1

計算機系統結構

主講：任國林

Email：renguolin@seu.edu.cn

2

引 言

一、計算機系統的性能與結構

1、計算機系統性能

*系統性能：指在計算機硬件上運行的計算機軟件的性能

思考①--我買計算機時，關注什么？可以獲得哪些數據？

*性能指標：

處理能力—響應時間、吞吐率(MIPS或MFLOPS)等

其它能力—正確性、兼容性、RAS(可靠性/可用性/可維護性)等

思考②：參數(主頻/主存容量/FSB頻率/顯卡)與處理能力關系？

思考③：品牌與其它能力關系？

思考④：我選擇機型及品牌時，如何決策？

3

聯想G40-80(i5 5200U)

CPU系列

Intel酷睿i5 5代

內存容量

4GB(4GB×1)

CPU型號

Intel 酷睿i5 5200U

內存類型

DDR3

CPU主頻

2.2GHz

插槽數量

2×SO-DIMM (/DIMM)

最高睿頻

2700MHz

最大內存容量

16GB

三級緩存

4MB

硬盤容量

500GB (+固態HD)

總線規格

DMI 5GT/s

顯卡芯片

AMD Radeon R5 M230

核心架構

Broad well

顯存容量

2GB

核心/線程數

雙核心/四線程

顯存類型

DDR3

制程工藝

14nm

顯存位寬

64bit

指令集

AVX2，64bit

流處理器數量

320

功耗

15W

Direct X

11.2

I/O接口

USB、VGA、HDMI、RJ45 (內部PCI-E/S-ATA)

計算機硬件參數—

DMI—直接媒體接口(Direct Media Interface)，GT/s—千兆次傳輸/秒

AVX—高級矢量擴展(Advanced Vector Extensions)，是SSE(流式SIMD擴展)的擴展

4

2、計算機系統結構

*計算機換代標志：器件、技術、結構等的飛躍

*系統效率與結構關聯：

系統效率 ＝ 器件效率×結構效率

例：1965~1975年，系統效率提高100倍，器件速度僅提高10倍；

Pentium-200、PⅡ-233的iCOMP 2.0分別為142、267

(iCOMP—intel COmparative Microprocessor Performance，Intel微處理器性能比較指數)

*系統結構研究內容：

劃分軟/硬件功能界面，研究新的結構與技術

思考⑤--我設計某計算機系統時，如何劃分軟/硬件界面？

如何組織硬件功能？如何評價所設計方案？

(本課程的主要內容)

5

二、課程目標

1、課程目標

(1)計算機系統結構的研究

·掌握系統結構的概念、內容及設計原理；

·掌握系統結構相關內容的技術、分析及優化設計方法；

·了解系統結構的性能設計原理及最新技術

(2)計算機并行處理技術的研究

·流水線技術的分析及設計；

·互連網絡技術分析；

·并行處理機及多處理機技術分析

6

2、課程學習方法

(1)從系統設計者角度，分析和評價系統結構

掌握系統結構相關內容對系統性能的影響；

掌握系統結構相關內容的性能分析方法

(2)通過剖析PC機相關技術，掌握系統結構設計方法

掌握系統結構基本內容的相關技術及設計方法；

掌握系統結構優化設計及并行處理技術

※系統結構的分析、設計和優化方法是本課程的重點！

3、參考教材

[1]計算機系統結構教程(第3版)，張晨曦等，清華大學出版社

[2]計算機系統結構：一種定量的方法(第2版)，鄭緯民等譯，

清華大學出版社

7

第一章 系統結構基礎

8

第1節 系統結構的基本概念

一、計算機系統的層次結構

9

二、計算機系統的設計思路

*由上向下方法：軟件→硬件，適合專用機的設計

特點—周期長(好幾年)，忌需求變化，

不能利用最新軟件技術 →形成軟、硬脫節

*由下向上方法：硬件→軟件，適合通用機的設計

特點—周期長(好幾年)，不能利用最新硬件技術，

軟件效率低 →形成軟、硬脫節

*從中間開始方法：首先設計軟/硬件交界面

特點—周期短(約1/2)，能夠利用最新軟、硬件技術

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机系统结构相关技术,计算机系统结构第1章技术总结.pptx的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。