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第1章 计算机体系结构简介
自动化计算设备的体系结构已经从近两个世纪前发明的机械系统演变为我们每天都在使用的现代电子计算技术。在技术演进过程中,渐进式进步与颠覆性突破交相辉映,极大地改变了行业的发展轨迹。可以预期,这种趋势将会一直持续。
在过去的几十年里(例如20世纪80年代),计算机从业者能够使用的设备种类非常有限。个人计算机可能是IBM PC或者Apple Ⅱ。组织中可能会使用IBM大型机或DEC(Digital Equipment Corporation)公司的VAX小型机。这些设备以及数量有限的类似系统构成了当时大多数人能够接触到的计算机系统。
今天,存在许多专门的计算体系结构来满足广泛的用户需求。例如,可以用来打电话、录制视频、上网的微型计算机早已问世。个人计算机仍然很受欢迎,虽然在外观上变化不大,但就计算能力、内存容量、磁盘空间、图形性能和通信能力而言,目前的个人计算机比第一代个人计算机强几个数量级。
为数以亿计的用户提供网络服务的公司建造了巨大的仓储式计算机,其计算仓库中包含数千个紧密协调的计算机系统,它们能够以超乎寻常的速度和精度处理源源不断的请求。机器学习系统通过分析大量数据进行训练,以执行自动驾驶等复杂的活动。
本章从介绍几个具有里程碑意义的计算设备以及与之相关的技术飞跃开始,探讨现代技术进步的趋势,并介绍计算机体系结构的基本概念,包括详细讲述6502微处理器。本章包含以下主题:
·自动化计算设备的演进
·摩尔定律
·计算机体系结构