Textbook:《计算机组成与设计——硬件/软件接口》 HI《计算机体系结构——量化研究方法》 QR 超标量前面讲过超标量的概念。超标量的目的就是实现指令级并行（Instruction Level Parallelism），来解决stall太多的问题。超标量（
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2024-05-21 00:28:45
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概述无论我们做基础架构，还是中间件、大数据、业务架构，计算机功底都是必不可少的一个方面。并且往往越是专家，越注重功底；越是底层架构，对计算机的功底要求越深。 对于一个上层系统开放者来说，熟悉操作系统、网络、数据库的原理，并不是为了要成为操作系统专家、网络专家、数据库专家，而是有下面几方面的作用：做上层开发时，可以很清楚哪些机制是底层的系统并且已经帮我们做了，而哪些机制底层不支持，需要自己去实现。比
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2023-08-27 12:03:44
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计算机架构设计是计算机科学的一个重要分支，涉及到计算机系统的组织结构、功能划分以及各部件之间的交互方式。在软考中，计算机架构设计是一个重要的考察内容，对于从事计算机系统设计和开发的人员来说，掌握计算机架构设计的知识和技能至关重要。
一、计算机架构设计的基本概念
计算机架构设计是指根据计算机系统的需求和目标，对计算机系统的整体结构、组成部件、连接方式以及通信协议等进行设计和规划的过程。它涉及到硬
原创
2024-01-25 14:36:24
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# 超算计算节点架构设计指南
在当今科学计算和大数据处理的背景下，超算计算节点的架构设计变得极为重要。对于新手开发者来说，理解整个设计流程是关键。本文将详细介绍超算计算节点架构设计的步骤，以及每个步骤中需要完成的具体任务和所需的代码示例。
## 设计流程
超算计算节点架构设计的完整流程如下表所示：
| 步骤 | 描述 |
|------|------|
| 1 | 确定需求和目标
架构设计的真正目的
为了解决软件系统复杂度带来的问题。复杂度来源：高性能、高可用、可扩展性、低成本、安全、规模1. 高性能
软件系统中高性能带来的复杂度主要体现在两方面，
一方面是单台计算机内部为了高性能带来的复杂度；
另一方面是多台计算机集群为了高性能带来的复杂度。单机复杂度
计算机内部复杂度最关键的地方就是操作系统。计算机性能的发展本质上是由硬件发展驱动的，尤其是 CPU 的性能发展。著名的“
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2024-04-22 09:22:47
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## 超级计算机架构设计指南
### 介绍
在计算机科学领域，“超级计算机”被广泛认为是处理复杂计算任务的强大工具。设计一个超级计算机的架构是一个复杂而富有挑战性的任务，对新手开发者来说尤为重要。在这篇文章中，我们将逐步分析设计超级计算机的流程，并提供代码示例来帮助你理解。
### 流程概述
设计超级计算机通常可分为以下几个步骤：
| 步骤
这里写目录标题计算机设计(L3)计算机性能(L4)Amdahl定律CPU时间Cache(L7)缓存优化(L8)指令级并行ILP循环展开分支预测动态调度数据级并行DLPVectorSIMD扩展GPU线程级并行Thread Level Parallelism TLP 计算机设计(L3)系统设计模型 Gajski Y-Chart 三个设计角度（行为、结构、物理/几何）， 四个抽象层次（电路级、逻辑门级
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2023-07-30 17:34:02
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# 智算和超算计算架构设计指南
在当今技术快速发展的时代，智算（智能计算）和超算（超级计算）已成为推动科学和工程领域创新的重要工具。作为一名刚入行的小白，要设计这样的计算架构，第一步是明确整个流程以及每一步需要的实现细节。本文将为你提供一个详细的指南，帮助你掌握智算和超算计算架构设计。
## 设计流程概述
以下表格展示了智算和超算计算架构设计的基本步骤：
| 步骤 | 名称
按照计划，这两台超算将先后于2022年、2023年投入使用。
日前，美国能源部公布了一份需求方案说明书，称计划投资18亿美元开发至少两台新的百亿亿次级超级计算机，以谋求美国在高性能计算领域的领导地位。
事实上，根据说明书的内容显示，能源部计划开发的百亿亿次级超算共有三台，只不过，由于第三台还属于“潜在系统”，最后究竟是否开发还需要视情况
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2023-10-28 07:54:33
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01超级计算机和FPGA1、超算? 大数据、基因科学、金融工程、人工智能、新材料设计、制药和医疗工程、气象灾害预测等领域所涉及的计算处理，家用个人计算机级别的性能是远远不够的。超级计算机(以下简称超算)就是为了解决这种超大规模的问题而开发的。超算并没有一个明确的定义， 通常所说的超算大致是性能在家用计算机的1000倍以上，或者理论性能在50 TFLOPST以
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2023-10-18 22:29:07
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现在我们生活在一个高度信息化的世界，我们每天都在使用电脑，手机这些东西，所有的这些东西都属于计算机的范畴，计算机的最底层是由硬件组成的，在硬件之上，我们会加设操作系统，在操作系统之上，我们在安装一下常用的应用软件，这样我们就能得到一些方便应用的计算机了，另外，通过计算机网络，使得所有的计算机都实现互联互通，所以这就是我们生活的信息化世界的一个模型。具体如下图所示：计算机组成原理就是研究计算机硬件在
