Организация ЭВМ

управления, арифметико-логическое устройство, память и устройство ввода-вывода
2. Информация кодируется в

двоичной форме и разделяется на единицы, называемые словами.
3. Алгоритм представляется в форме последовательности управляющих слов, которые определяют смысл операции. Эти управляющие слова называются командами. Совокупность команд, представляющая алгоритм, называется программой.

и той же памяти. Разнотипные слова различаются по способу использования,

но не по способу кодирования.
5. Устройство управления и арифметическое устройство обычно объединяются в одно, называемое центральным процессором. Они определяют действия, подлежащие выполнению, путем считывания команд из оперативной памяти. Обработка информации, предписанная алгоритмом, сводится к последовательному выполнению команд в порядке, однозначно определяемом программой.

модулей, языка, структур данных.
Организация ЭВМ - определение способов и методов

реализации возможностей ЭВМ
Команда - совокупность сведений, необходимых процессору для выполнения определенного действия при выполнении программы. Команда состоит из кода операции, содержащего указание на операцию, которую необходимо выполнить, и нескольких адресных полей, содержащих указание на места расположения операндов команды. Способ вычисления адреса по информации, содержащейся в адресном поле команды, называется режимом адресации.

Необходимые определения

– устройство подготовки данных
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство
ВЗУ – внешнее

запоминающее устройство
УУ – устройство управления
ПУ – пульт управления
АЛУ – арифметико-логическое устройство

данных и команд
Гарвардская архитектура

Разные шина данных и шина адреса для

всех данных и команд

Модифицированная гарвардская архитектура

Общие шина данных и шина адреса для всех внешних данных, внутри процессора используется шина данных, шина команд и две шины адреса

Расширенная (супер-) гарвардская архитектура

Разные шина данных и шина адреса для всех данных, команды хранятся внутри кэш-памяти, что позволяет передавать по два операнда команды одновременно.

Super Harvard Architecture - SHARC

промежуточных результатов при выполнении операций.
Регистр-аккумулятор - регистр временного хранения,

который используется в процессе вычислений (например, в нем формируется результат выполнения команды умножения).
Регистр-указатель стека - используется при операциях со стеком.
Индексные, указательные и базовые регистры используются для хранения и вычисления адресов операндов в памяти.
Регистры-счетчики используются для организации циклических участков в программах.
Регистры общего назначения могут использоваться для любых целей.

доступ к памяти

контроллерами внешних устройств и обмену данными между основной памятью и

внешними устройствами. Устройства группируются по характерной скорости и подключаются к соответствующим каналам.

Необходимые определения

«Быстрые» устройства получают селекторный канал в монопольное использование на все время выполнения операции обмена данными.
«Медленные» устройства подключаются к мультиплексным каналам, которые разделяются между несколькими устройствам, при этом возможен одновременный обмен данными с несколькими устройствами

clusters)
Настольные компьютеры (desktops)
Портативные компьютеры (laptops, notebooks, netbooks)
Карманные портативные компьютеры и

органайзеры (КПК, handhelds, personal digital assistants – PDA)

Мобильные устройства (mobile intelligent devices – мобильные телефоны, коммуникаторы)

*Системы реального времени (real-time systems)

каждом) 18688 ускорителей (GPU) Nvidia Tesla K20x
Память:
710ТБ (процессор подключен к 598ТБ)
Система

хранения:
10 петабайт
Производительность:
20 петафлопс
Мощность:
9МВт

Мэйнфрейм IBM zEnterprise EC12
Процессоры:
120 процессоров (5,5 ГГц) Память:
3ТБ
Система хранения:
850 терабайт
Производительность:
78 гигафлопс
Мощность:
70кВт

усложненной системой команд)
RISC (Reduced Instruction Set Computers – компьютеры с

упрощенной системой команд)

VLIW (Very Long Instruction Word – компьютеры с широким командным словом)

EPIC (Explicit Parallelism Instruction Computers – компьютеры с явным распараллеливанием)

Multi-core computers (многоядерные компьютеры)

Hybrid processor computers (компьютеры с гибридными процессорами)

Intel Itanium IA-64

Процессоры Intel и AMD до 1990ых

Процессоры Intel и AMD, PowerPC с начала1990ых

Intel Core, AMD Athlon, Phenom, Opteron

Intel i3, i7, AMD Fusion

от 2 до 32 ядер; либо гибридный (hybrid) – CPU

+ GPU; быстродействие каждого ядра – 3 – 3.2 GHz
Память (RAM) – 1 – 16 GB; быстродействие – 800 MHz – 2 GHz
Общая шина (устаревшая PCI) – быстродействие 1 – 1.5 GHz
PCI-Express – скорость передачи до 5 Гбит/с
Порты – COM, LPT (устаревшие; виртуальные COM-порты);
USB 2.0 (480 MBit/s) – внешние диски, принтеры, сканеры и др. Всё чаще появляется USB 3.0 (4,8 Гбит/с)
SATA (Serial ATA) – I - 150 Мбайт/с, II - 300 Мбайт/с, III - 600 Мбайт/с
IEEE 1394 (FireWire) – порты для цифровых камер
HDMI (High-Definition Multimedia Interface) – для мультимедийного оборудования высокой четкости
Инфракрасные порты (IrDA) – полностью устарели
BlueTooth – беспроводная связь до 10-20 м (BT 2.x); BT 3.0 – до 1 км; мобильные устройства; наушники; клавиатуры и др.