هندسة الحاسوب

رسم تخطيطي لجهاز كمبيوتر أساسي مزود بوحدة معالجة مركزية أحادية المعالج. تشير الخطوط السوداء إلى تدفق البيانات ، بينما تشير الخطوط الحمراء إلى تدفق التحكم. تشير الأسهم إلى اتجاه التدفق.

في هندسة الكمبيوتر ، تعتبر هندسة الكمبيوتر مجموعة من القواعد والأساليب التي تصف وظائف أنظمة الكمبيوتر وتنظيمها وتنفيذها . تشير بنية النظام إلى هيكله من حيث المكونات المحددة بشكل منفصل لذلك النظام وعلاقاتها المتبادلة. ^[1]

تعرّفها بعض تعريفات العمارة على أنها تصف القدرات ونموذج البرمجة للكمبيوتر ولكن ليس تنفيذًا معينًا. ^[2] في تعريفات أخرى ، تتضمن بنية الكمبيوتر تصميم هندسة مجموعة التعليمات ، وتصميم العمارة الدقيقة ، والتصميم المنطقي ، والتنفيذ . ^[3]

التاريخ

كانت أول بنية كمبيوتر موثقة في المراسلات بين تشارلز باباج وأدا لوفليس ، التي تصف المحرك التحليلي . عند بناء الكمبيوتر Z1 في عام 1936 ، وصف Konrad Zuse في طلبي براءة اختراع لمشروعاته المستقبلية أنه يمكن تخزين تعليمات الآلة في نفس التخزين المستخدم للبيانات ، أي مفهوم البرنامج المخزن . ^[4]^[5] هناك مثالان آخران مبكران وهامان هما:

ورقة جون فون نيومان عام 1945 ، المسودة الأولى لتقرير عن EDVAC ، والتي وصفت تنظيمًا للعناصر المنطقية ؛ ^[6] و
الآلة الحاسبة الإلكترونية المقترحة الأكثر تفصيلاً لآلان تورينج لمحرك الحوسبة الأوتوماتيكية ، 1945 والتي استشهدت بورقة جون فون نيومان . ^[7]

يمكن إرجاع مصطلح "الهندسة المعمارية" في أدبيات الكمبيوتر إلى أعمال Lyle R. اتصال بحثي حول Stretch ، وهو كمبيوتر عملاق طورته شركة IBM لمختبر لوس ألاموس الوطني (كان يُعرف في ذلك الوقت باسم مختبر لوس ألاموس العلمي). لوصف مستوى التفاصيل لمناقشة الكمبيوتر المزخرف الفاخر ، أشار إلى أن وصفه للتنسيقات وأنواع التعليمات ومعلمات الأجهزة وتحسينات السرعة كان على مستوى "بنية النظام" ، وهو مصطلح بدا أكثر فائدة من "تنظيم الآلة" ". ^[8]

بعد ذلك ، افتتح Brooks ، وهو مصمم Stretch ، الفصل الثاني من كتاب بعنوان التخطيط لنظام الكمبيوتر: Project Stretch بالقول: "هندسة الكمبيوتر ، مثل الهندسة المعمارية الأخرى ، هي فن تحديد احتياجات مستخدم الهيكل ثم التصميم تلبية هذه الاحتياجات بأكبر قدر ممكن من الفعالية في ظل القيود الاقتصادية والتكنولوجية ". ^[9]

واصل Brooks المساعدة في تطوير خط IBM System / 360 (يسمى الآن IBM zSeries ) من أجهزة الكمبيوتر ، حيث أصبحت "الهندسة المعمارية" اسمًا يحدد "ما يحتاج المستخدم إلى معرفته". ^[10] في وقت لاحق ، استخدم مستخدمو الكمبيوتر المصطلح بعدة طرق أقل وضوحًا. ^[11]

تم تصميم أقدم معماريات الكمبيوتر على الورق ثم تم دمجها مباشرة في شكل الأجهزة النهائي. ^[12] في وقت لاحق ، تم بناء النماذج الأولية لبنية الكمبيوتر فعليًا في شكل جهاز كمبيوتر منطق الترانزستور والترانزستور (TTL) - مثل النماذج الأولية لـ 6800 و PA-RISC - تم اختبارها وتعديلها قبل الالتزام بالشكل النهائي للأجهزة . اعتبارًا من تسعينيات القرن الماضي ، تم "بناء" واختبار وتعديل الأبنية الحاسوبية الجديدة - داخل بعض هندسة الكمبيوتر الأخرى في محاكي هندسة الكمبيوتر ؛ أو داخل FPGA كمعالج دقيق ناعم ؛ أو كليهما — قبل الالتزام بنموذج الأجهزة النهائي. ^[13]

