برای پاسخ به این سوال که معماری کامپیوتر چیست؟ می توان گفت که مفهومی برای نمایش مکانیک یک سیستم کامپیوتری و اجزای آن است. البته درک نحوه عملکرد سخت افزار و نحوه اجرای دستورات توسط سیستم نیز در این زمینه مهم است.
معماری کامپیوتر چیست؟ مقدمه ای بر علوم کامپیوتر
واژه معماری ما را به یاد ساخت خانه و آپارتمان می اندازد. در سیستم های کامپیوتری، معماران ابزارهای جدیدی ایجاد می کنند و بین قسمت های مختلف سیستم کامپیوتری ارتباط ایجاد می کنند. معماران سیستم هر چیزی که وارد و خارج از کامپیوتر می شود را کنترل می کنند و نحوه پردازش آنها را تعریف و مشخص می کنند.جهت اطلاع دقیق از دوره های فتوشاپ با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .
تاریخچه معماری کامپیوتر
اولین کامپیوتر مکانیکی (Difference Engine) توسط چارلز بابیج، ریاضیدان انگلیسی اختراع شد و به این ترتیب بابیج به عنوان “پدر کامپیوتر” شناخته می شود. کامپیوتر مکانیکی (موتور) که توسط چارلز بابیج اختراع شد، اولین وسیله مکانیکی جهان بود که می‌توانست ورودی دریافت کند و سپس آن را پردازش کند و خروجی بدهد. ایده این کامپیوتر مکانیکی در نهایت منجر به طراحی الکترونیکی پیچیده تری به نام موتور تحلیلی شد.
موتور تحلیلی یک ماشین حساب مکانیکی بود که توسط چارلز بابیج و با کمک آدا لاولیس طراحی شد. موتور تحلیلی طراحی ساده تری از ماشین حساب مکانیکی است که برای اولین بار در سال 1837 به عنوان جانشین موتور تفاضلی بابیج معرفی شد.جهت اطلاع دقیق از دوره های کورل دراو با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .
جالب است بدانید تمام ایده های اساسی رایانه های مدرن را می توان در موتور تحلیلی بابیج یافت. اولین معماری کامپیوتر مستند شده در مکاتبات بین چارلز بابیج و آدا لاولاس بوده است که در آن به توضیح موتور تحلیلی پرداخته‌اند، در واقع در این مکاتبات معماری کامپیوتر این موتور تحلیلی بیان شده است.
عناصر معماری کامپیوتر چیست؟
معماری کامپیوتر چیست ؟ معماری کامپیوتر به طور کلی شامل سه بخش طراحی سیستم است(System Design)، مجموعه دستورالعمل ها (Instruction set architecture) و ریز معماری (HAS).در زیر یک تعریف کلی از این اجزای معماری کامپیوتر ارائه خواهیم کرد.جهت اطلاع دقیق از دوره های آموزشگاه پالیز سئو با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .
طراحی سیستم
این فصل اجزای یک کامپیوتر واقعی را بررسی می کند و قسمت های فیزیکی را مورد بحث قرار می دهد. در واقع طراحی سیستم ویژگی های مختلف یک کامپیوتر را توصیف می کند. قطعاتی مانند پردازشگرهای داده، کنترلرهای حافظه، چندین پردازنده و دسترسی مستقیم به حافظه که بخشی از اجزای فیزیکی یک سیستم کامپیوتری هستند.جهت اطلاع دقیق از دوره های طراحی سایت با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .
معماری مجموعه دستورالعمل ها
این بخش شامل یک نمای کلی از ویژگی های پردازنده و زبان برنامه نویسی CPU است. در این بخش موضوعاتی مانند دستورالعمل برای برنامه نویسان، انواع ثبت پردازنده، فرمت های داده و قابلیت های CPU مورد بحث قرار می گیرد. مفهوم و کاربرد ثابت ها نیز در اینجا مورد بحث قرار می گیرد.جهت اطلاع دقیق از دوره آموزش مهارت عمومی برنامه نویسی با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .
ریز معماری
در قسمت قبل ذکر شد که مجموعه دستورالعمل برای پردازنده تست و تایید شده است. ما به ابزاری برای تعریف نحوه تعریف و ذخیره این دستورالعمل ها، مسیرهای داده و نحوه پیاده سازی آنها در معماری مجموعه دستورات نیاز داریم. این ابزار یک ریزمعماری نامیده می شود که نحوه عملکرد دستورات را تعریف می کند.جهت اطلاع دقیق از دوره های آفیس با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .
