深入浅出计算机组成原理：笔记精华

"这是一份关于计算机组成原理的复习笔记，包含了从基本的单位系统到计算机历史，再到冯诺依曼结构以及计算机硬件组件的详细解释，并探讨了计算机发展的几个阶段，以及为解决性能问题而采取的技术策略。" 在第一章中，笔记介绍了不同单位之间的换算，从毫秒（ms）、微米（μm）到纳米（nano），再到数据存储的单位，如KB（千字节）、MB（兆字节）、GB（吉字节）等，直至PB（拍字节）和Exa（艾字节）。这些单位在计算机科学中用于量化时间间隔和数据量，是理解计算机性能和存储能力的基础。 第二章则回顾了早期的计算机——ENIAC（电子数值积分器和计算机），它是第一台电子计算机，使用十进制计算，采用开关程序，使用真空管技术，重达30吨，能以每秒5000次加法的速度运算。这一部分也提到了冯诺依曼结构和图灵机，冯诺依曼结构是现代计算机的基础，它的stored program concept（存储程序概念）意味着程序和数据都存储在主内存中。此外，还讨论了二进制系统、CPU中断指令，以及IAS（普林斯顿高级研究所）计算机的相关概念。 接着，笔记中提到了几个关键硬件组件，如MBR（内存缓冲寄存器）、MAR（内存地址寄存器）、IR（指令寄存器）、PC（程序计数器）和ACC（累加器），这些都是构成CPU的核心部件。计算机的进化按照摩尔定律进行，即集成度每两年翻一番，性能每年提升。IBM 360系列是第一个规划好的计算机家族，DECPDP-8则是第一台小型计算机。随着计算机发展，总线结构（BUS STRUCTURE）成为了连接各个硬件组件的关键。 为了提高CPU的速度，笔记列举了多种方法，包括提高集成度、增加工作频率、使用流水线（pipelining）和超标量技术（superscalar—parallelism），以及多核处理器。然而，这些改进带来了新的问题，如RC延迟、功耗和散热问题。为了解决这些问题，提出了多核技术、增大内存容量、提高存取速度，增加缓存（cache）等策略。但这些解决方案也带来了新的挑战，如并行性的降低（由于芯片密度增加）和处理器与内存速度不匹配的问题，为此，通过扩展内存芯片宽度和增加读取比特数来改善性能。 这份笔记详尽地概述了计算机硬件和其演进历程，是深入理解计算机组成原理的重要参考资料。