器件演进对计算机设计的影响及系统结构

"器件发展对设计方法的影响-系统结构ppt" 计算机系统结构是研究计算机硬件与软件相互作用的科学，其定义通常包含了程序员所感知到的计算机系统的概念性结构和功能特性。Amdahl在1964年提出的定义强调了这一观点，他指出系统结构是程序员为了编写能在特定机器上正确运行的程序所需要理解的属性。 随着计算机技术的进步，器件的发展显著影响了设计方法。早期的计算机系统主要由硬件人员设计，但随着时间推移，设计过程变得更加复杂，涉及到了应用、软件、硬件和器件等多个领域的专业人员共同参与。这一转变反映了计算机设计从单一硬件驱动转向了软件驱动的趋势。 计算机组成技术的下移意味着原本仅在大型机中使用的先进技术，如先行技术、超标量处理、超流水线、Cache缓存以及多体交叉互联等，现在已经普及到微型计算机。这些技术提高了计算机的性能和效率，同时也推动了逻辑设计方法的变革。 在过去，逻辑设计的核心是尽可能节省硬件资源，每个芯片和门电路的使用都需要精打细算。然而，现代设计更注重选择通用和标准化的芯片，通过结构化设计来提高系统的可读性和可诊断性。这包括利用现成的处理器、存储器和接口芯片，以简化设计流程，降低开发成本，同时增强系统的可扩展性和兼容性。 系统结构的学习涵盖了多个关键领域，包括基本概念、指令系统、存储系统、输入输出系统、标量处理机、向量处理机、互连网络、并行处理机和多处理机。这些章节详细讨论了计算机系统如何处理信息、存储数据、与外部设备交互以及如何进行并行计算等核心问题。 在评价计算机系统时，除了性能指标外，还要考虑可靠性、可维护性、可扩展性和能耗等因素。而计算机系统的分类则依据其设计原理、处理能力、用途等不同维度进行，例如，可以将计算机分为个人计算机、工作站、服务器、超级计算机等不同类型。 总结来说，器件发展对设计方法产生了深远影响，推动了计算机系统结构从硬件主导向软件主导的转型，同时也带来了设计方法的创新和优化，使得计算机系统更加高效、灵活且易于维护。这种演变不仅体现在技术层面，还反映在设计哲学和工程实践中，从而促进了整个IT行业的快速发展。