Architektura Komputerów

Podobne dokumenty
3.Przeglądarchitektur

3.Przeglądarchitektur

16. Taksonomia Flynn'a.

Podstawy Techniki Mikroprocesorowej wykład 13: MIMD. Dr inż. Jacek Mazurkiewicz Katedra Informatyki Technicznej

dr inż. Rafał Klaus Zajęcia finansowane z projektu "Rozwój i doskonalenie kształcenia i ich zastosowań w przemyśle" POKL

Technika mikroprocesorowa

Podstawy Informatyki Systemy sterowane przepływem argumentów

Podstawy Informatyki i Technologii Informacyjnej

Architektura mikroprocesorów TEO 2009/2010

dr inż. Jarosław Forenc

Klasyfikacja systemów komputerowych. Architektura von Neumanna Architektura harwardzka Zmodyfikowana architektura harwardzka. dr inż.

Architektura komputerów

dr inż. Jarosław Forenc

System mikroprocesorowy i peryferia. Dariusz Chaberski

1. ARCHITEKTURY SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH

Organizacja typowego mikroprocesora

Architektura komputerów

Architektura von Neumanna

Wstęp do informatyki. System komputerowy. Magistrala systemowa. Architektura komputera. Cezary Bolek

Systemy operacyjne i sieci komputerowe Szymon Wilk Superkomputery 1

Architektura komputera. Cezary Bolek. Uniwersytet Łódzki. Wydział Zarządzania. Katedra Informatyki. System komputerowy

dr inż. Jarosław Forenc

Logiczny model komputera i działanie procesora. Część 1.

Budowa Mikrokomputera

Architektura komputera

Jednostka centralna. dr hab. inż. Krzysztof Patan, prof. PWSZ

Model von Neumanna 0.1

Sprzęt komputerowy 2. Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer

Architektura komputerów

Introduction to Computer Science

Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O

Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O

Sprzęt komputerowy 2. Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer

Architektura komputerów

Klasyfikacja systemów komputerowych. Architektura von Neumanna. dr inż. Jarosław Forenc

Budowa komputera Komputer computer computare

Programowanie współbieżne i rozproszone

Wykład 8 Systemy komputerowe ze współdzieloną pamięcią operacyjną, struktury i cechy funkcjonalne.

Magistrala systemowa (System Bus)

dr inż. Jarosław Forenc

Wprowadzenie do architektury komputerów. Taksonomie architektur Podstawowe typy architektur komputerowych

Architektura Systemów Komputerowych. Jednostka ALU Przestrzeń adresowa Tryby adresowania

Architektury komputerów Architektury i wydajność. Tomasz Dziubich

Zapoznanie z technikami i narzędziami programistycznymi służącymi do tworzenia programów współbieżnych i obsługi współbieżności przez system.

Komputery równoległe. Zbigniew Koza. Wrocław, 2012

Architektura komputerów egzamin końcowy

dr inż. Jarosław Forenc

Klasyfikacje systemów komputerowych, modele złożoności algorytmów obliczeniowych

Układ wykonawczy, instrukcje i adresowanie. Dariusz Chaberski

PROGRAMOWANIE WSPÓŁCZESNYCH ARCHITEKTUR KOMPUTEROWYCH DR INŻ. KRZYSZTOF ROJEK

Wybrane bloki i magistrale komputerów osobistych (PC) Opracował: Grzegorz Cygan 2010 r. CEZ Stalowa Wola

Klasyfikacja systemów komputerowych. Architektura von Neumanna i architektura harwardzka Budowa komputera: dr inż. Jarosław Forenc

Komputer IBM PC niezależnie od modelu składa się z: Jednostki centralnej czyli właściwego komputera Monitora Klawiatury

Klasyfikacja systemów komputerowych. Architektura harwardzka Zmodyfikowana architektura harwardzka. dr inż. Jarosław Forenc

Klasyfikacja systemów komputerowych. Architektura von Neumanna i architektura harwardzka Budowa komputera: dr inż. Jarosław Forenc

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1. Przedmowa Wstęp... 11

Technologie Informacyjne Wykład 2

dr inż. Jarosław Forenc

architektura komputerów w. 1 Dr inż. Janusz Dudziak

Technologie informacyjne wykład 2 wer. 1.2

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Podstawy Techniki Mikroprocesorowej

Układ sterowania, magistrale i organizacja pamięci. Dariusz Chaberski

dr inż. Jarosław Forenc

Wykład I. Podstawowe pojęcia. Studia Podyplomowe INFORMATYKA Architektura komputerów

PODSTAWY PRZETWARZANIA RÓWNOLEGŁEGO INFORMACJI

dr inż. Jarosław Forenc

dr inż. Jarosław Forenc

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera.