الفئات الفرعية

يتكون تخصص هندسة الكمبيوتر من ثلاث فئات فرعية رئيسية: ^[14]

بنية مجموعة التعليمات (ISA): تحدد رمز الجهاز الذي يقرأه المعالج ويعمل وفقًا له بالإضافة إلى حجم الكلمة وأوضاع عنوان الذاكرة وسجلات المعالجونوع البيانات .
الهندسة المعمارية المصغرة : تُعرف أيضًا باسم "تنظيم الكمبيوتر" ، وهي تصف كيفية قيام معالج معين بتنفيذ ISA. ^[15] حجم ذاكرة التخزين المؤقت لوحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر ، على سبيل المثال ، هي مشكلة لا علاقة لها عمومًا بـ ISA.
تصميم الأنظمة : يشمل جميع مكونات الأجهزة الأخرى داخل نظام الحوسبة ، مثل معالجة البيانات بخلاف وحدة المعالجة المركزية (على سبيل المثال ، الوصول المباشر للذاكرة ) ، والمحاكاة الافتراضية ، والمعالجة المتعددة .

هناك تقنيات أخرى في هندسة الكمبيوتر. تُستخدم التقنيات التالية في الشركات الكبرى مثل Intel ، وقد قُدرت في عام 2002 ^[14] بحساب 1٪ من إجمالي هندسة الكمبيوتر:

العمارة الكلية : الطبقات المعمارية أكثر تجريدًا من العمارة الدقيقة
بنية مجموعة تعليمات التجميع : قد يحول المُجمِّع الذكي لغة تجميع مجردة شائعة في مجموعة من الآلات إلى لغة آلة مختلفة قليلاً لتطبيقات مختلفة .
العمارة الكلية المرئية للمبرمج : أدوات اللغة ذات المستوى الأعلى مثل المجمعين قد تحدد واجهة متسقة أو تتعاقد مع المبرمجين الذين يستخدمونها ، وتلخيص الاختلافات بين ISA الأساسية و UISA والبنى الدقيقة . على سبيل المثال ، تحدد معايير C أو C ++ أو Java بنيات ماكرو مرئية مختلفة للمبرمج.

الرمز الصغير : الرمز الصغير هو برنامج يترجم التعليمات ليتم تشغيلها على شريحة. إنه يعمل كغلاف حول الجهاز ، ويقدم نسخة مفضلة من واجهة مجموعة تعليمات الجهاز. توفر ميزة ترجمة التعليمات هذه خيارات مرنة لمصممي الشرائح: على سبيل المثال 1. يمكن لنسخة محسنة جديدة من الشريحة استخدام الرمز الصغير لتقديم نفس مجموعة التعليمات تمامًا مثل إصدار الشريحة القديم ، لذلك سيتم تشغيل جميع البرامج التي تستهدف مجموعة التعليمات هذه على الشريحة الجديدة بدون بحاجة إلى تغييرات. على سبيل المثال 2. يمكن أن يقدم الرمز الصغير مجموعة متنوعة من مجموعات التعليمات لنفس الشريحة الأساسية ، مما يسمح لها بتشغيل مجموعة متنوعة من البرامج.

UISA : بنية مجموعة تعليمات المستخدم ، تشير إلى واحدة من ثلاث مجموعات فرعية من تعليمات RISC CPU المقدمة من معالجات PowerPC RISC. المجموعة الفرعية UISA ، هي تلك تعليمات RISC التي تهم مطوري التطبيقات. المجموعتان الفرعيتان الأخريان هما تعليمات VEA (هندسة البيئة الافتراضية) المستخدمة من قبل مطوري أنظمة المحاكاة الافتراضية ، و OEA (هندسة بيئة التشغيل) التي يستخدمها مطورو نظام التشغيل. ^[16]

هندسة الدبوس : وظائف الأجهزة التي يجب أن يوفرها المعالج الدقيق لمنصة الأجهزة ، على سبيل المثال ، دبابيس x86 A20M أو FERR / IGNNE أو FLUSH. أيضًا ، الرسائل التي يجب أن يرسلها المعالج حتى يمكن إبطال (إفراغ) ذاكرات التخزين المؤقت الخارجية. تعد وظائف هندسة الدبوس أكثر مرونة من وظائف ISA لأن الأجهزة الخارجية يمكن أن تتكيف مع الترميزات الجديدة ، أو التغيير من دبوس إلى رسالة. مصطلح "العمارة" مناسب ، لأنه يجب توفير الوظائف للأنظمة المتوافقة ، حتى لو تغيرت الطريقة التفصيلية.

