Thành phần cơ bản của máy tính

Tài liệu này dành cho sinh viên, giáo viên khối ngành công nghệ thông tin tham khảo và có những bài học bổ ích hơn, bổ trợ cho việc tìm kiếm tài liệu, giáo án, giáo trình, bài giảng các môn học khối ngành công nghệ thông tin

.,ӂ175Ò&0È<7Ë1+ ET4270 761JX\ӉQĈӭF Minh [Adapted from Computer Organization and Design, 4 th Edition, Patterson & Hennessy, © 2008, MK] [Adapted from Computer Architecture lecture slides, Mary Jane Irwin, © 2008, PennState University] 7ә FKӭF OӟS 6ӕ tín FKӍ 3 (3-1-1-6) *LҧQJ viên 761JX\ӉQĈӭF Minh 9ăQ phòng C9-401 Email minhnd1@gmail,com Website https://sites.google.com/site/fethutca/home Sách Computer Org and Design, 3 rd Ed., Patterson &Hennessy, ©2007 Digital Design and Computer Architecture, David Money Harris Thí QJKLӋP 3 bài Bài WұS Theo FKѭѫQJ, ÿӅ bài và bài JLҧL xem trên trang web HUST-FET, 17/01/2011 2 *LӟL WKLӋX ĈLӇP Vӕ Bài thi FXӕL NǤ 70% Bài thi JLӳD NǤ 30% Bài WұS 20% Thí QJKLӋP 10% HUST-FET, 17/01/2011 3 *LӟL WKLӋX /ӏFK KӑF  7KӡL gian:  7ӯ 14h00 ÿӃQ 17h20  15 EXәL x 135 phút / 1 EXәL  Thay ÿәL OӏFK (QJKӍ, KӑF bù) VӁ ÿѭӧF thông báo trên website WUѭӟF 2 ngày HUST-FET, 17/01/2011 4 *LӟL WKLӋX Phát WULӇQ FӫD công QJKӋ thông tin HUST-FET, 17/01/2011 5 *LӟL WKLӋX [from Kurzweil] ? Major Technology Generations Bipolar nMOS CMOS pMOS Relays Vacuum Tubes Electromechanical %ҳW ÿҫX EDSAC, University of Cambridge, UK, 1949 HUST-FET, 17/01/2011 6 *LӟL WKLӋX Ngày nay Máy tính có PһW NKҳS PӑL QѫL HUST-FET, 17/01/2011 7 *LӟL WKLӋX Laptops Servers Supercomputers Routers Robots Set-top boxes Media Players Cameras Automobiles Smart phones Sensor Nets ӬQJ GөQJ  3KѭѫQJ WLӋQ giao thông  Khi máy tính WUӣ nên Uҿ KѫQ, QKӓ KѫQ và có KLӋX VXҩW cao KѫQ, nó ÿѭӧF VӱGөQJ trong ô tô, xe máy ÿӇ WăQJ KLӋX VXҩW VӱGөQJ nhiêu OLӋX, JLҧP ô QKLӉP, WăQJ ÿӝ an toàn.  ĈLӋQWKRҥL di ÿӝQJ, WKLӃW Eӏ YLӉQ thông  Giúp con QJѭӡL giao WLӃS dù ӣEҩW NǤ ÿkX.  %ҧQ ÿӗ gen  Máy tính WUӣ nên Uҿ và PҥQK KѫQ 10-100 OҫQ so YӟL cách ÿk\ 10 QăP cho phép trang Eӏ các máy tính ÿӇ phân tích và ánh [ҥ EҧQ ÿӗ gen QJѭӡL.  WWW  1Kӡ Vӵ SKә ELӃQ FӫD máy tính, các WKLӃW Eӏ PҥQJ, Internet WUӣ thành môi WUѭӡQJ làm WKӃ JLӟL tràn QJұS thông tin (WKӃ JLӟL thông tin).  %ӝ tìm NLӃP  Google WUӣ thành 1 ÿӝQJ Wӯ và 1 ÿӃ FKӃ. HUST-FET, 17/01/2011 8 *LӟL WKLӋX Các ORҥL máy tính  Máy tính ÿӇ bàn (eng, Desktop computers)  0ӝW QJѭӡL dùng; &Kҥ\ QKLӅX ӭQJ GөQJ khác nhau; ĈL kèm màn hình, bàn phím và FKXӝW; Yêu FҫX giá thành Uҿ, KLӋX QăQJ cao  Máy FKӫ (eng, Servers)  1KLӅX QJѭӡL dùng ÿӗQJ WKӡL; &Kҥ\ các ӭQJ GөQJ OӟQ; Truy FұS qua PҥQJ, Yêu FҫX ÿӝ әQ ÿӏQK và an toàn cao.  