《计算机组成与设计(第四版)》是一本深入讲解计算机系统原理的教材,它涵盖了广泛的知识点,帮助读者理解计算机系统的架构、组成部分以及它们在实际应用中的角色。本部分摘录了部分内容,以便于理解和记忆。
1.1 计算机的应用和规模:
- 1.1.1 计算机被用于解决大型问题,并通过网络进行访问:超级计算机,如5台用于处理大规模计算任务。
- 1.1.2 数据存储容量:10^15或10^250字节对应于7 petabyte(千万亿字节),体现了存储技术的发展。
1.1 计算机架构:
- 1.1.3 高性能计算环境:由数百到数千个处理器和大量内存(例如,3个服务器)组成的计算机系统。
- 1.1.4 预期未来科学应用:虚拟世界,即一个结合现实与数字交互的沉浸式体验。
1.1 计算器组件:
- 1.1.5 随机存取内存(RAM):一种关键的存储类型,提供高速数据访问,如12GB RAM。
- 1.1.6 中央处理器单元(CPU):计算机的核心部件,负责执行指令,如13号CPU。
1.1 并行计算和分布式系统:
- 1.1.7 数千个处理器构成的大规模集群:在数据中心实现高并发处理。
- 1.1.8 多核处理器:如10多核处理器,集成多个处理器在一个芯片上提高性能。
1.1 远程和嵌入式计算:
- 1.1.9 无屏幕和键盘的桌面电脑通常通过网络访问:低端服务器,用于特定应用的远程控制。
- 1.1.10 最大规模的单一应用或一组相关应用运行设备:嵌入式计算机,如手机、家电等。
1.1 软件开发工具:
- 1.1.11 VHDL:一种专门用于硬件描述语言的设计工具,用于描述硬件组件的行为。
- 1.1.12 个人计算机:如2台式电脑,提供经济高效的性能,面向个人用户。
1.1 编程和编译:
- 1.1.13 将高级语言转换为汇编语言的程序:编译器,如15号编译器,是软件开发的重要环节。
这部分内容强调了计算机的多样性和技术发展,包括硬件规模、架构优化、以及与软件开发相关的工具和语言。通过学习这些知识点,学生能够对计算机内部工作原理有更深入的理解,从而更好地应对现代信息技术的需求。