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2024-06-21 09:15:32
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目录导读与总结汇总思维导图 导读与总结这是一份涵盖计算机组成原理基础知识的思维导图，它包括计算机系统的层次结构、指令和指令执行、CPU的组成和工作原理、存储器的层次结构和管理、输入输出设备的原理和接口、以及汇编语言的基础知识。通过这份思维导图，读者可以了解计算机系统的组成和工作原理，以及各个组成部分之间的关系。首先，导图介绍了计算机系统的层次结构，包括硬件层、操作系统层、高级语言层和应用程序层。
一、计算机硬件的组成控制器。控制器是分析和执行指令的部件，也是统一指挥并控制计算机各部件协调工作的中心部件，所依据的是机器指令。控制器的组成包含如下：程序计数器PC：存储下一条要执行指令的地址；指令寄存器IR：存储即将执行的指令；指令译码器ID：对指令中的操作码字段进行分析解释；时序部件：提供时序控制信号。运算器。运算器也称为算术逻辑单元（ArithmeticandLogicUnit，ALU），其
计算机的五大组成部分：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备 多核CPU硬件架构介绍Flynn于1972年提出了计算平台的Flynn分类法，主要根据指令流和数据流来分类，共分为四种类型的计算平台，如下图所示：单指令流单数据流机器（SISD）SISD机器是一种传统的串行计算机，它的硬件不支持任何形式的并行计算，所有的指令都是串行执行。并且在某个时钟周期内，CPU只能处理一个数据流。因此
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2023-09-22 20:52:15
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“These are eight great ideas that computer architects have invented in the last 60 years of computer design. They are so powerful they have lasted long after the first computer that used them, with ne
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2022-10-16 21:34:55
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# 经典复杂指令集计算机架构设计入门
随着计算机技术的快速发展，计算机架构设计逐渐成为计算机科学与工程领域的重要研究方向。经典复杂指令集计算机（CISC）架构设计被广泛应用于各类计算机中，掌握其设计方法是每位开发者的必修课。本文将为刚入行的小白开发者详细介绍经典复杂指令集计算机架构设计的整体流程，并逐步指导每个步骤的实现，最后通过甘特图和ER图来帮助理解设计的各个方面。
## 设计流程概述
前言大家好，我是小彭。上一篇文章里，我们讨论了可计算问题与图灵机的计算机模型。在理解了图灵机模型后，我们将从和图灵同时代的另一位计算机科学家提出的 “冯·诺依曼架构” 开始，正式开始计算机组成原理的核心内容。那么，冯·诺依曼架构是怎样的结构呢，冯·诺依曼架构是基于图灵机的吗，我们现在用的手机和电脑还在使用冯·诺依曼架构吗？今天我们将围绕这些问题展开。学习路线图：1. 计算机的早期历史在 1936
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2024-01-11 22:18:25
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1.1 计算机系统简介 1.1.1计算机的软硬件概念 从整体上看，计算机系统主要由软件和硬件两部分组成。计算机组成原理主要是来研究计算机硬件。硬件：计算机的实体部分 经过几十年的发展，从电子管计算机，发展为晶体管计算机，再到后来的集成电路计算机，到如今的超大规模集成电路计算机。 软件：由人们事先编制好的具有特殊功能的程序组成，通常把这类程序寄寓于各类媒体（如RAM、ROM、磁带、磁盘、光盘等）1.
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2024-07-09 22:06:46
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计算机系统可以采用不同的方式进行组织，大致可按照其采用的通用处理器数量来进行分类。 1. 单处理器系统 目前绝大多数的系统都是采用单处理器系统。在单处理系统中，有一个主CPU可以执行通用指令集，包括来自用户进程的指令。2. 多处理器系统 尽管多数的现代操作系统都是属于单处理器系统，但多处理器系统（也称为并行系统、紧耦合系统）也日益重要。这类系统的一个特点就是会共享设备等资源，例如
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2023-08-19 21:12:42
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计算机架构介绍CPUCPU是具有特定功能的芯片，里头含有微指令集。而根据指令集的设计主要分为两种设计理念：精简指令集（RISC：微指令集较为精简，每个指令的执行时间都很短，完成的操作也很单纯，指令的执行性能较佳；但若要做复杂的事情，就要由多个指令来完成）和复杂指令集（CISC：每个小指令可以执行一些较低阶的硬件操作，指令数目多而且复杂，每条指令的长度也不相同）。其中精简指令集CPU主要有Sun公司
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2023-08-10 20:21:52
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