Computerarchitektur bezieht sich sowohl auf den Entwurf der externen Schnittstellen eines Computers (Befehlssätze) als auch auf die interne Implementierung eines Computers (Mikroarchitektur). Ziel dieser Entwurfsentscheidungen ist es, Geschwindigkeit, Energieeffizienz, Größe oder Kosten zu optimieren und gleichzeitig die übrigen Einschränkungen zu erfüllen.
Ich habe in Shocken / Nisan etwas über den Bau eines Digitalcomputers gelesen: Die Elemente von Computersystemen . Aber dieses Buch sagt nichts über bestimmte elektrische Aspekte in Computern aus, zum Beispiel: Es wird oft gesagt, dass Nullen und Einsen durch Spannung dargestellt werden, wenn die...
Bei der Betrachtung von SATA, PCIe, USB und SD UHS-II fiel mir auf, dass sie alle gleich sind: digitaler serieller Bitstrom, der über differentielle Paare (normalerweise 8b / 10b-codiert) übertragen wird, mit einigen Unterschieden in den Verbindungs- / Protokollschichten. Warum so? Warum wurde dies...
Die Anleitung von Wikipedia für eine Sekunde besagt, dass ein i7 3630QM ~ 110.000 MIPS bei einer Frequenz von 3,2 GHz liefert. es wäre (110 / 3.2 Anweisungen) / 4 Kern = ~ 8.6 Anweisungen pro Zyklus pro Kern ?! Wie kann ein einzelner Kern mehr als einen Befehl pro Zyklus liefern? Nach meinem...
Warum ist dies ein Standard für UND-Gatter? Wann könnte es stattdessen mit zwei FETs und einem Widerstand gemacht werden?
Hier ist ein Screenshot eines Cache-Benchmarks: Im Benchmark liegt die Lesegeschwindigkeit des L1-Cache bei ca. 186 GB / s, wobei die Latenz bei ca. 3-4 Taktzyklen liegt. Wie wird eine solche Geschwindigkeit überhaupt erreicht? Betrachten Sie den Speicher hier: Die theoretische maximale...
Wäre es theoretisch möglich, moderne Prozessoren zu beschleunigen, wenn man statt digitaler FPUs (CPU -> DAC -> analoge FPU -> ADC -> CPU) analoge Signalarithmetik (auf Kosten der Genauigkeit und Präzision) verwenden würde? Ist eine analoge Signalaufteilung möglich (da die...
Ich habe diese sehr interessante Frage zu Stack Overflow gelesen: Wird die ganzzahlige Multiplikation tatsächlich mit der gleichen Geschwindigkeit ausgeführt wie die Addition auf einer modernen CPU? Einer der Kommentare sagte: "Es ist nichts wert, dass bei Haswell der FP-Multiplikationsdurchsatz...
Ich versuche zu verstehen, warum offene Hardware so viel schwerer zu bekommen ist als Software. Ich habe versucht, mich online umzuschauen und konnte keine zufriedenstellende Erklärung finden. Ich verstehe, dass es so viel einfacher ist, Hardware proprietär zu halten und es so viel schwieriger...
Ich absolviere einen Kurs zum Entwurf von Computersystemen, und mein Professor hat uns mitgeteilt, dass sich in digitalen Systemen die herkömmlichen Spannungen, die zur Bezeichnung einer digitalen 0 und einer digitalen 1 verwendet werden, im Laufe der Jahre geändert haben. Anscheinend wurden in den...
Annahmen: Computerarchitektur: Beschreibt, wie die verschiedenen Module eines Prozessors miteinander interagieren. Eine Computerarchitektur wird mithilfe von vhdlDateien definiert Computerorganisation: Beschreibt das physische Layout der Prozessormodule auf Silizium. Eine Computerorganisation wird...
Bei der gleichen Anzahl von Pipelinestufen und dem gleichen Herstellungsknoten (z. B. 65 nm) und der gleichen Spannung sollten einfache Geräte schneller laufen als kompliziertere. Auch das Zusammenführen mehrerer Pipeline-Stufen zu einer sollte nicht um einen Faktor langsamer sein als die Anzahl...
Ich unterrichte den einzigen Kurs für Computerarchitektur an einer Hochschule für Geisteswissenschaften. Der Kurs ist für die Informatik Haupt- und Nebenfach erforderlich. Wir haben keine Kurse für Computertechnik, Elektrotechnik, andere Hardware usw. Mein Hauptziel in diesem Kurs ist es, dass die...
Ich habe hier eine Motherboard-Architektur gefunden: Dies scheint das typische Layout von Motherboards zu sein. EDIT: Nun, anscheinend ist es nicht mehr so typisch. Warum verbindet sich die CPU nur mit 1 Bus? Dieser Front-Side-Bus sieht nach einem großen Engpass aus. Wäre es nicht besser, 2 oder...
Ich habe kürzlich über CPUs gelesen und festgestellt, dass alle logischen Blöcke und Speicher auf der CPU aus Transistoren bestehen können. Ist es die einzige elektronische Komponente auf der CPU? Bearbeiten (Nach den ersten beiden Antworten erstellt): Beim Erstellen einer CPU geht es jedoch nur um...
Meine Intel-CPU ändert die Taktrate je nach Nutzung. Wie entscheidet sie jedoch, mit welcher Taktrate sie ausgeführt wird? Wird die Taktrate von der Betriebssystemsoftware mithilfe eines Algorithmus bestimmt oder ist sie hardwarebasiert? Ist es abhängig von der Anzahl der Interrupts? Der...
Warum verwenden Computer nur 0 und 1? Werden andere Zahlen wie 2 oder 3 die Computer nicht beschleunigen? Außerdem können 2 und 3 verwendet werden, um die Bitlänge von Ganzzahlen zu verkürzen (2 und 3 können verwendet werden, um eine Ganzzahl zu beenden, sodass die Zahl 1 nur ein bis zwei Bits...
Werden Computer bei höheren Temperaturen schneller? Offensichtlich möchte man einen Computer immer abkühlen, da höhere Temperaturen die Kernkomponenten beschädigen können. Handelt es sich jedoch um ein Wechselspiel zwischen Silizium, das bei höheren Temperaturen mehr Elektronen freisetzt, und dem...
Diese Antwort auf die Frage zu StackOverflow, was Banking im Zusammenhang mit den Bankregistern von ARM bedeutet, zeigt, dass hinsichtlich der Bedeutung von Banking bei der Anwendung auf Register einige Verwirrung herrscht. Was bedeutet Banking in Bezug auf
Laut Digital Design und Computer Architecture von Harris und Harris gibt es verschiedene Möglichkeiten, einen MIPS-Prozessor zu implementieren: Die Einzelzyklus-Mikroarchitektur führt einen gesamten Befehl in einem Zyklus aus. (...) Die Mikroarchitektur mit mehreren Rädern führt Anweisungen in...
Ich las über Arduino und die AVR-Architektur und blieb an dem Punkt hängen, an dem die Einführung der Harvard-Architektur in den AVR das Abwürgen oder Sprudeln von Pipelines löst ermöglicht das Laden eines Programms ohne Bediener. Aber wie kann das oben genannte Problem gelöst...