Concept și principalele tipuri de arhitectură a calculatoarelor.

În anii '60, principalii programatori au început să dezvolte un nou design, care include o combinație de interacțiune hardware și software și care a dat naștere la definiția arhitecturii computerelor. Arhitectura calculatoarelor a devenit un detaliu important în lumea calculatoarelor și rămâne așa până acum.

Concept și principalele tipuri de arhitectură a calculatoarelor

Arhitectura unui computer este o simbioză multiplă a acțiunii comune, a configurației și a interconectării principalelor noduri logice ale unui computer. Această simbioză servește îndeplinirii sarcinilor stabilite de utilizator și cuprinde câțiva factori care se combină pentru a crea hardware și software, unde principala stresare este generalizarea conexiunilor și principiilor inerente diferitelor modificări ale tehnologiei informatice. De exemplu, în producția de mașini, componentele principale ale echipamentului și funcționalitatea acestuia pot fi identice, însă eșantioanele individuale au o diferență semnificativă în preț, viteză și productivitate.

În timpul activității de zi cu zi a oricărui utilizator, nu numai eficiența și viteza mașinii, ci și capacitățile sale în rezolvarea anumitor sarcini, sunt de interes considerabil. Ca rezultat, agregarea acestor cerințe ale consumatorilor a dus la o dezvoltare semnificativă a bazei de elemente computerizate, care se distinge printr-o mai mare fiabilitate și confort în muncă. Este necesar să se ia în considerare faptul că creșterea vitezei de disponibilitate a elementelor individuale nu este nelimitată, motiv pentru care experții de vârf văd soluția acestei probleme în modernizarea arhitecturii computerelor.

Ca urmare a modernizării calculatorului, s-au creat computere puternice cu o arhitectură multiprocesor, care permite operarea simultană a mai multor procesoare. Și, cu cât calculatorul este mai puternic, cu atât mai mult în procesele sale sunt implicați procesoarele.

Principalele tipuri de arhitectură a calculatoarelor

Întregul sistem de calculatoare împarte tipurile de arhitectură a calculatoarelor în trei grupe, datorită numărului de fluxuri de comandă și de date, luându-le în considerare:

• Fondatorul arhitecturii clasice a computerelor generațiilor I și II a fost John von Neumann, care a formulat principiile de bază ale secvenței. Acest grup include sisteme uniprocesor, într-un caz având un singur flux de date (SISD), iar în al doilea - un flux de date multiple (SIMD). Aceste tipuri de arhitectură se datorează unui singur flux vectorial de comenzi, în timp ce fluxurile de date sunt numeroase.
• Următorul grup, care include tipurile de arhitectură - MIMD. Este un sistem multiprocesor cu flux de comandă și același flux de date. Acest sistem arhitectural este utilizat în principal în supercomputerele moderne.
• Și ultimul, al treilea tip de arhitectură sunt MISD, reprezentând un program cu multe date. Din păcate, MISD nu are nici o semnificație practică. Acest tip nu este considerat o arhitectură a calculatorului, ci o formă de paralelizare a programelor. Aceasta înseamnă executarea simultană a două sau mai multe copii ale unui program în diferite module de procesor cu date diferite.

Merită considerată o direcție atât de importantă în dezvoltarea arhitecturii computerelor, ca și a mașinilor cu flux de date. În anii 1980, sa presupus că perspectiva unei performanțe ridicate a calculatorului este direct legată de fluxul controlat al datelor computerizate, în care aceste fluxuri sunt capabile să execute mai multe comenzi, în timp ce tipurile de arhitectură informatică considerate mai sus au sisteme informatice controlate de comenzi. În producția modernă, au adoptat doar câteva elemente ale acestei abordări, utilizate în microprocesoare care conțin multe dispozitive funcționale care funcționează în mod sincron, așteptând ca operanzii să fie gata.