الأدوار

التعريف

تهتم هندسة الكمبيوتر بموازنة أداء نظام الكمبيوتر وكفاءته وتكلفته وموثوقيته. يمكن استخدام حالة بنية مجموعة التعليمات لتوضيح توازن هذه العوامل المتنافسة. تمكّن مجموعات التعليمات الأكثر تعقيدًا المبرمجين من كتابة برامج أكثر كفاءة في استخدام المساحة ، نظرًا لأن التعليمات الفردية يمكن أن ترمز بعض التجريد ذي المستوى الأعلى (مثل تعليمات x86 Loop). ^[17] ومع ذلك ، فإن التعليمات الأطول والأكثر تعقيدًا تستغرق وقتًا أطول لفك تشفير المعالج ويمكن أن تكون أكثر تكلفة في التنفيذ الفعال. كما أن التعقيد المتزايد من مجموعة التعليمات الكبيرة يخلق مساحة أكبر لعدم الموثوقية عندما تتفاعل التعليمات بطرق غير متوقعة.

يتضمن التنفيذ تصميم الدوائر المتكاملة والتعبئة والطاقة والتبريد. يتطلب تحسين التصميم الإلمام بالمترجمات وأنظمة التشغيل للتصميم المنطقي والتعبئة. ^[18]

بنية مجموعة التعليمات

بنية مجموعة التعليمات (ISA) هي الواجهة بين برامج وأجهزة الكمبيوتر ويمكن أيضًا اعتبارها وجهة نظر المبرمج للجهاز. لا تفهم أجهزة الكمبيوتر لغات البرمجة عالية المستوى مثل Java أو C ++ أو معظم لغات البرمجة المستخدمة. لا يفهم المعالج سوى التعليمات المشفرة بأسلوب رقمي ما ، عادةً كأرقام ثنائية . تقوم أدوات البرمجيات ، مثل المترجمات ، بترجمة تلك اللغات عالية المستوى إلى تعليمات يمكن للمعالج فهمها.

إلى جانب التعليمات ، تحدد ISA العناصر الموجودة في الكمبيوتر المتاحة للبرنامج - على سبيل المثال ، أنواع البيانات ، والسجلات ، وأنماط العنونة ، والذاكرة. التعليمات تحدد مكان هذه العناصر المتاحة مع فهارس السجل (أو الأسماء) وأنماط عنونة الذاكرة.

عادةً ما يتم وصف ISA لجهاز الكمبيوتر في دليل تعليمات صغير يصف كيفية تشفير التعليمات. أيضا ، قد تحدد أسماء ذاكري قصيرة (غامضة) للتعليمات. يمكن التعرف على الأسماء بواسطة أداة تطوير برمجيات تسمى المُجمِّع . المُجمِّع هو برنامج كمبيوتر يترجم نموذجًا مقروءًا من قِبل الإنسان من ISA إلى نموذج يمكن قراءته بواسطة الكمبيوتر. تتوفر أيضًا أدوات التفكيك على نطاق واسع ، عادةً في برامج تصحيح الأخطاء والبرامج لعزل وتصحيح الأعطال في برامج الكمبيوتر الثنائية.

تختلف المعايير الدولية للتدقيق من حيث الجودة والاكتمال. تتنازل ISA الجيدة بين راحة المبرمج (مدى سهولة فهم الكود) ، وحجم الكود (مقدار الكود المطلوب للقيام بعمل معين) ، وتكلفة الكمبيوتر لتفسير التعليمات (المزيد من التعقيد يعني المزيد من الأجهزة اللازمة فك الشفرة وتنفيذ التعليمات) ، وسرعة الكمبيوتر (مع وجود أجهزة فك تشفير أكثر تعقيدًا ، يأتي وقت أطول لفك التشفير). تحدد منظمة الذاكرة كيفية تفاعل التعليمات مع الذاكرة ، وكيف تتفاعل الذاكرة مع نفسها.

أثناء محاكاة التصميم ، يمكن للمحاكيات تشغيل برامج مكتوبة في مجموعة تعليمات مقترحة. يمكن للمحاكيات الحديثة قياس الحجم والتكلفة والسرعة لتحديد ما إذا كان معيار ISA معين يلبي أهدافه.

