Đang tải... (xem toàn văn)
hiệu năng của một máy tính computer, về quan hệ lẫn nhau giữa tập lệnh, kiểu địa chỉ, pipeline và những phân cấp của bộ nhớ (cache, chính, ảo),2. Nắm bắt được một số kiến trúc hiện đ[r]
(1)NGUYỄN Ngọc Hoá
Department of Information Systems, University of Engineering & Technology, Vietnam National University, Hanoi
(2)Giới thiệu môn học
Mơn học:
Kiến trúc máy tính
Computer Architecture
Phân bố học : tín chỉ
30 lý thuyết
12 tập & ôn tập 3 thảo luận lớp
Giảng viên: Nguyễn Ngọc Hố
Phịng 311-E3
Điện thoại: 37547.813
Email: Hoa.Nguyen@vnu.edu.vn
Lớp trưởng môn học
(3)Mục tiêu
Trang bị kiến thức kiến trúc tổ chức máy tính,
sơ lược q trình phát triển ngành cơng nghiệp máy tính,
Nắm bắt hoạt động tổ chức phận
máy tính (CPU, nhớ, thiết bị vào/ra, hệ thống liên kết) đặc biệt nhớ CPU,
Hiểu rõ ảnh hưởng tập lệnh kiểu đánh địa đến
hiệu máy tính computer, quan hệ lẫn giữa tập lệnh, kiểu địa chỉ, pipeline phân cấp bộ nhớ (cache, chính, ảo),
Nắm bắt số kiến trúc đại cải thiện hiệu
(4)Chuẩn đầu môn học
Mục tiêu
Nội dung Bậc 1 Bậc 2 Bậc 3
1. Kiến thức
(cho phép đạt yêu cầu 1.4 ma trận chuẩn đầu ra ngành HTTT CNTT)
Nắm kiến thức kiến trúc tổ chức máy tính, sơ lược
q trình pháttriển ngành cơng nghiệp máy tính. x
Hiểu tổ chức chế hoạt động thành phần trong
máy tính,đặc biệt nhớ CPU; x
Làm chủ điểm quan trọng quản lý nhớ các phương pháp ánh xạ hai loại nhớ, kỹ thuật thay thế, sách ghi,
x
Hiểu vận dụng vấn đề bật kiến trúc CPU tập
lệnh, kiểu đánh địa chỉ, kỹ thuật pipeline, x
Phân tích và đánh giá hiệu máy tính nói chung, xác định được ảnh hưởng yếu tố quan trọng kiến trúc thay đổi đến hiệu máy tính, biết cách xây dựng giải pháp nâng caohiệu tính tốn tuỳ theo ngữ cảnh
x
2.Kỹ năng
2.1 Kỹ cứng
2.1.2 Kỹ lập luận tư giải vấn đề 2.1.3 Kỹ nghiên cứu khám phá kiến thức 2.1.4 Kỹ tư theo hệ thống
x
2.2 Kỹ mềm
(5)Chương trình học
1 Nhập môn T1
Khái niệm chung
Kiến trúc tổ chức Cấu trúc chức năng Lịch sử phát triển
Mơ hình máy tính của Von Neuman Phân loại kiến trúc
Hiệu luật Moore
Một số kiến trúc máy tính đại
Kiến trúc x86 x86-64 Kiến trúc UltraSparc
Bài tập
2 Tổ chức máy tính T2
Khái niệm điều khiển theo
chương trình
Nguyên lý Von Neuman
Thành phần máy tính
CPU Bộ nhớ,
Thiết bị vào/ra Hệ thống liên kết
Chức máy tính
Khái niệm chung Chu trình lệnh
Sơ đồ trạng thái chu trình khơng
có ngắt có ngắt
(6)Chương trình học…
3 Hệ thống liên kết T3 Mơ hình liên kết thành phần
trong máy tính
Khái niệm bus
Tổ chức chức năng Kiến trúc truyền thống Kiến trúc hiệu cao
Các đặc điểm bus
Kiểu bus Độ rộng bus
Kiểu truyền liệu Timing
Kỹ thuật phân xử (arbitrage) Hiệu năng
Ví dụ với PCI bus
4 Bộ nhớ hệ thống lưu trữ T456 Khái niệm chiến thuật
phân cấp nhớ
Các đặc điểm nhớ Bộ nhớ chính
Bộ nhớ cache Bộ nhớ ngoài Bài tập
Bài tập & Kiểm tra
(7)Chương trình học…
5 Các thiết bị vào/ra T8
Các thiết bị bên ngoài I/O Modules
Truy cập nhớ trực tiếp Kênh I/O processors Bài tập
6 Số học máy tính T9
Tổng quan đơn vị số học logic - ALU
Biểu diễn thông tin số
Khái niệm thông tin số Biểu diễn ký tự
Biểu diễn số nguyên
Biểu diễn số thực
Logic số
Mạch kết hợp
Bộ số học logic
(8)Chương trình học
7. Kiến trúc vi xử lý
T10-11 Khái niệm
Biểu diễn lệnh
Định dạng (format) lệnh Phân loại lệnh
Các phương pháp đánh địa chỉ Ví dụ với kiến trúc thường
gặp
Intel – x86 AMD – x86-64 ARM
PowerPC
8 Cấu trúc chức năng
CPU T12-13
Cấu trúc CPU Chu trình lệnh Pipeline
(9)Chương trình học
9 Xử lý song song đa lõi T14
Một số mơ hình tổ chức đa CPU
SISD SIMD MISD MIMD
Đa luồng đồng thời - SMT siêu luồng HyperThreading SMP Cluster
Mơ hình tổ chức hệ thống máy tính đa lõi (multicores)
Core i7
ARM11 MPCore
(10)Đánh giá
(11)Tài liệu tham khảo
William Stallings, Computer Organization and
Architecture, 10th Edition, Prentice Hall, 2015
John L Hennessy & David A Patterson, Computer
Architecture, A quantitative approach, 5th Edition,
Morgan Kaufmann, 2011
BBC : KIẾN TRÚC MÁY TÍNH CLC (1516_I_INT2205_4)