénierie demandant beaucoup de calcul, rarement pour de la compatibilité.

Les nombres flottants n'étaient pas encore apparus. A la place, les ordinateurs de l'époque géraient des nombres entiers de grande taille, de 30 bits ou plus. En conséquence, l'accumulateur faisait facilement 30 à 60 bits. Par exemple, les ordinateurs de la Série scientifique IBM 700/7000 géraient des entiers de 36 bits, l’accumulateur faisait 38 bits : 36 bits plus deux bits pour les débordements. Au passage, de tels processeurs utilisaient l'adressage par mot, et non par byte.

Historiquement, les premières architectures à accumulateur ne contenaient aucun autre registre que l'accumulateur. Ce n'est que dans les années 60 que de nombreuses architectures à accumulateur ont ajouté un second '''registre pour les multiplication/divisions'''. Un exemple est celui de l'IBM 701, qui incorporait un registre accumulateur de 38 bits et un registre multiplieur de 36 bits. Le registre mémorise le multiplieur lors d'une opération de multiplication. Il mémorise donc un opérande, pas le résultat. Il peut aussi décaler le multiplieur vers la droite/gauche, ce qui est utile pour exécuter la multiplication. C'est ce qui est fait sur l'IBM 7094.

Une autre possibilité est que ce registre mémorise une partie du résultat de l'opération. Pour rappel, le résultat d'une multiplication/division est codé sur deux fois de bits que ses opérandes. Par exemple, multipliez deux opérandes de 30 bits, vous obtiendrez un résultat de 60 bits. Les 30 bits de poids faible du résultat vont dans l'accumulateur, les 30 bits de poids fort vont dans ce second registre.

Les architectures à accumulateur parfois un '''registre pour le pointeur de pile''', utilisé pour gérer les fonctions/procédures. Les architectures à accumulateurs supportaient une pile d'adresse de retour, souvent une pile d'appel. Mais pour cela, il fallait mémoriser le pointeur de pile dans le processeur, ce qui demandait un registre dédié.

===L'adressage indirect avec l'accumulateur===

Les instructions LOAD et STORE existent bel et bien sur les architectures à accumulateur, mais n'ont pas les mêmes modes d'adressages. L'instruction LOAD copie une donnée de la RAM vers l'accumulateur, l'instruction STORE copie l'accumulateur dans une adresse. Les deux instructions n'ont pas besoin d'adresser l'accumulateur, qui est adressé de manière implicite, juste de préciser l'adresse à lire/écrire.

Les architectures à accumulateur supportaient souvent le mode d'adressage indirect mémoire. Un exemple est celui des ordinateurs Data General Nova, qui sont des architectures à accumulateur et qui supportaient ce mode d'adressage. Les deux instructions LOAD et STORE existaient en deux versions, distinguées par un bit d'indirection. Si ce bit est à 0 dans l'opcode, alors l'instruction utilise le mode d'adressage absolu normal : l'adresse intégrée dans l'instruction est celle de la donnée. Mais s'il est à 1, alors l'adresse intégrée dans l'instruction est celle du pointeur.

Cependant, la présence de l'accumulateur permettait d'utiliser l'adressage indirect à registre, pour gérer les pointeurs. Pour rappel, avec le mode d'adressage indirect à registre, l'adresse à lire/écrire est dans un registre. Ici, l'adresse à lire/écrire est prise dans l'accumulateur, seul registre disponible pour. L'adressage indirect est plus simple à implémenter pour l'instruction LOAD, car elle prend un seul opérande : l'adresse à lire. L'adresse à lire est placée dans l'accumulateur, la donnée lue est elle aussi chargée dans l'accumulateur. Pour l'instruction STORE, il faut fournir deux opérandes, l'adresse et la donnée à écrire, ce qui peut poser problème. Mais au pire, il est toujours possible d'utiliser l'adressage absolu ou indirect mémoire : l'adresse est dans l'instruction, la donnée à écrire dans l'accumulateur.

===L'encodage des instructions===

Sur une architecture à accumulateur l'encodage d'une instruction dyadique est assez simple, vu que l'accumulateur est adressé implicitement. La seconde opérande est localisée soit par une adresse mémoire (adressage absolu), soit est une constante (adressage immédiat). L'adresse mémoire est généralement assez longue, plus que l'opcode.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|+ Encodage d'une instruction dyadique
|-
! rowspan=&quot;2&quot; | Opcode 
| Adresse mémoire (adressage absolu)
|-
| Constante (adressage immédiat)
|}

L'encodage d'une instruction monadique est similaire. Si l'opérande est lue depuis la mémoire RAM, alors l'instruction est encodée comme une instruction dyadique. Il en est de même pour les instructions qui copient une constante dans l'accumulateur. Par contre, si l'opérande est dans l'accumulateur, alors il y a juste besoin d'encoder l'opcode. La majorité des instructions a besoin de préciser une adresse, rares sont celles qui s'en passent. Au vu de cet encodage, les architectures à accumulateur sont qualifiées d''''architectures à une adresse''' par abus de langage.

Il est intéressant de contraster leur encodage avec les architectures à registres. Les architectures à registre doivent encoder deux opérandes en plus de l'opcode, avec éventuellement où enregistrer le résultat sur les architectures 3-adresses. Par contre, les opérandes sont généralement des noms de registre, ce qui prend moins de place qu'une adresse mémoire. A la rigueur, les instructions avec une constante immédiate prennent un peu plus de place, car elles doivent encoder un nom de registre en plus de la constante et de l'opcode. Les instructions ''load-op'' des processeurs CISC sont un peu dans le même cas, sauf qu'il faut remplacer la constante par une adresse, qui a généralement la même taille. Les instructions sont donc en moyenne plus courte sur les processeurs à registre, du fait de la présence de registres.

===Annexe : les toutes premières architectures à accumulateur : le Manchester Baby===

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

Les architectures à accumulateurs sont apparues dès les débuts de l'informatique. Le tout premier ordinateur à programme enregistré en mémoire, le ''Manchester Baby'', était une architecture à accumulateur. Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 adresses de 32 bits, fabriquée avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours).

Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction par adresse maximum, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Le processeur avait un registre accumulateur de 32 bits, un ''program counter'' et un registre d'instruction. Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. C'était là encore une architecture à accumulateur, sauf qu'elle intégrait aussi des registres d'indice. Et surtout : son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

[[File:MM1Schematic French.svg|centre|vignette|upright=2.5|Architecture de la Manchester Mark 1.]]

==La micro-architecture des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'organisation interne d'une architecture à accumulateur est très différente de celle des processeurs à registre. Elle est plus ou moins la même pour tous ces processeurs, le point important étant que le chemin de données se résume à une ALU, un registre accumulateur et le bus de données. L'ALU est reliée au registre accumulateur, ainsi qu'au bus de données pour lire la seconde opérande, comme illustré ci-dessous.

[[File:Accumulator.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur.]]

===L'unité de calcul et l'accumulateur===

Pour simplifier l'implémentation, le résultat est mémorisé dans un registre en sortie de l'unité de calcul. La raison est qu'on ne veut pas altérer l'accumulateur tant que le résultat final n'est pas totalement calculé. Rappelons que l'ALU ne fournit pas un résultat d'un seul bloc, mais que certains bits arrivent avant les autres, typiquement les bits de poids faible. Si le résultat était écrit dans l'accumulateur directement, il écraserait des bits de l’opérande en cours d'utilisation, ce qui fausserait le résultat.

[[File:Accumulateur avec registre de sortie.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur avec registre de sortie]]

Une autre solution utilisait un registre entre l'accumulateur et l'unité de calcul, appelé l’'''''accumulator latch'''''. Il remplace le registre en sortie de l'ALU, dans le sens où il permet d'écrire dans l'accumulateur sans effacer l'opérande, pendant que l’opération est en cours dans l'ALU. L'accumulateur est copié dans l’''accumulator latch'', avant que l'ALU démarre ses calculs. L'opérande est donc maintenue même si on commence à écrire le résultat dans l'accumulateur.

Sur le 8085 d'Intel, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec une constante prédéfinie, ce qui permet d'implémenter certaines instructions très facilement. Par exemple, il peut être initialisé à 0, ce qui permet d'implémenter les instructions MOV et INC (incrémentation). Un MOV est équivalent à faire un OU entre le registre lu et 0. Une instruction INC initialise l'entrée de retenue de l'unité de calcul à 1, puis ajoute 0. La décrémentation est implémentée de la même manière, sauf que l’''accumulator latch'' est initialisé à -2 pour compenser l'entrée de retenue à 1. De plus, pour supporter les conversion de décimal à BCD, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec les constantes 0x00, 0x06, 0x60, or 0x66. L'''accumulator latch'' est relié à divers fils de commande provenant de l'unité de contrôle, qui décide quelle valeur d'initialisation utiliser en fonction de l'instruction décodée.

[[File:Accumulator latch.png|centre|vignette|upright=2|Accumulator latch]]

[[File:Chemin de données à un seul bus.png|vignette|Chemin de données à un seul bus]]

De même, la seconde opérande, celle lue sur le bus de données, est mémorisée dans un registre en amont de l'ALU. C'était notamment très utile si le processeur utilisait une ALU plus courte que les opérandes, avec par exemple une ALU 4 bits pour un CPU 8 bits. Les anciens processeurs à accumulateur de type ''mainframe'' utilisaient des opérandes de grande taille, du genre 36 ou 48 bits, ce qui avait des conséquences sur l'unité de calcul utilisée, ainsi que sur la communication avec la mémoire. Il arrivait que de tels processeurs utilisaient des ALU sérielles, ou du moins octet-sérielles, plutôt qu'une véritable ALU 36 bits. Nous verrons aussi que c'est très utile sur les processeurs à accumulateur avec un bus interne unique, dans la suite du chapitre.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec instructions LOAD/STORE===

Nous venons de voir comment est implémenté l'unité de calcul et l'accumulateur, et comment le tout est relié au bus de données. Mais cela ne permet que d'avoir un processeur à accumulateur rudimentaire, qui ne gére que des instructions arithmétiques et logiques. Il faut aussi gérer le cas des opérations LOAD/STORE et des modes d'adressages associés, mais c'est le séquenceur qui s'en occupe. Avec l'adressage absolu, les instructions LOAD et STORE ne font que connecter l'accumulateur au bus de données. L'instruction STORE nécessite de connecter l'accumulateur au bus de données, de manière à ce que le transfert des données se fasse de l'accumulateur vers le bus de données. L'instruction LOAD s'implémente de la même manière, sauf que le sens de transfert est inversé.

Cependant, il existe une optimisation qui permet d'implémenter l'instruction LOAD sans ajouter de circuits. Pour cela, il suffit que l'unité de calcul gére les opérations ''pass through'', à savoir des opérations qui se contentent de recopier un opérande sur la sortie. Ici, l'idée est de recopier l'opérande provenant du bus de données.

[[File:Architecture à accumulateur, microarchitecture.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur, microarchitecture]]

Pour gérer nativement l'adressage indirect à registre, il suffit de connecter l'accumulateur au bus d'adresse. Le plus simple est d'ajouter un multiplexeur, comme illustré ci-dessous. La donnée lue est copiée dans l'accumulateur, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un registre d’interfaçage, l'accumulateur n'étant pas utilisable à la fois pour le bus d'adresse et de données.

[[File:Adressage indirect sur une architecture à accumulateur.png|centre|vignette|upright=2|Adressage indirect sur une architecture à accumulateur]]

Pour finir, voyons comment le pointeur de pile et le ''program counter'' sont implémentés. Les architectures à accumulateur ont souvent des adresses de taille différente des données, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un circuit incrémenteur dédié pour incrémenter le ''program counter'', plutôt que de l'incrémenter via l'unité de calcul. Les architectures à accumulateur ont parfois un pointeur de pile, qui gère une pile d'adresse de retour, pas une vraie pile d'appel. Aussi, le pointeur de pile est censé être incrémenté et décrémenté, pas plus. Pas d'addition ou de soustraction pour gérer des cadres de pile. Là encore, c'est la solution de l'incrémenteur séparé qui est retenue. Pour économiser des transistors, il n'y a qu'un seul incrémenteur partagé pour les deux.