Informatyka I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) niestacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

Wprowadzenie do informatyki i użytkowania komputerów. Kodowanie informacji System komputerowy

Architektura Systemów Komputerowych. Architektura potokowa Klasyfikacja architektur równoległych

Architektura komputera. Dane i rozkazy przechowywane są w tej samej pamięci umożliwiającej zapis i odczyt

O bitach, bajtach i hardware. R. Robert Gajewski omklnx.il.pw.edu.pl/~rgajewski

Magistrala. Magistrala (ang. Bus) służy do przekazywania danych, adresów czy instrukcji sterujących w różne miejsca systemu komputerowego.

Wstęp do informatyki. Architektura co to jest? Architektura Model komputera. Od układów logicznych do CPU. Automat skończony. Maszyny Turinga (1936)

Technologie informacyjne - wykład 2 -

Procesory. Schemat budowy procesora

Pytania. W obecnie wykorzystywanych komputerach osobistych jest stosowana architektura: jednoszynowa. pamięciowo-centryczna.

PI 02-01/12. W jednym bajcie można można zakodować 256 różnych znaków.

MIKROKONTROLERY I MIKROPROCESORY

Porównaj CISC, RISC, EPIC.

Klasyfikacja systemów komputerowych. Architektura von Neumanna i architektura harwardzka Budowa komputera: dr inż. Jarosław Forenc

dr inż. Jarosław Forenc

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

Architektura systemów komputerowych

Adam Korzeniewski p Katedra Systemów Multimedialnych

Architektura Systemów Komputerowych 2

Podstawy działania układów cyfrowych...2 Systemy liczbowe...2 Kodowanie informacji...3 Informacja cyfrowa...4 Bramki logiczne...

Uniwersytet w Białymstoku Wydział Ekonomiczno-Informatyczny w Wilnie SYLLABUS na rok akademicki 2010/2011

Architektura systemów komputerowych. Konstrukcja i zasada działania mikroprocesora

Podzespoły Systemu Komputerowego:

dr inż. Jarosław Forenc

Obliczenia Wysokiej Wydajności

dr inż. Jarosław Forenc Dotyczy jednostek operacyjnych i ich połączeń stanowiących realizację specyfikacji typu architektury

Architektura komputerów

Architektura systemów informatycznych

Metody optymalizacji soft-procesorów NIOS

Procesor i jego architektura (CISC, RISC, 32/64 bity). Systemy wieloprocesorowe. wer Wojciech Myszka 16 pa«zdziernika 2008

Transkrypt:

1/3 Architektura Komputerów dr inż. Robert Jacek Tomczak Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Architektura a organizacja komputera 3.1 Architektura komputera: atrybuty widzialne dla programisty, atrybuty mające wpływ na sposób tworzenia programu, bywatrwała możeprzetrwaćwielelat. Organizacja komputera: sposób realizacji konkretnej architektury, zmienia się szybko wraz z rozwojem technologii.

Model von Neumanna 3.2 dane i rozkazy AC Jednostka arytmetyczno- -logiczna MBR Urządzenia wejścia- -wyjścia Pamięć główna rozkazy sygnały sterujące adresy IR Programowa jednostka sterująca MAR PC

Procesor 3.3 Rejestry Układ współpracy zszynami Jednostka sterująca połączenia wewnętrzne Jednostka arytmetyczno- -logiczna Jednostka arytmetyczno- -logiczna Jednostka arytmetyczno- -logiczna

Architektura współczesnego komputera(1) 3.4 sygnały sterujące adresy dane M P I/O

