The CPU and the fetch-execute cycle · Le CPU et le cycle fetch-execute
| English | Français |
|---|---|
| CPU/ˌsiː piː ˈjuː/ | CPU |
| instructions/ɪnˈstrʌkʃnz/ | instructions |
| ALU/ˌeɪ el ˈjuː/ | ALU |
| control unit/kənˈtrəʊl ˈjuːnɪt/ | unité de contrôle |
| registers/ˈredʒɪstəz/ | registres |
| buses/ˈbʌsɪz/ | bus |
| cache/kæʃ/ | cache |
| embedded system/emˈbedɪd ˈsɪstəm/ | système embarqué |
| clock speed/klɒk spiːd/ | vitesse d'horloge |
The central processing unit
- The CPU 中央处理器 processes data and carries out instructions 指令, repeating a cycle millions of times a second.
- Inside are the ALU 算术逻辑单元, control unit 控制单元 and registers 寄存器, linked by buses 总线.
- It runs every program through the fetch–execute cycle.
L'unité centrale de traitement
- Le CPU 中央处理器 traite les données et exécute des instructions 指令, répétant un cycle des millions de fois par seconde.
- À l'intérieur se trouvent l'ALU 算术逻辑单元, l'unité de contrôle 控制单元 et les registres 寄存器, reliés par des bus 总线.
- Il fait tourner chaque programme via le cycle de recherche-exécution.
Parts of the CPU
- ALU — does calculations and logical comparisons.
- Control unit (CU) — sends control signals to manage all the parts.
- Registers — tiny, very fast stores holding one value each.
- Three buses link them to memory: address (one way), data (both ways), control.
A modern CPU is a single chip holding the control unit, ALU and registers
Parties du CPU
- ALU — effectue les calculs et les comparaisons logiques.
- Unité de contrôle (CU) — envoie des signaux de contrôle pour gérer toutes les parties.
- Registres — petites mémoires très rapides contenant une valeur chacune.
- Trois bus les relient à la mémoire : adresse (un sens), données (deux sens), contrôle.
Un CPU moderne est une puce unique regroupant l'unité de contrôle, l'ALU et les registres
The ALU in a CPU: · L'ALU dans un CPU :
The arithmetic logic unit does the maths and logic; the control unit manages the parts. · L'unité arithmétique et logique effectue les mathématiques et la logique ; l'unité de contrôle gère les composants.
Registers and the fetch–execute cycle
- Special registers: PC (address of the next instruction), MAR (address to access), MDR (data/instruction fetched), CIR (instruction being run), ACC (the ALU's result).
- The cycle repeats three stages: Fetch (copy the instruction into the CPU, then PC + 1) → Decode (the CU works out what it means) → Execute (carry it out).
The fetch–decode–execute cycle that the CPU repeats for every instruction
Registres et cycle de recherche-exécution
- Registres spéciaux : PC (adresse de l'instruction suivante), MAR (adresse d'accès), MDR (donnée/instruction chargée), CIR (instruction en cours d'exécution), ACC (résultat de l'ALU).
- Le cycle se répète en trois étapes : Recherche (copie l'instruction dans le CPU, puis PC + 1) → Décodage (la CU détermine sa signification) → Exécution (l'exécute).
Cycle de recherche-décodage-exécution que le CPU répète pour chaque instruction
The fetch-execute cycle · Le cycle fetch-execute
Tap round the loop the CPU repeats billions of times a second — fetch the instruction, decode what it means, execute it, then do it all again. · Tournez autour de la boucle que le CPU répète des milliards de fois par seconde — chercher l'instruction, décoder sa signification, l'exécuter, puis tout recommencer.
Match each CPU part to what it does. · Reliez chaque composant du CPU à ses fonctions.
The ALU computes, the control unit directs, the PC tracks the next instruction, and cache keeps hot data close. · L'ALU calcule, l'unité de contrôle dirige, le PC suit la prochaine instruction, et le cache garde les données chaudes à proximité.
Put the stages of the cycle in order. · Placez les étapes du cycle dans l'ordre.
Fetch the instruction, decode what it means, then execute it — repeated continuously. · Cherchez l'instruction, décidez de sa signification, puis exécuter — répété continuellement.
Cache 高速缓存, performance, embedded systems 嵌入式系统
- Cache is a small amount of very fast memory near the CPU, holding often-used data — so the CPU waits less.
- Performance depends on the number of cores, the cache size, and the clock speed 时钟速度 (cycles per second).
- An embedded system is a small computer built into a device for one fixed job (washing machine, microwave).
Cache and main memory (RAM) sit close to the CPU to feed it data quickly
Cache 高速缓存, performances, systèmes embarqués 嵌入式系统
- La Cache est une petite quantité de mémoire très rapide près du CPU, contenant des données fréquemment utilisées — afin que le CPU attende moins.
- La performance dépend du nombre de cores, de la taille du cache et de la vitesse d'horloge 时钟速度 (cycles par seconde).
- Un système embarqué est un petit ordinateur intégré dans un appareil pour une tâche fixe (lave-linge, micro-ondes).
La cache et la mémoire principale (RAM) sont situées près du CPU pour lui alimenter rapidement des données
Which change would improve CPU performance? · Quel changement améliorerait les performances du CPU ?
More cores, a larger cache and a higher clock speed all improve performance. · Plus de cœurs, un cache plus grand et une vitesse d'horloge plus élevée améliorent tous les performances.
Cache is small, very fast memory near the CPU that holds often-used data, so the CPU waits less than it would reading from main memory. · Le cache est une petite mémoire très rapide près du CPU qui stocke les données fréquemment utilisées, afin que le CPU attende moins qu'il ne le ferait en lisant depuis la mémoire principale.
A bigger cache, more cores and a higher clock speed all raise performance — cache helps by cutting the wait for data. · Un cache plus grand, plus de cœurs et une vitesse d'horloge plus élevée augmentent les performances — le cache aide en réduisant l'attente des données.
You've got it
- CPU = ALU (maths/logic) + CU (control signals) + registers, linked by address/data/control buses
- key registers: PC (next instruction), MAR/MDR (memory), CIR (current), ACC (result)
- the cycle: fetch → decode → execute
- performance: cores, cache size, clock speed; cache = fast memory near the CPU
Vous avez compris
- CPU = ALU (maths/logique) + CU (signaux de contrôle) + registres, reliés par les bus adresse/données/contrôle
- registres clés : PC (prochaine instruction), MAR/MDR (mémoire), CIR (courante), ACC (résultat)
- le cycle : recherche → décodage → exécution
- performance : cores, taille du cache, vitesse d'horloge ; cache = mémoire rapide près du CPU