==Les architectures à accumulateur à registres d'indice==

Les architectures à accumulateur décrites dans la section précédente sont capables de faire de l'adressage indirect, mais n'incluent pas les modes d'adressage base + indice et absolus indicés, qui prennent une adresse et y ajoute un indice. Il s'agit des toutes premières architectures à accumulateur, comme les premiers ordinateurs IBM ou le fameux PDP-8. Mais par la suite, les processeurs à accumulateurs ont inclus un support des modes d'adressages indicés, grâce à des '''registres d'indice'''.

===Les registres d'indice===

Les registres d'indice stockent des indices de tableaux. Ils permettaient de supporter deux modes d'adressage :
* Le '''mode d'adressage absolu indicé''' où une adresse fixe est additionnée à un indice variable. L'adresse fixe est intégrée dans l'instruction (adressage absolu), l'indice est dans un registre d'indice.
* Le '''mode d'adressage base + indice''', où l'adresse est dans l'accumulateur et l'indice dans le registre d'indice.

Les processeurs à accumulateur supportaient souvent des variantes des modes d'adressage précédents, où le registre d'indice était automatiquement incrémenté ou décrémenté à chaque utilisation.

Au départ, ces processeurs n'utilisaient qu'un seul registre d'indice qui se comportait comme un second accumulateur spécialisé dans les calculs d'adresses mémoire. Le processeur supportait de nouvelles instructions qui utilisaient ce registre d'indice de façon implicite. Mais avec le temps, les processeurs finirent par incorporer plusieurs de ces registres. Les instructions de lecture ou d'écriture devaient alors préciser quel registre d'indice utiliser, en précisant un nom de registre d'indice, un numéro de registre d'indice.

Il faut préciser que les registres d'indice ont une taille bien plus petite que l'accumulateur. Ils mémorisent des indices codés sur 16 bits ou moins, alors que l'accumulateur faisait typiquement 36 à 48 bits, parfois plus. La taille classique sur les anciens ''mainframes'' était de 15 bits, parfois moins. Il n'était pas rare de tomber sur des registres d'indice de 8 ou 9 bits. Leur petite taille rendait leur implémentation matérielle peu couteuse. Et c'est ce qui explique qu'ils étaient préférés à l'usage d'un second accumulateur.

Un exemple est le cas du processeur Motorola 6809, un processeur à accumulateur qui contient deux registres d'indices nommés X et Y. L'accumulateur est noté D et fait 16 bits, il peut être parfois géré comme deux accumulateurs séparés A et B de 8 bits chacun. Il contenait aussi deux pointeurs de pile, l'un pour les programmes, l'autre pour le système d'exploitation, ainsi qu'un ''program counter''. Le registre de page était utilisé pour l'adressage absolu, comme vu dans le chapitre sur les modes d'adressage.

[[File:6809 Internal Registers.svg|centre|vignette|upright=2|6809 Internal Registers]]

Les processeurs IBM avaient autrefois plusieurs registres d'indice. Par exemple, l'IBM 704 avait trois registres d'indice de 15 bits. Leur contenu était soustrait de l'adresse absolue. Une instruction pouvait utiliser plusieurs registres d'indice pour adresser son opérande. Toute instruction utilisait trois bits pour sélectionner les registres d'indice utilisés. Fait assez original, lorsque plusieurs registres d'indice sont sélectionnés, le processeur n'additionne pas les trois registres à l'adresse de base. À la place, il fait un OU bit à bit entre les registres d'indice sélectionnés, et additionne le résultat à l'adresse.

Les processeurs IBM à accumulateur ont fait ça sur toute la gamme IBM 700/7000, pour des raisons de compatibilité. Les processeurs suivants avaient 7 registres d'indices, mais conservaient les trois bits pour adresser les registres d'indices. Ils pouvaient fonctionner dans deux modes. Le premier mode est plus intuitif : les trois bits précisent un registre d'indice parmi les 7, qui est additionné avec l'adresse absolue. La valeur zéro indique qu'aucun registre d'indice n'est utilisé, ce qui explique qu'il y a 7 registres d'indice et non 8. Un second mode, compatible avec l'IBM 704, fait un OU logique entre les registres d'indice sélectionnés. Seuls les trois premiers registres d'indices peuvent être sélectionnés dans ce mode. Il y a deux instructions pour changer de mode : une pour passer en mode compatible, l'autre pour le quitter pour l'autre mode.

Quelques rares processeurs à registres généraux ont utilisés des registres d'indice, en plus des registres généraux. Ce qui fait l'association que nous avons faite entre registres d'indice et architectures à accumulateur est imparfait, bien que solide sur le principe. Un exemple d'architecture de ce type sont les architectures de la série UNIVAC 1100/2200. Ils disposaient de 128 registres, qui étaient mappés en mémoire à partir de l'adresse mémoire 0, la majorité étant inaccessibles par le programmeur. Ils regroupaient 12 registres accumulateurs, 11 registres d'indice et 4 registres hybrides qui pouvaient servir soit de registre d'indice, soit de registres accumulateurs.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec registres d'indice===

La présence de registres d'indice modifie grandement l'implémentation du processeur. En effet, il faut rajouter un banc de registre pour les registres d'indice. Le banc de registre est monoport, car on a besoin de lire ou d'écrire un indice à la fois. Et il faut aussi potentiellement rajouter de quoi faire les calculs d'adresse. Deux solutions sont possibles : une ALU dédiée aux calculs d'adresse, une seule ALU pour toutes les opérations.

Dans le premier cas, il y a une ALU séparée associée aux registres d'indice. L'ALU et les registres d'indice sont placés en sortie du séquenceur, en-dehors du chemin de données, la sortie de l'ALU est directement connectée au bus d'adresse. L'unité de calcul d'adresse peut être utilisée pour incrémenter le ''program counter''. Un défaut de cette approche est qu'elle ne gère pas l'adresse indirect à registre.

[[File:Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé.png|centre|vignette|upright=2|Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé]]

Une autre option utilise un bus interne, qui interconnecte tout le chemin de données. Dans sa version la plus simple, il est relié à l'accumulateur, l'unité de calcul, le banc de registre d'indice et le bus de données. Avec cette solution, l'ALU est utilisé à la fois pour calculer les adresses et pour les instructions de calcul. En reliant le bus interne au bus d'adresse à travers un multiplexeur, on gère naturellement les adressages indirects.

[[File:Architecture à accumulateur avec registres associés.png|centre|vignette|upright=2.5|Architecture à accumulateur avec registres associés]]

Il faut noter que sur les architectures Von Neumann, le séquenceur est relié à ce bus interne. En effet, charger une instruction demande de passer par le bus mémoire, donc par l’intermédiaire de ce bus internet. Le ''program counter'' est envoyé sur ce bus pour lire l'instruction, puis l'instruction lue est recopiée dans le registre d'instruction. Le chargement d'une instruction est donc géré comme une lecture des plus classiques. De plus, cela permet d'incrémenter le ''program counter'' au niveau de l'unité de calcul entière. Le ''program counter'' est envoyé sur le bus interne, incrémenté par l'ALU, puis le résultat est recopié dans le ''program counter'' via le bus interne.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

==Les processeurs bi-accumulateurs : le Motorola 6800==

Le Motorola 6800 était un processeur 8 bits qui gérait des adresses de 16 bits. Il contenait deux accumulateurs nommés A et B, de 8 bits chacun. Il disposait aussi d'un registre d'indice, d'un pointeur de pile et d'un ''program counter'', tous les trois de 16 bits. Le registre d'état regroupait 6 bits, qu'on ne détaillera pas ici.

[[File:MC6800 Processor Diagram.png|centre|vignette|upright=2|Interface et registres du MC6800.]]

La présence des deux accumulateurs impactait surtout les instructions dyadiques. Les instructions monadiques avaient juste à préciser où se trouvait l'opérande : soit en RAM, soit dans le premier accumulateur, soit dans le second. Pour les opérations dyadiques, la gestion était totalement différente. En théorie, le premier opérande est dans un accumulateur, soit A, soit B. La seconde opérande vient soit de l'autre accumulateur, soit de la mémoire RAM. Et selon les instructions, tout variait.

Pour l'addition, il y avait trois instructions. Les deux premières additionnaient un opérande provenant de la mémoire avec un accumulateur. L'instruction ADDA sélectionnait le premier accumulateur, l'instruction ADDB sélectionnait le second accumulateur. Mais une troisième instruction, l’instruction ABA, permettait d'additionner le contenu des deux accumulateurs.

Pour les autres opérations, il n'était pas possible d'utiliser les deux accumulateurs en même temps. La seule possibilité était de faire une opération entre un accumulateur et un opérande venant de la mémoire. Toutes les instructions étaient en double, avec une copie par accumulateur. Par exemple, l'instruction ANDA faisait un ET entre l’accumulateur A et l'opérande mémoire, l'instruction ANDB faisait pareil avec l'accumulateur B.

==Les architectures hybrides registres-accumulateur==

Il a existé quelques architectures qui étaient des hybrides entre architectures à accumulateur et architecture à registre. Elles ont servi de transition entre les deux, durant les années 80-90. Elles avaient un accumulateur unique couplé à un banc de registres généraux. Par exemple, les premiers processeurs Intel 8 bits étaient des processeurs hybrides-accumulateur. Lles CPU Intel 8 bits disposaient de 7 registres de 8 bits nommés A, B, C, D, E, F, H, L, SP. Ils correspondent respectivement à :
* l'accumulateur A ;
* six registres nommés B, C, D, E, H et L ;
* le registre d'état F ;
* le pointeur de pile SP.

Sur ces processeurs, les instructions dyadiques devaient mettre leur premier opérande dans l'accumulateur, la seconde provenait soit des registres, soit de la RAM, soit d'une constante immédiate. Les opérations monadiques pouvaient lire leur opérande depuis l'accumulateur, les autres registres ou la RAM, tout était permis. Les registres d'indices disparaissaient sur ces architectures, en théorie. Les registres généraux pouvaient être utilisés comme registre d'indice ou pour stocker des opérandes, ils étaient assez versatiles pour servir de registres d'indices.

La présence de registres a de nombreux avantages, comparé aux architectures à accumulateur pures. Les instructions arithmétiques sont plus rapide, lire un registre étant plus rapide qu'un accès RAM. Les performances sont donc augmentées. De plus, les instructions arithmétiques utilisant ces registres sont plus courtes : pas besoin d'encoder une adresse mémoire, un nom de registre suffit. Vu que les processeurs de l’époque avaient des instructions de taille variable, cela améliorait la densité de code.

La microarchitecture de ces processeurs est très similaire à celle d'un processeur avec des registres d'indices. La seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Le banc de registre est systématiquement monoport, car il n'avait aucune raison d'être multiport. Pour les instructions dyadiques, seules à lire deux opérandes, il ne servait que pour la seconde opérande, la première était lue depuis l'accumulateur.

Les processeurs hybrides registre-accumulateur se classent en deux types principaux : ceux qui ont un seul bus interne, et ceux qui en ont deux. Le premier cas est identique à celui vu précédemment pour les architectures à accumulateur avec registres d'indice, à la seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Afin de gérer l'adressage indirect à registre, le bus interne est connecté aux deux registres d’interfaçage mémoire.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

Notons que cela permet aussi d'implémenter facilement les branchements indirects, car le bus interne permet d'échanger des adresses entre ''program counter'' et banc de registre. De même, il est possible d'utiliser l'ALU pour gérer les branchements indirects., en plus de l'utiliser pour incrémenter le ''program counter''.

[[File:Single bus organization.jpg|centre|vignette|upright=2|Single bus organization]]

Une autre solution utilisait deux bus internes : un connecté au bus de données, un autre relié au bus d'adresse. Le bus de commande mémoire était lui commandé par le séquenceur, l'unité de contrôle. L'intermédiaire entre ces deux bus était le banc de registre, ainsi que les autres registres. Le banc de registre était connecté aux deux bus interne, avec un port de lecture relié au bus d'adresse, un port de lecture-écriture relié au bus de données. Le port de lecture était utilisé pour l'adressage indirect, l'autre l'était pour le reste.

