Architektura počítače

V počítačovém strojírenství, architektura počítače je pojmový design a základní operační struktura počítačového systému. To je technická kreslení a funkční popis všech požadavků designu, to je jak k designu a implementačním různým částem počítače — zaostřování velmi na cestě který centrální procesorová jednotka operuje vnitrostátně a jak to adresy přístupu v paměti.

To může být definováno jako věda a umění vybrání a spojení komponenty hardwaru vytvořit počítače, které se setkají funkční, výkon a cíle ceny.

Nepřehlédněte: Tato stránka obsahuje strojový překlad textu z anglické encyklopedie Wikipedia. Pokud budou některé pasáže špatně srozumitelné, zkuste se podívat i na text v originále, který najdete pod odkazem Computer architecture. Překlad byl vytvořen pomocí překladače Eurotran.

Architektura počítače obsahuje přinejmenším tři hlavní subcategories:

Architektura instrukční sady, nebo Isa, je souhrn model počítačového systému to je viděno programovací jazyk (nebo jazyk symbolických instrukcí) programátor, včetně instrukční sada, pamětové adresové režimy, registry procesoru, a adresa a formáty dat.
Microarchitecture, také známý jak Organizace počítače je nižší úroveň, detailní popis systému, který je dostatečný pro kompletně popisovat operaci všech částí počítačový systém, a jak oni jsou pohřbít-připojený a pohřbít-operovat aby splnil Isa. Velikost počítače je vyrovnávací paměť například, je organizační záležitost, která obecně má nic potřebovat Isa.
Design systému který zahrnuje všechny jiných hardwarových komponent uvnitř počítačového systému takový jak:

Jakmile oba Isa a microarchitecture byl specifikovaný, skutečný počítačový systém potřebuje být navržený do hardwaru. Tento proces designu je nazýván implementací. Implementace je obvykle inženýrství hardwaru navrhnout proces.

Implementace může být dále rozebrána do tři ale ne úplně oddělené kusy:

Implementace logiky: Konstrukce bloků definovaných v microarchitecture, hlavně, u registru-převod a hradlové úrovně.
Implementace obvodu: Tranzistor-úrovňový návrh základních prvků (brány, multiplexers, obrátí, etc) také jak některých větších bloků (ALUs, etc vyrovnávacích pamětí) to může být realizováno na této úrovni, nebo dokonce na nižší fyzické úrovni, pro výkon vyvozuje.
Fyzický implementace: Drátové okruhy jsou protáhnuty, různé obvodové komponenty jsou umístěny v podlaze čipu-plán nebo na tabuli a drátech spojovat je být směrován.

Pro procesory, celý implementační proces je často nazýván designem CPU; to může také být rodina příbuzného CPU navrhne, takový jako RISC a CISC.

Více náhradníka-definice

Někteří praktici architektury počítače používají více jemné subcategories:

Macroarchitecture: An architektonické vrstvy, které jsou více souhrn než microarchitecture, např. Isa.
Instrukce dala architektuře (Isae): Jak definovaný nahoře.
UISA (mikrokód architektura instrukční sady): Rodina strojů s různým hardwarovým úrovňovým microarchitectures může sdílet obyčejnou mikrokódovou architekturu, a od této doby volal UISA.
Shromáždění Isa: Elegantní assembler může změnit abstraktní jazyk symbolických instrukcí společný skupině procesorů do nepatrně odlišného programovacího jazyka pro různé CPU implementace.
Programátor viditelný Macroarchitecture: Vyšší úroveň jazykové nástroje takový jak kompilátoři mohou definovat konečné rozhraní k programátorům používat je, oddělovat rozdíly mezitím fundamentální Isa, UISA, a microarchitectures; například C, C + +, nebo jávské standardy definují tři různá konečná programovací rozhraní.
Architektura pinu: Soubor funkcí že mikroprocesor je čekal, že poskytuje, od bodu pohledu na platformu hardwaru. E.g. signalizuje, že procesor je čekal, že vydává v průběhu toho, jak vykoná instrukci.

Příklady architektur počítače

X86, vyrobený Intel a AMD.
SPARC, vyrobený sluncem Microsystems a jiní.
PowerPC, vyrobený Apple, IBM, a Motorola.

Viz též

ISCA: Sborník mezinárodního symposia na architektuře počítače
Mikro: IEEE/ACM mezinárodní symposium na Microarchitecture
HPCA: Mezinárodní symposium na vysoké výkonové počítačové architektuře
ASPLOS: Mezinárodní konference na architektonické podpoře pro programovací jazyky a operační systémy
ACM transakce na počítačových systémech
IEEE počítačová společnost
Mikroprocesorová zpráva
Hennessy a Patterson (2006). Architektura počítače: Kvantitativní přístup, Čtvrté vydání, Morgan Kaufmann. ISBN 978-0-12-370490-0.
Tanenbaum, Andrew S. (1979). Uspořádal organizaci počítače. Englewood útesy, New Jersey: Prentice-Hall. ISBN 0-13-148521-0.

Jiné internetové stránky

http://www.cs.wisc.edu/ ~ oblouk/www
http://www.cs.wisc.edu/arch/www/people. html
Uniknout - easy-to-use, interaktivní přenosné PC-založené simulační prostředí mířilo na podporu počítačového architekturního vzdělání
http://www.codeproject.com/useritems/System_Design. asp - tento přístup dovolí začátečníkům snadno se zlomit a navrhnout komplexní softwarové systémy.
Technická univerzita Katalánska, ministerstvo architektury počítače
Von Neumann architektura počítačových systémů