Kiến trúc máy tính
Chương I – a: Tổng quan về môn học
Về môn học
Dành cho những sinh viên yêu thích môn học, thích
điểm cao và không thích nhìn lưng giảng viên.
Yêu cầu: Có kiến thức về lập trình cơ bản C/C++
hoặc Java.
Mục tiêu môn học
Tìm hiểu chức năng và hoạt động của các thành phần cơ bản trong hệ
thống máy tính bao gồm Bộ xử lý (processor), bộ nhớ (memory), vào /
ra (input/output).
Bắt buộc phải hiểu: Đánh giá hiệu năng (performance)
Giao diện phần cứng / phần mềm
Có thể viết chương trình bằng hợp ngữ.
Những vấn đề trọng tâm
Hợp ngữ MIPS
Mức logic số
Thiết kế bộ xử lý
Kỹ thuật đường ống
Bộ nhớ đệm cache
Vào / ra
Tại sao lại dùng
MIPS? Tôi không sở
hữu máy tính MIPS…
MIPS đơn
giản, x86 thì
không
Nội dung chương 1
Lịch sử phát triển của máy tính
Khái niệm cơ bản về kiến trúc máy tính
Phân loại
Chức
năng
Máy tính
chuyên
dụng
Máy tính
nhúng
Cấu trúc
bộ xử lý
RISC CISC
Cấu tạo
Von
newmann
Harvard
Kiến trúc vonNeumann
HUST-FET, 01/11/2013
10
Chương 1 – Thành phần cơ bản của máy tính
Central
Processing
Unit (CPU)
Memory
(ROM/RAM)
I/O
Devices
DRAM
SRAM
ROM
EEPROM
(I/O)
Bus dữ liệu
Bus địa chỉ
Bus điều khiển
Thiết bị
vào/ra
Kiến trúc Havard
HUST-FET, 01/11/2013
11
Bộ xử lý
trung tâm
CPU
Bộ nhớ
dữ liệu
Phối ghép
vào/ra
(I/O)
Bus dữ liệu
Bus địa chỉ
Bus điều khiển
Thiết bị
vào/ra
Bus địa chỉ
Bus điều khiển
Bus dữ liệu
Bộ nhớ
lệnh
DEC Alpha, AMD 29k, ARC, ARM, Atmel AVR, MIPS, PA-RISC,
Power(PowerPC), SuperH, và SPARC
ARM (Acorn RISC Machine)
• Xử lý chậm
• Đường ống ngắn
BIG
• Phức tạp
• Nhiều đơn vị chức năng
• Đường ống dài
• Xử lý nhanh
Mở rộng: Thiết kế
nhiều transitor với
cùng chi phí và sử
dụng hiệu quả
Why should they do this?
Answer:
Không thể tăng công
suất tiêu thụ. Cần cải
thiện hiệu suất nguồn.
Cách tốt nhất là sử dụng
tất cả transistors nhàn
rỗi.
Kiến trúc máy tính
Chương I – b: Tổng quan về môn học
Bài học bắt đầu từ các câu hỏi
Khối nào nằm bên trong máy tính?
– Processor (CPU)
– Memory (RAM)
– Input / Output
(keyboard,
network, monitor,
printer)
– Storage (hard
one-to-many
one-to-one
Các khối xử lý cơ bản
Bộ xử lý cơ bản: Bộ nhớ,
Khối điều khiển, Khối tính
toán