Bài giảng Kiến trúc máy tính (ĐH Bách khoa Hà Nội) Chương 1a

Kiến trúc máy tính Chương I – a: Tổng quan môn học Về môn học  Dành cho sinh viên u thích mơn học, thích điểm cao khơng thích nhìn lưng giảng viên  u cầu: Có kiến thức lập trình C/C++ Java Mục tiêu mơn học  Tìm hiểu chức hoạt động thành phần hệ thống máy tính bao gồm Bộ xử lý (processor), nhớ (memory), vào / (input/output)  Bắt buộc phải hiểu: Đánh giá hiệu (performance)  Giao diện phần cứng / phần mềm  Có thể viết chương trình hợp ngữ Tại lại dùng MIPS? Tôi không sở hữu máy tính MIPS… Những vấn đề trọng tâm  Hợp ngữ MIPS  Mức logic số  Thiết kế xử lý  Kỹ thuật đường ống  Bộ nhớ đệm cache  Vào / MIPS đơn giản, x86 khơng Nội dung chương  Lịch sử phát triển máy tính  Khái niệm kiến trúc máy tính  Tìm hiểu bên máy tính  Tìm hiểu bên vi xử lý  Tìm hiểu chương trình thực thi máy tính Kiến trúc máy tính gì?  Tại phải quan tâm?  Phân loại nào? Lịch sử phát triển máy tính Cơ • Blaise Pascal (1642) • 1642 - 1945 ENIAC (1946) 18.000 bóng đèn 1500 rơle 30 140 kw Transistor (1958) • Burroughs 6500 • NCR, CDC 6600 IC(Integrated Circuit) •LSI – VLSI •Xử lý song song Khái niệm kiến trúc máy tính Phần mềm hệ thống Phần mềm ứng dụng Phân loại Chức Máy tính chuyên dụng Phần cứng Cấu trúc xử lý Máy tính nhúng RISC Cấu tạo CISC Von newmann Harvard Kiến trúc vonNeumann Memory (ROM/RAM) 10 Central Processing Unit (CPU) I/O Devices Bus liệu PCI PCIe SCSI USB … Bus điều khiển Bus địa Bộ nhớ Memory DRAM SRAM ROM EEPROM Flash Bộ xử lý trung tâm CPU Phối ghép vào/ra (I/O) Intel 80X86 Motorola 680X PowerPC ASIP …  Chương – Thành phần máy tính Thiết bị vào/ra Màn hình Máy in Bàn phím Con chuột Ổ cứng Sensor, Actor … HUST-FET, 01/11/2013 Kiến trúc Havard 11 Bus liệu Bus điều khiển Bus địa Bộ nhớ liệu Bộ xử lý trung tâm CPU Phối ghép vào/ra (I/O) Thiết bị vào/ra Bus địa Bus điều khiển Bus liệu Bộ nhớ lệnh HUST-FET, 01/11/2013 Kiến trúc RISC (Reduce Instruction Set Computer)  DEC Alpha, AMD 29k, ARC, ARM, Atmel AVR, MIPS, PA-RISC, Power(PowerPC), SuperH, SPARC  ARM (Acorn RISC Machine)  MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)  Có SV biết ARM?  Hãy tra wikipedia để có khái niệm sơ ARM From ARM Các máy tính nhúng thơng dụng giới “big.LITTLE” ?  Big processor cores (Lõi xử lý lớn): Hiệu tính tốn cao  Little processor cores (Lõi xử lý nhỏ): Năng lượng tiêu thụ thấp Big Little From ARM Tại phát triển lõi big.Little? Pin điện thoại dùng lâu Kiến trúc LITTLE BIG LITTLE • Đơn giản • Ít đơn vị chức • Xử lý chậm • Đường ống ngắn BIG • Phức tạp • Nhiều đơn vị chức • Đường ống dài • Xử lý nhanh Mở rộng: Thiết kế nhiều transitor với chi phí sử dụng hiệu Why should they this? Answer: Không thể tăng công suất tiêu thụ Cần cải thiện hiệu suất nguồn Cách tốt sử dụng tất transistors nhàn rỗi  ... Nội dung chương  Lịch sử phát triển máy tính  Khái niệm kiến trúc máy tính  Tìm hiểu bên máy tính  Tìm hiểu bên vi xử lý  Tìm hiểu chương trình thực thi máy tính Kiến trúc máy tính gì? ... Khái niệm kiến trúc máy tính Phần mềm hệ thống Phần mềm ứng dụng Phân loại Chức Máy tính chuyên dụng Phần cứng Cấu trúc xử lý Máy tính nhúng RISC Cấu tạo CISC Von newmann Harvard Kiến trúc vonNeumann... Motorola 680X PowerPC ASIP …  Chương – Thành phần máy tính Thiết bị vào/ra Màn hình Máy in Bàn phím Con chuột Ổ cứng Sensor, Actor … HUST-FET, 01/11/2013 Kiến trúc Havard 11 Bus liệu Bus điều