计算机的体系结构有哪些

作者&投稿:由蒋 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

计算机的体系结构有如下三种:

(1)单处理器的体系结构

在分级存储的计算机中,对一个CPU来说,决定持续存储器带宽的关键因素是cache的未命中等待时间。目前,采用cache的机器其存储系统有了显著的变化,存储器访问中等待时间与传输时间之比大大改变,1990年20MHz的机器等待时间和传输时间大致相等,1995年100MHz的机器中等待时间占了绝大部分。

(2)共享内存的体系结构

向量机属于共享内存体系结构(分布式共享内存机器除外)。它大大简化了cache的一致性难题和所造成的等待时间(处理延迟)。但是,向量机要比共享存储器或分级存储器的超标量机昂贵。

具有cache的机器和向量共享存储器计算机都有固定的存储器带宽限制,也就是说它的机器均衡性数值随着处理器数目增加而加大,因而处理器数目有一个极限值。典型的情况是,共享存储器系统在各个处理器之间是非阻塞的(nonblocking),从而允许多个CPU并发活动,这样可以补偿由于等待时间造成的较大延迟。

当使用多个处理器时,机器的cache命中率由等待时间、带宽限制和总线/网络/交叉开关控制器的限制共同决定。在向量计算机中,限制主要在带宽上而不是等待时间。

(3)对称多处理(SMP)共享存储器系统

对称多处理(SMP)节点包含两个或两个以上完全相同的处理器,在处理上没有主/从之分。每个处理器对节点计算资源享有同等访问权。节点内的处理器和内存之间的互联必须利用可以保持一致性的互联方案。一致性意指无论在任何时候,处理器只能为内存的每个数据保持或共享唯一一个数值。

SMP共享存储器系统把多个处理器与一个集中的存储器相连。在SMP环境中,所有处理器都通过总线访问同一个系统的物理存储器,这就意味着SMP系统只运行操作系统的一个拷贝。为单处理器系统编写的应用程序可以毫无改变地在SMP系统中运行。因此SMP系统有时也被称为均匀存储器。对于所有处理器来说,访问存储器中的任何地址所需的时间都是一致的。

SMP体系结构的缺点是可伸缩性有限,因为存储器接口达到饱和时增加处理器并不能获得更高的性能。SMP处理器数目一般最多可达到32个。



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计算机的体系结构有哪些
答:计算机的体系结构有如下三种:(1)单处理器的体系结构 在分级存储的计算机中,对一个CPU来说,决定持续存储器带宽的关键因素是cache的未命中等待时间。目前,采用cache的机器其存储系统有了显著的变化,存储器访问中等待时间与传输时间之比大大改变,1990年20MHz的机器等待时间和传输时间大致相等,1995年100...

云计算体系结构包括哪些
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计算机有几层结构?
答:1、硬件层 计算机的硬件层包括各种硬件设备,例如中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显示器等。这一层主要负责计算机硬件的物理实现和运行,是计算机整个层次结构的基础。硬件层 2、微程序层 微程序层是介于硬件层和指令集体系结构层之间的一层,负责将指令集体系结构层中的指令翻译成硬件层可以执行的微指令...

冯·诺依曼计算机体系结构主要包括哪些部分?
答:冯诺依曼计算机体系结构主要由五大部件组成:1、存储器用来存放数据和程序;2、运算器主要运行算数运算和逻辑运算,并将中间结果暂存到运算器中;3、控制器主要用来控制和指挥程序和数据的输入运行,以及处理运算结果;4、输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能够识别的信息形式,常见的有键盘,鼠标等...

计算机系统有几部分组成?
答:硬件的系统包括:控制器、运算器、储存设备、输入设备、输出设备五个部分 硬件系统主要由中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种外部设备组成。中央处理器是对信息进行高速运算处理的主要部件,其处理速度可达每秒几亿次以上操作。存储器用于存储程序、数据和文件,常由快速的主存储器(容量可达数百兆字节...

计算机的结构有哪些?
答:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。主要特点有:1、单处理机结构,机器以运算器为中心;2、采用程序存储思想;3、指令和数据一样可以参与运算;4、 数据以二进制表示;5、将软件和硬件完全分离;6、指令由操作码和操作数组成。

计算机的体系结构由哪些部分所组成?
答:根据冯诺依曼体系结构构成的计算机,必须具有如下功能:把需要的程序和数据送至计算机中。必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。能够根据需要控制程序走向,并能根据指令控制机器的各部件协调操作。能够按照要求将处理结果输出给...

计算机的体系结构是什么?
答:因此冯·诺依曼又被称为“现代计算机之父”。EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成,包括:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备,并描述了这五部分的职能和相互关系.报告中,诺伊曼对EDVAC中的两大设计思想作了进一步的论证,为计算机的设计树立了一座里程碑。

计算机组成与体系架构
答:现代计算机脱胎于冯诺依曼结构,其体系结构一般包括:主机(CPU,主存储器即内存)和外设(输入输出设备如键盘鼠标显示器,辅助存储器即硬盘)。一个典型的实物计算机如下图所示:内存按字编码是8位,按字节编码是16位或者32位 假设内存最小单位为X(8,16,32)位, 该内存由M片存储芯片构成,每片...

简述计算机系统的体系结构
答:简述计算机系统的体系结构:计算机体系结构是指根据属性和功能不同而划分的计算机理论组成部分及计算机基本工作原理、理论的总称。其中计算机理论组成部分并不单与某一个实际硬件相挂钩,如存储部分就包括寄存器、内存、硬盘等。计算机体系结构是程序员所看到的计算机的属性,即计算机的逻辑结构和功能特征,包括...