Вопросы с тегом «computer-architecture»

Компьютерная архитектура относится как к дизайну внешних интерфейсов компьютера (наборов инструкций), так и к внутренней реализации компьютера (микроархитектура). Целью этих проектных решений является оптимизация скорости, энергоэффективности, размера или стоимости при одновременном удовлетворении ограничений для остальных.

63
Как мы можем быть уверены, что компьютеры никогда не будут случайно переключать 0 на 1?

Я немного читал о создании цифрового компьютера в Shocken / Nisan's: «Элементы вычислительных систем» . Но эта книга ничего не говорит об определенных электрических аспектах в компьютерах, например: часто говорят, что 0 и 1 представлены напряжением, если напряжение находится в интервале [0, 0,9),...

47
Почему цифровая последовательная передача используется везде? т.е. SATA, PCIe, USB

Глядя на SATA, PCIe, USB, SD UHS-II, меня поразило, что они все одинаковы: цифровой последовательный битовый поток, передаваемый с использованием дифференциальных пар (обычно кодированных 8b / 10b), с некоторыми различиями в уровнях каналов / протоколов. Почему так? Почему это стало стандартом?...

41
Как процессор может доставлять более одной инструкции за цикл?

Инструкции Википедии на второй странице гласят, что i7 3630QM обеспечивает ~ 110 000 MIPS на частоте 3,2 ГГц; это будет (110 / 3,2 инструкции) / 4 ядра = ~ 8,6 инструкции на цикл на ядро ​​?! Как одно ядро ​​может доставить более одной инструкции за цикл? Насколько я понимаю, конвейер должен быть в...

37
Как кеш может быть таким быстрым?

Вот скриншот теста кеша: В тесте скорость чтения из кэша L1 составляет около 186 ГБ / с, а задержка составляет около 3-4 тактов. Как такая скорость достигается? Рассмотрим память здесь: теоретическая максимальная скорость составляет 665 МГц (частота памяти) x 2 (двойная скорость передачи данных) x...

37
Аналоговый сигнал быстрее, чем цифровой?

Было бы теоретически возможно ускорить современные процессоры, если бы вместо цифровых FPU (CPU -> DAC -> аналоговый FPU -> ADC -> CPU) использовалась арифметика аналогового сигнала (ценой точности и точности)? Возможно ли деление аналогового сигнала (так как умножение FPU часто так или...

35
Почему чип Intel Haswell позволяет умножению FP быть вдвое быстрее, чем сложение?

Я читал этот очень интересный вопрос о переполнении стека: Действительно ли умножение целых чисел выполняется с той же скоростью, что и сложение на современном процессоре? Один из комментариев сказал: «Ничего не стоит, что в Haswell пропускная способность умножения FP вдвое выше пропускной...

34
Почему открытое оборудование так редко? [закрыто]

Я пытаюсь понять, почему открыть аппаратное обеспечение гораздо сложнее, чем программное обеспечение. Я пытался смотреть онлайн, и я не мог найти удовлетворительное объяснение. Я понимаю, что аппаратное обеспечение гораздо проще хранить в проприетарном виде и гораздо труднее (невозможно) провести...

32
Почему Digital 0 не 0V в компьютерных системах?

Я учусь на курсе по разработке компьютерных систем, и мой профессор сказал нам, что в цифровых системах обычные напряжения, используемые для обозначения цифрового 0 и цифрового 1, менялись с годами. По-видимому, еще в 80-х годах 5 В использовалось в качестве «высокого», а 1 В использовалось для...

28
Что именно ARM продает продавцам?

Предположения: Архитектура компьютера: описывает, как различные модули процессора взаимодействуют друг с другом. Архитектура компьютера определяется с помощью vhdlфайлов Организация компьютеров: Описывает физическое расположение процессорных модулей на кремнии. Организация компьютера определяется с...

25
Почему относительно простые устройства, такие как микроконтроллеры, намного медленнее, чем процессоры?

При одинаковом количестве ступеней трубопровода и одинаковом производственном узле (скажем, 65 нм) и одинаковом напряжении простые устройства должны работать быстрее, чем более сложные. Кроме того, объединение нескольких этапов конвейера в один не должно замедляться в несколько раз больше, чем...

24
Почему процессоры обычно подключаются только к одной шине?

Я нашел архитектуру материнской платы здесь: Это выглядит как типичная схема материнских плат. РЕДАКТИРОВАТЬ: Ну, видимо, это уже не так типично. Почему процессор подключается только к 1 шине? Этот передний автобус выглядит как основное узкое место. Не лучше ли подать 2 или 3 шины прямо в...

24
Является ли транзистор единственным электронным компонентом на процессоре?

Я недавно читал о процессорах и узнал, что все логические блоки и память на процессоре могут быть сделаны из транзисторов. Так это единственный электронный компонент на процессоре? Редактировать (Сделано после первых двух ответов): Но «Создание процессора» говорит только о проектировании...

24
Каковы преимущества использования FPGA по сравнению с TTL в начальной компьютерной архитектуре?

Я преподаю единственный курс по компьютерной архитектуре в гуманитарном колледже. Курс обязателен для специалиста по информатике. У нас нет курсов по компьютерной инженерии, электротехнике, другим аппаратным средствам и т. Д. Моя основная цель в курсе заключается в том, чтобы студенты поняли, как...

16
Как процессор может динамически изменять тактовую частоту?

Мой процессор Intel меняет тактовую частоту в зависимости от использования, но как он определяет, на какой тактовой частоте работать? Тактовая частота определяется программным обеспечением ОС с использованием алгоритма или аппаратно? Это зависит от количества прерываний? Оборот кеша? Сам процессор...

15
Почему компьютеры используют только 0 и 1?

Почему компьютеры используют только 0 и 1? Не ускорят ли компьютеры добавление других чисел, таких как 2 или 3? Кроме того, 2 и 3 могут использоваться для сокращения длины в битах целых чисел (2 и 3 могут использоваться для окончания целого числа, так что число 1 требует только один два бита)....

14
Ускоряются ли компьютеры при более высоких температурах?

Будут ли компьютеры работать быстрее при более высоких температурах? Очевидно, всегда хочется охладить компьютер, так как более высокие температуры могут повредить основные компоненты. Однако является ли это взаимодействием между кремнием, который при более высоких температурах высвобождает больше...

13
Что означает банковское дело применительно к регистрам?

Этот ответ на вопрос StackOverflow о том, что означает банковское дело в контексте банковских регистров ARM, указывает на некоторую путаницу в отношении значения банковского дела применительно к регистрам. Что означает банковское дело в отношении...

13
Сколько тактов требуется для выполнения инструкции RISC / CISC?

Согласно « Цифровому дизайну и компьютерной архитектуре » Харриса и Харриса, существует несколько способов реализации процессора MIPS, включая следующие: Микроархитектуры за один цикл выполняет всю команду в одном цикле. (...) В многорежимный микроархитектуры выполняет инструкции в серии коротких...

12
Как эффективно разработать код операции для процессора?

Я строю простой 16-битный процессор в Logisim и готов ALU и коды операций, которые я хочу иметь. Теперь мне действительно трудно найти правильную кодировку для команд, чтобы различные подсхемы (например, логика, арифметика) не нуждались во всех управляющих проводах (которые создают кодирование) в...