• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Architektury komputerowe

    Przeczytaj także...
    MISD (Multiple Instruction, Single Data) - architektura przetwarzania równoległego, w której wiele równolegle wykonywanych programów przetwarza jednocześnie jeden wspólny strumień danych. W zasadzie jedynym zastosowaniem są systemy wykorzystujące redundancję (wielokrotne wykonywanie tych samych obliczeń) do minimalizacji błędów.Urządzenie wejścia-wyjścia, urządzenie we/wy, urządzenie I/O (ang. input/output device) służy do komunikacji systemu komputerowego z jego użytkownikiem lub innym systemem przetwarzania danych. Urządzenie wejścia-wyjścia służy często do zamiany wielkości fizycznych na dane przetwarzane przez system lub odwrotnie. Np. mysz komputerowa przetwarza ruch ręki, odbiornik GPS aktualne położenie geograficzne, a monitor komputera przetwarza dane komputerowe na obraz.
    SISD - jest to architektura klasycznego komputera sekwencyjnego, zawierającego jeden procesor i jeden blok pamięci operacyjnej. Ciąg instrukcji wykonywany jest sekwencyjnie. Architektura taka może zawierać również pewne elementy równoległości, jak np. przetwarzanie potokowe (ang. pipelining). Procesor może się składać z kilku jednostek przetwarzających, jednak wszystkie te jednostki podlegają jednej jednostce sterującej procesora. Również jeżeli komputer składa się z kilku procesorów, ale wykonują one niezależne od siebie programy, to możemy traktować go jako zestaw maszyn SISD.

    Architektura komputera – sposób organizacji elementów tworzących komputer. Pojęcie to używane jest dosyć luźno. Może ono dzielić systemy komputerowe ze względu na wiele czynników, zazwyczaj jednak pod pojęciem architektury komputera rozumie się organizację połączeń pomiędzy pamięcią, procesorem i urządzeniami wejścia-wyjścia.

    Pamięć podręczna procesora (ang. CPU cache) - jest pamięcią typu SRAM (pamięć statyczna) o krótkim czasie dostępu. Zlokalizowana jest często bezpośrednio w jądrze procesora. Zastosowanie wielopoziomowej hierarchii pamięci podręcznej pozwala, korzystając z zasady lokalności przestrzennej i czasowej na zapewnienie złudzenia posiadania szybkiej i pojemnej pamięci głównej, a więc zmniejsza średni czas dostępu do pamięci głównej.Zmodyfikowana architektura harwardzka - znana również jako architektura mieszana, łączy w sobie cechy architektury harwardzkiej i architektury von Neumanna. Oddzielone zostały pamięci danych i rozkazów, lecz wykorzystują one wspólne magistrale danych i adresową. Architektura niniejsza umożliwia łatwe przesyłanie danych pomiędzy rozdzielonymi pamięciami.

    Innym, stosowanym potocznie znaczeniem terminu "architektura komputera" jest typ procesora wraz z zestawem jego instrukcji. Właściwszym określeniem w tym przypadku jest model programowy procesora (ang. ISA – Instruction Set Architecture).

    Klasyfikacje[]

    Ze względu na rodzaj połączeń procesor-pamięć i sposób ich wykorzystania dzielimy architektury zgodnie z taksonomią Flynna:

  • SISD (ang. Single Instruction Single Data) – skalarne,
  • SIMD (ang. Single Instruction Multiple Data) – wektorowe (macierzowe),
  • MISD (ang. Multiple Instruction Single Data) – strumieniowe,
  • MIMD (ang. Multiple Instruction Multiple Data) – równoległe.
  • Ze względu na sposób podziału pracy i dostęp procesora do pamięci możemy podzielić architektury na:

