Khoa KTMT 1
KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
(Computer architecture)
(Computer architecture)

Khoa Kỹ thuật máy tính

GV: Ths. Bùi Thanh Hiếu

Email:

Thời gian:
-
Lý Thuyết: 45 tiết (3 ĐVHT)
Khoa KTMT 2
Mục đích môn học
Mục đích môn học
Nhằm trang bị cho sinh viên các kiến thức
cơ bản nhất về kiến trúc một máy tính.

Lịch sử

Chức năng và nguyên lý hoạt động của các bộ phận

Cách biểu diễn dữ liệu, tính toán trong máy tính

Cách chế tạo, thiết kế các mạch Logic số cơ bản

Các kiến trúc bộ lệnh trong các loại máy tính CISC và RICS



-

-

-
Khuynh hướng hiện tại cho phát triển ngành máy tính
-
Phân loại máy tính
-
Các dòng CPU Intel
Mục đích - nắm bắt cơ bản về:
Khoa KTMT 6
Kiến trúc máy tính

Kiến trúc máy tính đề cập đến những thuộc tính hệ thống mà lập trình
viên có thể quan sát được. Đó là các thuộc tính có ảnh hưởng trực tiếp
đến việc thực thi một chương trình, ví dụ như tập chỉ thị của máy tính, số
bit được sử dụng để biểu diễn dữ liệu, cơ chế nhập/xuất, kỹ thuật định
địa chỉ bộ nhớ, v.v
Khoa KTMT 7
Tổ chức máy tính

Tổ chức máy tính quan tâm đến các đơn vị vận hành và sự kết nối giữa
chúng nhằm hiện thực hóa những đặc tả về kiến trúc, chẳng hạn như về tín
hiệu điều khiển, giao diện giữa máy tính với các thiết bị ngoại vi, kỹ thuật
bộ nhớ được sử dụng
Khoa KTMT 8
Học Kiến trúc máy tính để làm gì?
Khoa KTMT 9

1944 G. Iken (Mỹ) – Mark I
- nặng 5 tấn,
- cao 2.4 m,
- dài 15 m,
- chứa 800 km dây điện
Khoa KTMT 13
1.1.1.Thế hệ zero –máy tính cơ học (1642-1945)
1.1.1.Thế hệ zero –máy tính cơ học (1642-1945)
Khoa KTMT 14
1.1.2.Thế hệ I – bóng đèn điện (1945-1955)
1.1.2.Thế hệ I – bóng đèn điện (1945-1955)
1. 1943 máy tính COLOSSUS (Anh)
Bóng đèn chân
không
-
2000 đèn chân không
-
Giữ bí mật suốt 30 năm
Khoa KTMT 15
COLOSSUS
1.1.2.Thế hệ I – bóng đèn điện (1945-1955)
1.1.2.Thế hệ I – bóng đèn điện (1945-1955)
Khoa KTMT 16
2. Dự án chế tạo máy ENIAC(Electronic Numerical Integrator
and Computer) được BRL (Ballistics Research Laboratory –
Phòng nghiên cứu đạn đạo quân đội Mỹ) bắt đầu vào năm
1943 dùng cho việc tính toán chính xác và nhanh chóng các
bảng số liệu đạn đạo cho từng loại vũ khí mới.
Các thông số:
-18000 bóng đèn chân không

-
Chương trình lưu trong bộ nhớ (không cần phải nối
dây lại như máy ENIAC).
1.1.2.Thế hệ I – bóng đèn điện (1945-1955)
1.1.2.Thế hệ I – bóng đèn điện (1945-1955)
Khoa KTMT 20
John von Neumann
1.1.2.Thế hệ I – bóng đèn điện (1945-1955)
1.1.2.Thế hệ I – bóng đèn điện (1945-1955)
Khoa KTMT 21
1952 ra đời IAS (Institute for Advanced Studies) tại học viện nghiên
cứu cao cấp Princeton, Mỹ.
Cấu trúc của máy IAS
1952 máy tính Von Neumann ra đời – cơ sở cho kiến trúc
máy tính hiện đại (bit 1,0).
1.1.2.Thế hệ I – bóng đèn điện (1945-1955)
1.1.2.Thế hệ I – bóng đèn điện (1945-1955)
Khoa KTMT 22
Kỹ thuật stored-program
Chương trình được đưa vào bộ nhớ chính đã được địa chỉ
hóa và máy tính dùng bộ đếm chương trình để thi hành tuần
tự các lệnh.
Bộ nhớ
- 1000 vị trí lưu trữ, gọi là word,
- 1 word = 40 bit.
- Mỗi số được biểu diễn bằng 1 bit dấu và một giá trị 39 bit.
-Một word có thể chứa 2 chỉ thị 20 bit, với mỗi chỉ thị gồm
một mã thao tác 8 bit (op code) đặc tả thao tác sẽ được thực
hiện và một địa chỉ 12 bit định hướng đến một word trong
bộ nhớ (địa chỉ này đi từ 0 đến 999).

1.1.3.Thế hệ II – transistor (1955-1965)
1.1.3.Thế hệ II – transistor (1955-1965)