[[File:Proz1-e.png|centre|vignette|upright=2|Intérieur d'un processeur.]]

L'organisation à deux bus simplifiait la gestion du ''program counter'' et le chargement des instructions. Le ''program counter'' était soit séparé du banc de registre, soit placé dans le banc de registre. Les deux solutions étaient utilisés, tout dépend du processeur. Il faut noter que si le ''program counter'' est intégré au banc de registres, alors la microarchitecture du processeur est bien plus simple. L'envoi du ''program counter'' sur le bus d'adresse utilise le port de lecture relié au bus d'adresse, qui sert aussi pour l'adressage indirect. L'économie de circuits, sans compter la simplicité d'implémentation que cela implique, explique sans doute que la technique a été utilisée sur quelques processeurs anciens.

Le ''program counter'' était généralement incrémenté par l'ALU, ce qui explique qu'il soit connecté au bus interne pour les données. La connexion est aussi utile pour gérer les branchements indirects, qui copient un registre dans le ''program counter'', ainsi que les branchements relatifs (addition dans l'ALU), voire les branchements directs (l'adresse vers laquelle brancher est envoyée en entrée de l'ALU et propagée en sortie avec une opération ''pass through'').

[[File:Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres.png|centre|vignette|upright=2|Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres]]

===Les registres d'interruption avec un processeur hybride-accumulateur : l'exemple du Z80===

Un exemple de processeur registre-accumulateur à deux bus interne est le Z80, un processeur fortement inspiré des CPU Intel 8 bits. Il a un jeu d'instruction similaire, mais a diverses améliorations par rapport au design original. Notamment, le processeur a des registres séparés pour les interruptions.

Sur le Z80, les registres généraux sont dupliqués avec 6 registres pour les interruptions et 6 registres pour les programmes autres. Leur copie pour les interruptions sont nommées B', C', D', E', H', L'. Les 12 registres sont placés dans le banc de registre, ce qui implique que le fenêtrage de registres est utilisé pour gérer la séparation entre registre d'interruption et normaux. Il faut noter que l'accumulateur et le registre d'état sont aussi dupliqués, leurs copies étant nommées A' et F'. Mais leur duplication se fait autrement que par fenêtrage de registre.

En plus des registres précédents, le Z80 incorporait deux registres d'indice nommés X et Y, ainsi qu'un pointeur de pile SP et un ''program counter'' PC. Ils n'étaient pas dupliqués pour les interruptions. Les registres d'indice étaient reliés à une unité de calcul d'adresse. L'unité de calcul d'adresse prenait deux opérandes : un indice, et une adresse mémoire provenant soit du banc de registre, soit de l'accumulateur. En clair, l'unité de calcul d'adresse faisait le lien entre les deux bus internet : le bus de données interne en entrée, le bus d'adresse en sortie.

À l'intérieur du processeur, tous les registres étaient regroupés dans un banc de registre unique, sauf les accumulateurs, les registres d'état et le ''program counter''. Bien que ce ne soit pas indiqué sur le schéma ci-dessous, le ''program counter'' est séparé du banc de registre, alors que le pointeur de pile est dedans. Le compteur IR est lui associé au ''program counter'', il est sortit du banc de registre. Le Z80 utilise lui aussi un incrémenteur séparé de l'ALU, qui est utilisé pour mettre à jour le ''program counter'', le pointeur de pile et un compteur de rafraichissement mémoire nommé IR sur le Z80 (pour rappel, le rafraichissement mémoire demande de balayer la mémoire d'adresse en adresse et été fait par le CPU à l'époque). De plus, il est utilisé pour les instructions INC et DEC qui incrémentent une opérande de 16 bits obtenue en combinant deux registres de 8 bits. En clair, l'incrémenteur du ''program counter'' a été réutilisé de beaucoup de manières originales.

[[File:Z80 arch.svg|centre|vignette|upright=3|Microarchitecture du Z80.]]

Le Z80 incorporait des instructions pour échanger le contenu des deux ensembles de registres, accumulateur inclus. Elles permettaient d'utiliser les registres d'interruption pour les programmes et réciproquement. En clair, cela doublait le nombre de registres si les interruptions n'étaient pas utilisées.
* L'instruction EXX échangeait les deux fenêtres de registres généraux : les registres B, C, D, E, H et L devenaient les registres B', C', D', E', H' et L' et inversement.
* L'instruction EX échangeait l'accumulateur et le registre d'état : les registres A,F devenait A',F' et inversement.

Le fenêtrage de registre était modifié par l'instruction EXX, qui échangeait les deux fenêtres de registres. Pour l'implémenter, une bascule était ajouté au processeur, appelons-la la bascule INT. Elle était relié au bus d'adresse du banc de registre, dont elle mémorisait le bit de poids fort. L'instruction EXX inversait la valeur de la bascule INT. Il est aussi possible d'échanger le contenu des registres D,E et H,L avec une instruction dédiée, ce qui est là encore fait par deux bascules : une pour les registres D,E et une autre pour les registres H,L.

Pour l'accumulateur et le registre d'état, le choix entre registre normal et registre d'interruption se faisait là encore par une seconde bascule appelée la bascule A. La bascule est reliée à un multiplexeur et un démultiplexeur, qui permet de choisir quel accumulateur relier à l'unité de calcul. L'instruction EX inverse le contenu de la bascule A.

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      <text bytes="37307" sha1="2kk8xxygw1eip7u14p1rzc1lrrmgtwo" xml:space="preserve">Les architectures que nous avons vu précédemment dans ce cours disposent de registres pour les données, en plus du pointeur de pile, d'un ''program counter'', et de quelques autres. Elles sont appelées des '''architectures à registres''', terme qui trahit bien le fait qu'elles ont des registres généraux ou spécialisés pour stocker temporairement des données. Et si on leur a donné un nom, c'est parce qu'il existe des architectures qui ne sont pas dans cette catégorie. Il en existe plusieurs types, mais ce chapitre va se concentrer sur les '''architectures à accumulateur'''.

[[File:Isaccumulator.png|vignette|Architecture à accumulateur.]]

Les architectures à accumulateur sont centrées autour d'un registre architectural appelé l''''accumulateur'''. Il est utilisé pour toutes les opérations arithmétiques dyadiques, où il sert à la fois de source et de destination. Toutes les instructions dyadiques sont de type ''load-op'' : une opérande est lue depuis l'accumulateur, le second opérande est lu depuis la mémoire RAM, le résultat de l'instruction est automatiquement mémorisé dans l'accumulateur. Les instructions monadiques peuvent utiliser un opérande dans l'accumulateur, ou dans la mémoire RAM, les deux sont théoriquement possibles.

La conséquence est que le nombre d'accès mémoire est drastiquement diminué : de 3 par instructions sur une architecture mémoire-mémoire, on passe à seulement un avec un accumulateur. Les opérations dyadiques ont besoin d'un seul accès mémoire pour lire la seconde opérande, les opérations monadique en font aussi un seul pour lire leur unique opérande.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|-
! Classe d'architecture
! Nombre d'accès mémoire par opération dyadique
|-
|-
! Architecture à accumulateur
| Un accès mémoire par instruction, pour lire la seconde opérande
|-
! Architecture à registres
| Zéro si les opérandes sont dans les registres, un pour les opérations ''load-op'', LOAD et STORE.
|}

==Le jeu d'instruction des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'accumulateur est adressé grâce au mode d'adressage implicite, de même que le résultat de l'opération. Par contre, les autres opérandes sont localisés avec d'autres modes d'adressage, et lues en mémoire RAM. Le résultat ainsi qu'un des opérandes sont adressés de façon implicite car dans l'accumulateur, seule la seconde opérande étant adressée directement. Grâce à l'accumulateur, une instruction ne fait qu'un seul accès mémoire maximum, ce qui rend le processeur très facile à implémenter.

===Les registres des anciennes architectures à accumulateur===

[[File:IBM 701console.jpg|vignette|IBM 701, console extérieure.]]

Les architectures à accumulateur étaient communes dans les années 50-60. A l'époque, les ordinateurs étaient gigantesques, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le pire des cas, une armoire entière dans le meilleur. Les ordinateurs de l'époque étaient surtout utilisés pour du calcul scientifique ou des tâches d’ingénierie demandant beaucoup de calcul, rarement pour de la compatibilité.

Les nombres flottants n'étaient pas encore apparus. A la place, les ordinateurs de l'époque géraient des nombres entiers de grande taille, de 30 bits ou plus. En conséquence, l'accumulateur faisait facilement 30 à 60 bits. Par exemple, les ordinateurs de la Série scientifique IBM 700/7000 géraient des entiers de 36 bits, l’accumulateur faisait 38 bits : 36 bits plus deux bits pour les débordements. Au passage, de tels processeurs utilisaient l'adressage par mot, et non par byte.

Historiquement, les premières architectures à accumulateur ne contenaient aucun autre registre que l'accumulateur. Ce n'est que dans les années 60 que de nombreuses architectures à accumulateur ont ajouté un second '''registre pour les multiplication/divisions'''. Un exemple est celui de l'IBM 701, qui incorporait un registre accumulateur de 38 bits et un registre multiplieur de 36 bits. Le registre mémorise le multiplieur lors d'une opération de multiplication. Il mémorise donc un opérande, pas le résultat. Il peut aussi décaler le multiplieur vers la droite/gauche, ce qui est utile pour exécuter la multiplication. C'est ce qui est fait sur l'IBM 7094.

Une autre possibilité est que ce registre mémorise une partie du résultat de l'opération. Pour rappel, le résultat d'une multiplication/division est codé sur deux fois de bits que ses opérandes. Par exemple, multipliez deux opérandes de 30 bits, vous obtiendrez un résultat de 60 bits. Les 30 bits de poids faible du résultat vont dans l'accumulateur, les 30 bits de poids fort vont dans ce second registre.

Les architectures à accumulateur parfois un '''registre pour le pointeur de pile''', utilisé pour gérer les fonctions/procédures. Les architectures à accumulateurs supportaient une pile d'adresse de retour, souvent une pile d'appel. Mais pour cela, il fallait mémoriser le pointeur de pile dans le processeur, ce qui demandait un registre dédié.

===L'adressage indirect avec l'accumulateur===

Les instructions LOAD et STORE existent bel et bien sur les architectures à accumulateur, mais n'ont pas les mêmes modes d'adressages. L'instruction LOAD copie une donnée de la RAM vers l'accumulateur, l'instruction STORE copie l'accumulateur dans une adresse. Les deux instructions n'ont pas besoin d'adresser l'accumulateur, qui est adressé de manière implicite, juste de préciser l'adresse à lire/écrire.

Les architectures à accumulateur supportaient souvent le mode d'adressage indirect mémoire. Un exemple est celui des ordinateurs Data General Nova, qui sont des architectures à accumulateur et qui supportaient ce mode d'adressage. Les deux instructions LOAD et STORE existaient en deux versions, distinguées par un bit d'indirection. Si ce bit est à 0 dans l'opcode, alors l'instruction utilise le mode d'adressage absolu normal : l'adresse intégrée dans l'instruction est celle de la donnée. Mais s'il est à 1, alors l'adresse intégrée dans l'instruction est celle du pointeur.

Cependant, la présence de l'accumulateur permettait d'utiliser l'adressage indirect à registre, pour gérer les pointeurs. Pour rappel, avec le mode d'adressage indirect à registre, l'adresse à lire/écrire est dans un registre. Ici, l'adresse à lire/écrire est prise dans l'accumulateur, seul registre disponible pour. L'adressage indirect est plus simple à implémenter pour l'instruction LOAD, car elle prend un seul opérande : l'adresse à lire. L'adresse à lire est placée dans l'accumulateur, la donnée lue est elle aussi chargée dans l'accumulateur. Pour l'instruction STORE, il faut fournir deux opérandes, l'adresse et la donnée à écrire, ce qui peut poser problème. Mais au pire, il est toujours possible d'utiliser l'adressage absolu ou indirect mémoire : l'adresse est dans l'instruction, la donnée à écrire dans l'accumulateur.

