1. ARCHITETTURA SET ISTRUZIONE (ISA):
* Definisce l'insieme di istruzioni che il computer può comprendere ed eseguire.
* Specifica il formato di istruzioni, tipi di dati, registri e modalità di indirizzamento.
* Determina il linguaggio della macchina, che è il linguaggio di livello più basso che il processore comprende.
2. Rappresentazione dei dati:
* Definisce come i dati vengono archiviati e manipolati all'interno del sistema.
* Include la rappresentazione di numeri (numeri interi, punta mobile), caratteri e altri tipi di dati.
3. Sistema di memoria:
* Copre il modo in cui la memoria è organizzata, accessibile e gestita.
* Include i tipi di memoria (ad es. RAM, ROM), gerarchia della memoria (cache, memoria principale) e schemi di indirizzamento.
4. Processore (CPU):
* Definisce la struttura e la funzionalità dell'unità di elaborazione centrale.
* Include la pipeline di istruzioni, l'unità logica aritmetica (ALU), l'unità di controllo e i file di registro.
* Affronta concetti come velocità di clock, ciclo di istruzioni e pipelining.
5. Sistema di input/output (I/O):
* Copre il modo in cui il computer interagisce con dispositivi esterni.
* Include controller I/O, bus e protocolli di comunicazione.
6. Rete di interconnessione:
* Definisce come sono collegati diversi componenti del sistema.
* Include l'architettura del bus, i protocolli di rete e i meccanismi di trasferimento dei dati.
7. Organizzazione del sistema:
* Definisce l'organizzazione complessiva e l'interazione tra i diversi componenti.
* Include il bus di sistema, la gestione della memoria e la gestione degli interrupt.
8. Prestazioni ed efficienza:
* Si concentra sulla valutazione delle prestazioni dell'architettura.
* Considera fattori come velocità di clock, throughput delle istruzioni e larghezza di banda della memoria.
* Indaga tecniche di ottimizzazione delle prestazioni come pipelining e memorizzazione nella cache.
9. Consumo energetico ed efficienza energetica:
* Valuta il consumo di energia dell'architettura.
* Considera le tecniche per ridurre il consumo di energia senza sacrificare le prestazioni.
10. Affidabilità e tolleranza agli errori:
* Affronta come progettare sistemi affidabili e tolleranti ai guasti.
* Include meccanismi di rilevamento e correzione degli errori, ridondanza e architetture tolleranti ai guasti.
Concetti chiave:
* Modalità di indirizzamento: Metodi per accedere alle posizioni di memoria (ad es. Indirizzi diretti, indirizzi indiretti).
* Pipelining: Eseguendo più istruzioni contemporaneamente rompendole in fasi.
* Caching: Utilizzando una memoria più piccola e più veloce per archiviare dati frequentemente accessibili.
* Memoria virtuale: Usando lo spazio del disco come se facesse parte della memoria principale.
* Processori multi-core: Utilizzo di più core di processore per migliorare le prestazioni.
* Elaborazione parallela: Utilizzo di più processori per eseguire le attività contemporaneamente.
In sintesi:
L'architettura per computer è un ampio campo che coinvolge la progettazione e l'organizzazione dei componenti fondamentali di un sistema informatico. È fondamentale per ottenere alte prestazioni, efficienza energetica e affidabilità nei computer moderni. Comprendere questi concetti ci aiuta a comprendere come funzionano i computer e ci consente di progettare e ottimizzare i sistemi per diverse applicazioni.
hardware © www.354353.com