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馮諾依曼結構計算機組成部分,計算機組成的一些總結(3)馮諾依曼結構與具體實作...

馮諾依曼結構與具體實作

例如主機闆上采用的是個人計算機上的南北橋結構,CPU對外會連接配接的一塊晶片,叫做北橋,CPU通過北橋晶片通路主存,計算機剛啟動的時候,主存裡面是沒有資訊的,南橋内部內建了很多輸入輸出裝置的控制器,其中就包括硬碟的控制器,硬碟實際上是和南橋晶片相連的,硬碟屬于外部記錄媒體,它内部儲存着計算機系統所需的程式和資料,對硬碟進行配置和通路,本身還需要程式(硬碟驅動程式)來控制。在主機闆上,有一個BIOS晶片,它與南橋相連,儲存着十分重要的程式,包括檢查主機闆上有哪些裝置,這些裝置工作是否正常,BIOS晶片實際上是一顆隻讀存儲器,當系統斷電之後,隻讀存儲器中儲存的資訊是不會丢失的,是以當計算機啟動後,CPU可以依次通過北橋、南橋,通路到BIOS晶片,從裡面取得指令, (BIOS和硬碟一樣,屬于外部記錄媒體,不屬于存儲器的範疇,嚴格的說,BIOS是指這顆隻讀存儲器當中存儲的軟體,它是基本輸入輸出系統的縮寫Basic Input Output System,通常把儲存了BIOS這個軟體的隻讀存儲器稱為BIOS晶片) CPU從BIOS中取出指令後,會依次地檢查主機闆上的各個裝置,包括有顯示卡,通過顯示卡點亮顯示器,檢查鍵盤的存在,之後我們就可以通過鍵盤進行輸入,這些都屬于IO裝置。GPU是圖形處理單元,GPU支援很多複雜的數學運算,擁有很強的運算能力,在高性能的超級計算機中,經常會采用大量的GPU進行運算,從這個意義上講,GPU也承擔了運算器和控制器的一些功能。實際上北橋晶片提供了各個晶片之間互相通路的通道。

在最新的個人計算機的CPU中,不僅包括了主存控制器,還包含了PCIE控制器,在外部可以直接連接配接顯示卡,這樣北橋中最重要的一些部件,都被內建到了CPU晶片中,北橋沒有存在的必要了,于是将北橋中剩餘的一些功能,和南橋晶片整合到一起後,所謂南北橋的架構,其實已經消失了 ,整個個人計算機的主機闆由三片式縮減成兩片式,CPU直接連接配接着主存,還直接連接配接着顯示卡,與原先的南橋直接相連, 這樣将原先通過主機闆的複雜的通路,大多移到了晶片的内部,而晶片内部的資料傳輸率,是遠遠高于主機闆的,這樣就大大提升了系統的性能。

系統晶片

SoC晶片外文名System-on-a-Chip 将計算機或其他電子系統內建為單一晶片的內建電路,在智能手機、平闆電腦等移動計算機裝置上得到廣泛應用

摩爾定律   摩爾的預測是指內建電路的複雜度,現在摩爾定律常見的描述 當價格不變時,內建電路上可容納的半導體數目,約每隔18個月會增加一倍,性能也将提升一倍。

原文:https://www.cnblogs.com/dreamingoutloudly/p/12956209.html