《Computer Architecture: A Quantitative Approach (2nd)》学习笔记ch1-1
开始系统学习《Computer Architecture: A Quantitative Approach (2nd)》,虽然已经有第三版了,但是手头的是第二版,先看这本吧。第三版中有较大的修改,回头再补充上来。努力学习ing……
注意,第二版是1996年的,有些内容尤其是数据还是有些过时,看第三版时再补上新的吧。
BTW,只写我最有感触的东东,这可不是课程讲义。
还有括号里有自己的一些想法,姑且叫做“Andy案语”吧。1 Fundamentals of Computer Design
书中提到工艺的进步是比较稳定的,为什么呢?(andy:需要问问微电的xdjm)
计算机历史的两个转折阶段:
70年代,微处理器开始发力,性能提升达到每年35%左右,超过了大型机和小型机的25-30%。
80年代,大批RISC体系结构开始出现,性能提升达到每年50%!
注意促使新的体系结构获得商业成功的两个重要因素:
高级语言的使用减少了对目标代码兼容的需求;
通用的跨平台OS(如Unix)的出现,降低了推出新系统结构的成本和风险。
(andy:今天的open source是不又是一个新的因素了呢?我觉得是。)
computer design包括三个方面:ISA, organization and hardware。
achitect面临多方面的功能需求:不同应用领域,不同软件兼容级别,不同OS的需要,不同工业标准的需求等。
成功的ISA必须经得住时间得考验:包括技术发展和应用发展得考验。一个成功得ISA可能要用几十年!(andy:看看IBM,凡是存在,定有其合理的一面。在用新技术否定旧技术时,切记切记!)
计算机使用趋势:
程序内存需求平均每年增长1.5-2倍;
高级语言逐步代替了汇编语言;
compiler的作用日益突出,如在VLIW等结构的优化方面表现突出。
实现技术的趋势:
IC logic工艺:晶体管密度每三年翻两番(4x/3year),die size增长10-25%/year,总的结果单个芯片上的晶体管数量平均每年增长60-70%;(andy:还有die size的增长!应该是源于wafer尺寸的增加?问问吧)
DRAM:密度4x/3year,cycle time改善缓慢,10年才下降了1/3;
磁盘:密度增长50%/year(~4x/3year),cycle time改善缓慢,10年才下降了1/3。
即使是对单个产品而言,关键技术元素的变革也必须要考虑。如一个产品的生命周期至少为四年(2年开发,2年产品),那么……
注意:工艺的变化不是连续的,例如DRAM的大小总是以4的倍数增长。于是,就存在一些thresholds,这对于理解相关技术的变革是很重要的。