تنظيم الكمبيوتر

يساعد تنظيم الكمبيوتر على تحسين المنتجات القائمة على الأداء. على سبيل المثال ، يحتاج مهندسو البرمجيات إلى معرفة قوة المعالجة للمعالجات. قد يحتاجون إلى تحسين البرنامج من أجل الحصول على أفضل أداء بأقل سعر. قد يتطلب هذا تحليلًا مفصلاً تمامًا لتنظيم الكمبيوتر. على سبيل المثال ، في بطاقة SD ، قد يحتاج المصممون إلى ترتيب البطاقة بحيث يمكن معالجة معظم البيانات بأسرع طريقة ممكنة.

يساعد تنظيم الكمبيوتر أيضًا في التخطيط لاختيار معالج لمشروع معين. قد تحتاج مشاريع الوسائط المتعددة إلى وصول سريع جدًا للبيانات ، بينما قد تحتاج الأجهزة الافتراضية إلى مقاطعات سريعة. في بعض الأحيان تحتاج مهام معينة إلى مكونات إضافية أيضًا. على سبيل المثال ، يحتاج الكمبيوتر القادر على تشغيل جهاز ظاهري إلى أجهزة ذاكرة افتراضية بحيث يمكن الاحتفاظ بذاكرة أجهزة كمبيوتر افتراضية مختلفة منفصلة. يؤثر تنظيم الكمبيوتر وميزاته أيضًا على استهلاك الطاقة وتكلفة المعالج.

التنفيذ

بمجرد تصميم مجموعة التعليمات والهندسة المعمارية الدقيقة ، يجب تطوير آلة عملية. تسمى عملية التصميم هذه التنفيذ . لا يعتبر التنفيذ عادةً تصميمًا معماريًا ، بل يعتبر هندسة تصميم الأجهزة . يمكن تقسيم التنفيذ إلى عدة خطوات:

يصمم التنفيذ المنطقي الدوائر المطلوبة على مستوى البوابة المنطقية .
يقوم تنفيذ الدائرة بتصميمات على مستوى الترانزستور للعناصر الأساسية (على سبيل المثال ، البوابات ، ومضاعفات الإرسال ، والمزالج ) وكذلك بعض الكتل الأكبر ( ALUs ، والمخابئ ، وما إلى ذلك) التي يمكن تنفيذها على مستوى البوابة المنطقية ، أو حتى على المستوى المادي إذا كان التصميم يستدعي ذلك.
التنفيذ المادي يرسم الدوائر الفيزيائية. يتم وضع مكونات الدائرة المختلفة في مخطط أرضية رقاقة أو على لوحة ويتم إنشاء الأسلاك التي تربطها.
يختبر التحقق من صحة التصميم الكمبيوتر ككل لمعرفة ما إذا كان يعمل في جميع المواقف وفي جميع الأوقات. بمجرد بدء عملية التحقق من التصميم ، يتم اختبار التصميم على المستوى المنطقي باستخدام المحاكيات المنطقية. ومع ذلك ، عادة ما يكون هذا بطيئًا جدًا لإجراء اختبار واقعي. لذلك ، بعد إجراء التصحيحات بناءً على الاختبار الأول ، يتم إنشاء النماذج الأولية باستخدام مصفوفات البوابة القابلة للبرمجة الميدانية ( FPGAs ). تتوقف معظم مشاريع الهوايات عند هذه المرحلة. تتمثل الخطوة الأخيرة في اختبار النموذج الأولي للدوائر المتكاملة ، الأمر الذي قد يتطلب عدة عمليات إعادة تصميم.

بالنسبة لوحدات المعالجة المركزية (CPU ) ، يتم تنظيم عملية التنفيذ بأكملها بشكل مختلف وغالبًا ما يشار إليها باسم تصميم وحدة المعالجة المركزية .

أهداف التصميم

يعتمد الشكل الدقيق لنظام الكمبيوتر على القيود والأهداف. عادةً ما تقوم معماريات الكمبيوتر بمقايضة المعايير والقوة مقابل الأداء والتكلفة وسعة الذاكرة ووقت الاستجابة (زمن الوصول هو مقدار الوقت الذي تستغرقه المعلومات من عقدة واحدة للانتقال إلى المصدر) والإنتاجية. في بعض الأحيان ، تعتبر الاعتبارات الأخرى ، مثل الميزات والحجم والوزن والموثوقية وقابلية التوسيع من العوامل أيضًا.