Siêu máy tính (eng, Supercomputers)  &Kҥ\ các ӭQJ GөQJ khoa KӑF và công QJKӋ cao FҩS; *ӗP hàng WUăP/nghìn Eӝ [ӱ lý, Eӝ QKӟ và Eӝ OѭX WUӳ dung OѭӧQJ OӟQ; Yêu FҫX KLӋX QăQJ cao và có giá thành cao.  Máy tính nhúng (eng, Embedded computers (processors))  Máy tính QҵP bên trong PӝW WKLӃW Eӏ khác, FKҥ\ 1 ӭQJ GөQJ xác ÿӏQK WUѭӟF. HUST-FET, 17/01/2011 9 *LӟL WKLӋX 7ăQJ WUѭӣQJ doanh Vӕ ÿLӋQ WKRҥL di ÿӝQJ HUST-FET, 17/01/2011 10 *LӟL WKLӋX 7ăQJ WUѭӣQJ ÿLӋQ WKRҥL di ÿ{QJ >> 7ăQJ WUѭӣQJ máy tính ÿӇ bàn [...]... tìm Thành máy tính gian và thông trúc máy tính sau thì máy tính thay lý nhanh các WWW) 25 tách gian nào? ( HUST-FET, 17/01/2011 ( ( ) máy tính X: Performance x Máy tính X nhanh 1 Execution Time x máy tính Y, n Performance x Performance y hóa ) ExecutionT ime y ExecutionT ime x , hóa gian 1 Thành : n gian thông máy tính 26 HUST-FET, 17/01/2011 Ví 1.2 So sánh máy tính A máy tính B tính A nhanh 1 Thành. .. Thành máy tính 21 trúc HUST-FET, 17/01/2011 trúc dung môn 2 Giao và trúc và truy vào ra 3 trúc lý lý trung tâm 4 Phân và 5 Vào ra , trúc bus 1 Thành vào ra máy tính 22 HUST-FET, 17/01/2011 giá và so sánh các máy tính mua máy tính Trong các máy tính, máy nào có giá thành t giá thành/ ? ? ? máy tính Trong các , cho giá thành giá thành/ Yêu ? ? ? : Thông tiêu: so sánh giá rõ toàn vai trò quan 1 nào Thành. .. quan 1 nào Thành các nhân ; trong trúc máy tính và giá thành máy tính 23 các nhân HUST-FET, 17/01/2011 , (eng Performance) gian ( gian gian thành Quan 1 1 Quan tính ( ( 1 Thành hoàn yêu Thông ( thông) là hoàn thành trong 1 các thi) là hiên và có gian hành trung tâm khác nhau cho máy 1 các khác nhau các máy tính nhúng, máy tính bàn chú gian ) và các máy chú thông máy tính 24 HUST-FET, 17/01/2011 Ví 1.1.. .máy tính nhúng trong Yêu Yêu Yêu Yêu Ít khác nhau khác nhau và Ví ? khe giá thành Ví ? khe tiêu Ví ? hóc Ví ? 11 HUST-FET, 17/01/2011 tiêu môn máy tính: và trình Giao Quá trình biên và pháp tính máy tính giá máy các thành lên máy tính : và : lên 12 HUST-FET, 17/01/2011 Thành máy tính [Adapted from Computer Organization and Design, 4 th Edition,... giây trình trong 6 giây máy tính B, ta xung máy B Tuy nhiên, xung làm chu lên 1,2 Xác xung máy tính B 1 Thành máy tính xung xung Trong 1 C : trình: I CPI I là máy trong CPI (eng Clock cycles per Instruction) là bình thi 1 máy, trình xung trung CPI có dùng so sánh các máy tính khác nhau cùng khai 1 trúc Ví : có 3 A, B, C khác nhau trong 1 trúc trong có CPI : CPI 1 Thành A 1 máy tính CPI for this instruction... , , 1 Thành máy tính 15 HUST-FET, 17/01/2011 