La arquitectura de computadora se refiere tanto al diseño de las interfaces externas de una computadora (conjuntos de instrucciones) como a la implementación interna de una computadora (microarquitectura). El objetivo de estas decisiones de diseño es optimizar la velocidad, la eficiencia energética, el tamaño o el costo al tiempo que satisface las limitaciones del resto.
He leído un poco sobre la construcción de una computadora digital en Shocken / Nisan: The Elements of Computing Systems . Pero este libro no dice nada sobre ciertos aspectos eléctricos en las computadoras, por ejemplo: a menudo se dice que 0 y 1 están representados por voltaje, si el voltaje está...
Mientras observaba SATA, PCIe, USB, SD UHS-II, me sorprendió que todos fueran iguales: flujo de bits serie digital, transmitido utilizando pares diferenciales (generalmente codificados en 8b / 10b), con algunas diferencias en las capas de enlace / protocolo. ¿Porque? ¿Por qué esto se convirtió en...
La página de instrucciones por segundo de Wikipedia dice que un i7 3630QM entrega ~ 110,000 MIPS a una frecuencia de 3.2 GHz; sería (110 / 3.2 instrucciones) / 4 núcleos = ~ 8.6 instrucciones por ciclo por núcleo ?! ¿Cómo puede un solo núcleo entregar más de una instrucción por ciclo? Según tengo...
¿Por qué es esto un estándar para puertas AND? ¿Cuándo podría hacerse con dos FET y una resistencia en su
Aquí hay una captura de pantalla de un punto de referencia de caché: En el punto de referencia, la velocidad de lectura del caché L1 es de aproximadamente 186 GB / s, con una latencia de aproximadamente 3-4 ciclos de reloj. ¿Cómo se alcanza tal velocidad? Considere la memoria aquí: la velocidad...
¿Sería teóricamente posible acelerar los procesadores modernos si uno usara aritmética de señal analógica (a costa de la precisión y la precisión) en lugar de FPU digitales (CPU -> DAC -> FPU analógica -> ADC -> CPU)? ¿Es posible la división de señal analógica (ya que la multiplicación...
Estaba leyendo esta pregunta muy interesante sobre Stack Overflow: ¿La multiplicación entera se realiza realmente a la misma velocidad que la suma en una CPU moderna? Uno de los comentarios decía: "No vale nada que en Haswell, el rendimiento de multiplicación de FP sea el doble que el de la...
Estoy tratando de entender por qué el hardware abierto es mucho más difícil de encontrar que el software. Intenté buscar en línea y no pude encontrar una explicación satisfactoria. Entiendo que el hardware es mucho más fácil de mantener patentado y mucho más difícil (imposible) realizar ingeniería...
Estoy tomando un curso de diseño de sistemas informáticos y mi profesor nos dijo que en los sistemas digitales, los voltajes convencionales utilizados para denotar un 0 digital y un 1 digital han cambiado con los años. Aparentemente, en los años 80, se usaba 5 V como "alto" y 1 V para denotar un...
Suposiciones Arquitectura de la computadora: describe cómo los diferentes módulos de un procesador interactúan entre sí. Una arquitectura de computadora se define usando vhdlarchivos Organización de la computadora: describe el diseño físico de los módulos del procesador en silicio. Una...
Dado el mismo número de etapas de la tubería y el mismo nodo de fabricación (por ejemplo, 65 nm) y el mismo voltaje, los dispositivos simples deberían funcionar más rápido que los más complicados. Además, la fusión de varias etapas de canalización en una sola no debería reducirse en un factor mayor...
Encontré una arquitectura de placa base aquí: Este parece ser el diseño típico de las placas base. EDITAR: Bueno, aparentemente ya no es tan típico. ¿Por qué la CPU se conecta a solo 1 bus? Ese autobús frontal parece un gran cuello de botella. ¿No sería mejor dar 2 o 3 buses directamente a la...
He estado leyendo sobre CPU recientemente y supe que todos los bloques lógicos y la memoria en la CPU pueden estar hechos de transistores. Entonces, ¿es el único componente electrónico en la CPU? Editar (Hecho después de las dos primeras respuestas): Pero Making of CPU solo habla de proyectar...
Enseño el único curso de arquitectura de computadoras en una universidad de artes liberales. El curso es obligatorio para la informática mayor y menor. No tenemos cursos de ingeniería informática, ingeniería eléctrica, hardware, etc. Mi objetivo principal en el curso es que los estudiantes...
Mi CPU Intel cambia la velocidad del reloj dependiendo del uso, pero ¿cómo decide a qué velocidad de reloj ejecutar? ¿La velocidad del reloj la determina el software del sistema operativo utilizando un algoritmo o está basado en hardware? ¿Depende del número de interrupciones? ¿La rotación de...
¿Por qué las computadoras solo usan 0 y 1? ¿La adición de otros números como 2 o 3 no acelerará las computadoras? Además, 2 y 3 se pueden usar para acortar la longitud de bits de los enteros (2 y 3 se pueden usar para terminar un entero, de modo que el número 1 solo necesita uno dos bits). ¿Por...
A temperaturas más altas, ¿las computadoras serán más rápidas? Evidentemente, uno siempre quiere enfriar una computadora, ya que las temperaturas más altas pueden dañar los componentes centrales. Sin embargo, ¿es una interacción entre el silicio, que a temperaturas más altas liberará más...
Esta respuesta a una pregunta en StackOverflow sobre lo que significa la banca en el contexto de los registros almacenados de ARM indica que existe cierta confusión sobre el significado de la banca cuando se aplica a los registros. ¿Qué significa la banca con respecto a los
Según el diseño digital y la arquitectura de computadoras de Harris y Harris, hay varias formas de implementar un procesador MIPS, que incluyen las siguientes: La microarquitectura de ciclo único ejecuta una instrucción completa en un ciclo. (...) La microarquitectura multiciclo ejecuta...
Estoy construyendo una CPU simple de 16 bits en Logisim y tengo la ALU lista y los códigos de operación que quiero tener. Ahora me resulta muy difícil encontrar la codificación correcta para los comandos, de modo que los diferentes subcircuitos (por ejemplo, lógica, aritmética) no necesiten todos...