Chương I – a: Tổng quan về môn học

Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 8/21/13 ‹#› Kiến trúc máy tính Chương I – a: Tổng quan về môn học Về môn học Dành cho những sinh viên yêu thích môn học, thích điểm cao và không thích nhìn lưng giảng viên. Yêu cầu: Có kiến thức về lập trình cơ bản C/C++ hoặc Java. Mục tiêu môn học Tìm hiểu chức năng và hoạt động của các thành phần cơ bản trong hệ thống máy tính bao gồm Bộ xử lý (processor), bộ nhớ (memory), vào / ra (input/output). Bắt buộc phải hiểu : sự thực thi (performance) Giao diện phần cứng / phần mềm Có thể viết chương trình bằng hợp ngữ. Những vấn đề trọng tâm Hợp ngữ MIPS Mức logic số Thiết kế bộ xử lý Kỹ thuật đường ống Vào / ra và bộ nhớ Bộ nhớ đệm cache Bộ nhớ ảo Cấu trúc song song Tại sao lại dùng MIPS? Tôi không sở hữu máy tính MIPS… MIPS đơn giản, x86 thì không Bài học bắt đầu từ các câu hỏi Máy tính được xây dựng (built) như thế nào? Logic -> circuits -> datapath Máy tính được điều kiển như thế nào? Instructions -> microachitecture -> ISA -> assembly Tại sao tôi phải quan tâm đến cái này? Tôi có đi thiết kế máy tính đâu… Kiến trúc là bản chất của sự thực thi Nội dung chương 1 Lịch sử phát triển của máy tính Khái niệm cơ bản về kiến trúc máy tính Tìm hiểu chương trình thực thi trên máy tính – Tìm hiểu bên trong máy tính – Tìm hiểu bên trong bộ vi xử lý – Tải và thực thi tập lệnh Kiến trúc máy tính là gì? Tại sao phải quan tâm? Phân loại như thế nào? Lịch sử phát triển của máy tính Khái niệm cơ bản về kiến trúc máy tính Phần cứng Phần mềm hệ thống Phần mềm ứng dụng DEC Alpha, AMD 29k, ARC, ARM, Atmel AVR, MIPS, PA-RISC, Power(PowerPC), SuperH, và SPARC ARM (Acorn RISC Machine) MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) Có bao nhiêu SV biết về ARM? Hãy tra wikipedia để có khái niệm sơ bộ về ARM. From ARM Kiến trúc RISC (Reduce Instruction Set Computer) Các máy tính nhúng ARM là thông dụng nhất trên thế giới “big.LITTLE” là gì ? Big processor cores (Lõi xử lý lớn): Hiệu năng tính toán cao. Little processor cores (Lõi xử lý nhỏ): Năng lượng tiêu thụ thấp. From ARM Big Little Tại sao phát triển lõi big.Little? Pin điện thoại sẽ dùng được lâu nhất có thể Kiến trúc LITTLE và BIG LITTLE • Đơn giản • Ít các đơn vị chức năng • Xử lý chậm • Đường ống ngắn BIG • Phức tạp • Nhiều đơn vị chức năng • Đường ống dài • Xử lý nhanh Mở rộng: Thiết kế nhiều transitor với cùng chi phí và sử dụng hiệu quả Why should they do this? Answer: Can’t increase power. Need to improve power efficiency. Great way to use all those “free” transistors. So…why should you care? Understanding performance and efficiency Design tradeoffs for executing code Building the hardware Making it programmable Computers are evolving very fast Need to understand how they work to understand why they are changing • Architecture is critical for performance and efficiency