ngôn Ngôn cao cao trình (Ví ngôn nhiên và phù : Fotran, Lisp, Java) trình viên trì , mã trình trình tra trình trình các Ít 1 trình toán trình còn Thành máy tính hóa cho trong trình biên phát 16 HUST-FET, 17/01/2011 , 5 thành máy tính: (eng, datapath) vào ra CPU = + 1 Thành máy tính 17 HUST-FET, 17/01/2011 lý nhân 1 512KB L2 512KB L2 Core 1 Core 2 Thành 512KB... Thành máy tính 20 HUST-FET, 17/01/2011 trúc (ISA) trúc trúc: là giao trình , (eng, Instruction Set Architecture - ISA), hay và các , bao các thông tin ngôn máy : các máy, thanh ghi, pháp vào ra Giao ABI) bao và các hàm : phân các (eng, Application Binary Interface máy dùng có do hành cung Máy tính các phân theo u trúc là then trong máy tính Các khai khác nhau tuân theo cùng có cùng nhau 1 Thành máy. .. CPI Máy tính A và B cùng khai 1 trúc Máy A có chu là 250ps, và CPI cho 1 trình P là 2,0 Máy B có chu là 500ps, và CPI cho cùng 1 trình P là 1,2 Máy tính nào nhanh và nhanh bao nhiêu? 1 Thành máy tính CPI (trung bình) CPI tính cách xét các trình và trung bình trong trình có trong là CPI n i 1 Trong ICi là CPIi là (CPI i ICi ) : (%) chu i i thi 1 (trung bình) N là CPI vào trình ( các trình) 1 Thành máy. .. sánh máy tính A máy tính B tính A nhanh 1 Thành 1 trình trình máy tính B bao nhiêu máy tính 27 10s và 15s, máy ? HUST-FET, 17/01/2011 gian Có 3 gian dùng gian ( tính gian , gian trôi qua): gian hoàn thành 1 Bao : gian truy gian cho hành gian Thành , gian vào ra, lý (CPU time) gian CPU gian CPU 1 , dùng máy tính 28 HUST-FET, 17/01/2011 Các tính gian CPU gian Không bao gian trình khác gian CPU cho 1 CPU... xung 1 gian các tính chu gian 1 chu C / fc chu chu trình 1 Thành máy tính 29 HUST-FET, 17/01/2011 1 Xung CPU theo 1 chu Tc 10 nsec clock cycle => 100 MHz clock rate 5 nsec clock cycle => 200 MHz clock rate 2 nsec clock cycle => 500 MHz clock rate 1 nsec (10-9) clock cycle => 1 GHz (109) clock rate 500 psec clock cycle => 2 GHz clock rate 1 Thành máy tính 30 HUST-FET, 17/01/2011 Ví 1.3 Máy tính A xung 2GHz . %ҧQ ÿӗ gen  Máy tính WUӣ nên Uҿ và PҥQK KѫQ 10-100 OҫQ so YӟL cách ÿk 10 QăP cho phép trang Eӏ các máy tính ÿӇ phân tích và ánh [ҥ EҧQ ÿӗ gen QJѭӡL.  WWW  1Kӡ Vӵ SKә ELӃQ FӫD máy tính, các. WUӣ thành môi WUѭӡQJ làm WKӃ JLӟL tràn QJұS thông tin (WKӃ JLӟL thông tin).  %ӝ tìm NLӃP  Google WUӣ thành 1 ÿӝQJ Wӯ và 1 ÿӃ FKӃ. HUST-FET, 17/01/2011 8 *LӟL WKLӋX Các ORҥL máy tính  Máy tính. máy tính: Giao GLӋQ JLӳD SKҫQ PӅP và SKҫQ FӭQJ Quá trình biên GӏFK FKѭѫQJ trình SKҫQ PӅP &ҩX WҥR và KRҥW ÿӝQJ FӫD SKҫQ FӭQJ máy tính 3KѭѫQJ pháp ÿiQK giá ÿӏQK OѭӧQJ YӅ KLӋX QăQJ máy tính ҦQK