›
›

Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 1: Giới thiệu - Tạ Kim Huệ

Download
Kiến trúc má y tí nh  
Computer architecture  
To improve is to change; to be  
perfect is to change often.  
Winston Churchill  
April 28, 2022  
SET - HUST  
1
Nội dung mô n học  
• Chương 1: Giới thiệu  
• Chương 2: Kiến trúc tập lệnh MIPS – 32 bits  
• Chương 3: Bộ xử lý MIPS – 32 bits  
• Chương 4: Xử lý đường ống  
• Chương 5: Bộ nhớ má y tí nh  
• Chương 6: Tổ chức Vào/ra  
April 28, 2022  
SET - HUST  
2
Tài liệu tham khảo  
• http://www-  
inst.eecs.berkeley.edu/~cs61c/fa16/ và  
• http://inst.eecs.berkeley.edu/~cs61c/sp15/  
• Computer Organization and Design, 5th  
Edition : The Hardware/Software Interface  
April 28, 2022  
SET - HUST  
3
Lịch sử phá t triển của má y tí nh  
Transistor (1958)  
•Burroughs 6500  
•NCR, CDC 6600  
IC(Integrated  
Circuit)  
•LSI – VLSI  
Cơ  
ENIAC (1946)  
18.000 bó ng đèn  
1500 rơle  
•Blaise Pascal (1642)  
•1642 - 1945  
•Xử lý song song  
30 tấn  
140 kw  
1970s to mid 1980s:  
2000s:  
1950s : Máy tính số học  
Có thiết kế tập lệnh và trình biên dịch.  
Bộ nhớ chia sẻ đa xử lý.  
Kiến trúc đặc trưng, có khả năng cấu  
hình lại, di động, tiêu thụ ít năng  
lượng, xử lý song song.  
1960s: Có hệ điều hành, quản lý bộ  
1990s: CPU, bộ nhớ , I/O system, Multi-processors,  
kết nối mạng, Thiết kế mức VLSI  
nhớ mức thấp  
April 28, 2022  
SET - HUST  
4
Máy tính hiện đại  
Personal  
Mobile  
Devices  
5
6
7
Quan niệm truyền thống về cấu trúc máy tính  
Phần mềm  
hệ thống  
Phần mềm  
ứng dụng  
Phần  
cứng  
Phâ n loại  
Chức  
năng  
Cấu trúc  
bộ xử lý  
Cấu tạo  
Má y tí nh  
chuyên  
dụng  
Má y tí nh  
nhúng  
Von  
RISC  
CISC  
Harvard  
newmann  
PDP-11,  
VAX,  
ARM, SuperH, MIPS,  
SPARC, DEC Alpha, PA-  
RISC-V, PIC, PowerPC  
IBM.  
Motorola  
68k, x86  
intel.  
April 28, 2022  
Quan niệm truyền thống về cấu trúc  
máy tính  
Application (ex: browser)  
Operating  
Compiler  
System  
(Mac OSX)  
Software  
Hardware  
Assembler  
Instruction Set  
Architecture  
Processor  
Memory I/O system  
Datapath & Control  
Digital Design  
Circuit Design  
transistors  
9
Cấu trúc máy tính  
Graphical Interface  
Application  
Application  
Programming  
Libraries  
Operating System  
Programming Language  
Assembler Language  
System Programming  
Instruction Set Architecture - “Machine Language”  
Processor IO System  
Microprogramming  
Firmware  
Datapath and Control  
Logic Design  
Computer Design  
Digital Design  
Circuit Design  
Circuits and devices  
Semiconductors  
Fabrication  
Materials  
April 28, 2022  
SET - HUST  
10  
Kiến trúc máy tính?  
Computer Architecture = Instruction Set Architecture + Machine Organization  
• Application Programming  
• System Programming  
software  
instruction set  
hardware  
• Processor Architecture  
• Computer Organization  
April 28, 2022  
SET - HUST  
11  
Bắt đầu từ : Nguyên lý thiết kế và cấu trúc máy tính  
truyền thống  
Hiểu nguyên lý thiết kế  
Thiết kế máy tính theo yêu cầu  
Cấu trúc bộ xử lý MIPS – 32  
MIPS = Microprocessor without Interlocked Pipeline  
Stages  
April 28, 2022  
SET - HUST  
12  
To change  
April 28, 2022  
SET - HUST  
13  
Định luật Moore: Moore’s Law  
Predicts:  
2X Transistors / chip  
every 2 years  
Gordon Moore  
Intel Cofounder  
B.S. Cal 1950!  
Year  
14  
Định luật Moore  
Định luật Moore là một bước ngoặt  
lớn trong ngành công nghệ điện tử,  
giải thích tại sao nhà sản xuất có thể  
giảm giá thành trong khi vẫn tiếp tục  
nâng cao hiệu suất của phần cứng.  
Hiện nay, thời gian để tăng đôi số  
transistor/inch vuông đã dài hơn vì  
kích thước transistor không thể giảm  
nhỏ kích thước phân tử <14nm (Hạn  
chế về thiết kế vật lý).  
15  
Đánh giá khả năng lưu trữ trên bộ nhớ  
tương tự của Jim Gray  
How Far Away is the Data?  
Dung lượng  
Thời gian lưu trữ /truy cập  
9
Chò m tiên nữ  
10  
Tape /Optical  
Robot  
2,000 Years  
Jim Gray  
Turing Award  
B.S. Cal 1966  
Ph.D. Cal 1969!  
6
Disk  
2 Years  
10  
Sao diêm vương  
1.5 hr  
Hà Nội  
100 Memory  
10  
Đại học BK HN  
10 min  
1 min  
On Board Cache  
2 On Chip Cache  
1 Registers  
TC-406  
My Head  
(ns)  
Nguyên lý về định vị và phân cấp bộ nhớ  
Xử lý song song  
18  
Quan niệm mới  
(phức tạp hơn một chút!)  
Software Ha
• Parallel Requests  
Smart  
Phone  
Assigned to computer  
e.g., Search “Katz”  
Harness  
lelism
eve Hig
rmance  
l  
Inst
Logic Gates  
Luật Amdahl: Amdahl’s Law  
Gene Amdahl  
Computer Pioneer  
20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pptx 53 trang yennguyen 19860 Free
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 1: Giới thiệu - Tạ Kim Huệ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pptxbai_giang_kien_truc_may_tinh_chuong_1_gioi_thieu_ta_kim_hue.pptx