===L'encodage des instructions===

Sur une architecture à accumulateur l'encodage d'une instruction dyadique est assez simple, vu que l'accumulateur est adressé implicitement. La seconde opérande est localisée soit par une adresse mémoire (adressage absolu), soit est une constante (adressage immédiat). L'adresse mémoire est généralement assez longue, plus que l'opcode.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|+ Encodage d'une instruction dyadique
|-
! rowspan=&quot;2&quot; | Opcode 
| Adresse mémoire (adressage absolu)
|-
| Constante (adressage immédiat)
|}

L'encodage d'une instruction monadique est similaire. Si l'opérande est lue depuis la mémoire RAM, alors l'instruction est encodée comme une instruction dyadique. Il en est de même pour les instructions qui copient une constante dans l'accumulateur. Par contre, si l'opérande est dans l'accumulateur, alors il y a juste besoin d'encoder l'opcode. La majorité des instructions a besoin de préciser une adresse, rares sont celles qui s'en passent. Au vu de cet encodage, les architectures à accumulateur sont qualifiées d''''architectures à une adresse''' par abus de langage.

Il est intéressant de contraster leur encodage avec les architectures à registres. Les architectures à registre doivent encoder deux opérandes en plus de l'opcode, avec éventuellement où enregistrer le résultat sur les architectures 3-adresses. Par contre, les opérandes sont généralement des noms de registre, ce qui prend moins de place qu'une adresse mémoire. A la rigueur, les instructions avec une constante immédiate prennent un peu plus de place, car elles doivent encoder un nom de registre en plus de la constante et de l'opcode. Les instructions ''load-op'' des processeurs CISC sont un peu dans le même cas, sauf qu'il faut remplacer la constante par une adresse, qui a généralement la même taille. Les instructions sont donc en moyenne plus courte sur les processeurs à registre, du fait de la présence de registres.

===Annexe : les toutes premières architectures à accumulateur : le Manchester Baby===

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

Les architectures à accumulateurs sont apparues dès les débuts de l'informatique. Le tout premier ordinateur à programme enregistré en mémoire, le ''Manchester Baby'', était une architecture à accumulateur. Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 adresses, fabriquée avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Chaque adresse mémorisait 32 bits, qui pouvaient encoder soit un nombre, soit une instruction.

Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction par adresse maximum, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Le processeur avait un registre accumulateur de 32 bits, un ''program counter'' et un registre d'instruction. Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. C'était là encore une architecture à accumulateur, sauf qu'elle intégrait aussi des registres d'indice. Et surtout : son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

[[File:MM1Schematic French.svg|centre|vignette|upright=2.5|Architecture de la Manchester Mark 1.]]

==La micro-architecture des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'organisation interne d'une architecture à accumulateur est très différente de celle des processeurs à registre. Elle est plus ou moins la même pour tous ces processeurs, le point important étant que le chemin de données se résume à une ALU, un registre accumulateur et le bus de données. L'ALU est reliée au registre accumulateur, ainsi qu'au bus de données pour lire la seconde opérande, comme illustré ci-dessous.

[[File:Accumulator.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur.]]

===L'unité de calcul et l'accumulateur===

Pour simplifier l'implémentation, le résultat est mémorisé dans un registre en sortie de l'unité de calcul. La raison est qu'on ne veut pas altérer l'accumulateur tant que le résultat final n'est pas totalement calculé. Rappelons que l'ALU ne fournit pas un résultat d'un seul bloc, mais que certains bits arrivent avant les autres, typiquement les bits de poids faible. Si le résultat était écrit dans l'accumulateur directement, il écraserait des bits de l’opérande en cours d'utilisation, ce qui fausserait le résultat.

[[File:Accumulateur avec registre de sortie.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur avec registre de sortie]]

Une autre solution utilisait un registre entre l'accumulateur et l'unité de calcul, appelé l’'''''accumulator latch'''''. Il remplace le registre en sortie de l'ALU, dans le sens où il permet d'écrire dans l'accumulateur sans effacer l'opérande, pendant que l’opération est en cours dans l'ALU. L'accumulateur est copié dans l’''accumulator latch'', avant que l'ALU démarre ses calculs. L'opérande est donc maintenue même si on commence à écrire le résultat dans l'accumulateur.

Sur le 8085 d'Intel, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec une constante prédéfinie, ce qui permet d'implémenter certaines instructions très facilement. Par exemple, il peut être initialisé à 0, ce qui permet d'implémenter les instructions MOV et INC (incrémentation). Un MOV est équivalent à faire un OU entre le registre lu et 0. Une instruction INC initialise l'entrée de retenue de l'unité de calcul à 1, puis ajoute 0. La décrémentation est implémentée de la même manière, sauf que l’''accumulator latch'' est initialisé à -2 pour compenser l'entrée de retenue à 1. De plus, pour supporter les conversion de décimal à BCD, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec les constantes 0x00, 0x06, 0x60, or 0x66. L'''accumulator latch'' est relié à divers fils de commande provenant de l'unité de contrôle, qui décide quelle valeur d'initialisation utiliser en fonction de l'instruction décodée.

[[File:Accumulator latch.png|centre|vignette|upright=2|Accumulator latch]]

[[File:Chemin de données à un seul bus.png|vignette|Chemin de données à un seul bus]]

De même, la seconde opérande, celle lue sur le bus de données, est mémorisée dans un registre en amont de l'ALU. C'était notamment très utile si le processeur utilisait une ALU plus courte que les opérandes, avec par exemple une ALU 4 bits pour un CPU 8 bits. Les anciens processeurs à accumulateur de type ''mainframe'' utilisaient des opérandes de grande taille, du genre 36 ou 48 bits, ce qui avait des conséquences sur l'unité de calcul utilisée, ainsi que sur la communication avec la mémoire. Il arrivait que de tels processeurs utilisaient des ALU sérielles, ou du moins octet-sérielles, plutôt qu'une véritable ALU 36 bits. Nous verrons aussi que c'est très utile sur les processeurs à accumulateur avec un bus interne unique, dans la suite du chapitre.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec instructions LOAD/STORE===

Nous venons de voir comment est implémenté l'unité de calcul et l'accumulateur, et comment le tout est relié au bus de données. Mais cela ne permet que d'avoir un processeur à accumulateur rudimentaire, qui ne gére que des instructions arithmétiques et logiques. Il faut aussi gérer le cas des opérations LOAD/STORE et des modes d'adressages associés, mais c'est le séquenceur qui s'en occupe. Avec l'adressage absolu, les instructions LOAD et STORE ne font que connecter l'accumulateur au bus de données. L'instruction STORE nécessite de connecter l'accumulateur au bus de données, de manière à ce que le transfert des données se fasse de l'accumulateur vers le bus de données. L'instruction LOAD s'implémente de la même manière, sauf que le sens de transfert est inversé.

Cependant, il existe une optimisation qui permet d'implémenter l'instruction LOAD sans ajouter de circuits. Pour cela, il suffit que l'unité de calcul gére les opérations ''pass through'', à savoir des opérations qui se contentent de recopier un opérande sur la sortie. Ici, l'idée est de recopier l'opérande provenant du bus de données.

[[File:Architecture à accumulateur, microarchitecture.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur, microarchitecture]]

Pour gérer nativement l'adressage indirect à registre, il suffit de connecter l'accumulateur au bus d'adresse. Le plus simple est d'ajouter un multiplexeur, comme illustré ci-dessous. La donnée lue est copiée dans l'accumulateur, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un registre d’interfaçage, l'accumulateur n'étant pas utilisable à la fois pour le bus d'adresse et de données.

[[File:Adressage indirect sur une architecture à accumulateur.png|centre|vignette|upright=2|Adressage indirect sur une architecture à accumulateur]]

Pour finir, voyons comment le pointeur de pile et le ''program counter'' sont implémentés. Les architectures à accumulateur ont souvent des adresses de taille différente des données, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un circuit incrémenteur dédié pour incrémenter le ''program counter'', plutôt que de l'incrémenter via l'unité de calcul. Les architectures à accumulateur ont parfois un pointeur de pile, qui gère une pile d'adresse de retour, pas une vraie pile d'appel. Aussi, le pointeur de pile est censé être incrémenté et décrémenté, pas plus. Pas d'addition ou de soustraction pour gérer des cadres de pile. Là encore, c'est la solution de l'incrémenteur séparé qui est retenue. Pour économiser des transistors, il n'y a qu'un seul incrémenteur partagé pour les deux.

==Les architectures à accumulateur à registres d'indice==

Les architectures à accumulateur décrites dans la section précédente sont capables de faire de l'adressage indirect, mais n'incluent pas les modes d'adressage base + indice et absolus indicés, qui prennent une adresse et y ajoute un indice. Il s'agit des toutes premières architectures à accumulateur, comme les premiers ordinateurs IBM ou le fameux PDP-8. Mais par la suite, les processeurs à accumulateurs ont inclus un support des modes d'adressages indicés, grâce à des '''registres d'indice'''.

===Les registres d'indice===

Les registres d'indice stockent des indices de tableaux. Ils permettaient de supporter deux modes d'adressage :
* Le '''mode d'adressage absolu indicé''' où une adresse fixe est additionnée à un indice variable. L'adresse fixe est intégrée dans l'instruction (adressage absolu), l'indice est dans un registre d'indice.
* Le '''mode d'adressage base + indice''', où l'adresse est dans l'accumulateur et l'indice dans le registre d'indice.

Les processeurs à accumulateur supportaient souvent des variantes des modes d'adressage précédents, où le registre d'indice était automatiquement incrémenté ou décrémenté à chaque utilisation.

Au départ, ces processeurs n'utilisaient qu'un seul registre d'indice qui se comportait comme un second accumulateur spécialisé dans les calculs d'adresses mémoire. Le processeur supportait de nouvelles instructions qui utilisaient ce registre d'indice de façon implicite. Mais avec le temps, les processeurs finirent par incorporer plusieurs de ces registres. Les instructions de lecture ou d'écriture devaient alors préciser quel registre d'indice utiliser, en précisant un nom de registre d'indice, un numéro de registre d'indice.

Il faut préciser que les registres d'indice ont une taille bien plus petite que l'accumulateur. Ils mémorisent des indices codés sur 16 bits ou moins, alors que l'accumulateur faisait typiquement 36 à 48 bits, parfois plus. La taille classique sur les anciens ''mainframes'' était de 15 bits, parfois moins. Il n'était pas rare de tomber sur des registres d'indice de 8 ou 9 bits. Leur petite taille rendait leur implémentation matérielle peu couteuse. Et c'est ce qui explique qu'ils étaient préférés à l'usage d'un second accumulateur.

Un exemple est le cas du processeur Motorola 6809, un processeur à accumulateur qui contient deux registres d'indices nommés X et Y. L'accumulateur est noté D et fait 16 bits, il peut être parfois géré comme deux accumulateurs séparés A et B de 8 bits chacun. Il contenait aussi deux pointeurs de pile, l'un pour les programmes, l'autre pour le système d'exploitation, ainsi qu'un ''program counter''. Le registre de page était utilisé pour l'adressage absolu, comme vu dans le chapitre sur les modes d'adressage.

[[File:6809 Internal Registers.svg|centre|vignette|upright=2|6809 Internal Registers]]

Les processeurs IBM avaient autrefois plusieurs registres d'indice. Par exemple, l'IBM 704 avait trois registres d'indice de 15 bits. Leur contenu était soustrait de l'adresse absolue. Une instruction pouvait utiliser plusieurs registres d'indice pour adresser son opérande. Toute instruction utilisait trois bits pour sélectionner les registres d'indice utilisés. Fait assez original, lorsque plusieurs registres d'indice sont sélectionnés, le processeur n'additionne pas les trois registres à l'adresse de base. À la place, il fait un OU bit à bit entre les registres d'indice sélectionnés, et additionne le résultat à l'adresse.

