Bilgisayar mimarisi nedir?

Elektronik bir bilgisayarın cihazını incelemeye karar veren herkes mutlaka "bilgisayar mimarisi" terimiyle çarpışmaktadır. Konsept çok geneldir ve herkes, çözülmekte olan görevler açısından onu düşünür olduğundan onun tam tanımı verilemez. Örneğin, bir durumda, açıklamada, yazılım bileşene (komut, kayıtlar, bellek) ve diğerinde - cihazın bileşenlerini ve etkileşim yolunu içeren donanım bileşenine özel dikkat gösteriliyor. Ortalama bilgisayar sahibi, komutlar yerine bileşenlerle ilgilenme ihtimalinin daha yüksek olması nedeniyle, bu tarafı bu soruyu ele alacağız.

Bilgisayar mimarisi, bilgisayarı oluşturan bileşenlerin etkileşimini organize etmenin bir yoludur. Anlayışı basitleştirmek için, temel bileşenlerin temel özelliklerinin tanımları sıklıkla sağlanır.

Tüm modern bilgisayarlar, 1946'da John von Neumann tarafından önerilen veri işleme ilkelerine dayanmaktadır. Benzersiz bir özellik, operandların ve verilerin aynı bellek bloğuna yerleştirildiği bir işlemi gerçekleştirmenin döngüsel bir yoludur. Bu arada, bu gerçek, tüm modern bilgisayarlarda von Neumann bilgisayar ( von Neumann) mimarisinin neden kullanıldığını açıklıyor. Bununla birlikte, ondan ayrılma girişimleri uzun bir süre üstlenmiştir.

Ancak, bir kişisel bilgisayarın mimarisinin nasıl göründüğünü belirleyen aygıtlara geri dönün. Birçok kaynakta merkezi işlem birimi (CPU) adı verilse de, bununla birlikte, klasik bilgisayar sistemleri açısından çok tartışmalı.

Dolaylı olarak hangi bilgisayar mimarisinin kullanıldığını belirlemenize izin veren ana unsur anakart. Üzerinde anakarta (ve birbirlerine) bağlayıcılar ve bağlantı noktaları vasıtasıyla bağlanan tüm bileşenler arasındaki iletişim hatları (otobüsler) bulunur. Evrensel anakartlar yok, çünkü her biri çok özel bir işlemci sınıfıyla çalışacak şekilde tasarlandı.

Merkezi işlemci tüm bilgisayarın bilgisayar çekirdeğidir. İçinde milyarlarca transistör bulunan, işlevsel bloklar oluşturan büyük bir mikrodevre ile temsil edilir. Çalıştırmak için çalıştırılan herhangi bir program kullanıcı için inanılmaz bir şekilde dönüştürülür (yorumlanır) makine koduna dönüştürülür ve tam olarak merkezi işlemci üzerinde yürütülür. Bilgisayarın mimarisi büyük ölçüde işlemci türüne göre belirlenir.

Daha önce belirtildiği gibi arabirim veri yolu, fiziksel olarak iletişim hatları ile temsil edilmektedir. Sinyal iletimine uygun olarak iletim etkileşimi sağlar:

• CPU ve RAM modülleri;
• Bağlanan harici cihazların portları ile RAM arasında. Bileşenlerin, merkezi işlemciyi atlayarak özel bir denetleyici kullanarak sistem belleğiyle çalışmasına olanak tanıyan bir mekanizma vardır;
• Anakartın portları ile CPU arasında.

RAM, herhangi bir hesaplama cihazının, hatta en basit hesap makinesinin gerekli bir parçasıdır. Bilgisayarlarda bellek transistörleri, bir dizi bakır sürgülü temas ile bir textolit şeridine lehimlenmiş mikro devrelerde uygulanmaktadır. Her çubuk anakartın karşılık gelen konektörüne takılır. CPU sınıfı, desteklenen RAM modüllerini tanımlar. Örneğin, Intel Core2Duo işlemci DDR2 belleği ile çalışacak şekilde tasarlandıysa, sonraki Çekirdek yalnızca DDR3 kullanımını varsayar.

Operasyona ek olarak, temelde farklı türde bir bellek var. Her şeyden önce, manyetik diskler (sabit diskler) üzerindeki aygıtlar tarafından temsil edilir.

Dahili bileşenlere ek olarak çok sayıda harici aygıt var. Sadece onlardan dolayı, kişinin ve makinenin etkileşiminin sağlanması mümkündür. Örneğin, monitör, fare, klavye, dokunmatik ekranın yanı sıra tarayıcı, yazıcı vb. - Bunların hepsi haricinde, bilgisayar olmadan basit bir metal kutu olarak kalacak olan harici cihazlar, kendi başına bir şey.

Bu çalışma, bilgisayar mimarisi hakkında sadece genel bir fikir vermektedir. Bileşenler hakkında daha ayrıntılı bilgi Internet'te bulunabilir.