01 课程介绍、设计的内容、加快经常性事件、Amdahl

目录

定义及课程介绍：

AIPSN金字塔：

基础知识：

计算机系统设计的内容

加快经常性事件：

Amdahl定律：

加速比定：

Amdahl公式：

定律分析：

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1. 定义及课程介绍：

   1. 英文名称：

      1. Computer Architecture

   2. AIPSN金字塔：

      1. A：Acceleration、Amdahl
         1. 总目标：快！
         2. 总原理：加快经常性事件
         3. 量化原理：Amdahl定理
            1. Sn=1/((1-Fe)+Fe/Se)
         4. CPU性能公式：
            1. CPU时间=IC*CPI*时钟周期时间
         5. 程序的局部性原理
      2. I：Instruction、Interface
         1. 指令系统
         2. 指令集：
            1. CISC
            2. RISC
      3. P：Processing、parallel
         1. SISD：单指令流单数据流
         2. SIMD：单指令流多数据流
         3. MISD：多指令流单数据流
         4. MIMD：多指令流多数据流
      4. S：Storage、System
      5. N：Network、Connection

2. 基础知识：

   1. 三个概念
      1. 物质
      2. 能量
      3. 信息
   2. 理论基础：图灵机架构：
   3. 结构基础：冯诺依曼体系结构：
   4. 物质基础：摩尔定律：
      1. 芯片上晶体管的数量没18-24个月翻一番

3. 计算机系统设计的内容

   1. 计算机算术：
   2. 指令集设计（ISA）：
   3. CPU、内存系统、IO系统、多处理器和网络设计
   4. 多核处理器设计、片上网络、并行编程模型、节能
   5. 。。。

4. 加快经常性事件：

   1. 加快占用时间最多的事件效果更好
   2. 复杂指令集：
      1.  
   3. 精简指令集
      1. 90%的时间用的是10%的指令
      2. 把剩余的90%的指令丢掉，换成更多的晶体管

5. Amdahl定律：

   1. 加速比定：

      1. 加速比=（新速度/老速度）=(老时间/新时间)=T0/Tn

   2. Amdahl公式：

      1. Sn=1/((1-Fe)+Fe/Se)
         1. Fe：可加速部分
         2. Se：部分加速比
         3. 1-Fe：剩余的不可加速部分 

   3. 定律分析：

      1. 当Fe趋于0，Sn趋于1
      2. 所以需要增加可加速部分所占有的比例Fe以及部分加速比Se
         1. 加快Fe的效果比加快Se效果更好一些