Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 1 - Tạ Kim Huệ

Chia sẻ: A Q | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:53

Thêm vào BST

Báo xấu

62
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 1: Giới thiệu cung cấp cho người học các kiến thức cơ bản về kiến trúc máy tính, các định luật về máy tính,.... Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên ngành Công nghệ thông tin và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 1 - Tạ Kim Huệ

Kiến trúc máy tính Computer architecture To improve is to change; to be perfect is to change often. Winston Churchill 1/8/19 SET - HUST 1
Nội dung môn học • Chương 1: Giới thiệu • Chương 2: Kiến trúc tập lệnh MIPS – 32 bits • Chương 3: Bộ xử lý MIPS – 32 bits • Chương 4: Xử lý đường ống • Chương 5: Bộ nhớ máy tính • Chương 6: Tổ chức Vào/ra 1/8/19 SET - HUST 2
Tài liệu tham khảo • http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~cs61c/fa16 / và • http://inst.eecs.berkeley.edu/~cs61c/sp15/ • Computer Organization and Design, 5th Edition : The Hardware/Software Interface 1/8/19 SET - HUST 3
Lịch sử phát triển của máy tính 1/8/19 SET - HUST 4
Máy tính hiện đại Personal Mobile Devices 5
Máy tính hiện đại 6
Máy tính hiện đại 7
Quan niệm truyền thống về cấu trúc máy tính Phần mềm hệ thống Phần mềm ứng dụng Phần cứng 1/8/19 SET - HUST 8
Quan niệm truyền thống về cấu trúc máy tính Application (ex: browser) Operating Compiler System Software (Mac OSX) Assembler Instruction Set Hardware Processor Memory I/O system Architecture Datapath & Control Digital Design Circuit Design transistors 9
Cấu trúc máy tính Graphical Interface Application Programming Application Libraries Operating System System Programming Programming Language Assembler Language Instruction Set Architecture - “Machine Language” Processor IO System Firmware Microprogramming Computer Design Datapath and Control Digital Design Logic Design Circuit Design Circuits and devices Fabrication Semiconductors Materials 1/8/19 SET - HUST 10
Kiến trúc máy tính? Computer Architecture = Instruction Set Architecture + Machine Organization • Application Programming software instruction set • System hardware • Programming Processor Architecture • Computer Organization 1/8/19 SET - HUST 11
Bắt đầu từ : Nguyên lý thiết kế và cấu trúc máy tính truyền thống Hiểu nguyên lý thiết kế Thiết kế máy tính theo yêu cầu Cấu trúc bộ xử lý MIPS – 32 MIPS = Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages 1/8/19 SET - HUST 12
To change 1/8/19 SET - HUST 13
Định luật Moore: Moore’s Law # of transistors on an integrated circuit (IC) Predicts: 2X Transistors / chip every 2 years Gordon Moore Intel Cofounder B.S. Cal 1950! 14 Year
Định luật Moore Định luật Moore là một bước ngoặt lớn trong ngành công nghệ điện tử, giải thích tại sao nhà sản xuất có thể giảm giá thành trong khi vẫn tiếp tục nâng cao hiệu suất của phần cứng. M o o r e ’s L a w Hiện nay, thời gian để tăng đôi số 19652020? transistor/inch vuông đã dài hơn vì kích thước transistor không thể giảm nhỏ kích thước phân tử
Đánh giá khả năng lưu trữ trên bộ nhớ tương tự của Jim Gray How Far Away is the Thời Dung lượng Data? gian lưu trữ /truy 9 cập nữ Chòm tiên 1 Tape /Optical 2,000 Years 0 Jim Gray Robot Turing Award 6 Disk B.S. Cal 1966 1 Sao diêm vương 2 Years Ph.D. Cal 1969! 0 Hà Nội 1.5 hr 10 Memory 0 1 Đại học BK 10 On Board Cache HN 02 On Chip Cache TC-406 min 1 1 Register My Head min (ns) s
Nguyên lý về định vị và phân cấp bộ nhớ 1/8/19 17
Xử lý song song 18
Quan niệm mới (phức tạp hơn một chút!) Software Hardware • Parallel Requests Warehous Smart Assigned to computer e-Scale Phone Computer e.g., Search “Katz” Harness Parallelism & • Parallel ThreadsAchieve High Performance Computer Assigned to core Core … Core e.g., Lookup, Ads Memory (Cache) • Parallel Instructions Input/Output Cor >1 instruction @ one time e Functional Instruction Unit(s) Unit(s) e.g., 5 pipelined instructions A0+B A1+B A2+B A3+B 0 1 2 3 • Parallel Data Main Memory >1 data item @ one time Logic Gates e.g., Add of 4 pairs of words 19
Luật Amdahl: Amdahl’s Law Gene Amdahl Computer Pioneer 1/8/19 20