Comment fonctionne un ordinateur
Un ordinateur stocke tout, des photos aux programmes, sous forme de suites de 0 et de 1, et les traite avec de minuscules interrupteurs. Six unités remontent depuis la base : nombres binaires, octets et texte, portes logiques, addition avec des portes, cycle recherche, décodage et exécution du processeur, et mémoire. Tu peux basculer des bits, câbler des portes, voir les retenues se propager dans un additionneur et faire avancer un petit ordinateur dans son programme, une phase à la fois.
Progression
- 1Bits et nombres binairesHuit interrupteurs peuvent afficher 256 combinaisons différentes, de quoi écrire chaque nombre de 0 à 255.
- 2Octets, hexadécimal et texteLa lettre A est stockée sous la forme 65, soit 01000001. En UTF-8, une syllabe coréenne comme U+D55C occupe trois octets.
- 3Portes logiquesLe premier microprocesseur d'Intel, le 4004 de 1971, comptait 2300 transistors. Ils étaient câblés en portes, et un processeur n'est fait que de portes.
- 4Comment les portes additionnent des nombresUne porte XOR et une porte AND suffisent pour additionner deux bits. Enchaîne quatre additionneurs complets et tu peux additionner deux nombres quelconques de 0 à 15.
- 5Ce que fait un processeurUn processeur à 3 GHz bat 3 milliards de fois par seconde, un battement tous les tiers de nanoseconde.
- 6Mémoire et stockageAvec des adresses de 32 bits, un processeur peut désigner 4 294 967 296 octets, exactement 4 Gio. Coupe le courant et la RAM oublie tout.
Sources de ce cours (9)
- (checked 2026-10-17; reordered 2026-10-19: standards first, then official documentation, then the teaching model and calculations, history sources last)
- Standards: NIST, "Prefixes for binary multiples" (physics.nist.gov/cuu/Units/binary.html: IEC approved kibi, mebi, gibi in December 1998; 1 B = 8 bit; 1 MiB = 1 048 576 B; 1 MB = 1 000 000 B; 1 GiB = 1 073 741 824 B; historical note: memory makers usually mean 2²⁰ bytes by megabyte, storage makers 1 000 000, and the "1.44 MB" diskette uses a megabyte of 1 024 000 bytes)
- IETF RFC 20 "ASCII format for Network Interchange" (1969, 7-bit codes, A = 65, a = 97, 0 = 48)
- IETF RFC 3629 "UTF-8, a transformation format of ISO 10646" (2003: 1 to 4 octets per character, ASCII unchanged, code points up to U+10FFFF, U+0800 to U+FFFF take three octets, "the first octet of a multi-octet sequence indicates the number of octets", example U+D55C U+AD6D U+C5B4 = ED 95 9C EA B5 AD EC 96 B4)
- Official documentation: MDN Web Docs, "<color>" (hexadecimal colour notation #RRGGBB)
- Intel, "Intel Chips" timeline poster (2012: Intel 4004 of 1971 with 2,300 transistors; 2nd generation Core 2010 with 1.16 billion)
- Claude E. Shannon, "A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits", Transactions of the AIEE vol. 57 (1938)
- abstract of his MIT master's thesis. Computer History Museum, The Silicon Engine, "1947: Invention of the Point-Contact Transistor" (Bardeen and Brattain, December 1947, germanium)
- John von Neumann, "First Draft of a Report on the EDVAC" (30 June 1945, Moore School, reprinted in IEEE Annals of the History of Computing 15:4, 1993).
Consulté le: 2026-10-17