• 计算机组成原理之计算机组成


     首先复习一下计算机发展的一个重要人物冯•诺依曼,他的手稿中提出了这样的结构:

    这是最初的计算机的运行的简化流程:

    然后看下现代计算机的演化进程,这是最开始的带有南北桥的,主板如下,其中有这样几个部分

    CPU:包括CA和CC,也就是中央运算器和中央处理器,处理速度超快

    主存:也叫内存,主存在关机或者停电后不保存任何数据,主存中读写也很快

    南桥:南桥包含各种输入输出的接口,比如有USB,硬盘 ,键盘,音箱,网络等等

    北桥:遥相呼应的一个部件,桥是数据流转的介质,CPU读取主存的数据还必须通过北桥来完成。不仅如此,图中箭头所示,各种数据的交流都要经过北桥

    BIOS芯片:Basick Input Output System,因为主存中不存储数据,那么电脑启动时的一些指令存在哪儿呢,就在这个小芯片里

     上面介绍了最初的结构,接下来看看下图,红色的箭头标示了影响计算机运行速度的关键的位置

    这些位置是CPU和主存的交互以及显卡的输出,我们的CPU 运行得那么快,却要在这些数据交换的位置受拖累,当然是不行的

     主存控制器被放入了CPU中,与主存直接相连,加快速度,解决了主存和CPU之间的交互速度

     PCIe也被放入了CPU,这里面集成显卡部件有时候也会发挥运算器的功能,我们所熟知的GPU也在这里,大型计算机的GPU有时候也会发挥很大作用参与计算

    集成显卡可能不满足用户需求,通常自己会安装一个PCIe显卡。

    我们看到北桥这个枢纽桥完全消失了,没了北桥,南桥的称呼也没意义了,于是取了名字叫PCH,如下图

     

     更进一步,现代的平板电脑,以及掌上电脑等,将所有系统再次集成为单一芯片的集成电路,你使用的平板电脑的主板就是这样的

    以上是计算机组成的一些知识,下一篇主要讲指令系统

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