Bài 1:Tổng quan về máy tính pot

Tổng quan về 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 bài này, SV có khả năng: – Trình bày

TH028 – Kiến trúc máy tính và hợp ngữ

Bài 1 Tổng quan về 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 bài này, SV có khả năng:

– Trình bày những nét đặc trưng của các thế hệ máy tính điện tử

– Liệt kê 5 bộ phận cơ bản của máy tính – Giải thích mô hình abstraction layers

LTA08

– Giải thích mô hình abstraction layers – Phát biểu quy luật Moore

– Giải thích các khái niệm wafer, chip, package

2

Non-digital Computers

http://en.wikipedia.org/wiki/Analog_computer

Thế hệ 1

IBM 700 Vacuum tube

ENIAC

Thế hệ 2

IBM 7094

6

http://en.wikipedia.org/wiki/Transistor

Transistor

Thế hệ 3

7

IBM 360

http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_360

Integrated circuit (IC)

Thế hệ 4

Intel 4004 with 2300 transistors inside

8

XT computer with Intel 8086 chip

Ngày nay

9

http://www.top500.org/system/8968

478.2 teraFLOPS

Thế hệ 5 ???

10

Các thế hệ máy tính

Thế hệ Khoảng thời gian Công nghệ

1 1940-1956 Vacuum Tubes

2 1956-1963 Transistors

3 1964-1971 Integrated Circuits

3 1964-1971 Integrated Circuits

4 1971-nay Microprocessors

5 Tương lai Artificial intelligence,

Parallel processing

• 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”)

Bare Die

• 3 - 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

Chip in Package

Printed Circuit Boards

• fiberglass or ceramic

• 1-20 conductive layers

• 1-20 in on a side

LTA08

• 1-20 in on a side

• IC packages are soldered down.

• Provides:

– Mechanical support – Distribution of power and heat.

Quy luật Moore

LTA08

The number of transistors that can be inexpensively placed

on an integrated circuit is increasing exponentially, doubling approximately every two years

Computer Keyboard,

5 bộ phận cơ bản

LTA08

Processor Computer

Control

(“brain”)

Datapath

(“brawn”)

Memory

(where programs, data

live when running)

Devices Input

Output

Keyboard, Mouse

Display, Printer

Disk

(where programs, data

live when not running)

Abstraction layers

I/O system Processor

Compiler

Operating System Application (ex: browser)

Memory

Software

Assembler

Instruction Set Architecture

I/O system Processor

Digital Design Circuit Design Datapath & Control

transistors

Memory

Hardware

Architecture

lw $t0, 0($2)

lw $t1, 4($2)

sw $t1, 0($2)

sw $t0, 4($2)

High Level Language

Program (e.g., C)

Assembly Language

Program (e.g.,MIPS)

Machine Language

Program (MIPS)

Compiler

Assembler

temp = v[k];

v[k] = v[k+1];

v[k+1] = temp;

0000 1001 1100 0110 1010 1111 0101 1000

Level of presentation

Program (MIPS)

Hardware Architecture Description

(e.g., block diagrams)

Machine

Interpretation

0000 1001 1100 0110 1010 1111 0101 1000

1010 1111 0101 1000 0000 1001 1100 0110

1100 0110 1010 1111 0101 1000 0000 1001

0101 1000 0000 1001 1100 0110 1010 1111

Logic Circuit Description

(Circuit Schematic Diagrams)

Architecture

Implementation

Bài tập về nhà

• Đọc

– 01_Timeline.pdf – 02_Hardware.pdf – Chương 1, P&H

LTA08

– Chương 1, P&H

18