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计算机体系结构展望
但这仅仅是庞大的计算机体系结构种的一部分，当慢慢学习之后，发现不止表面这么简单，里面汇聚了人类的智慧。 未来计算机体系结构中将需要更高的并行计算能力，以实现更高的吞吐量和更快的响应时间。为了满足这些要求，计算机体系结构将需要更多的处理器核心，更高的时钟频率和更大的内存。 为了实现这一目标，未来计算机体系结构将采用更多的处理器核心和更快的网络连接，以实现更高的并行性能和更低的延迟。 量子计算：量子计算是未来计算机体系结构的一个重要方向。 未来计算机体系结构需要更多的研究和开发，以实现这些新型计算机的潜力。 更高的能源效率：计算机的能源消耗已经成为一个重要的问题。未来计算机体系结构需要更高的能效，以减少能源消耗并降低对环境的影响。 可编程性和可扩展性：总之更加灵活的状态，可以创造更好的作品，这是计算机体系结构的重要特征。未来计算机体系结构必然需要更高的可编程性和可扩展性，以支持更广泛的应用场景和需求。
70210编辑于 2023-10-30 - 来自专栏清菡软件测试
3.计算机组成与计算机体系结构从研究内容上的区别。
目录 一、简单的一个层次结构 二、把计算机系统划分为5个层次 三、计算机组成与计算机体系结构从研究内容上的区别 计算机系统是由硬件和软件两部分组成的。 ----David Harris 参考教材：数字逻辑设计与计算机体系结构。 可以看到，更高级的模型是指在抽象层次上更高、更少的考虑实体或者是系统的实现细节。 三、计算机组成与计算机体系结构从研究内容上的区别 首先要清楚计算机组成和计算机系统结构或计算机体系结构，从研究内容上到底有什么区别。 计算机系统结构定义了计算机系统的软硬件的交界面。 计算机体系结构：（有无乘法指令） 机器语言程序员所见到的计算机系统的属性概念性的结构与功能特性。 计算机组成：（如何实现乘法指令） 是实现计算机体系结构所体现的属性（具体指令的实现）。 例如：在这个指令集当中有没有乘法指令，能够对什么类型的数据做乘法操作。数据的长度是多长。
1.5K20编辑于 2023-02-28 - 来自专栏极客生活
从计算机体系结构到高性能编程实践(一)
上来先推荐一本书，《计算机体系结构：量化研究方法（第五版）》，英文能力比较好的建议阅读原版。 当算法的优化已经达到自己能力极限的时候，下一步会考虑编译器的优化，主要是通过明确指定编译器提供的一些高级编译选项或者扩展函数来让gcc生成更加高效的CPU指令，比如编译时指定O3选项，likely和unlikely
1K31发布于 2018-08-28 - 来自专栏软硬件融合
“黄金年代”之后，计算机体系结构将何去何从？
---- 编者按 软件热点层出不穷，并且快速迭代；CPU性能瓶颈，摩尔定律失效；图灵奖获得者John Hennessy和David Patterson在2017年提出了“计算机体系结构的黄金年代”，给出的解决方案是特定领域架构 2017年，图灵奖获得者John Hennessy和David Patterson提出“计算机体系结构的黄金年代”，并指出，由于目前通用计算的性能瓶颈，需要针对特定应用场景开发针对性优化的架构，他们给出的解决方案是 3 DSA的不足之处 3.1 DSA不太适合应用层工作 应用层DSA最典型案例，非AI芯片莫属。 DPU的出现，说明了，计算机体系结构在从DSA的分离向融合转变： 第一阶段，CPU单一通用计算平台； 第二阶段，从合到分，CPU+GPU/DSA的异构计算平台； 第三阶段，从分到合的起点，以DPU为中心的异构计算平台
1.1K20编辑于 2022-12-16 - 来自专栏喔家ArchiSelf
计算机体系结构的一知半解
计算机的体系结构是关于计算机自身的系统架构，而软件指令集架构在计算机体系结构中处于核心地位，因为软件和硬件之间都是通过软件指令集架构(ISA)来对话的。 一种更加以硬件为中心的方法是设计针对特定问题领域的计算机体系结构，并为该领域提供显著的性能提升，因此被称为“特定领域的体系结构”(DSA），这是一类为特定领域可编程的处理器通常是图灵完整的，但是针对特定类别的应用进行了定制 小结 软件创新可以给计算机体系架构的创新带来启发，提高硬件/软件接口的抽象层为创新提供了机会，市场最终决定了计算机体系结构的争论。
