Έννοια και κύριοι τύποι αρχιτεκτονικής υπολογιστών.

Στη δεκαετία του '60 άρχισαν οι κορυφαίοι προγραμματιστέςγια την ανάπτυξη του νεώτερου σχεδιασμού, ο οποίος περιλαμβάνει συνδυασμό αλληλεπίδρασης υλικού και λογισμικού και ο οποίος έχει οδηγήσει στον ορισμό της αρχιτεκτονικής υπολογιστών. Η αρχιτεκτονική του υπολογιστή έχει γίνει μια σημαντική λεπτομέρεια στον κόσμο των υπολογιστών και παραμένει μέχρι σήμερα.

Έννοια και κύριοι τύποι αρχιτεκτονικής υπολογιστών

Η αρχιτεκτονική ενός υπολογιστή είναι μια πολλαπλή συμβίωσητην κοινή λειτουργία, τη διαμόρφωση και τη διασύνδεση των κύριων λογικών κόμβων του υπολογιστή. Αυτή η συμβίωση χρησιμεύει για την εκτέλεση των καθηκόντων του χρήστη, και περικλείουν μια σειρά από παράγοντες που έρχονται μαζί για να δημιουργήσουν ένα υλικό και λογισμικό, όπου η κύρια πίεση πέφτει στη σύνθεση των συνδέσμων και των αρχών εγγενή διάφορες τροποποιήσεις υπολογιστών. Για παράδειγμα, κατά την παραγωγή των κύριων συστατικών του μηχανικού εξοπλισμού και τη λειτουργικότητά του μπορεί να είναι η ίδια, αλλά ξεχωριστά δείγματα που λαμβάνονται έχουν σημαντικές διαφορές στην τιμή, την ταχύτητα και την απόδοση.

Κατά την καθημερινή εργασία οποιουδήποτε χρήστησε μεγάλο βαθμό, όχι μόνο την αποτελεσματικότητα και την ταχύτητα της μηχανής, αλλά και την ικανότητά της να επιλύει ορισμένα καθήκοντα. Ως αποτέλεσμα, το άθροισμα αυτών των απαιτήσεων των καταναλωτών έχει οδηγήσει σε σημαντική ανάπτυξη της βάσης στοιχείων υπολογιστών, η οποία χαρακτηρίζεται από μεγαλύτερη αξιοπιστία και ευκολία στην εργασία. Είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι η αύξηση της ταχύτητας εκτέλεσης των επιμέρους στοιχείων δεν είναι απεριόριστη, γι 'αυτό και οι κορυφαίοι ειδικοί θεωρούν τη λύση αυτού του ζητήματος στον εκσυγχρονισμό της αρχιτεκτονικής των υπολογιστών.

Ως αποτέλεσμα του εκσυγχρονισμού των υπολογιστών, ισχυρόυπολογιστές με αρχιτεκτονική πολλών επεξεργαστών που επιτρέπει την ταυτόχρονη λειτουργία πολλών επεξεργαστών. Και, όσο πιο ισχυρός είναι ο υπολογιστής, τόσο περισσότερο στην εργασία του εμπλέκονται οι επεξεργαστές.

Κύριοι τύποι αρχιτεκτονικής υπολογιστών

Ολόκληρο το σύστημα υπολογιστή χωρίζει τους τύπους της αρχιτεκτονικής του υπολογιστή σε τρεις ομάδες, λόγω του αριθμού των ροών εντολών και δεδομένων, τις εξετάζει:

Ο ιδρυτής της κλασικής αρχιτεκτονικής υπολογιστών1η και 2η γενιά ήταν ο John von Neumann, ο οποίος διατύπωσε τις βασικές αρχές της συνέπειας. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει συστήματα μονοεπεξεργαστών, σε μία περίπτωση που έχουν μια μοναδική ροή δεδομένων (SISD), και στη δεύτερη - μια ροή πολλαπλών δεδομένων (SIMD). Αυτοί οι τύποι αρχιτεκτονικής οφείλονται σε ένα μόνο ρεύμα διανυσμάτων εντολών, ενώ οι ίδιες οι ροές δεδομένων είναι πολλές.
Η επόμενη ομάδα, η οποία περιλαμβάνει είδηαρχιτεκτονική - MIMD. Πρόκειται για ένα σύστημα πολλαπλών επεξεργαστών με πολλαπλή ροή εντολών και την ίδια ροή δεδομένων. Αυτό το αρχιτεκτονικό σύστημα χρησιμοποιείται κυρίως σε σύγχρονους υπερ-υπολογιστές.
Και το τελευταίο, τρίτο είδος αρχιτεκτονικής - MISD,που αντιπροσωπεύει ένα πρόγραμμα με πολλά δεδομένα. Δυστυχώς, η MISD δεν έχει πρακτική σημασία. Αυτό το είδος δεν θεωρείται αρχιτεκτονική υπολογιστών, αλλά μορφή παραλληλισμού των προγραμμάτων. Σημαίνει την ταυτόχρονη εκτέλεση δύο ή περισσότερων αντιγράφων ενός προγράμματος σε διαφορετικές ενότητες επεξεργαστών με διαφορετικά δεδομένα.

Αξίζει να εξετάσουμε μια τόσο σημαντική κατεύθυνσηανάπτυξη της αρχιτεκτονικής υπολογιστή ως ρεύματα δεδομένων μηχανής. Στη δεκαετία του '80 υποτέθηκε ότι η προοπτική υπολογιστή υψηλής απόδοσης είναι απευθείας συνδεδεμένη σε έναν ελεγχόμενο από υπολογιστή ροής δεδομένων στην οποία οι ροές αυτές είναι σε θέση να τρέξει πολλές εντολές, αν και θεωρείται ανωτέρω τύπους αρχιτεκτονικής υπολογιστών τα υπολογιστικά συστήματα, Διαχείριση ομάδες pokami. Στη σύγχρονη παραγωγή συνηθίσει μόνο μερικά στοιχεία της προσέγγισης που χρησιμοποιείται στην μικροεπεξεργαστές που περιέχουν ένα πλήθος λειτουργικών μονάδων που λειτουργούν συγχρονισμένα αναμονή διαθεσιμότητα των τελεστών.