计算机组成_北京大学01周计算机基本结构

2018.01 ComputerArchitecture

计算机基本结构

101. 电子计算的兴起

• 冯诺依曼

  

• ENIAC : 世界上第一台通用计算机（1946）

• ABC ： 阿塔纳索夫-贝里 计算机（1939）

• 冯诺依曼和《关于EDVAC的报告草案》

  冯诺依曼结构

• 存储程序式计算机（冯诺依曼结构计算机）

  • 存储程序 概念

  • 采用二进制

  • 有五个部分组成

  冯诺依曼独自署名，小组版权矛盾

• EDSAC ： 第一台实用的存储程序式计算机（1949）

  莫里斯·威尔克斯

• UNIVAC（1951年第一台UNIVAC交付使用）

  EMCC计算机公司

  1952年，UNIVAC一举成名

  开启了商用计算机的时代

• 1953, IBM转型， 推出大型计算机IBM701

102. 冯诺依曼结构要点

• 两个重要设计思想

  • 存储程序

  • 二进制

• 明确了计算机的五个部分

  • 运算器，控制器
  • 存储器
  • 输入设备，输出设备

• 世界上给第一个商业微处理器

  Intel4004性能与ENIAC相当，用于计算器

• 冯诺依曼结构的要点

  

  

103. 冯诺依曼结构的小故事

• 关于计算机运行过程的类比

• 执行指令：计算机运转的核心内容

  

104. 计算机结构的简化模型

• 简化模型（模型机）

  

  • 模型机的存储器

    

  • 模型机的CPU：控制器

105.计算机执行指令的过程

• 执行指令的示例

106. 计算机输入和输出

• 第一台微型计算机：Altair 8800（1975）

  Apple 1型，1975

• 在模型机上增加一个简单得多输入输出设备

  

107. 冯诺依曼结构和具体实现

BIOS芯片（只读存储器）与南桥相连

• 南北桥架构的演变

  

  

  南北桥架构的消失

  

  

  SoC在一个芯片内部集成了冯诺依曼结构的所有部件

• 摩尔定律（Moore's Law）

  

  集成电路的复杂度

• 计算机性能的增长