Les processeurs IBM à accumulateur ont fait ça sur toute la gamme IBM 700/7000, pour des raisons de compatibilité. Les processeurs suivants avaient 7 registres d'indices, mais conservaient les trois bits pour adresser les registres d'indices. Ils pouvaient fonctionner dans deux modes. Le premier mode est plus intuitif : les trois bits précisent un registre d'indice parmi les 7, qui est additionné avec l'adresse absolue. La valeur zéro indique qu'aucun registre d'indice n'est utilisé, ce qui explique qu'il y a 7 registres d'indice et non 8. Un second mode, compatible avec l'IBM 704, fait un OU logique entre les registres d'indice sélectionnés. Seuls les trois premiers registres d'indices peuvent être sélectionnés dans ce mode. Il y a deux instructions pour changer de mode : une pour passer en mode compatible, l'autre pour le quitter pour l'autre mode.

Quelques rares processeurs à registres généraux ont utilisés des registres d'indice, en plus des registres généraux. Ce qui fait l'association que nous avons faite entre registres d'indice et architectures à accumulateur est imparfait, bien que solide sur le principe. Un exemple d'architecture de ce type sont les architectures de la série UNIVAC 1100/2200. Ils disposaient de 128 registres, qui étaient mappés en mémoire à partir de l'adresse mémoire 0, la majorité étant inaccessibles par le programmeur. Ils regroupaient 12 registres accumulateurs, 11 registres d'indice et 4 registres hybrides qui pouvaient servir soit de registre d'indice, soit de registres accumulateurs.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec registres d'indice===

La présence de registres d'indice modifie grandement l'implémentation du processeur. En effet, il faut rajouter un banc de registre pour les registres d'indice. Le banc de registre est monoport, car on a besoin de lire ou d'écrire un indice à la fois. Et il faut aussi potentiellement rajouter de quoi faire les calculs d'adresse. Deux solutions sont possibles : une ALU dédiée aux calculs d'adresse, une seule ALU pour toutes les opérations.

Dans le premier cas, il y a une ALU séparée associée aux registres d'indice. L'ALU et les registres d'indice sont placés en sortie du séquenceur, en-dehors du chemin de données, la sortie de l'ALU est directement connectée au bus d'adresse. L'unité de calcul d'adresse peut être utilisée pour incrémenter le ''program counter''. Un défaut de cette approche est qu'elle ne gère pas l'adresse indirect à registre.

[[File:Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé.png|centre|vignette|upright=2|Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé]]

Une autre option utilise un bus interne, qui interconnecte tout le chemin de données. Dans sa version la plus simple, il est relié à l'accumulateur, l'unité de calcul, le banc de registre d'indice et le bus de données. Avec cette solution, l'ALU est utilisé à la fois pour calculer les adresses et pour les instructions de calcul. En reliant le bus interne au bus d'adresse à travers un multiplexeur, on gère naturellement les adressages indirects.

[[File:Architecture à accumulateur avec registres associés.png|centre|vignette|upright=2.5|Architecture à accumulateur avec registres associés]]

Il faut noter que sur les architectures Von Neumann, le séquenceur est relié à ce bus interne. En effet, charger une instruction demande de passer par le bus mémoire, donc par l’intermédiaire de ce bus internet. Le ''program counter'' est envoyé sur ce bus pour lire l'instruction, puis l'instruction lue est recopiée dans le registre d'instruction. Le chargement d'une instruction est donc géré comme une lecture des plus classiques. De plus, cela permet d'incrémenter le ''program counter'' au niveau de l'unité de calcul entière. Le ''program counter'' est envoyé sur le bus interne, incrémenté par l'ALU, puis le résultat est recopié dans le ''program counter'' via le bus interne.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

==Les processeurs bi-accumulateurs : le Motorola 6800==

Le Motorola 6800 était un processeur 8 bits qui gérait des adresses de 16 bits. Il contenait deux accumulateurs nommés A et B, de 8 bits chacun. Il disposait aussi d'un registre d'indice, d'un pointeur de pile et d'un ''program counter'', tous les trois de 16 bits. Le registre d'état regroupait 6 bits, qu'on ne détaillera pas ici.

[[File:MC6800 Processor Diagram.png|centre|vignette|upright=2|Interface et registres du MC6800.]]

La présence des deux accumulateurs impactait surtout les instructions dyadiques. Les instructions monadiques avaient juste à préciser où se trouvait l'opérande : soit en RAM, soit dans le premier accumulateur, soit dans le second. Pour les opérations dyadiques, la gestion était totalement différente. En théorie, le premier opérande est dans un accumulateur, soit A, soit B. La seconde opérande vient soit de l'autre accumulateur, soit de la mémoire RAM. Et selon les instructions, tout variait.

Pour l'addition, il y avait trois instructions. Les deux premières additionnaient un opérande provenant de la mémoire avec un accumulateur. L'instruction ADDA sélectionnait le premier accumulateur, l'instruction ADDB sélectionnait le second accumulateur. Mais une troisième instruction, l’instruction ABA, permettait d'additionner le contenu des deux accumulateurs.

Pour les autres opérations, il n'était pas possible d'utiliser les deux accumulateurs en même temps. La seule possibilité était de faire une opération entre un accumulateur et un opérande venant de la mémoire. Toutes les instructions étaient en double, avec une copie par accumulateur. Par exemple, l'instruction ANDA faisait un ET entre l’accumulateur A et l'opérande mémoire, l'instruction ANDB faisait pareil avec l'accumulateur B.

==Les architectures hybrides registres-accumulateur==

Il a existé quelques architectures qui étaient des hybrides entre architectures à accumulateur et architecture à registre. Elles ont servi de transition entre les deux, durant les années 80-90. Elles avaient un accumulateur unique couplé à un banc de registres généraux. Par exemple, les premiers processeurs Intel 8 bits étaient des processeurs hybrides-accumulateur. Lles CPU Intel 8 bits disposaient de 7 registres de 8 bits nommés A, B, C, D, E, F, H, L, SP. Ils correspondent respectivement à :
* l'accumulateur A ;
* six registres nommés B, C, D, E, H et L ;
* le registre d'état F ;
* le pointeur de pile SP.

Sur ces processeurs, les instructions dyadiques devaient mettre leur premier opérande dans l'accumulateur, la seconde provenait soit des registres, soit de la RAM, soit d'une constante immédiate. Les opérations monadiques pouvaient lire leur opérande depuis l'accumulateur, les autres registres ou la RAM, tout était permis. Les registres d'indices disparaissaient sur ces architectures, en théorie. Les registres généraux pouvaient être utilisés comme registre d'indice ou pour stocker des opérandes, ils étaient assez versatiles pour servir de registres d'indices.

La présence de registres a de nombreux avantages, comparé aux architectures à accumulateur pures. Les instructions arithmétiques sont plus rapide, lire un registre étant plus rapide qu'un accès RAM. Les performances sont donc augmentées. De plus, les instructions arithmétiques utilisant ces registres sont plus courtes : pas besoin d'encoder une adresse mémoire, un nom de registre suffit. Vu que les processeurs de l’époque avaient des instructions de taille variable, cela améliorait la densité de code.

La microarchitecture de ces processeurs est très similaire à celle d'un processeur avec des registres d'indices. La seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Le banc de registre est systématiquement monoport, car il n'avait aucune raison d'être multiport. Pour les instructions dyadiques, seules à lire deux opérandes, il ne servait que pour la seconde opérande, la première était lue depuis l'accumulateur.

Les processeurs hybrides registre-accumulateur se classent en deux types principaux : ceux qui ont un seul bus interne, et ceux qui en ont deux. Le premier cas est identique à celui vu précédemment pour les architectures à accumulateur avec registres d'indice, à la seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Afin de gérer l'adressage indirect à registre, le bus interne est connecté aux deux registres d’interfaçage mémoire.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

Notons que cela permet aussi d'implémenter facilement les branchements indirects, car le bus interne permet d'échanger des adresses entre ''program counter'' et banc de registre. De même, il est possible d'utiliser l'ALU pour gérer les branchements indirects., en plus de l'utiliser pour incrémenter le ''program counter''.

[[File:Single bus organization.jpg|centre|vignette|upright=2|Single bus organization]]

Une autre solution utilisait deux bus internes : un connecté au bus de données, un autre relié au bus d'adresse. Le bus de commande mémoire était lui commandé par le séquenceur, l'unité de contrôle. L'intermédiaire entre ces deux bus était le banc de registre, ainsi que les autres registres. Le banc de registre était connecté aux deux bus interne, avec un port de lecture relié au bus d'adresse, un port de lecture-écriture relié au bus de données. Le port de lecture était utilisé pour l'adressage indirect, l'autre l'était pour le reste.

[[File:Proz1-e.png|centre|vignette|upright=2|Intérieur d'un processeur.]]

L'organisation à deux bus simplifiait la gestion du ''program counter'' et le chargement des instructions. Le ''program counter'' était soit séparé du banc de registre, soit placé dans le banc de registre. Les deux solutions étaient utilisés, tout dépend du processeur. Il faut noter que si le ''program counter'' est intégré au banc de registres, alors la microarchitecture du processeur est bien plus simple. L'envoi du ''program counter'' sur le bus d'adresse utilise le port de lecture relié au bus d'adresse, qui sert aussi pour l'adressage indirect. L'économie de circuits, sans compter la simplicité d'implémentation que cela implique, explique sans doute que la technique a été utilisée sur quelques processeurs anciens.

Le ''program counter'' était généralement incrémenté par l'ALU, ce qui explique qu'il soit connecté au bus interne pour les données. La connexion est aussi utile pour gérer les branchements indirects, qui copient un registre dans le ''program counter'', ainsi que les branchements relatifs (addition dans l'ALU), voire les branchements directs (l'adresse vers laquelle brancher est envoyée en entrée de l'ALU et propagée en sortie avec une opération ''pass through'').

[[File:Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres.png|centre|vignette|upright=2|Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres]]

===Les registres d'interruption avec un processeur hybride-accumulateur : l'exemple du Z80===

Un exemple de processeur registre-accumulateur à deux bus interne est le Z80, un processeur fortement inspiré des CPU Intel 8 bits. Il a un jeu d'instruction similaire, mais a diverses améliorations par rapport au design original. Notamment, le processeur a des registres séparés pour les interruptions.

Sur le Z80, les registres généraux sont dupliqués avec 6 registres pour les interruptions et 6 registres pour les programmes autres. Leur copie pour les interruptions sont nommées B', C', D', E', H', L'. Les 12 registres sont placés dans le banc de registre, ce qui implique que le fenêtrage de registres est utilisé pour gérer la séparation entre registre d'interruption et normaux. Il faut noter que l'accumulateur et le registre d'état sont aussi dupliqués, leurs copies étant nommées A' et F'. Mais leur duplication se fait autrement que par fenêtrage de registre.

En plus des registres précédents, le Z80 incorporait deux registres d'indice nommés X et Y, ainsi qu'un pointeur de pile SP et un ''program counter'' PC. Ils n'étaient pas dupliqués pour les interruptions. Les registres d'indice étaient reliés à une unité de calcul d'adresse. L'unité de calcul d'adresse prenait deux opérandes : un indice, et une adresse mémoire provenant soit du banc de registre, soit de l'accumulateur. En clair, l'unité de calcul d'adresse faisait le lien entre les deux bus internet : le bus de données interne en entrée, le bus d'adresse en sortie.

À l'intérieur du processeur, tous les registres étaient regroupés dans un banc de registre unique, sauf les accumulateurs, les registres d'état et le ''program counter''. Bien que ce ne soit pas indiqué sur le schéma ci-dessous, le ''program counter'' est séparé du banc de registre, alors que le pointeur de pile est dedans. Le compteur IR est lui associé au ''program counter'', il est sortit du banc de registre. Le Z80 utilise lui aussi un incrémenteur séparé de l'ALU, qui est utilisé pour mettre à jour le ''program counter'', le pointeur de pile et un compteur de rafraichissement mémoire nommé IR sur le Z80 (pour rappel, le rafraichissement mémoire demande de balayer la mémoire d'adresse en adresse et été fait par le CPU à l'époque). De plus, il est utilisé pour les instructions INC et DEC qui incrémentent une opérande de 16 bits obtenue en combinant deux registres de 8 bits. En clair, l'incrémenteur du ''program counter'' a été réutilisé de beaucoup de manières originales.

