kiến trúc máy tính trương văn cường lecture 01 chương ter 01 introduction sinhvienzone com

Lecture goals• Giới thiệu về lịch sử phát triển của máy tính • Phân loại máy tính • Bên dưới một chương trình ứng dụng • Các thành phần của một máy tính... Năm 1958, IC tạo ra bởi Jack K

COMPUTER ARCHITECTURE

Computer Abstractions and Technology

Chapter 1

Lecture goals

• Giới thiệu về lịch sử phát triển của máy tính

• Phân loại máy tính

• Bên dưới một chương trình ứng dụng

• Các thành phần của một máy tính

The Computer evolution

• Transistor đầu tiên

được phát minh khi

The Computer evolution

Phiên bản đầu tiên của

transitor

The Computer evolution

Mạch tích hợp (Integrated circuit –

IC) được phát minh khi nào?

Năm 1958, IC tạo ra bởi

Jack Kilby (Texas

Instruments)

Đặt nền tảng cho máy

tính với các mạch tích hợp

mật độ thấp (SSI)

The Computer evolution

Năm 1972, sự ra đời của

mạch tích hợp mật độ

cao (LSI), mật độ rất cao

(VLSI)

Thế hệ Năm Công nghệ Hãng SX

1946-1957

Đèn điện tử

MOORE’s Law

https://en.wikipedia.org/wiki/Transistor_count

IBM z13 Storage Controller 7,100,000,000 2015 IBM 22 nm 678 mm²

Quad-core + GPU GT2 Core i7 Skylake K 1,750,000,000 2015 Intel 14 nm 122 mm²

SPARC M7 10,000,000,000 2015 Oracle 20 nm

22-core Xeon Broadwell-E5 ~7,200,000,000 2016 Intel 14 nm 456 mm²

Technology trend

• Công nghệ điện tử tiếp tục

DRAM capacity

Intel core i7

Technology: 14nm

# of Cores 4

# of Threads 8 Processor Base

Frequency 2.8 GHz Max Turbo Frequency 3.6 GHz

Cache 8 MB

SmartCache Bus Speed 8 GT/s DMI3

TDP 35 W

cost per bit:

• Máy tính cá nhân - Desktop computer

• Phục vụ mục đích chung, phần mềm đa dạng

• Hiệu suất và chi phí thấp.

• Máy chủ - Server computer

• Network based – truy cập từ xa qua mạng.

• Hiệu suất, dung lượng và độ tin cậy cao.

• Thực hiện khối lượng công việc lớn, các chức năng

• Siêu máy tính - Supercomputers

• Công suất cao, chi phí cao.

• Bao gồm hàng trăm đến hàng ngàn bộ xử lý

• Dung lượng lưu trữ từ terabytes -> petabytes

Classes of Computers

Review:

Growth in Cell Phone Sales (Embedded)

• Where else are embedded processors found?

Below Your Program

• Managing memory and storage

• Scheduling tasks & sharing resources

• Hardware

• Bộ xử lý, bộ nhớ, bộ điều khiển I/O

Below Your Program

Levels of Program Code

Below Your Program

Below the Program, Con’t

• Chương trình ngôn ngữ cấp cao(in C)

swap (int v[], int k) (int temp;

Below Your Program

• Ngôn ngữ lập trình cấp cao: Các ngôn ngữ có tính linh động

(portable) như C, Fortran, Java; bao gồm các từ và kí hiệu số học,

có thể được dịch sang ngôn ngữ Assembly bởi một trình biên dịch.

• Assembly language: ngôn ngữ hợp ngữ mô tả lệnh

của máy tính thông qua kí hiệu biểu diễn (symbol)

Below the Program, Con’t

Below Your Program

Components of a Computer

• Optical mouse

• LED illuminates desktop

• Small low-res camera

• Basic image processor

• Looks for x, y movement

• Buttons & wheel

• Supersedes roller-ball mechanical mouse

Anatomy of a Mouse

• LCD screen: picture elements (pixels)

• Mirrors content of frame buffer memory

Through the Looking Glass

Components of a Computer

Opening the Box

• Đường dữ liệu: thực hiện các phép toán trên dữ

Volatile main memory (

• bộ nhớ chính bay hơi)

Không

• lưu lệnh và dữ liệu khi tắt nguồn)

Non

• -volatile secondary memory

• (bộ nhớ không bay hơi)

• đĩa quang (CDROM, DVD)

A Safe Place for Data

• Desktop computers

• Server computers

• Embedded computers

Classes of Computers

Lecture review

Levels of Program Code

• Next Lecture

• Instruction: language of the Computer – L01

• Introduction

• Operations/operands of the Computer Hardware

• Review: Signed/unsigned number

• Representing Instruction in Computer Hardware