Lorsque vous téléchargez une application, un pilote ou une image ISO de Windows ou Linux, vous tombez souvent sur des termes comme x86, x64, AMD64, i386 ou encore ARM64. Ces sigles indiquent l’architecture processeur pour laquelle le programme a été conçu. Bien les comprendre permet de choisir la bonne version d’un fichier à télécharger, d’éviter les erreurs de compatibilité et de mieux connaître le fonctionnement de son ordinateur.
Dans ce guide, nous allons voir ce qu’est une architecture CPU, puis faire le tour des principales architectures que l’on rencontre aujourd’hui : x86, x86-64 (x64 / AMD64), ARM et ARM64 (AArch64).
C’est quoi une architecture CPU ?
L’architecture CPU (ou architecture processeur) désigne la structure interne d’un processeur et les règles qui définissent son fonctionnement : les types d’instructions qu’il peut exécuter, l’organisation de la mémoire, la taille des registres, le mode de gestion de la mémoire virtuelle, etc. Elle représente en quelque sorte le « langage natif » que comprend le processeur.
Parmi les paramètres clés d’une architecture, on a :
- La largeur de registre : 32 bits ou 64 bits, ce qui détermine la taille maximale des données manipulées en une opération, ou la quantité de mémoire adressable directement.
- Le jeu d’instructions (ISA, Instruction Set Architecture) : l’ensemble des instructions que le processeur peut comprendre (par exemple, les instructions x86 ou ARMv8-A).
- La famille de conception : CISC (Complex Instruction Set Computing, comme x86) – qui utilise des instructions complexes pour en faire plus en une seule commande – ou RISC (Reduced Instruction Set Computing, comme ARM) – qui privilégie des instructions simples et rapides, exécutées en plus grand nombre.
Chaque architecture ayant ses propres exigences, un programme conçu pour une architecture précise ne fonctionnera pas sur une autre sans émulation ou recompilation. Les éditeurs et les développeurs de logiciels doivent donc adapter leurs applications — parfois en fournissant plusieurs versions — afin qu’elles puissent tourner correctement sur chaque architecture : x86, x64, ARM, ARM64…
L’architecture x86 (32 bits)
L’architecture x86 est l’héritière directe des premiers processeurs Intel — les 8086, 80286 et 80386 — qui ont posés les fondations du PC moderne. Le 8086, sorti en 1978, introduit le jeu d’instructions x86 toujours utilisé aujourd’hui ; le 80286 améliore la gestion mémoire avec le « mode protégé » ; et le 80386 marque le passage au véritable 32 bits, permettant plus de mémoire et un multitâche plus avancé.
Dans le monde Linux, on retrouve souvent les termes i386 et i686, qui servent à indiquer à quels processeurs 32 bits un logiciel peut fonctionner.
i386 représente le niveau le plus ancien : un programme compilé en i386 fonctionnera sur quasiment n’importe quel processeur 32 bits datant des années 90 et 2000. C’est la version la plus “large” et la plus compatible, mais aussi la moins optimisée.
À l’inverse, i686 correspond à des processeurs 32 bits plus récents, de la génération Pentium Pro, Pentium II, Pentium III et suivantes. Ces processeurs possèdent des instructions supplémentaires que les plus anciens n’ont pas. Compiler un logiciel en i686 permet donc d’obtenir de meilleures performances, mais le programme ne fonctionnera pas sur les vieux processeurs qui ne disposent pas de ces instructions.
Le système d’exploitation de Microsoft, Windows, a grandi sur cette architecture x86. Depuis Windows NT 3.1 en 1993 jusqu’à Windows XP en 2001, le système a longtemps été conçu avant tout pour des processeurs 32 bits. Mais la limite physique des 3,5 Go de RAM exploitable devient un frein dès le milieu des années 2000. À partir de Windows Vista, la majorité des installations neuves sont déjà en 64 bits, même si les versions 32 bits restent disponibles.
L’ère du 32 bits touche désormais à sa fin. Le noyau Linux a abandonné i386 depuis 2012, plusieurs distributions suppriment le support 32 bits, Windows 10 l’a maintenu mais timidement, et Windows 11 a définitivement abandonné toute version x86. Aujourd’hui, l’architecture x86 32 bits appartient clairement au passé.