1K40编辑于 2022-03-29 - 来自专栏FPGA探索者
数字IC笔试题——CPU相关、计算机体系结构
冯诺伊曼结构 5 大组成部分： （1）必须有一个控制器； （2）必须有一个运算器，完成算术运算和逻辑运算； （3）必须有一个存储器； （4）必须有输入设备，用于完成人机交互； （5）必须有输出设备，用于完成人机交互 ； 控制器中主要包括以下 3 部分： （1）指令寄存器 IR（Instruction Register） 本质上是存储部件，寄存器是一个临时存储介质，计算机将当前执行或者即将执行的指令存储在该寄存器中； （2）程序计数器PC（Program Counter） 用于保存下一步执行指令的位置； （3）操作控制器OC（Operation Controller） 负责指令译码，产生相应的控制信号。
1.1K40发布于 2021-10-12 - 来自专栏计算机基础
计算机基础（1）——计算机体系结构和组成
（3）光听不行，你还需要反应（处理）老师讲的知识，于是你的大脑（cpu）从短期记忆里取出知识（指令），分析知识（指令），然后学习知识/执行指令 （cpu取指、分析、执行）。 （3）输入单元Input+输出单元Output=IO设备。
1.9K40编辑于 2025-01-03 - 来自专栏LINUX阅码场
甄建勇：五分钟搞定计算机体系结构（上）
并行技术 在计算机体系结构的发展中，并行技术无疑是浓墨重彩的一笔。正是采用的各种各样的并行技术，才使计算机的性能得到了翻天覆地的变化，本小节就介绍一下计算机体系结构设计中常用的并行技术。 我们平时所说的双CPU系统，实际上是对称多处理系统中最常见的一种，通常称为"2路对称多处理"，它在普通的商业、家庭应用之中并没有太多实际用途，但在专业制作，如3DMax Studio、Photoshop 局部性原理 局部性原理是除并行技术之外在计算机体系结构设计领域使用的最广泛的技术之一。可以这么说，在计算机系统中，局部性原理几乎无处不在。那么，什么事局部性原理呢？ 图1 局部性原理举例 假设你就是我，正在写一本关于计算机体系结构方面的书。台上一分钟，台下十年功。写书也不例外，要想写一本书，起码要先阅读上百本书或论文。 其实，局部性原理在计算机体系结构设计中应用很广泛。比如内存就可以看做是硬盘的缓冲区，cache就可以看做是内存的缓冲区，而CPU内部的通用寄存器又可以看做是cache的缓冲区。
1.8K31发布于 2021-11-24 - 来自专栏AI科技评论
计算机体系结构顶会 ASPLOS 2022 最佳论文出炉
今年ASPLOS2022年2月28日-3月4日在瑞士召开。ASPLOS是以体系结构为主的跨领域国际顶级学术会议之一，本次ASPLOS会议共有397篇投稿，接收80篇，录取率为20.1%。
2.8K40编辑于 2022-03-08 - 来自专栏喔家ArchiSelf
温故知新：从计算机体系结构看操作系统
那么，计算机体系结构又将面对怎样的未来呢？ 1. 3. 对计算体系结构的挑战 各种新兴的应用需要体系结构保障数据的安全性和隐私性，容忍日益变得不可靠的晶体管带来的故障，以及增强可编程性、可验证性和可移植性。 由于用户界面对于计算能力的要求越来越高，例如多点触控、语音识别、AR/VR、全息影像、3D场景重建等等，甚至移动应用也正向数据和计算密集型转变，这些应用将需要现有设备的单位能量运算率从现在的约百亿次运算 4.3 垂直化趋势 3D 集成为芯片设计提供了一个新的扩展维度， 尽管摩尔定律终结了，仍然可以在一个单系统上集成更多的晶体管，可以从 3个维度缩减互联开销， 并实现各种混合制造技术的紧密集成。 因此，3D 结构内部的系统组件具有更高的能效、更宽的带宽和更低的延迟。
61930编辑于 2023-02-24 - 来自专栏愚公系列-考试考证
【愚公系列】软考高级-架构设计师 010-计算机体系结构
欢迎 点赞✍评论⭐收藏前言计算机体系结构是指计算机系统的设计与组织，它包括计算机系统的各个组成部分及其相互之间的关系。 计算机体系结构的设计决定了系统的性能、能效、成本以及编程复杂性等多个方面。 一、计算机体系结构1. Flynn分类法1.1 概念Flynn的分类法是一种用于区分计算机体系结构的方法，由迈克尔·弗林（Michael Flynn）在1966年提出。 3.流水线技术3.1 概念计算机体系结构中的流水线技术是一种将指令处理过程分解为几个阶段并同时处理多个指令的高效执行技术。每个阶段完成处理过程的一部分，类似于工厂生产线上的每个工人完成一个特定的任务。 则k为3；流水线周期为最长的一段，即为4Δt；根据实践公式与流水线周期，则可计算得到实践公式下的执行时间为：(3+10-1)×4△t = 48△t2、执行指令时，将每一节指令都分解为取指、分析和执行三步