[[File:Z80 arch.svg|centre|vignette|upright=3|Microarchitecture du Z80.]]

Le Z80 incorporait des instructions pour échanger le contenu des deux ensembles de registres, accumulateur inclus. Elles permettaient d'utiliser les registres d'interruption pour les programmes et réciproquement. En clair, cela doublait le nombre de registres si les interruptions n'étaient pas utilisées.
* L'instruction EXX échangeait les deux fenêtres de registres généraux : les registres B, C, D, E, H et L devenaient les registres B', C', D', E', H' et L' et inversement.
* L'instruction EX échangeait l'accumulateur et le registre d'état : les registres A,F devenait A',F' et inversement.

Le fenêtrage de registre était modifié par l'instruction EXX, qui échangeait les deux fenêtres de registres. Pour l'implémenter, une bascule était ajouté au processeur, appelons-la la bascule INT. Elle était relié au bus d'adresse du banc de registre, dont elle mémorisait le bit de poids fort. L'instruction EXX inversait la valeur de la bascule INT. Il est aussi possible d'échanger le contenu des registres D,E et H,L avec une instruction dédiée, ce qui est là encore fait par deux bascules : une pour les registres D,E et une autre pour les registres H,L.

Pour l'accumulateur et le registre d'état, le choix entre registre normal et registre d'interruption se faisait là encore par une seconde bascule appelée la bascule A. La bascule est reliée à un multiplexeur et un démultiplexeur, qui permet de choisir quel accumulateur relier à l'unité de calcul. L'instruction EX inverse le contenu de la bascule A.

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      <text bytes="37396" sha1="8gj97m8c5t53ho5ux8dwtvf7oh7v7mr" xml:space="preserve">Les architectures que nous avons vu précédemment dans ce cours disposent de registres pour les données, en plus du pointeur de pile, d'un ''program counter'', et de quelques autres. Elles sont appelées des '''architectures à registres''', terme qui trahit bien le fait qu'elles ont des registres généraux ou spécialisés pour stocker temporairement des données. Et si on leur a donné un nom, c'est parce qu'il existe des architectures qui ne sont pas dans cette catégorie. Il en existe plusieurs types, mais ce chapitre va se concentrer sur les '''architectures à accumulateur'''.

[[File:Isaccumulator.png|vignette|Architecture à accumulateur.]]

Les architectures à accumulateur sont centrées autour d'un registre architectural appelé l''''accumulateur'''. Il est utilisé pour toutes les opérations arithmétiques dyadiques, où il sert à la fois de source et de destination. Toutes les instructions dyadiques sont de type ''load-op'' : une opérande est lue depuis l'accumulateur, le second opérande est lu depuis la mémoire RAM, le résultat de l'instruction est automatiquement mémorisé dans l'accumulateur. Les instructions monadiques peuvent utiliser un opérande dans l'accumulateur, ou dans la mémoire RAM, les deux sont théoriquement possibles.

La conséquence est que le nombre d'accès mémoire est drastiquement diminué : de 3 par instructions sur une architecture mémoire-mémoire, on passe à seulement un avec un accumulateur. Les opérations dyadiques ont besoin d'un seul accès mémoire pour lire la seconde opérande, les opérations monadique en font aussi un seul pour lire leur unique opérande.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|-
! Classe d'architecture
! Nombre d'accès mémoire par opération dyadique
|-
|-
! Architecture à accumulateur
| Un accès mémoire par instruction, pour lire la seconde opérande
|-
! Architecture à registres
| Zéro si les opérandes sont dans les registres, un pour les opérations ''load-op'', LOAD et STORE.
|}

==Le jeu d'instruction des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'accumulateur est adressé grâce au mode d'adressage implicite, de même que le résultat de l'opération. Par contre, les autres opérandes sont localisés avec d'autres modes d'adressage, et lues en mémoire RAM. Le résultat ainsi qu'un des opérandes sont adressés de façon implicite car dans l'accumulateur, seule la seconde opérande étant adressée directement. Grâce à l'accumulateur, une instruction ne fait qu'un seul accès mémoire maximum, ce qui rend le processeur très facile à implémenter.

===Les registres des anciennes architectures à accumulateur===

[[File:IBM 701console.jpg|vignette|IBM 701, console extérieure.]]

Les architectures à accumulateur étaient communes dans les années 50-60. A l'époque, les ordinateurs étaient gigantesques, ils prenaient une pièce de bâtiment entière dans le pire des cas, une armoire entière dans le meilleur. Les ordinateurs de l'époque étaient surtout utilisés pour du calcul scientifique ou des tâches d’ingénierie demandant beaucoup de calcul, rarement pour de la compatibilité.

Les nombres flottants n'étaient pas encore apparus. A la place, les ordinateurs de l'époque géraient des nombres entiers de grande taille, de 30 bits ou plus. En conséquence, l'accumulateur faisait facilement 30 à 60 bits. Par exemple, les ordinateurs de la Série scientifique IBM 700/7000 géraient des entiers de 36 bits, l’accumulateur faisait 38 bits : 36 bits plus deux bits pour les débordements. Au passage, de tels processeurs utilisaient l'adressage par mot, et non par byte.

Historiquement, les premières architectures à accumulateur ne contenaient aucun autre registre que l'accumulateur. Ce n'est que dans les années 60 que de nombreuses architectures à accumulateur ont ajouté un second '''registre pour les multiplication/divisions'''. Un exemple est celui de l'IBM 701, qui incorporait un registre accumulateur de 38 bits et un registre multiplieur de 36 bits. Le registre mémorise le multiplieur lors d'une opération de multiplication. Il mémorise donc un opérande, pas le résultat. Il peut aussi décaler le multiplieur vers la droite/gauche, ce qui est utile pour exécuter la multiplication. C'est ce qui est fait sur l'IBM 7094.

Une autre possibilité est que ce registre mémorise une partie du résultat de l'opération. Pour rappel, le résultat d'une multiplication/division est codé sur deux fois de bits que ses opérandes. Par exemple, multipliez deux opérandes de 30 bits, vous obtiendrez un résultat de 60 bits. Les 30 bits de poids faible du résultat vont dans l'accumulateur, les 30 bits de poids fort vont dans ce second registre.

Les architectures à accumulateur parfois un '''registre pour le pointeur de pile''', utilisé pour gérer les fonctions/procédures. Les architectures à accumulateurs supportaient une pile d'adresse de retour, souvent une pile d'appel. Mais pour cela, il fallait mémoriser le pointeur de pile dans le processeur, ce qui demandait un registre dédié.

===L'adressage indirect avec l'accumulateur===

Les instructions LOAD et STORE existent bel et bien sur les architectures à accumulateur, mais n'ont pas les mêmes modes d'adressages. L'instruction LOAD copie une donnée de la RAM vers l'accumulateur, l'instruction STORE copie l'accumulateur dans une adresse. Les deux instructions n'ont pas besoin d'adresser l'accumulateur, qui est adressé de manière implicite, juste de préciser l'adresse à lire/écrire.

Les architectures à accumulateur supportaient souvent le mode d'adressage indirect mémoire. Un exemple est celui des ordinateurs Data General Nova, qui sont des architectures à accumulateur et qui supportaient ce mode d'adressage. Les deux instructions LOAD et STORE existaient en deux versions, distinguées par un bit d'indirection. Si ce bit est à 0 dans l'opcode, alors l'instruction utilise le mode d'adressage absolu normal : l'adresse intégrée dans l'instruction est celle de la donnée. Mais s'il est à 1, alors l'adresse intégrée dans l'instruction est celle du pointeur.

Cependant, la présence de l'accumulateur permettait d'utiliser l'adressage indirect à registre, pour gérer les pointeurs. Pour rappel, avec le mode d'adressage indirect à registre, l'adresse à lire/écrire est dans un registre. Ici, l'adresse à lire/écrire est prise dans l'accumulateur, seul registre disponible pour. L'adressage indirect est plus simple à implémenter pour l'instruction LOAD, car elle prend un seul opérande : l'adresse à lire. L'adresse à lire est placée dans l'accumulateur, la donnée lue est elle aussi chargée dans l'accumulateur. Pour l'instruction STORE, il faut fournir deux opérandes, l'adresse et la donnée à écrire, ce qui peut poser problème. Mais au pire, il est toujours possible d'utiliser l'adressage absolu ou indirect mémoire : l'adresse est dans l'instruction, la donnée à écrire dans l'accumulateur.

===L'encodage des instructions===

Sur une architecture à accumulateur l'encodage d'une instruction dyadique est assez simple, vu que l'accumulateur est adressé implicitement. La seconde opérande est localisée soit par une adresse mémoire (adressage absolu), soit est une constante (adressage immédiat). L'adresse mémoire est généralement assez longue, plus que l'opcode.

{|class=&quot;wikitable&quot;
|+ Encodage d'une instruction dyadique
|-
! rowspan=&quot;2&quot; | Opcode 
| Adresse mémoire (adressage absolu)
|-
| Constante (adressage immédiat)
|}

L'encodage d'une instruction monadique est similaire. Si l'opérande est lue depuis la mémoire RAM, alors l'instruction est encodée comme une instruction dyadique. Il en est de même pour les instructions qui copient une constante dans l'accumulateur. Par contre, si l'opérande est dans l'accumulateur, alors il y a juste besoin d'encoder l'opcode. La majorité des instructions a besoin de préciser une adresse, rares sont celles qui s'en passent. Au vu de cet encodage, les architectures à accumulateur sont qualifiées d''''architectures à une adresse''' par abus de langage.

Il est intéressant de contraster leur encodage avec les architectures à registres. Les architectures à registre doivent encoder deux opérandes en plus de l'opcode, avec éventuellement où enregistrer le résultat sur les architectures 3-adresses. Par contre, les opérandes sont généralement des noms de registre, ce qui prend moins de place qu'une adresse mémoire. A la rigueur, les instructions avec une constante immédiate prennent un peu plus de place, car elles doivent encoder un nom de registre en plus de la constante et de l'opcode. Les instructions ''load-op'' des processeurs CISC sont un peu dans le même cas, sauf qu'il faut remplacer la constante par une adresse, qui a généralement la même taille. Les instructions sont donc en moyenne plus courte sur les processeurs à registre, du fait de la présence de registres.

===Annexe : les toutes premières architectures à accumulateur : le Manchester Baby===

[[File:BabyArchitecture.png|vignette|Architecture de la Manchester Baby.]]

Les architectures à accumulateurs sont apparues dès les débuts de l'informatique. Le tout premier ordinateur à programme enregistré en mémoire, le ''Manchester Baby'', était une architecture à accumulateur. Niveau interface, l'ordinateur avait une console avec 32 boutons, des interrupteurs et un écran de sortie sur lequel afficher les résultats. A l'intérieur, il y avait un processeur et une RAM de 32 adresses, fabriquée avec des tubes Williams (abordés dans une annexe à la fin du cours). Chaque adresse mémorisait 32 bits, qui pouvaient encoder soit un nombre, soit une instruction.

Le programme devait tenir dans la RAM, avec une instruction par adresse maximum, ce qui limitait les programmes à 32 instructions maximum. Une instruction prenait donc 32 bits, 3 indiquaient quelle opération utiliser, 12 servait à indiquer où se trouvent les opérandes en RAM, les 16 restants sont inutilisés.

Le processeur avait un registre accumulateur de 32 bits, un ''program counter'' et un registre d'instruction. Il gérait 8 instructions en tout, mais ne gérait pas l'addition. Il gérait la soustraction, des instructions de branchement et d'accès mémoire, rien d'autre. Il pouvait cependant émuler l'addition à partir d'une soustraction et inversant l'opérande soustraite. L'ALU était une ALU sérielle, à savoir qu'elle faisait les soustractions bit par bit.