Architektura współczesnego komputera(2) 3.5 P P I/O M bridge I/O I/O I/O I/O I/O

Terminologia(1) 3.6 procesor główny składnik komputera interpretujący i wykonujący instrukcje programu jednostka centralna(ang. CPU central processing unit) część komputera zawierająca pamięć operacyjną i jeden lub wiele procesorów, a często inne określenie samego procesora mikroprocesor, µp procesor wykonany w postaci jednego układu scalonego mikroprocesor wielordzeniowy(ang. multi-core microprocessor) wiele niezależnych procesorów wykonanych w jednym układzie scalonym

Terminologia(2) 3.7 układ scalony(ang. IC integrated circuit) układ elektroniczny, którego elementy, ich połączenia i obszary izolujące są wytworzone wspólnie, w jednym cyklu technologicznym i w sposób nierozdzielny kość(ang.die,chip) mikropłytka, struktura półprzewodnikowa z wytworzonym na niej układem elektronicznym, bez doprowadzeń i obudowy

bajt naogół8bitów oktet zawsze 8 bitów nibble półbajt, zwykle 4 bity Bity,bajty,słowa,... 3.8 słowo maszynowe np.4,8,12,16,24,32,36,39,40,64bity szerokość szyny danych zwykle 1 2,1lub2słowamaszynowe szerokość szyny adresowej determinuje maksymalną wielkość pamięci fizycznej

Architektury typu Princeton i Harward 3.9 program i dane program dane M M M P P

Klasyfikacja Flynna 3.10 liczba strumieni instrukcji liczba strumieni danych 0 1 >1 0 NISD NIMD 1 automat SISD SIMD >1 automat MISD MIMD NI no instruction SI single instruction MI multiple instruction SD singledata MD multipledata

Architektury wieloprocesorowe 3.11 Superkomputer(ang. massively parallel processing) Klaster, grono(ang. cluster) Konstelacja(ang. constellation) Siatka(ang. grid)

Pamięć architektur wieloprocesorowych(1) 3.12 Tylko pamięć lokalna M M M M P P P P I/O I/O I/O I/O

Pamięć architektur wieloprocesorowych(2) 3.13 SMP Symmetric Multi-Processing UMA Uniform Memory Access(Architecture) M P P P P

Pamięć architektur wieloprocesorowych(3) 3.14 NUMA Non-Uniform Memory Access(Architecture) M M M M P P P P

Pamięć architektur wieloprocesorowych(4) 3.15 COMA Cache Only Memory Architecture M M M M P P P P

Mieszane modele pamięci 3.16 Typowo2do16procesorówtworzywęzeł(ang.node)SMP. Węzły są połączone w NUMA typowe dla superkomputerów. Każdy węzeł ma bezpośredni dostęp tylko do swojej pamięci lokalnej typowe dla klastrów.

Czy komputery dwójkowe? 3.17 System jedynkowy zarzucono już tysiące lat temu. System dwójkowy jest najprostszy. ENIAC, USA(1942) arytmetyka dziesiętna Setun, ZSRR(1958) zbalansowanaarytmetykatrójkowa:...,10,11,1,0,1,11,10... 50 egzemplarzy BCD jest używany np. w aplikacjach finansowych. Podstawy2 k wstosunkudopodstawy2skracajątylkozapis.

Transmisja danych 4B3T telekomunikacja PAM5 Ethernet1Gb/s Zwiększanie gęstości pamięci półprzewodnikowych magnetycznych Kodowanie niedwójkowe 3.18

Lista Top 500 3.19 http://www.top500.org Lista 500 maszyn o największej mocy obliczeniowej Ustandaryzowane testy wydajności operacji zmiennopozycyjnych Uaktualnianadwarazywroku

Top 500, architektury, liczba systemów 3.20 75% klastry 50% 25% superkomputery konstelacje 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Top 500, architektury, moc obliczeniowa 3.21 75% klastry 50% superkomputery 25% konstelacje 2005 2006 2007 2008 2009 2010

12% 8% 0,8% 0% 0% 5,8% 0,8% 1% Top 500, architektury procesorów, liczba systemów 3.22 2006 2008 2010 73,8% 78,6% 24% 22,6% 21,6% 12% 11,4% 7% 0% 0% 1,8% 1% IA-32 AMD64 Intel64 IA-64 18,2% Power Cray inne