60921编辑于 2024-05-14 - 来自专栏IT技术分享社区
计算机体系结构“圣经”新版，图灵奖得主扛鼎之作，影响无数技术人
在此，为大家推荐这个领域的奠基性作品《计算机体系结构：量化研究方法（第6版）》。 近距离审视组成和硬件 改变人们学习和研究的方式 十几年前，“计算机体系结构”仅仅指代指令集设计，其他方面的设计就算作“实现”，隐含之意就是，实现方式不太重要…… 但本书认为，真正的计算机体系结构是：设计满足目标和功能需求的组成和硬件 新增的第 7 章‘领域专用体系结构’介绍了许多颇有前景的方法，并预言了计算机体系结构的‘重生’。” ——Cliff Young TPU联合设计者 Google工程师 “《计算机体系结构：量化研究方法》是一部经典著作，犹如美酒，历久弥醇。 ——James Hamilton Amazon高级副总裁兼杰出工程师 “计算机体系结构一直在快速发展，而《计算机体系结构：量化研究方法》紧跟它的步伐，每一版都与时俱进，准确地解释和分析了这一领域激动人心的新思想
1.1K40编辑于 2022-10-31 - 来自专栏机器之心
深度网络数据编码新突破，上交大SPARK登上计算机体系结构顶会
当原编码中 b0-b3 这高 4 位也包含非零有效位时，进行高精度编码。其中，最高位 c0 为指示符位，设为 1。之后，视 b0 异或 b3 的结果，决定是否进行有损近似编码或无损编码。 当 b3 位为 1 时，在编码阶段将 b3 位设为 0 并将低 4 位 C4-C7 补偿为 1111。虽然，这一步是有损的，但由于补偿效应、损失精度较小。 当 b3 位为 0 时，在编码阶段将 b3 位设为 1 并将低 4 位 C4-C7 补偿为 0000。 这一工作由上海交大先进计算机体系结构实验室蒋力教授课题组（IMPACT）完成，同时也获得了上海期智研究院的支持。第一作者是刘方鑫教授与博士生杨宁。 IEEE, 2020. [3] Guo, Cong, et al.
56210编辑于 2024-01-04 - 来自专栏AI科技评论
独家 | 计算机体系结构顶级会议ISCA，2017图灵奖得主展望黄金时代
ISCA（International Symposium on Computer Architecture）是计算机体系结构领域的顶级学术会议，由 ACM SIGARCH（计算机系统结构特殊兴趣组） 和 实际上，二人获得有「计算机领域的诺贝尔奖」之称的图灵奖，正是因为二人「开创了一种系统的、定量的方法来设计和评价计算机体系结构，并对 RISC 微处理器行业产生了持久的影响」（ACM 颁奖词），这正是 ISCA 直到近年来 Dennard 缩放定律和摩尔定律也开始失效，2017 年时单核心处理的性能仅仅比上一年提升了 3%。 3、免费、开放的计算架构以及开源的实现 为了改善上面提到的问题，指令集架构（ISA）很有可能需要作出改变，而这对于专有 ISA 来说很难做到。 ACM - IEEE CS Eckert-Mauchly 奖是计算机体系结构领域最负盛名的奖项，获奖者由 ACM 和 IEEE 共同评选，奖项命名来源于 1947 年诞生的首台电子计算机 ENIAC 的设计者和制造者
2.3K20发布于 2018-07-27 - 来自专栏开发与安全
linux系统编程之基础必备（一）：计算机体系结构一点基础知识
通常操作系统把虚拟地址空间划分为用户空间和内核空间,例如x86平台的Linux系统虚拟地址空间是0x00000000~0xffffffff,前3GB(0x00000000~0xbfffffff)是用户空间 3.内核把这个异常解释为段错误,把引发异常的进程终止掉。 可以说如read,write这样的系统调用的底层实现都是利用了这3条汇编指令,系统调用只是进入内核程序的一个接口,内核调用内核函数(如中断异常服务程序,实现各种普通文件操作的内核函数,各种设备驱动程序等
1.8K50发布于 2018-01-03 - 来自专栏同步文章1234