يقوم المخطط الأكثر شيوعًا بإجراء تحليل متعمق للطاقة ويكتشف كيفية الحفاظ على انخفاض استهلاك الطاقة مع الحفاظ على الأداء المناسب.

أداء

غالبًا ما يتم وصف أداء الكمبيوتر الحديث في تعليمات لكل دورة (IPC) ، والتي تقيس كفاءة البنية في أي تردد على مدار الساعة ؛ يعني معدل IPC الأسرع أن الكمبيوتر أسرع. كان لدى أجهزة الكمبيوتر القديمة عدد IPC منخفض يصل إلى 0.1 بينما تصل المعالجات الحديثة بسهولة إلى ما يقرب من 1. قد تصل معالجات Superscalar إلى ثلاثة إلى خمسة IPC عن طريق تنفيذ عدة تعليمات لكل دورة ساعة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

قد يكون حساب تعليمات لغة الآلة مضللًا لأنه يمكنهم القيام بكميات متفاوتة من العمل في معايير دولية مختلفة. إن "التعليمات" في القياسات القياسية ليست عدًا لتعليمات لغة الآلة الخاصة بـ ISA ، ولكنها وحدة قياس ، تعتمد عادةً على سرعة بنية الكمبيوتر VAX .

اعتاد العديد من الأشخاص على قياس سرعة الكمبيوتر من خلال معدل الساعة (عادةً في MHz أو GHz). يشير هذا إلى الدورات في الثانية من الساعة الرئيسية لوحدة المعالجة المركزية. ومع ذلك ، فإن هذا المقياس مضلل إلى حد ما ، حيث إن الجهاز الذي يعمل بمعدل ساعة أعلى قد لا يكون بالضرورة لديه أداء أفضل. نتيجة لذلك ، ابتعد المصنعون عن سرعة الساعة كمقياس للأداء.

هناك عوامل أخرى تؤثر على السرعة ، مثل مزيج الوحدات الوظيفية وسرعات الحافلات والذاكرة المتاحة ونوع التعليمات وترتيبها في البرامج.

هناك نوعان رئيسيان من السرعة: الكمون والإنتاجية. الكمون هو الوقت بين بداية العملية واكتمالها. الإنتاجية هي مقدار العمل المنجز لكل وحدة زمنية. وقت استجابة المقاطعة هو أقصى وقت استجابة مضمون للنظام لحدث إلكتروني (مثل عندما ينتهي محرك الأقراص من نقل بعض البيانات).

يتأثر الأداء بمجموعة واسعة جدًا من خيارات التصميم - على سبيل المثال ، عادةً ما يؤدي توصيل الأنابيب للمعالج إلى تفاقم زمن الوصول ، ولكنه يجعل الإنتاجية أفضل. عادة ما تحتاج أجهزة الكمبيوتر التي تتحكم في الآلات إلى فترات استجابة منخفضة للمقاطعة. تعمل أجهزة الكمبيوتر هذه في بيئة الوقت الفعلي وتفشل إذا لم تكتمل العملية في فترة زمنية محددة. على سبيل المثال ، يجب أن تبدأ الفرامل المانعة للانغلاق التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر في الكبح خلال فترة زمنية محددة ومتوقعة بعد استشعار دواسة الفرامل وإلا سيحدث فشل في الفرامل.

تأخذ المقارنة المعيارية كل هذه العوامل في الاعتبار من خلال قياس الوقت الذي يستغرقه الكمبيوتر للتشغيل من خلال سلسلة من برامج الاختبار. على الرغم من أن قياس الأداء يظهر نقاط القوة ، إلا أنه لا ينبغي أن تكون الطريقة التي تختار بها جهاز كمبيوتر. غالبًا ما تنقسم الآلات المقاسة على مقاييس مختلفة. على سبيل المثال ، قد يتعامل أحد الأنظمة مع التطبيقات العلمية بسرعة ، في حين أن نظامًا آخر قد يجعل ألعاب الفيديو أكثر سلاسة. علاوة على ذلك ، قد يستهدف المصممون ويضيفون ميزات خاصة إلى منتجاتهم ، من خلال الأجهزة أو البرامج ، التي تسمح لمعيار معين بالتنفيذ السريع ولكن لا يقدم مزايا مماثلة للمهام العامة.