Le Manchester Mark 1 était une amélioration du Manchester Baby. Il utilisait 4500 tubes à vide. L'ordinateur gérait des nombres de 40 bits, mais les instructions étaient codées sur 20 bits. La RAM avait la même taille, à savoir 32 nombres, leur taille était simplement augmentée. Par contre, la RAM était complémentée par l’ancêtre du disque dur magnétique, à savoir un tambour magnétique, l’ancêtre du disque dur magnétique. Il contenait 40 pages, chacune ayant la même taille que la RAM. C'était là encore une architecture à accumulateur, sauf qu'elle intégrait aussi des registres d'indice. Et surtout : son processeur gérait l'addition et quelques opérations logiques (ET et OU), en plus de la soustraction et de la comparaison.

[[File:MM1Schematic French.svg|centre|vignette|upright=2.5|Architecture de la Manchester Mark 1.]]

==La micro-architecture des architectures à accumulateur sans registres d'indice==

L'organisation interne d'une architecture à accumulateur est très différente de celle des processeurs à registre. Elle est plus ou moins la même pour tous ces processeurs, le point important étant que le chemin de données se résume à une ALU, un registre accumulateur et le bus de données. L'ALU est reliée au registre accumulateur, ainsi qu'au bus de données pour lire la seconde opérande, comme illustré ci-dessous.

[[File:Accumulator.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur.]]

===L'unité de calcul et l'accumulateur===

Pour simplifier l'implémentation, le résultat est mémorisé dans un registre en sortie de l'unité de calcul. La raison est qu'on ne veut pas altérer l'accumulateur tant que le résultat final n'est pas totalement calculé. Rappelons que l'ALU ne fournit pas un résultat d'un seul bloc, mais que certains bits arrivent avant les autres, typiquement les bits de poids faible. Si le résultat était écrit dans l'accumulateur directement, il écraserait des bits de l’opérande en cours d'utilisation, ce qui fausserait le résultat.

[[File:Accumulateur avec registre de sortie.png|centre|vignette|upright=2|Accumulateur avec registre de sortie]]

Une autre solution utilisait un registre entre l'accumulateur et l'unité de calcul, appelé l’'''''accumulator latch'''''. Il remplace le registre en sortie de l'ALU, dans le sens où il permet d'écrire dans l'accumulateur sans effacer l'opérande, pendant que l’opération est en cours dans l'ALU. L'accumulateur est copié dans l’''accumulator latch'', avant que l'ALU démarre ses calculs. L'opérande est donc maintenue même si on commence à écrire le résultat dans l'accumulateur.

Sur le 8085 d'Intel, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec une constante prédéfinie, ce qui permet d'implémenter certaines instructions très facilement. Par exemple, il peut être initialisé à 0, ce qui permet d'implémenter les instructions MOV et INC (incrémentation). Un MOV est équivalent à faire un OU entre le registre lu et 0. Une instruction INC initialise l'entrée de retenue de l'unité de calcul à 1, puis ajoute 0. La décrémentation est implémentée de la même manière, sauf que l’''accumulator latch'' est initialisé à -2 pour compenser l'entrée de retenue à 1. De plus, pour supporter les conversion de décimal à BCD, l’''accumulator latch'' peut être initialisé avec les constantes 0x00, 0x06, 0x60, or 0x66. L'''accumulator latch'' est relié à divers fils de commande provenant de l'unité de contrôle, qui décide quelle valeur d'initialisation utiliser en fonction de l'instruction décodée.

[[File:Accumulator latch.png|centre|vignette|upright=2|Accumulator latch]]

[[File:Chemin de données à un seul bus.png|vignette|Chemin de données à un seul bus]]

De même, la seconde opérande, celle lue sur le bus de données, est mémorisée dans un registre en amont de l'ALU. C'était notamment très utile si le processeur utilisait une ALU plus courte que les opérandes, avec par exemple une ALU 4 bits pour un CPU 8 bits. Les anciens processeurs à accumulateur de type ''mainframe'' utilisaient des opérandes de grande taille, du genre 36 ou 48 bits, ce qui avait des conséquences sur l'unité de calcul utilisée, ainsi que sur la communication avec la mémoire. Il arrivait que de tels processeurs utilisaient des ALU sérielles, ou du moins octet-sérielles, plutôt qu'une véritable ALU 36 bits. Nous verrons aussi que c'est très utile sur les processeurs à accumulateur avec un bus interne unique, dans la suite du chapitre.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec instructions LOAD/STORE===

Nous venons de voir comment est implémenté l'unité de calcul et l'accumulateur, et comment le tout est relié au bus de données. Mais cela ne permet que d'avoir un processeur à accumulateur rudimentaire, qui ne gére que des instructions arithmétiques et logiques. Il faut aussi gérer le cas des opérations LOAD/STORE et des modes d'adressages associés, mais c'est le séquenceur qui s'en occupe. Avec l'adressage absolu, les instructions LOAD et STORE ne font que connecter l'accumulateur au bus de données. L'instruction STORE nécessite de connecter l'accumulateur au bus de données, de manière à ce que le transfert des données se fasse de l'accumulateur vers le bus de données. L'instruction LOAD s'implémente de la même manière, sauf que le sens de transfert est inversé.

Cependant, il existe une optimisation qui permet d'implémenter l'instruction LOAD sans ajouter de circuits. Pour cela, il suffit que l'unité de calcul gére les opérations ''pass through'', à savoir des opérations qui se contentent de recopier un opérande sur la sortie. Ici, l'idée est de recopier l'opérande provenant du bus de données.

[[File:Architecture à accumulateur, microarchitecture.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur, microarchitecture]]

Pour gérer nativement l'adressage indirect à registre, il suffit de connecter l'accumulateur au bus d'adresse. Le plus simple est d'ajouter un multiplexeur, comme illustré ci-dessous. La donnée lue est copiée dans l'accumulateur, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un registre d’interfaçage, l'accumulateur n'étant pas utilisable à la fois pour le bus d'adresse et de données.

[[File:Adressage indirect sur une architecture à accumulateur.png|centre|vignette|upright=2|Adressage indirect sur une architecture à accumulateur]]

Pour finir, voyons comment le pointeur de pile et le ''program counter'' sont implémentés. Les architectures à accumulateur ont souvent des adresses de taille différente des données, ce qui fait qu'il vaut mieux utiliser un circuit incrémenteur dédié pour incrémenter le ''program counter'', plutôt que de l'incrémenter via l'unité de calcul. Les architectures à accumulateur ont parfois un pointeur de pile, qui gère une pile d'adresse de retour, pas une vraie pile d'appel. Aussi, le pointeur de pile est censé être incrémenté et décrémenté, pas plus. Pas d'addition ou de soustraction pour gérer des cadres de pile. Là encore, c'est la solution de l'incrémenteur séparé qui est retenue. Pour économiser des transistors, il n'y a qu'un seul incrémenteur partagé pour les deux.

==Les architectures à accumulateur à registres d'indice==

Les architectures à accumulateur décrites dans la section précédente sont capables de faire de l'adressage indirect, mais n'incluent pas les modes d'adressage base + indice et absolus indicés, qui prennent une adresse et y ajoute un indice. Il s'agit des toutes premières architectures à accumulateur, comme les premiers ordinateurs IBM ou le fameux PDP-8. Mais par la suite, les processeurs à accumulateurs ont inclus un support des modes d'adressages indicés, grâce à des '''registres d'indice'''.

===Les registres d'indice===

Les registres d'indice stockent des indices de tableaux. Ils permettaient de supporter deux modes d'adressage :
* Le '''mode d'adressage absolu indicé''' où une adresse fixe est additionnée à un indice variable. L'adresse fixe est intégrée dans l'instruction (adressage absolu), l'indice est dans un registre d'indice.
* Le '''mode d'adressage base + indice''', où l'adresse est dans l'accumulateur et l'indice dans le registre d'indice.

Les processeurs à accumulateur supportaient souvent des variantes des modes d'adressage précédents, où le registre d'indice était automatiquement incrémenté ou décrémenté à chaque utilisation.

Au départ, ces processeurs n'utilisaient qu'un seul registre d'indice qui se comportait comme un second accumulateur spécialisé dans les calculs d'adresses mémoire. Le processeur supportait de nouvelles instructions qui utilisaient ce registre d'indice de façon implicite. Mais avec le temps, les processeurs finirent par incorporer plusieurs de ces registres. Les instructions de lecture ou d'écriture devaient alors préciser quel registre d'indice utiliser, en précisant un nom de registre d'indice, un numéro de registre d'indice.

Il faut préciser que les registres d'indice ont une taille bien plus petite que l'accumulateur. Ils mémorisent des indices codés sur 16 bits ou moins, alors que l'accumulateur faisait typiquement 36 à 48 bits, parfois plus. La taille classique sur les anciens ''mainframes'' était de 15 bits, parfois moins. Il n'était pas rare de tomber sur des registres d'indice de 8 ou 9 bits. Leur petite taille rendait leur implémentation matérielle peu couteuse. Et c'est ce qui explique qu'ils étaient préférés à l'usage d'un second accumulateur.

Un exemple est le cas du processeur Motorola 6809, un processeur à accumulateur qui contient deux registres d'indices nommés X et Y. L'accumulateur est noté D et fait 16 bits, il peut être parfois géré comme deux accumulateurs séparés A et B de 8 bits chacun. Il contenait aussi deux pointeurs de pile, l'un pour les programmes, l'autre pour le système d'exploitation, ainsi qu'un ''program counter''. Le registre de page était utilisé pour l'adressage absolu, comme vu dans le chapitre sur les modes d'adressage.

[[File:6809 Internal Registers.svg|centre|vignette|upright=2|6809 Internal Registers]]

Les processeurs IBM avaient autrefois plusieurs registres d'indice. Par exemple, l'IBM 704 avait trois registres d'indice de 15 bits. Leur contenu était soustrait de l'adresse absolue. Une instruction pouvait utiliser plusieurs registres d'indice pour adresser son opérande. Toute instruction utilisait trois bits pour sélectionner les registres d'indice utilisés. Fait assez original, lorsque plusieurs registres d'indice sont sélectionnés, le processeur n'additionne pas les trois registres à l'adresse de base. À la place, il fait un OU bit à bit entre les registres d'indice sélectionnés, et additionne le résultat à l'adresse.

Les processeurs IBM à accumulateur ont fait ça sur toute la gamme IBM 700/7000, pour des raisons de compatibilité. Les processeurs suivants avaient 7 registres d'indices, mais conservaient les trois bits pour adresser les registres d'indices. Ils pouvaient fonctionner dans deux modes. Le premier mode est plus intuitif : les trois bits précisent un registre d'indice parmi les 7, qui est additionné avec l'adresse absolue. La valeur zéro indique qu'aucun registre d'indice n'est utilisé, ce qui explique qu'il y a 7 registres d'indice et non 8. Un second mode, compatible avec l'IBM 704, fait un OU logique entre les registres d'indice sélectionnés. Seuls les trois premiers registres d'indices peuvent être sélectionnés dans ce mode. Il y a deux instructions pour changer de mode : une pour passer en mode compatible, l'autre pour le quitter pour l'autre mode.

Quelques rares processeurs à registres généraux ont utilisés des registres d'indice, en plus des registres généraux. Ce qui fait l'association que nous avons faite entre registres d'indice et architectures à accumulateur est imparfait, bien que solide sur le principe. Un exemple d'architecture de ce type sont les architectures de la série UNIVAC 1100/2200. Ils disposaient de 128 registres, qui étaient mappés en mémoire à partir de l'adresse mémoire 0, la majorité étant inaccessibles par le programmeur. Ils regroupaient 12 registres accumulateurs, 11 registres d'indice et 4 registres hybrides qui pouvaient servir soit de registre d'indice, soit de registres accumulateurs.

===La micro-architecture des architectures à accumulateur avec registres d'indice===

La présence de registres d'indice modifie grandement l'implémentation du processeur. En effet, il faut rajouter un banc de registre pour les registres d'indice. Le banc de registre est monoport, car on a besoin de lire ou d'écrire un indice à la fois. Et il faut aussi potentiellement rajouter de quoi faire les calculs d'adresse. Deux solutions sont possibles : une ALU dédiée aux calculs d'adresse, une seule ALU pour toutes les opérations.

