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Eight Great Ideas in Computer Architecture (1.2)Below Your Program架構相關RAM 的補充Technologies for Building Processors and Memory講古真空管電晶體積體電路商業的東東,計算晶圓成本相關Performance名詞定義簡單的Clock 相關各種公式其他小補充Power wall (1.7)Multiprocessors(1.8)

酷酷的大綱


Eight Great Ideas in Computer Architecture (1.2)
- 摩爾定律
- Use Abstraction to Simplify Design
- Make the Common Case Fast 就是把常見的使用的原件,把它加速,而不是去想 special case
- Performance via Paralleism 字面上的意思
- Performance via Pipelining 看不太懂,但應該是把資料流離清一點
- Performance via Prediction 字面上的,就是在需求來之前就準備好
- Hierarchy of Memories 記憶體有層次
- Dependability via Redundancy 就為了可靠性,可以有多一點的備用硬體資源
原文

Below Your Program
雖然應用程式很複雜,但是其實硬體那邊,我們執行的東西都是一樣的。

- Compilers 是把高解語言轉組合語言的程式
關係範例圖

架構相關
Instruction set architecture
指的是個硬體跟軟體溝通的架構、框架,例如 x86, ARM, MIPS
其中這些架構會提供 application binary interface (ABI)
具體的內容就是組合語言
RAM 的補充
- Cache memory 是在 CPU 旁邊的高速記憶體
- SRAM 比較快, DRAM 比較慢(因為原理不同,但價格也不同)
Technologies for Building Processors and Memory

由上而下是真空管、電晶體、集成電路
他們的功用就是製造出 Gate ,三種分別是不同的方法
講古
真空管


總之二極管就想像有個電子一直飄過去,接著多一個閘極,我們就可以去控制它的行為,因此可以拿來做 Gate,為了讓電子比較好跑,所以抽真空變真空管
電晶體
核心使用半導體技術,但坑有點大,因此就不多做介紹
積體電路
其實就是一打電晶體,有空補充

以上是積體電路的製程,沒有詳細的技術,但大體上步驟有這些
一些名詞:
- Silicon ingot:矽晶棒
- Blank wafers:空的晶圓
- die:裸晶片、晶粒(未經封裝的積體電路本人)
- chip:晶片(已經是成品了)
什麼是封裝:
目的:為晶粒提供一定的衝擊/劃傷保護,為晶粒提供與外部電路連接的引腳或觸點,
在晶粒工作時幫助將晶粒工作產生的熱量帶走。
商業的東東,計算晶圓成本相關

- 最後一個等式是經驗法則,不知道在寫啥
Performance
大家段考必考的東西
名詞定義
因為 CPU 執行一個任務有很多方面的影響,我們先定義名詞區分開來,之後可以分 case 討論,而找出具體 CPU 不夠快是因為哪個部分受到影響,導致出現瓶頸。
簡單的
- Response time (a.k.a. execution time) 只電腦處理 task 的時間,包含記憶體、IO等等
- Throughput (a.k.a. bandwidth) 每個單位時間可以處理幾個 task
- CPU execution time (a.k.a. CPU time) 實際 CPU 對一個特定的 task 所需要的時間
- user CPU time CPU time 針對 task 中的 program 所需要的時間
- system CPU time CPU time - user CPU time
Clock 相關
由於上述提到的時間太不精確和好計算了,因此我們使用 clock 來觀察
- clock 一個 CPU basic function
- clock cycle 一個 clock 所需要的時間
- CPI (clock cycle per instruction)
各種公式
計算執行一個 program 的時間


計算 CPU clock cycles

CPU Time

MIPS(million instruction per second)

其他小補充
Power wall (1.7)

Multiprocessors(1.8)
就時代在變 :)
- 作者:Q蛇
- 链接:/article/5b0aab1e-3178-4e9c-bad3-46c1867e3fe2
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