L’architecture x86-64 (ou x64) (64 bits)
Le passage au 64 bits a été un moment charnière dans l’histoire du PC. Pour dépasser les limites du 32 bits, AMD introduit en 2003 l’architecture x86-64, appelée AMD64, qui ajoute un mode 64 bits complet tout en restant compatible avec le code x86 existant. Contrairement à Itanium, une architecture 64 bits radicalement différente proposée par Intel à la même époque, AMD64 permet une transition en douceur grâce à sa rétrocompatibilité.
Le passage au 64 bits ajoute davantage de registres internes, tous en 64 bits, ce qui accélère les calculs et améliore l’efficacité générale du processeur. La mémoire est également gérée différemment grâce à un mode d’exécution dédié, le « long mode », conçu pour faire fonctionner nativement les logiciels 64 bits. Mais surtout, un processeur 64 bits peut utiliser des adresses mémoire beaucoup plus grandes : il peut donc gérer une quantité de RAM largement supérieure. L’ensemble permet aux systèmes d’exploitation d’exploiter beaucoup plus de mémoire, d’augmenter les performances et d’améliorer la sécurité.
Windows a adopté cette architecture x86-64 (aussi appelée x64) progressivement. Windows XP la prend en charge dès 2005 avec Windows XP Professionnel Édition x64, mais c’est surtout Windows Vista puis Windows 7 qui démocratisent vraiment le 64 bits auprès du grand public. À partir de Windows 8, l’architecture x86-64 devient le choix par défaut sur quasiment tous les nouveaux PC.
Les architectures ARM et ARM64
L’architecture ARM repose sur une philosophie RISC, un jeu d’instructions plus simple que celui du x86, conçu pour offrir un excellent compromis entre performance et consommation. C’est ce qui explique son immense succès dans les smartphones, tablettes, objets connectés et appareils embarqués depuis les années 2000.
Pendant longtemps, les processeurs ARM fonctionnaient uniquement en 32 bits, avec les architectures ARMv6 et ARMv7, utilisées notamment dans les premiers Raspberry Pi et la plupart des smartphones avant 2015. L’arrivée de l’architecture ARMv8 a marqué un tournant important avec l’introduction d’AArch64, un mode d’exécution en 64 bits. Ce mode, aussi appelé ARM64, apporte un nouveau jeu d’instructions et permet d’utiliser plus de mémoire et des calculs plus puissants. Il coexiste avec le mode AArch32 (32 bits), ce qui signifie que les processeurs ARM modernes peuvent exécuter à la fois des programmes 32 bits et 64 bits, selon ce que demande le système d’exploitation.
Microsoft a introduit l’architecture ARM dans Windows progressivement, d’abord pour faire de Windows un système adapté aux appareils mobiles et aux tablettes, puis au fil des années pour en faire une véritable plateforme capable d’alimenter également des ordinateurs de bureau et des PC portables.
Cette évolution s’est faite en plusieurs étapes : en 2012, Microsoft lance Windows RT, une version de Windows 8 adaptée à l’architecture ARM. Cette première tentative, limitée aux applications du Microsoft Store, est un échec en raison de son incompatibilité avec les logiciels traditionnels. En 2017, Windows 10 sur ARM marque une nette amélioration : il s’appuie sur l’architecture ARM64 et introduit une émulation capable d’exécuter les applications x86 32 bits, puis plus tard les applications x64. Enfin, Windows 11 sur ARM poursuit cette évolution avec une émulation renforcée et de meilleures performances, notamment grâce aux processeurs ARM récents comme les Snapdragon.
Tableau récapitulatif des architectures CPU
| Architecture | Noms courrants / alternatifs | Bits | Type |
|---|---|---|---|
| x86 | x32 i386 i686 | 32 bits | CISC |
| x86-64 | x64 AMD64 Intel 64 (EM64T) | 64 bits | CISC |
| ARM | ARMv7 AArch32 | 32 bits | RISC |
| ARM64 | ARMv8 AArch64 | 64 bits | RISC |
En résumé
Les termes x86, x64, AMD64, ARM, i386, i686 et ARM64 correspondent à différentes architectures CPU, chacune avec son histoire, ses capacités et son lien avec les différentes versions de Windows. Le x86 appartient désormais au passé, le x64 s’est imposé comme le standard du PC moderne et ARM64 occupe aujourd’hui une place de plus en plus importante grâce à son efficacité énergétique et aux progrès récents des PC ARM.
En comprenant ces architectures, vous savez désormais précisément quelles versions choisir lors du téléchargement d’un logiciel ou d’un système, et comment ces évolutions se sont inscrites dans l’histoire du PC et de Windows !