پاورپوینت بررسی نگاهی به سیر صعودی معماری كامپیوتر

پاورپوینت بررسی نگاهی به سیر صعودی معماری كامپیوتر در 48 اسلاید قابل ویرایش

نگاهی به سیر صعودی معماری كامپیوتر

 1950 تا دهه 1960 : معماری كامپیوترهای محاسباتی
 1970 تا اواسط دهه 1980 : طراحی مجموعه دستورالعملها
 1990 : طراحی مالتی پروسسورها و شبكه ها
تطبیق سیستمها , سازماندهی ساختارها , 2010: محاسبات كوانتومی و یا سیستمهای DNA




مروری بر تكامل معماری كامپیوتر و تكنولوژی

 دهه 1950: تكنولوژی لامپهای خلاء
سال 1951:ارائه Index Register ها
سال 1958:تكنولوژی ترانزیستورها
سال 1960:
   - بحث حفاظت از حافظه و Demand Paging
   - بحث Pipeline ، Super Scaler ،  زمانبندی دینامیك
   - بحث Cache Memory
دهه 1970:تكنولوژی حافظه های  نیمه هادی و Microprocess  
دهه 1980-1990:معماری های بهتر و سریعتر

 



علل اصلی معماریهای مختلف كامپیوتر

معماری كامپیوتر یك زمینه تحریك برانگیز برای تحقیق است .
معماری كامپیوتر نقطه تلاقی مهندسی كامپیوتر و الكترونیك است و در نتیجه پیشرفت مهندسی الكترونیك منجر به پیشرفت معماری كامپیوتر می شود .
بالا رفتن سطح توقعات از سخت افزار كامپیوتر و كاربرد های مختلف كامپیوتر منجر به معماریهای جدید می شود .





تكنولوژی  در معماری كامپیوتر  

 نرخ رشد Processor
- ظرفیت منطقی : در حدود 30% در سال افزایش می یابد.
- Clack Rate : در حدود 20% در سال افزایش می یابد.
 نرخ رشد حافظه
ظرفیت DRAM : در حدود 60% در سال افزایش می یابد
- سرعت Memory : در حدود 10% در سال افزایش
- قیمت هر بیت حافظه : در حدود 25% در سال كاهش می یابد.
 
        نرخ رشد Disk :
- ظرفیت Disk : در حدود 60% در سال افزایش می یابد.
- بهره برداری از داده : در هر 9 ماه 100% افزایش می یابد !
        پهنای باند شبكه :
  - پهنای باند شبكه بیس از 100% در سال افزایش می یابد.






RISC مشخصات كامپیوترهای

   1. تعداد دستورالعملهای نسبتا كم
   2. تعداد شیوه های آدرس دهی كم
   3. مراجعه به حافظه محدود به دستورالعملهای Load و Store
   4. همه عملیاتها در ثباتهای CPU انجام می شوند
   5. قالب دستورالعملها طول ثابتی دارند و به آسانی كد گشایی        می شوند
   6. اجرای دستورالعملها تك چرخه ای است
   7. كنترل از نوع سخت افزاری است





  CISC مشخصات كامپیوترهای

  1. تعداد زیاد دستورالعملها
  2. شیوه های آدرس دهی متعدد   
  3. قالبهای دستورالعملها طول متغیر دارند
  4. كنترل از نوع Microprogramming
 




 دیدگاه  بالا به پایین در معماری كامپیوتر 

1. سیستم چه كارهای باید انجام دهد ؟
    چه كسی از سیستم استفاده خواهد كرد ؟
2. تحلیل پارامتر مختلف
    توابع ، ابعاد كارآیی ، سایز سیستم ، عوامل محیطی ، هزینه ، قابلیت     اعتماد به  سیستم .
3. پارتیشن بندی :
    سطوح داخلی : Application , System Soft Ware
    Firm Ware , Hard Ware                              
    ماژولهای منطقی :CPU, I/O Processor, Memory
    ماژولهای فیزیكی : مدارات مجتمع و …





انواع داده ها

 بیت
 رشته بیت
كاراكتر
دسیمال
عدد صحیح  
نقطه اعشاری  
دقت Single
دقت Double  
دقت Extended




MIPS 1 مشخصات بر جسته

 دستورات در این ساختار به صورت ثابت 32 بیتی است
دارای 32 تا  32 GPR بیتی است
سه آدرس است ( دستورات ریاضی ثبات , ثبات )
دارای مد آدرس دهی جداگانه ای  برای  Load ,Store  هستند
دارای دستوربلافصل 16 بیتی بهمراه LUI است
دارای انشعاب شرطی ساده است
دارای انشعاب به تاخیر افتاده است




Performance

  جنبه های برتری كامپیوتر ها
بهترین كارآیی
كمترین هزینه
بهترین نرخ هزینه / كارآیی
جنبه طراحی
بهترین كارآیی
كمترین هزینه
بهترین نرخ هزینه / كارآیی