Понятие архитектуры ЭВМ и архитектуры процессора

Опубликовано в Архитектуры процессоров (истоки)

Архитектура ЭВМ — это многоуровневая иерархия аппаратно-программных средств, из которых строится ЭВМ. Каждый из уровней допускает многовариантное построение и применение. Конкретная реализация уровней определяет особенности структурного построения ЭВМ.

Детализацией архитектурного и структурного построения ЭВМ занимаются различные категории специалистов. Инженеры — схемотехники проектируют отдельные технические устройства и разрабатывают методы их сопряжения друг с другом.

Системные программисты создают программы управления техническими средствами, информационного взаимодействия между уровнями, организации вычислительного процесса. Программисты разрабатывают пакеты программ более высокого уровня, которые обеспечивают взаимодействие пользователей с ЭВМ и необходимый сервис при решении ими своих задач.

Понятие архитектуры ЭВМ и архитектуры процессора

Важнейшими характеристиками ЭВМ являются быстродействие и производительность. И хотя эти характеристики тесно связаны, тем не менее, их не следует смешивать. Быстродействие характеризует технические параметры ЭВМ, а производительность — наблюдаемую скоростью выполнения программ. При этом в основном быстродействие определяется характеристиками элементной базы, на которой построены процессор и оперативная память, а производительность — совокупностью структурных и организационных решений процессора.

Архитектура процессора — совокупность научных идей, структурных, организационных и технических решений, определяющих основные принципы функционирования процессора, его наблюдаемые характеристики и области практического применения.

Помимо архитектурных решений на характеристики процессора и ЭВМ в целом влияют также принятые схемные решения, выбранные или разработанные микропрограммные или схемно реализованные алгоритмы выполнения машинных команд и элементная база процессора. Особо следует отметить влияние на наблюдаемые характеристики процессора решение о границе между программными и аппаратными средствами, которая может быть существенно варьируема между элементарными машинными командами и машинными командами, реализующими целые программные фрагменты, например умножение матриц.