Dans le premier cas, il y a une ALU séparée associée aux registres d'indice. L'ALU et les registres d'indice sont placés en sortie du séquenceur, en-dehors du chemin de données, la sortie de l'ALU est directement connectée au bus d'adresse. L'unité de calcul d'adresse peut être utilisée pour incrémenter le ''program counter''. Un défaut de cette approche est qu'elle ne gère pas l'adresse indirect à registre.

[[File:Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé.png|centre|vignette|upright=2|Chemin de données sans support des pointeurs, avec adressage absolu indicé]]

Une autre option utilise un bus interne, qui interconnecte tout le chemin de données. Dans sa version la plus simple, il est relié à l'accumulateur, l'unité de calcul, le banc de registre d'indice et le bus de données. Avec cette solution, l'ALU est utilisé à la fois pour calculer les adresses et pour les instructions de calcul. En reliant le bus interne au bus d'adresse à travers un multiplexeur, on gère naturellement les adressages indirects.

[[File:Architecture à accumulateur avec registres associés.png|centre|vignette|upright=2.5|Architecture à accumulateur avec registres associés]]

Il faut noter que sur les architectures Von Neumann, le séquenceur est relié à ce bus interne. En effet, charger une instruction demande de passer par le bus mémoire, donc par l’intermédiaire de ce bus internet. Le ''program counter'' est envoyé sur ce bus pour lire l'instruction, puis l'instruction lue est recopiée dans le registre d'instruction. Le chargement d'une instruction est donc géré comme une lecture des plus classiques. De plus, cela permet d'incrémenter le ''program counter'' au niveau de l'unité de calcul entière. Le ''program counter'' est envoyé sur le bus interne, incrémenté par l'ALU, puis le résultat est recopié dans le ''program counter'' via le bus interne.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

==Les processeurs bi-accumulateurs : le Motorola 6800==

Le Motorola 6800 était un processeur 8 bits qui gérait des adresses de 16 bits. Il contenait deux accumulateurs nommés A et B, de 8 bits chacun. Il disposait aussi d'un registre d'indice, d'un pointeur de pile et d'un ''program counter'', tous les trois de 16 bits. Le registre d'état regroupait 6 bits, qu'on ne détaillera pas ici.

[[File:MC6800 Processor Diagram.png|centre|vignette|upright=2|Interface et registres du MC6800.]]

La présence des deux accumulateurs impactait surtout les instructions dyadiques. Les instructions monadiques avaient juste à préciser où se trouvait l'opérande : soit en RAM, soit dans le premier accumulateur, soit dans le second. Pour les opérations dyadiques, la gestion était totalement différente. En théorie, le premier opérande est dans un accumulateur, soit A, soit B. La seconde opérande vient soit de l'autre accumulateur, soit de la mémoire RAM. Et selon les instructions, tout variait.

Pour l'addition, il y avait trois instructions. Les deux premières additionnaient un opérande provenant de la mémoire avec un accumulateur. L'instruction ADDA sélectionnait le premier accumulateur, l'instruction ADDB sélectionnait le second accumulateur. Mais une troisième instruction, l’instruction ABA, permettait d'additionner le contenu des deux accumulateurs.

Pour les autres opérations, il n'était pas possible d'utiliser les deux accumulateurs en même temps. La seule possibilité était de faire une opération entre un accumulateur et un opérande venant de la mémoire. Toutes les instructions étaient en double, avec une copie par accumulateur. Par exemple, l'instruction ANDA faisait un ET entre l’accumulateur A et l'opérande mémoire, l'instruction ANDB faisait pareil avec l'accumulateur B.

==Les architectures hybrides registres-accumulateur==

Il a existé quelques architectures qui étaient des hybrides entre architectures à accumulateur et architecture à registre. Elles ont servi de transition entre les deux, durant les années 80-90. Elles avaient un accumulateur unique couplé à un banc de registres généraux. Par exemple, les premiers processeurs Intel 8 bits étaient des processeurs hybrides-accumulateur. Lles CPU Intel 8 bits disposaient de 7 registres de 8 bits nommés A, B, C, D, E, F, H, L, SP. Ils correspondent respectivement à :
* l'accumulateur A ;
* six registres nommés B, C, D, E, H et L ;
* le registre d'état F ;
* le pointeur de pile SP.

Sur ces processeurs, les instructions dyadiques devaient mettre leur premier opérande dans l'accumulateur, la seconde provenait soit des registres, soit de la RAM, soit d'une constante immédiate. Les opérations monadiques pouvaient lire leur opérande depuis l'accumulateur, les autres registres ou la RAM, tout était permis. Les registres d'indices disparaissaient sur ces architectures, en théorie. Les registres généraux pouvaient être utilisés comme registre d'indice ou pour stocker des opérandes, ils étaient assez versatiles pour servir de registres d'indices.

La présence de registres a de nombreux avantages, comparé aux architectures à accumulateur pures. Les instructions arithmétiques sont plus rapide, lire un registre étant plus rapide qu'un accès RAM. Les performances sont donc augmentées. De plus, les instructions arithmétiques utilisant ces registres sont plus courtes : pas besoin d'encoder une adresse mémoire, un nom de registre suffit. Vu que les processeurs de l’époque avaient des instructions de taille variable, cela améliorait la densité de code.

La microarchitecture de ces processeurs est très similaire à celle d'un processeur avec des registres d'indices. La seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Le banc de registre est systématiquement monoport, car il n'avait aucune raison d'être multiport. Pour les instructions dyadiques, seules à lire deux opérandes, il ne servait que pour la seconde opérande, la première était lue depuis l'accumulateur.

Les processeurs hybrides registre-accumulateur se classent en deux types principaux : ceux qui ont un seul bus interne, et ceux qui en ont deux. Le premier cas est identique à celui vu précédemment pour les architectures à accumulateur avec registres d'indice, à la seule différence est que le banc de registre contient des registres généraux et non des registres d'indices. Afin de gérer l'adressage indirect à registre, le bus interne est connecté aux deux registres d’interfaçage mémoire.

[[File:Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann.png|centre|vignette|upright=2|Architecture à accumulateur avec bus unique de type Von Neumann]]

Notons que cela permet aussi d'implémenter facilement les branchements indirects, car le bus interne permet d'échanger des adresses entre ''program counter'' et banc de registre. De même, il est possible d'utiliser l'ALU pour gérer les branchements indirects., en plus de l'utiliser pour incrémenter le ''program counter''.

[[File:Single bus organization.jpg|centre|vignette|upright=2|Single bus organization]]

Une autre solution utilisait deux bus internes : un connecté au bus de données, un autre relié au bus d'adresse. Le bus de commande mémoire était lui commandé par le séquenceur, l'unité de contrôle. L'intermédiaire entre ces deux bus était le banc de registre, ainsi que les autres registres. Le banc de registre était connecté aux deux bus interne, avec un port de lecture relié au bus d'adresse, un port de lecture-écriture relié au bus de données. Le port de lecture était utilisé pour l'adressage indirect, l'autre l'était pour le reste.

[[File:Proz1-e.png|centre|vignette|upright=2|Intérieur d'un processeur.]]

L'organisation à deux bus simplifiait la gestion du ''program counter'' et le chargement des instructions. Le ''program counter'' était soit séparé du banc de registre, soit placé dans le banc de registre. Les deux solutions étaient utilisés, tout dépend du processeur. Il faut noter que si le ''program counter'' est intégré au banc de registres, alors la microarchitecture du processeur est bien plus simple. L'envoi du ''program counter'' sur le bus d'adresse utilise le port de lecture relié au bus d'adresse, qui sert aussi pour l'adressage indirect. L'économie de circuits, sans compter la simplicité d'implémentation que cela implique, explique sans doute que la technique a été utilisée sur quelques processeurs anciens.

Le ''program counter'' était généralement incrémenté par l'ALU, ce qui explique qu'il soit connecté au bus interne pour les données. La connexion est aussi utile pour gérer les branchements indirects, qui copient un registre dans le ''program counter'', ainsi que les branchements relatifs (addition dans l'ALU), voire les branchements directs (l'adresse vers laquelle brancher est envoyée en entrée de l'ALU et propagée en sortie avec une opération ''pass through'').

[[File:Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres.png|centre|vignette|upright=2|Connexion du program counter sur les bus avec PC dans le banc de registres]]

===Les registres d'interruption avec un processeur hybride-accumulateur : l'exemple du Z80===

Un exemple de processeur registre-accumulateur à deux bus interne est le Z80, un processeur fortement inspiré des CPU Intel 8 bits. Il a un jeu d'instruction similaire, mais a diverses améliorations par rapport au design original. Notamment, le processeur a des registres séparés pour les interruptions.

Sur le Z80, les registres généraux sont dupliqués avec 6 registres pour les interruptions et 6 registres pour les programmes autres. Leur copie pour les interruptions sont nommées B', C', D', E', H', L'. Les 12 registres sont placés dans le banc de registre, ce qui implique que le fenêtrage de registres est utilisé pour gérer la séparation entre registre d'interruption et normaux. Il faut noter que l'accumulateur et le registre d'état sont aussi dupliqués, leurs copies étant nommées A' et F'. Mais leur duplication se fait autrement que par fenêtrage de registre.

En plus des registres précédents, le Z80 incorporait deux registres d'indice nommés X et Y, ainsi qu'un pointeur de pile SP et un ''program counter'' PC. Ils n'étaient pas dupliqués pour les interruptions. Les registres d'indice étaient reliés à une unité de calcul d'adresse. L'unité de calcul d'adresse prenait deux opérandes : un indice, et une adresse mémoire provenant soit du banc de registre, soit de l'accumulateur. En clair, l'unité de calcul d'adresse faisait le lien entre les deux bus internet : le bus de données interne en entrée, le bus d'adresse en sortie.

À l'intérieur du processeur, tous les registres étaient regroupés dans un banc de registre unique, sauf les accumulateurs, les registres d'état et le ''program counter''. Bien que ce ne soit pas indiqué sur le schéma ci-dessous, le ''program counter'' est séparé du banc de registre, alors que le pointeur de pile est dedans. Le compteur IR est lui associé au ''program counter'', il est sortit du banc de registre. Le Z80 utilise lui aussi un incrémenteur séparé de l'ALU, qui est utilisé pour mettre à jour le ''program counter'', le pointeur de pile et un compteur de rafraichissement mémoire nommé IR sur le Z80 (pour rappel, le rafraichissement mémoire demande de balayer la mémoire d'adresse en adresse et été fait par le CPU à l'époque). De plus, il est utilisé pour les instructions INC et DEC qui incrémentent une opérande de 16 bits obtenue en combinant deux registres de 8 bits. En clair, l'incrémenteur du ''program counter'' a été réutilisé de beaucoup de manières originales.

[[File:Z80 arch.svg|centre|vignette|upright=3|Microarchitecture du Z80.]]

Le Z80 incorporait des instructions pour échanger le contenu des deux ensembles de registres, accumulateur inclus. Elles permettaient d'utiliser les registres d'interruption pour les programmes et réciproquement. En clair, cela doublait le nombre de registres si les interruptions n'étaient pas utilisées.
* L'instruction EXX échangeait les deux fenêtres de registres généraux : les registres B, C, D, E, H et L devenaient les registres B', C', D', E', H' et L' et inversement.
* L'instruction EX échangeait l'accumulateur et le registre d'état : les registres A,F devenait A',F' et inversement.

Le fenêtrage de registre était modifié par l'instruction EXX, qui échangeait les deux fenêtres de registres. Pour l'implémenter, une bascule était ajouté au processeur, appelons-la la bascule INT. Elle était relié au bus d'adresse du banc de registre, dont elle mémorisait le bit de poids fort. L'instruction EXX inversait la valeur de la bascule INT. Il est aussi possible d'échanger le contenu des registres D,E et H,L avec une instruction dédiée, ce qui est là encore fait par deux bascules : une pour les registres D,E et une autre pour les registres H,L.

Pour l'accumulateur et le registre d'état, le choix entre registre normal et registre d'interruption se faisait là encore par une seconde bascule appelée la bascule A. La bascule est reliée à un multiplexeur et un démultiplexeur, qui permet de choisir quel accumulateur relier à l'unité de calcul. L'instruction EX inverse le contenu de la bascule A.

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