    Komputer (z ang. computer od łac. computare – liczyć, sumować; dawne nazwy używane w Polsce: mózg elektronowy, elektroniczna maszyna cyfrowa, maszyna matematyczna) – maszyna elektroniczna przeznaczona do przetwarzania informacji, które da się zapisać w formie ciągu cyfr albo sygnału ciągłego.Pamięć operacyjna (ang. internal memory, primary storage) – pamięć adresowana i dostępna bezpośrednio przez procesor, a nie przez urządzenia wejścia-wyjścia procesora. W pamięci tej mogą być umieszczane rozkazy (kody operacji) procesora (program) dostępne bezpośrednio przez procesor i stąd nazwa pamięć operacyjna. W Polsce często pamięć ta jest utożsamiana z pamięcią RAM, choć jest to zawężenie pojęcia, pamięcią operacyjną jest też pamięć nieulotna (ROM, EPROM i inne jej odmiany) dostępna bezpośrednio przez procesor, a dawniej używano pamięci o dostępie cyklicznym.
  • SMP (ang. Symmetric Multiprocessing) – symetryczne,
  • ASMP (ang. Asymmetric Multiprocessing) – asymetryczne,
  • NUMA (ang. Non-Uniform Memory Access) – asymetryczne (wykorzystujące pamięć podręczną),
  • AMP (ang. Asynchronous Multiprocessing) – asynchroniczne,
  • MPP (ang. Massively Parallel Processors).
  • Ze względu na sposób organizacji pamięci i wykonywania programu:

    MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data) - według taksonomii Flynna rodzaj architektury komputerów w której przetwarzanie równoległe zachodzi zarówno na poziomie danych jak i instrukcji. Komputery zbudowane w architekturze MIMD posiadają wiele procesorów (najczęściej zrealizowanych w architekturze SIMD) pracujących niezależnie i asynchronicznie. Oznacza to iż w każdej chwili procesory mogą wykonywać różne instrukcje na odmiennych danych. Procesory mogą korzystać ze wspólnej pamięci dzielonej lub używać modelu rozproszonego w którym każdy z nich posiada prywatną przestrzeń adresową.ASMP (ang. Asymmetric Multiprocessing) - architektura komputerowa, mająca na celu zwiększenie mocy obliczeniowej i funkcjonalności komputera poprzez wykorzystanie kilku procesorów.
  • architektura von Neumanna – zarówno dane, jak i programy są przechowywane w tym samym bloku pamięci;
  • architektura harwardzka – rozkazy i dane są przechowywane w oddzielnych pamięciach;
  • architektura mieszana – połączenie dwóch powyższych typów: rozdzielono pamięci rozkazów i danych, jednak wykorzystują one wspólne magistrale.
  • Zobacz też[]

  • architektura procesora
  • model programowy procesora
  • mikroarchitektura procesora
  • Procesor (ang. processor), także CPU (ang. Central Processing Unit) – urządzenie cyfrowe sekwencyjne, które pobiera dane z pamięci, interpretuje je i wykonuje jako rozkazy. Wykonuje on ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora.Mikroarchitektura - w inżynierii komputerowej, jest opisem sprzętowej implementacji procesora definiującym jego działanie.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Model programowy procesora (ang. ISA - Instruction Set Architecture), czasem także nieściśle architektura procesora — ogólne określenie dotyczące organizacji, funkcjonalności i zasad działania procesora, widoczne z punktu widzenia programisty jako dostępne mechanizmy programowania. Na model programowy procesora składają się m.in.:
    Architektura harwardzka – rodzaj architektury komputera. W odróżnieniu od architektury von Neumanna, pamięć danych programu jest oddzielona od pamięci rozkazów.
    SIMD (ang. Single Instruction, Multiple Data) – jeden z podstawowych rodzajów architektur komputerowych według taksonomii Flynna, obejmujący systemy, w których przetwarzanych jest wiele strumieni danych w oparciu o pojedynczy strumień rozkazów. Architektura SIMD jest charakterystyczna dla komputerów wektorowych.
    Komputery masowo równoległe (ang. Massively Parallel Processors, MPP) – rodzaj architektury komputerowej. Jej zadaniem jest umożliwienie przetwarzania współbieżnego (jednoczesnego) na wielu procesorach.
    Architektura procesora - wspólne określenie najważniejszych z punktu widzenia budowy i funkcjonalności cech procesora. Na architekturę procesora składają się:
    AMP (ang. Asynchronous Multiprocessing) - architektura komputerowa, mająca na celu zwiększenie mocy obliczeniowej komputera poprzez wykorzystanie kilku procesorów pracujących niezależnie od siebie.
    Architektura von Neumanna – pierwszy rodzaj architektury komputera, opracowanej przez Johna von Neumanna, Johna W. Mauchly’ego oraz Johna Presper Eckerta w 1945 roku. Cechą charakterystyczną tej architektury jest to, że dane przechowywane są wspólnie z instrukcjami, co sprawia, że są kodowane w ten sam sposób.

    Reklama