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  • 来自专栏希里安

    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。

    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 SDN之前,网络芯片的主流实现是ASIC;SDN发展的第一步,通过Openflow实现了控制面可编程;第二步,通过P4实现了数据面的可编程,并且拥有了支持P4可编程的DSA:Barefoot的PISA架构和 我们再从整个系统角度分析,可以通俗地将系统要进行的工作处理当做一个塔防游戏: 依据系统的“二八定律”,在一个系统里,DSA完成80%计算量,GPU完成16%计算量,CPU兜底完成4%计算量。 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。 在类似的技术中,CISC 每个指令周期执行了5到6个时钟,而 RISC 的速度大约提高了4倍。 接下来的 ISA 创新是显式并行指令集,在每条指令中捆绑多个独立的操作。 例如,在DNN中,推理通常使用4位、8位或16位整数,从而提高了数据和计算的吞吐量。同样,对于 DNN 训练应用程序,FP 是有用的,但是32位可能就足够了,16位是通常可以工作的。 DSL的例子包括 Matlab、 TensorFlow、 P4(一种用于编写 SDN 程序的语言) ,以及 Halide等。 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

    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

    在冯诺依曼结构中,控制器与其他4个部件都通过控制线与反馈线相连接,控制器通过控制线发送信号控制4个部件进行工作,这些部件通过反馈线将信息反馈给控制器。 (4)你通过作业或者说话输出你学到的结果。 (5)你想要永久将知识保存下来,只能拿出一个笔记本,把刚刚学会的知识都写到本子上,这个本子就是硬盘(磁盘)。

    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。 2000年IBM、HP、Sun 推出了用于RISC的多核概念,并且成功推出了拥有双内核的HP PA8800和IBM Power4处理器。 在国内市场上这类机型的处理器一般以4个或8个为主,有少数是16个处理器。 因为4个或8个处理器共享一个操作系统和一个存储器,一旦操作系统出现了问题,整个机器就完全瘫痪掉了。而且由于这个机器的可扩展性较差,不容易保护用户的投资。 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。

    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. 自1985年以来,计算机体系结构的革新贡献了约80倍 的性能增长,与半导体技术进步的贡献相当。 也就是说,在失去几近完美的工艺技术按比例缩小所带来的好处时,该如何构建从传感器到云端的基础设施,如何从性能到隐私等多个角度去让计算机体系结构来增加价值? 2. 对计算机体系结构的需求是什么? 3.1将计算机体系结构作为基础设施 计算机体系结构必须超越那种优化每一个孤立设备的情况,接受跨环境协同设计带来的挑战。在智能感知领域,核心的约束是在非常严格的能量、尺寸和成本的限制下完成计算。 所有的这些接口都可以从合适的计算机体系结构中获益,比如信息流的追踪、不变量的生成和检查、事务恢复块、可重构等等。 4.

    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

    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。 解析:串行方式:(3+2+4)Δt × 10 = 90Δt流水线方式:流水线周期(Δt ):最长的一段,即为执行步骤的时间4Δt;①理论公式:(t1+t2+…+tk)+(n-1)*Δt根据理论公式与流水线周期 ,则可计算得到理论公式下的执行时间为:(3+2+4)△t+ (10-1)×4△t = 9△t + 36△t = 45△t②实践公式:(k+n-1)*Δtn为10;此题的指令包含取指、分析和执行三个阶段, 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

    当原编码中只有b4 - b7 这低 4 位包含非零有效位时,直接进行低精度无损编码,缩短为 4bit,其中最高位 C4 是指示符位,设为 0。 2. 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。 具体实现如图 4 所示,解码器每个周期读入 4bit 数据和使能信号。 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。

    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 网络连接状况也不容乐观,4G 网络的覆盖区域非常有限,更别提还有很多连 2G 都没有的区域了。(雷锋网 AI 科技评论注:中国区域是黑色应该只是因为 Facebook 没有详细的数据。 实际上根据中国信息通信研究院发布的数据,截至 2017 年 6 月,我国 4G 基站已累计建成约 300 万个,而全世界的 4G 基站总数也就只有约 500 万个) ? 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。 现在已经从程序员的角度把计算机分成4层。那么中间这部分还留了一个很大的这个空隙,这部分也是一层很大的机器,这层就是操作系统。 图片来自网络 汇编语言的程序员,可以利用操作系统提供的功能进行编程。 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。

    1.5K20编辑于 2023-02-28
  • 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

    MMU(MemoryManagement Unit)将VA映射到PA是以页(Page)为单位的,32位处理器的页尺寸通常是4KB。 movl $1, %eax movl $4, %ebx int $0x80         int指令称为软中断指令,可以用这条指令故意产生一个异常,异常的处理和中断类似,CPU从用户模式切换到特权模式

    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. 永久性存储. 3.举例子:“我爱你” 当你通过QQ发送一条“我爱你”给你女朋友(如果有的话),到你女朋友接收到“我爱你”这整个过程:让我们看看数据在硬件层上的流向: 这里网卡即是输出设备也是输入设备 4.

    77820编辑于 2023-01-16
  • 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)

    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。 2、答案串行方式:(3+2+4)Δt × 10 = 90Δt流水线方式:流水线周期(Δt ):最长的一段,即为执行步骤的时间4Δt;①理论公式:(t1+t2+…+tk)+(n-1)*Δt根据理论公式与流水线周期 ,则可计算得到理论公式下的执行时间为:(3+2+4)△t+ (10-1)×4△t = 9△t + 36△t = 45△t②实践公式:(k+n-1)*Δtn为10;此题的指令包含取指、分析和执行三个阶段, 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、 4.冯诺依曼结构和哈弗结构4.1 冯诺依曼结构冯诺依曼结构(Von Neumann Architecture)是计算机体系结构的一种基本概念,也被称为存储程序计算机。

    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

    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》。 https://github.com/mugpeng/second_brain [3]北野茶缸子的宇宙(更新ing): https://mugpeng.notion.site/ing-ee567bf8525a4c8e807a76d0fb90ba4e

    1K30编辑于 2022-02-09
  • 来自专栏希里安

    回顾计算机组成原理

    涵盖了数字逻辑、计算机体系结构、处理器设计、存储器层次结构和输入输出系统等方面的内容。 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。 4. 存储器层次结构:存储器是计算机系统中重要的组成部分,包括寄存器、高速缓存、主存储器和辅助存储器等层次。 4. 为后续学习打好基础:计算机组成原理是计算机科学和工程的基础学科之一,对于后续的学习和研究都具有重要意义。 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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