معیارهای عملکرد CPU
در برنامه های عمومی و روزمره، ما معمولا از معیار MIPS برای اندازه گیری عملکرد CPU استفاده می کنیم. این پارامتر به تعداد دستوراتی اشاره دارد که یک پردازنده می تواند در یک ثانیه اجرا کند. اما در سیستم هایی که برای محاسبات علمی و مهندسی استفاده می شود، این اندازه گیری به خوبی جواب نمی دهد.
به همین دلیل، برای کامپیوترهای مهندسی، از مقیاس MegaFlops برای تعداد میلیون‌ها عملیات ممیز شناور در ثانیه یا GigaFlops (تعداد میلیاردها عملیات ممیز شناور در ثانیه) استفاده می‌شود.جهت اطلاع دقیق از دوره های پایتون در کرج با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .
اجزای اصلی CPU
در کامپیوتر به آن CPU یا واحد پردازش مرکزی می گویند که گاهی اوقات مغز سیستم نامیده می شود. CPU بر اساس دستورالعمل هایی که دریافت می کند، عملیات لازم را روی داده ها انجام می دهد جهت اطلاع دقیق از دوره های ایلوستریتور در کرج با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .
اجزای اصلی یک CPU عبارت است از:
- واحد محاسبه و منطق (ALU)
- واحد کنترل(CU)
- حافظه ثبات (Register)
- حافظه پنهان (cache)
معیارهای سنجش کیفیت معماری کامپیوتر چیست؟
در مقاله معماری کامپیوتر چیست بد نیست نگاهی به معیارهای سنجش کیفیت معماری کامپیوتر داشته باشیم. استانداردهای اندازه گیری معماری کامپیوتر دارای دو جنبه تحت عناوین عمومیت و کارایی می باشد. عمومیت یعنی معماری فوق برای چه طیفی از کاربردها مناسب و قابل استفاده است؟
کارایی میانگین تعداد اجزایی است که در حین کار با رایانه مشغول هستند. (یعنی تعداد سخت افزاری که کار میکنند)جهت اطلاع دقیق از دوره های مدیریت آموزش الکترونیکی در کرج با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید.
طبقه بندی معماری کامپیوتر
انتظار نداشته باشید که یک نوع دستگاه یا فناوری در هیچ صنعتی وجود داشته باشد. زیرا شرکت ها یا افراد معروف همیشه در حال رقابت با یکدیگر و پیشرفت هستند. در معماری کامپیوتر، این موارد غالب هستند و بسیار متنوع هستند.
اگرچه برخی از آنها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند و برخی دیگر اهمیت کمتری دارند. اما همه معماری کامپیوتر در نظر گرفته می شوند.جهت اطلاع دقیق از دوره های سئو سایت در کرج با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .
طبقه بندی فون نیومن
این طبقه بندی به نام خالق آن، یان فون نویمان نامگذاری شده است. این معماری برای یک کامپیوتر دیجیتال طراحی شده است که در آن سیستم محاسباتی از یک پردازنده مرکزی برای پردازش و از RAM مستقل برای ذخیره دستورالعمل ها استفاده می کند.
امروزه تمامی کامپیوترهای خانگی و اداری از این مدل استفاده می کنند.جهت اطلاع دقیق از دوره های asp.net در کرج با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .
طبقه بندی فلین
آقای مایکل فلین طبقه بندی فلین را در سال 1966 ارائه کرد. در این معماری، رایانه های دیجیتال بر اساس جریان داده ها و تعداد دستورالعمل ها به 4 نوع طبقه بندی می شوند. این چهار دسته بر اساس جریان داده های موجود و تعداد دستورات همزمان تعریف می شوند:جهت اطلاع دقیق از دوره های مربی آموزش الکترونیکی در کرج با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .
- SISD : یک دستور یک داده
- SIMD : یک دستور چند داده
- MISD : چند دستور یک داده
- MIMD : چند دستور چند داده
امروزه فناوری همیشه در حال رشد و شکوفایی است. در چنین مواقعی، ما همچنین به این دانش که معماری کامپیوتر چیست برای بهبود و ارتقای سیستم های کامپیوتری مورد استفاده خود نیاز داریم. زیرا معماری کامپیوتر نحوه کار و پردازش سیستم های کامپیوتری را برای ما تفسیر و تفسیر می کند. بنابراین با یادگیری معماری کامپیوتر بنابراین ما قادر به طراحی سیستم های کامپیوتری و ارتقاء آنها بر اساس نیاز خود هستیم.جهت اطلاع دقیق از دوره های ورد در کرج با شماره های درج شده در وب سایت تماس بگیرید .