كفاءة الطاقة

تعد كفاءة الطاقة مقياسًا مهمًا آخر في أجهزة الكمبيوتر الحديثة. غالبًا ما يمكن تداول كفاءة طاقة أعلى مقابل سرعة أقل أو تكلفة أعلى. القياس النموذجي عند الإشارة إلى استهلاك الطاقة في بنية الكمبيوتر هو MIPS / W (ملايين التعليمات في الثانية لكل واط).

للدوائر الحديثة طاقة أقل مطلوبة لكل ترانزستور حيث ينمو عدد الترانزستورات لكل رقاقة. ^[19] وذلك لأن كل ترانزستور يتم وضعه في شريحة جديدة يتطلب مصدر طاقة خاص به ويتطلب مسارات جديدة ليتم بناؤها لتشغيله. ومع ذلك ، فإن عدد الترانزستورات لكل شريحة بدأ في الزيادة بمعدل أبطأ. لذلك ، أصبحت كفاءة الطاقة مهمة ، إن لم تكن أكثر أهمية من تركيب المزيد والمزيد من الترانزستورات في شريحة واحدة. أظهرت تصميمات المعالجات الحديثة هذا التركيز لأنها ركزت بشكل أكبر على كفاءة الطاقة بدلاً من حشر أكبر عدد ممكن من الترانزستورات في شريحة واحدة. ^[20] في عالم أجهزة الكمبيوتر المضمنة ، لطالما كانت كفاءة الطاقة هدفًا مهمًا بجانب الإنتاجية والكمون.

التحولات في طلب السوق

نمت الزيادات في تردد الساعة بشكل أبطأ خلال السنوات القليلة الماضية ، مقارنة بتحسينات تقليل الطاقة. كان الدافع وراء ذلك نهاية قانون مور والمطالبة بعمر أطول للبطارية وتخفيضات في حجم تكنولوجيا الهاتف المحمول. يمكن إظهار هذا التغيير في التركيز من معدلات الساعة الأعلى إلى استهلاك الطاقة والتصغير من خلال التخفيضات الكبيرة في استهلاك الطاقة ، والتي تصل إلى 50٪ ، والتي أبلغت عنها شركة Intel في إصدارها للهندسة المعمارية الدقيقة Haswell ؛ حيث خفضوا معيار استهلاك الطاقة من 30 إلى 40 واط إلى 10-20 واط. ^[21] مقارنة ذلك بزيادة سرعة المعالجة من 3 جيجاهرتز إلى 4 جيجاهرتز (2002 إلى 2006) ^[22]يمكن ملاحظة أن التركيز في البحث والتطوير يتحول بعيدًا عن تردد الساعة ويتجه نحو استهلاك طاقة أقل وشغل مساحة أقل.

