Bài 1:Tổng quan về máy tính - Lê Trí Anh

TH028 – Kiến trúc máy tính và hợp ngữ
Bài 1. Tổng quan về máy tính

Lê Trí Anh


Bài giảng có sử dụng tư liệu từ trang />

Mục tiêu
• Sau bài này, SV có khả năng:
– Trình bày những nét đặc trưng của các thế hệ
máy tính điện tử
– Liệt kê 5 bộ phận cơ bản của máy tính
– Giải thích mơ hình abstraction layers
– Phát biểu quy luật Moore
– Giải thích các khái niệm wafer, chip, package

LTA08

2


Non-digital Computers

/>LTA08

3


Thế hệ 1

Vacuum tube

IBM 700
LTA08

4


ENIAC

LTA08

5


Thế hệ 2

IBM 7094

Transistor

/>
6


Thế hệ 3

Integrated circuit (IC)

IBM 360

/>
7


Thế hệ 4

Intel 4004 with 2300 transistors inside

XT computer with Intel 8086 chip

8


Ngày nay

478.2 teraFLOPS

/>
9


Thế hệ 5 ???

10


Các thế hệ máy tính
Thế hệ Khoảng thời gian Cơng nghệ

LTA08

1

1940-1956

Vacuum Tubes

2

1956-1963

Transistors

3

1964-1971

Integrated Circuits

4

1971-nay

Microprocessors

5

Tương lai

Artificial intelligence,

Parallel processing

11


Bare Die

Chip in Package

• Primarily Crystalline Silicon
• 1mm - 25mm on a side
• 2007 feature size ~ 65 nm = 65 x 10-9 m
(then 45, 32, 22, and 16 [by yr 2013])
• 100 - 1000M transistors
• (25 - 100M “logic gates”)
• 3 - 10 conductive layers
• “CMOS” (complementary metal oxide
semiconductor) - most common.
• Package provides:
• spreading of chip-level signal paths to
board-level
• heat dissipation.

• Ceramic or plastic with gold wires.


Printed Circuit Boards
• fiberglass or ceramic
• 1-20 conductive
layers

• 1-20 in on a side
• IC packages are
soldered down.
• Provides:
– Mechanical support
– Distribution of power
and heat.
LTA08


Quy luật Moore

The number of transistors that can be inexpensively placed
on an integrated circuit is increasing exponentially,
doubling approximately every two years

LTA08


5 bộ phận cơ bản

Computer
Processor
Control
(“brain”)
Datapath
(“brawn”)

Memory
(where

programs,
data
live when
running)

Devices
Input

Output

Keyboard,
Mouse
Disk
(where
programs,
data
live when
not running)

Display,
Printer
LTA08


Abstraction layers
Application (ex: browser)

Software

Hardware

Compiler

Operating
System

Assembler
Processor Memory I/O system

Instruction Set
Architecture

Datapath & Control
Digital Design
Circuit Design
transistors

LTA08

16


Level of presentation
High Level Language
Program (e.g., C)
Compiler
Assembly Language
Program (e.g.,MIPS)
Assembler
Machine Language

Program (MIPS)
Machine
Interpretation
Hardware Architecture Description
(e.g., block diagrams)
Architecture
Implementation
Logic Circuit Description
(Circuit Schematic Diagrams)

temp = v[k];
v[k] = v[k+1];
v[k+1] = temp;
lw
lw
sw
sw
0000
1010
1100
0101

$t0, 0($2)
$t1, 4($2)
$t1, 0($2)
$t0, 4($2)
1001
1111
0110
1000

1100
0101
1010
0000

0110
1000
1111
1001

1010
0000
0101
1100

1111
1001
1000
0110

0101
1100
0000
1010

1000
0110
1001
1111

Bài tập về nhà
• Đọc
– />– 01_Timeline.pdf
– 02_Hardware.pdf
– Chương 1, P&H

LTA08

18