Bài 1:Tổng quan về máy tính - Lê Trí Anh

Tài liệu tham khảo kiến trúc máy tính và hợp ngữ về Tổng quan về máy tính

TH028 – Kiến trúc máy tính hợp ngữ Bài Tổng quan máy tính Lê Trí Anh ltranh@fit.hcmuns.edu.vn Bài giảng có sử dụng tư liệu từ trang http://inst.eecs.berkeley.edu/~cs61c Mục tiêu • Sau này, SV có khả năng: – Trình bày nét đặc trưng hệ máy tính điện tử – Liệt kê phận máy tính – Giải thích mơ hình abstraction layers – Phát biểu quy luật Moore – Giải thích khái niệm wafer, chip, package LTA08 Non-digital Computers http://en.wikipedia.org/wiki/Analog_computer LTA08 Thế hệ Vacuum tube IBM 700 LTA08 ENIAC LTA08 Thế hệ IBM 7094 Transistor http://en.wikipedia.org/wiki/Transistor Thế hệ Integrated circuit (IC) IBM 360 http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_360 Thế hệ Intel 4004 with 2300 transistors inside XT computer with Intel 8086 chip Ngày 478.2 teraFLOPS http://www.top500.org/system/8968 Thế hệ ??? 10 Các hệ máy tính Thế hệ Khoảng thời gian Công nghệ LTA08 1940-1956 Vacuum Tubes 1956-1963 Transistors 1964-1971 Integrated Circuits 1971-nay Microprocessors Tương lai Artificial intelligence, Parallel processing 11 Bare Die Chip in Package • Primarily Crystalline Silicon • 1mm - 25mm on a side • 2007 feature size ~ 65 nm = 65 x 10-9 m (then 45, 32, 22, and 16 [by yr 2013]) • 100 - 1000M transistors • (25 - 100M “logic gates”) • - 10 conductive layers • “CMOS” (complementary metal oxide semiconductor) - most common • Package provides: • spreading of chip-level signal paths to board-level • heat dissipation • Ceramic or plastic with gold wires Printed Circuit Boards • fiberglass or ceramic • 1-20 conductive layers • 1-20 in on a side • IC packages are soldered down • Provides: – Mechanical support – Distribution of power and heat LTA08 Quy luật Moore The number of transistors that can be inexpensively placed on an integrated circuit is increasing exponentially, doubling approximately every two years LTA08 phận Computer Processor Control (“brain”) Datapath (“brawn”) Memory (where programs, data live when running) Devices Input Output Keyboard, Mouse Disk (where programs, data live when not running) Display, Printer LTA08 Abstraction layers Application (ex: browser) Software Hardware Compiler Operating System Assembler Processor Memory I/O system Instruction Set Architecture Datapath & Control Digital Design Circuit Design transistors LTA08 16 Level of presentation High Level Language Program (e.g., C) Compiler Assembly Language Program (e.g.,MIPS) Assembler Machine Language Program (MIPS) Machine Interpretation Hardware Architecture Description (e.g., block diagrams) Architecture Implementation Logic Circuit Description (Circuit Schematic Diagrams) temp = v[k]; v[k] = v[k+1]; v[k+1] = temp; lw lw sw sw 0000 1010 1100 0101 $t0, 0($2) $t1, 4($2) $t1, 0($2) $t0, 4($2) 1001 1111 0110 1000 1100 0101 1010 0000 0110 1000 1111 1001 1010 0000 0101 1100 1111 1001 1000 0110 0101 1100 0000 1010 1000 0110 1001 1111 Bài tập nhà • Đọc – http://www.intel.com/education/makingchips/ – 01_Timeline.pdf – 02_Hardware.pdf – Chương 1, P&H LTA08 18 ... http://www.top500.org/system/8968 Thế hệ ??? 10 Các hệ máy tính Thế hệ Khoảng thời gian Công nghệ LTA08 194 0-1 956 Vacuum Tubes 195 6-1 963 Transistors 196 4-1 971 Integrated Circuits 1971-nay Microprocessors Tương lai Artificial... nét đặc trưng hệ máy tính điện tử – Liệt kê phận máy tính – Giải thích mơ hình abstraction layers – Phát biểu quy luật Moore – Giải thích khái niệm wafer, chip, package LTA08 Non-digital Computers... Crystalline Silicon • 1mm - 25mm on a side • 2007 feature size ~ 65 nm = 65 x 1 0-9 m (then 45, 32, 22, and 16 [by yr 2013]) • 100 - 1000M transistors • (25 - 100M “logic gates”) • - 10 conductive layers