انظر أيضا

المراجع

^ دراجوني ، نيكول (بدون تاريخ). "مقدمة في حوسبة الند للند" (PDF) . DTU Compute - قسم الرياضيات التطبيقية وعلوم الكمبيوتر . لينجبي ، الدنمارك.
^ كليمنتس ، آلان. مبادئ أجهزة الكمبيوتر (الطبعة الرابعة). ص. 1. تصف الهندسة المعمارية التنظيم الداخلي للكمبيوتر بطريقة مجردة. أي أنه يحدد قدرات الكمبيوتر ونموذج البرمجة الخاص به. يمكن أن يكون لديك جهازي كمبيوتر تم إنشاؤهما بطرق مختلفة بتقنيات مختلفة ولكن بنفس البنية.
^ هينيسي ، جون ؛ باترسون ، ديفيد. هندسة الكمبيوتر: نهج كمي (الطبعة الخامسة). ص. 11. هذه المهمة لها جوانب عديدة ، بما في ذلك تصميم مجموعة التعليمات ، والتنظيم الوظيفي ، والتصميم المنطقي ، والتنفيذ.
^ وليامز ، إف سي ؛ Kilburn ، T. (25 سبتمبر 1948) ، "Electronic Digital Computers" ، الطبيعة ، 162 (4117): 487 ، بيب كود : 1948 Natur.162..487W ، دوى : 10.1038 / 162487a0 ، S2CID 4110351 ، مؤرشفة من الأصلي في 6 أبريل 2009 ، استرجاعها 2009-04-10
^ سوزان فابر ، "Konrad Zuses Bemuehungen um die Patentanmeldung der Z3" ، 2000
^ نيومان ، جون (1945). المسودة الأولى لتقرير حول EDVAC . ص. 9.
^ مستنسخ في BJ Copeland (محرر) ، "Alan Turing's Automatic Computing Engine" ، مطبعة جامعة أكسفورد ، 2005 ، ص 369-454.
^ جونسون ، لايل (1960). "وصف الإمتداد" (PDF) . ص. 1 . تم الاسترجاع 7 أكتوبر 2017 .
^ بوتشولز ، فيرنر (1962). تخطيط نظام الكمبيوتر . ص. 5.
^ "نظام 360 ، من أجهزة الكمبيوتر إلى أنظمة الكمبيوتر" . IBM100 . 7 مارس 2012 . تم الاسترجاع 11 مايو 2017 .
^ هيليج ، هانز ديتر (2004). "Die Genese von Wissenschaftskonzeptionen der Computerarchitektur: Vom" نظام الأعضاء "zum Schichtmodell des Designraums". Geschichten der Informatik: Visionen ، Paradigmen ، Leitmotive . ص 411-472.
^ خضعت ACE لسبعة تصميمات ورقية في عام واحد ، قبل بدء النموذج الأولي في عام 1948. [BJ Copeland (Ed.) ، "Alan Turing's Automatic Computing Engine" ، OUP ، 2005 ، p. 57]
^ Schmalz ، MS "منظمة أنظمة الكمبيوتر" . UF CISE . تم الاسترجاع 11 مايو 2017 .
^ ^أ ^ب جون ل.هينيسي وديفيد أ.باترسون. هندسة الكمبيوتر: نهج كمي (الطبعة الثالثة). دار نشر مورجان كوفمان.
^ لابلانت ، فيليب أ. (2001). قاموس علوم الكمبيوتر والهندسة والتكنولوجيا . اضغط CRC. ص 94-95. رقم ISBN 0-8493-2691-5.
^ فراي ، براد (24 فبراير 2005). "كتاب هندسة PowerPC ، الإصدار 2.02" . شركة آي بي إم.
^ نول ، ليندا (2019). أساسيات تنظيم الحاسب والهندسة المعمارية (الطبعة الخامسة). بيرلينجتون ، ماساتشوستس: جونز وبارتليت ليرنينج. ص. 280. ردمك 9781284123036.
^ مارتن ، ميلو. "ما هي هندسة الكمبيوتر؟" (PDF) . UPENN . تم الاسترجاع 11 مايو 2017 .
^ "الدوائر المتكاملة والتصنيع" (PDF) . تم الاسترجاع 8 مايو 2017 .
^ "سلسلة Exynos 9 (8895)" . سامسونج . تم الاسترجاع 8 مايو 2017 .
^ "قياس طاقة المعالج TDP مقابل ACP" (PDF) . إنتل . أبريل 2011 . تم الاسترجاع 5 مايو 2017 .
^ "تاريخ أداء المعالج" (PDF) . cs.columbia.edu . 24 أبريل 2012 . تم الاسترجاع 5 مايو 2017 .

المصادر

جون ل.هينيسي وديفيد باترسون (2006). هندسة الكمبيوتر: نهج كمي (الطبعة الرابعة). مورجان كوفمان. رقم ISBN 978-0-12-370490-0.
روبرت س بارتون ، "التصميم الوظيفي لأجهزة الكمبيوتر" ، اتصالات من إيه سي إم 4 (9): 405 (1961).
روبرت س بارتون ، "نهج جديد للتصميم الوظيفي للحاسوب الرقمي" ، وقائع مؤتمر الكمبيوتر المشترك الغربي ، مايو 1961 ، ص 393-396. حول تصميم الكمبيوتر Burroughs B5000 .
بيل ، سي جوردون ؛ ونيويل ، ألين (1971). "هياكل الحاسوب: قراءات وأمثلة" ، ماكجرو هيل.
Blaauw، GA ، and Brooks، FP، Jr. ، "The Structure of System / 360، Part I-Outline of the Logical Structure" ، IBM Systems Journal ، vol. 3 ، لا. 2 ، ص 119 - 135 ، 1964.
تانينباوم ، أندرو س. (1979). منظمة الكمبيوتر المهيكلة . إنجليوود كليفس ، نيو جيرسي : برنتيس هول. رقم ISBN 0-13-148521-0.

روابط خارجية

[1] دراجوني ، نيكول (بدون تاريخ). "مقدمة في حوسبة الند للند" (PDF) . DTU Compute - قسم الرياضيات التطبيقية وعلوم الكمبيوتر . لينجبي ، الدنمارك.