【Linux操作系统】计算机体系结构和操作系统与进程概念深入理解
文章目录 一.现代计算机体系结构 1.和冯诺依曼体系结构的异同 2.计算机的五大核心部件 3.举例子:“我爱你” 4.CPU,内存,磁盘的联系 a.三者读写速度对比 b.规定:CPU不直接和外设打交道 2.PCB 3.查看进程 4.见见与系统相关的系统调用 招式1:getpid查看当前进程的ID 招式2:另一种查看进程的方式(了解) 招式3:gettpid查看父进程的ID 5.fork创建子进程 一. 现代计算机体系结构 1.和冯诺依曼体系结构的异同 现代计算机体系结构是以冯诺依曼体系结构(又叫普林斯顿结构)为基础发展起来的! 异:,冯诺依曼体系结构是以运算器为核心部件,而现代计算机体系结构做出优化, 以存储器为核心部件. invite_code=3geefxzl9uo0s
77820编辑于 2023-01-16 - 来自专栏小点点
（一）计算机组成原理——计算机组成简介
目录 计算机的软硬件概念 计算机的程序结构 计算机体系结构和计算机组成 ---- 计算机的软硬件概念 我们知道计算机主要由软件和硬件两部分组成，硬件就是计算机的实体，如主机，外设等；软件主要由各类各类特殊功能的程序组成 计算机的程序结构 其中M0，M1组成了计算机的硬件，而M2，M3，M4组成了计算机软件部分。 计算机体系结构和计算机组成 计算机体系结构：程序员所见到的计算机系统的属性，概念性的结构与功能特性。 计算机组成：实现计算机体系结构所体现的属性。
1.1K40编辑于 2022-12-25 - 来自专栏愚公系列-考试考证
【愚公系列】软考中级-软件设计师 008-计算机系统知识（计算机体系结构）
计算机体系结构决定了计算机的性能、可扩展性和能耗等方面的特性，对计算机系统的设计、调优和优化起到了重要的指导作用。 一、计算机体系结构1.Flynn分类法Flynn分类法是计算机体系结构的分类方法之一，基于指令流中的指令数目和操作数的数目对计算机体系结构进行分类。 当指令1到达执行阶段时，指令2进入分析阶段，并同时对指令3进行取指处理。这样，可以大大提高时间的利用率。 则k为3；流水线周期为最长的一段，即为4Δt；根据实践公式与流水线周期，则可计算得到实践公式下的执行时间为：(3+10-1)×4△t = 48△t3.2 流水线吞吐率、最大吞吐率、加速比流水线的吞吐率、 (1)一般用于PC处理器，如AMD、英特尔的酷睿i3，i5，i7处理器(2)指令与数据存储器合并在一起(3)指令与数据都通过相同的数据总线传输。
85121编辑于 2024-01-20 - 来自专栏北野茶缸子的专栏
互联网游荡杂志（第16期）-75万个转录组数据重分析项目数据库
3、MIMIC数据提取，常见SQL命令速查表分享 (qq.com) 二、生信 4、recount3: uniformly processed RNA-seq[10] 思考问题的熊写了一篇技术总结： 五、学习资源 12、计算机体系结构基础 (foxsen.github.io)[17] 经过反复思考，我觉得可以利用这个机会，建设包括本科生、硕士生、博士生在内的计算机体系结构课程体系，由浅入深地培养“造计算机 为此，我们计划编写一套分别面向本科生、硕士生、博士生的“计算机体系结构”课程教材。 面向本科生的教材为《计算机体系结构基础》。 面向硕士生的教材为《计算机体系结构》。 面向博士生的教材为《高级计算机体系结构》。
1K30编辑于 2022-02-09 - 来自专栏希里安
回顾计算机组成原理
计算机体系结构：计算机体系结构是计算机硬件系统的组成和工作方式的总称，它包括处理器、存储器、输入输出设备等组成部分。 学习计算机体系结构可以让我们了解计算机的硬件组成、指令系统和数据通路的设计原理，以及计算机系统的性能特征和瓶颈。 3. 3. 3.《现代计算机体系结构》，作者：John L. Hennessy 和 David A. Patterson。 这本书主要讲解计算机体系结构的发展历程、现代计算机体系结构的设计思想、处理器、存储器、输入输出设备等方面的内容，也是一本非常经典的书籍。 4.《计算机组成原理：从逻辑到指令》，作者：唐朔飞。
65630编辑于 2023-10-30
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