Компьютерная архитектура

Компьютерная архитектура - это отрасль технической информатики, которая занимается проектированием компьютеров и особенно их организацией, а также их внешней и внутренней структурой (которая также называется «компьютерной архитектурой»).

определение

Джин Амдал , Геррит А. Блаау и Фредерик П. Брукс ввели термин « архитектура» в 1964 году, чтобы отличить общие свойства всех моделей IBM System / 360 от их очень разных конструкций с точки зрения технологии, емкости и скорости работы. Эта общая основа должна способствовать обмену компьютерными частями и программами, если потребности клиента изменятся.

Итак, это была абстракция, похожая на математическое понятие алгебраической структуры . В нем, например, арифметика абстрагируется с помощью правил упорядочивания и перестановки операндов или разрешения скобок таким образом, что она применяется к различным базовым наборам и комбинациям, таким как натуральные числа с добавлением или наборы с объединением.

Авторы избегают слова « абстракция », пытаясь дать определение путем перечисления в сноске: «Термин« архитектура » используется здесь для описания атрибутов системы с точки зрения программиста, то есть концептуальной структуры и функционального поведения в отличие от организации. потока данных и элементов управления, логического дизайна и физической реализации ".

Более поздние авторы, такие как Петер Шталькнехт и Ульрих Хазенкамп, детализировали, дополнили и изменили этот список, но упустили из виду аспект общности и абстракции. Термин «компьютерная архитектура» потерял свой основной характер и стал требовательной фразой для любого дизайна.

применение

Подобно тому, как архитектор здания определяет принципы и цели строительного проекта в качестве основы для чертежей, точно так же, как компьютерный архитектор определяет компьютерную архитектуру как основу для фактических проектных спецификаций.

Этот термин используется в разных значениях:

• Проектирование архитектуры процессора компьютера, его набора команд и методов, таких как параллелизм SIMD и MIMD .
• Более общая и всеобъемлющая аппаратная архитектура, такая как кластерные вычисления и архитектуры NUMA .
• Менее формальное значение относится к описанию требований (особенно требований к скорости и соединению) или проектным реализациям различных компонентов компьютера (таких как память , материнская плата , электронные периферийные устройства или, в общем, ЦП ).

литература

• Джон Л. Хеннесси , Дэвид А. Паттерсон : Архитектура компьютера: анализ, проектирование, реализация, оценка. Vieweg, Брауншвейг 1994, ISBN 3-528-05173-6
• Вольфганг Эверлинг : Алгебра компьютерных архитектур. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg, Берлин, Оксфорд 1996, ISBN 3-8274-0061-9
• Джон П. Хейс : компьютерная архитектура и организация. Макгроу-Хилл 1998, ISBN 0-07-027355-3
• Пол Херманн: Структура, организация и реализация, включая 64-битные технологии и параллельные компьютеры. 3-е издание, Брауншвейг, Vieweg 2002, ISBN 3-528-25598-6
• Эндрю С. Таненбаум , Джеймс Гудман: компьютерная архитектура. 4-е издание, Pearson Studium, Мюнхен 2001, ISBN 3-8273-7016-7
• Николас П. Картер : Компьютерная архитектура. Издание IT-исследования. mitp-Verlag / Bonn, 1-е издание 2003 г., 1-е модели программирования, конструкция процессора и параллельная обработка, 2-й кэш и виртуальная память, 3-е 192 практических упражнения с примерами решений, немецкий: 19.95e, австрийский: 20.60e, ISBN 3-8266 -0907-7
• Тео Унгерер (ред.) И др.: Компьютерная архитектура - проблемы в ближайшие несколько лет . Фокус- выпуск журнала ИТ-Информационные технологии , Том 50 (2008) Выпуск 5.

веб ссылки

• Основные принципы компьютерной архитектуры - онлайн-учебник

Индивидуальные доказательства

1. ^ Джин М. Амдал, Геррит А. Блаау, Фред П. Брукс: Архитектура системы IBM / 360 . В: Журнал исследований и разработок IBM, том 8, выпуск 2, апрель 1964 г.
2. ↑ Петер Шталькнехт, Ульрих Хазенкамп: Введение в информационные системы для бизнеса . 11-е издание, Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-01183-8 .