[2] كليمنتس ، آلان. مبادئ أجهزة الكمبيوتر (الطبعة الرابعة). ص. 1. تصف الهندسة المعمارية التنظيم الداخلي للكمبيوتر بطريقة مجردة. أي أنه يحدد قدرات الكمبيوتر ونموذج البرمجة الخاص به. يمكن أن يكون لديك جهازي كمبيوتر تم إنشاؤهما بطرق مختلفة بتقنيات مختلفة ولكن بنفس البنية.

[3] هينيسي ، جون ؛ باترسون ، ديفيد. هندسة الكمبيوتر: نهج كمي (الطبعة الخامسة). ص. 11. هذه المهمة لها جوانب عديدة ، بما في ذلك تصميم مجموعة التعليمات ، والتنظيم الوظيفي ، والتصميم المنطقي ، والتنفيذ.

[4] وليامز ، إف سي ؛ Kilburn ، T. (25 سبتمبر 1948) ، "Electronic Digital Computers" ، الطبيعة ، 162 (4117): 487 ، بيب كود : 1948 Natur.162..487W ، دوى : 10.1038 / 162487a0 ، S2CID 4110351 ، مؤرشفة من الأصلي في 6 أبريل 2009 ، استرجاعها 2009-04-10

[5] سوزان فابر ، "Konrad Zuses Bemuehungen um die Patentanmeldung der Z3" ، 2000

[6] نيومان ، جون (1945). المسودة الأولى لتقرير حول EDVAC . ص. 9.

[7] مستنسخ في BJ Copeland (محرر) ، "Alan Turing's Automatic Computing Engine" ، مطبعة جامعة أكسفورد ، 2005 ، ص 369-454.

[8] جونسون ، لايل (1960). "وصف الإمتداد" (PDF) . ص. 1 . تم الاسترجاع 7 أكتوبر 2017 .

[9] بوتشولز ، فيرنر (1962). تخطيط نظام الكمبيوتر . ص. 5.

[10] "نظام 360 ، من أجهزة الكمبيوتر إلى أنظمة الكمبيوتر" . IBM100 . 7 مارس 2012 . تم الاسترجاع 11 مايو 2017 .

[11] هيليج ، هانز ديتر (2004). "Die Genese von Wissenschaftskonzeptionen der Computerarchitektur: Vom" نظام الأعضاء "zum Schichtmodell des Designraums". Geschichten der Informatik: Visionen ، Paradigmen ، Leitmotive . ص 411-472.

[12] خضعت ACE لسبعة تصميمات ورقية في عام واحد ، قبل بدء النموذج الأولي في عام 1948. [BJ Copeland (Ed.) ، "Alan Turing's Automatic Computing Engine" ، OUP ، 2005 ، p. 57]

[13] Schmalz ، MS "منظمة أنظمة الكمبيوتر" . UF CISE . تم الاسترجاع 11 مايو 2017 .

[HennessyPattersonQuantitative-14] أ ^ب جون ل.هينيسي وديفيد أ.باترسون. هندسة الكمبيوتر: نهج كمي (الطبعة الثالثة). دار نشر مورجان كوفمان.

[15] لابلانت ، فيليب أ. (2001). قاموس علوم الكمبيوتر والهندسة والتكنولوجيا . اضغط CRC. ص 94-95. رقم ISBN 0-8493-2691-5.

[16] فراي ، براد (24 فبراير 2005). "كتاب هندسة PowerPC ، الإصدار 2.02" . شركة آي بي إم.

[17] نول ، ليندا (2019). أساسيات تنظيم الحاسب والهندسة المعمارية (الطبعة الخامسة). بيرلينجتون ، ماساتشوستس: جونز وبارتليت ليرنينج. ص. 280. ردمك 9781284123036.

[18] مارتن ، ميلو. "ما هي هندسة الكمبيوتر؟" (PDF) . UPENN . تم الاسترجاع 11 مايو 2017 .

[19] "الدوائر المتكاملة والتصنيع" (PDF) . تم الاسترجاع 8 مايو 2017 .

[20] "سلسلة Exynos 9 (8895)" . سامسونج . تم الاسترجاع 8 مايو 2017 .

[21] "قياس طاقة المعالج TDP مقابل ACP" (PDF) . إنتل . أبريل 2011 . تم الاسترجاع 5 مايو 2017 .

[22] "تاريخ أداء المعالج" (PDF) . cs.columbia.edu . 24 أبريل 2012 . تم الاسترجاع 5 مايو 2017 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]