计算机系统机构中的⼋个伟⼤思想
1,⾯向摩尔定律的设计
由于摩尔定律(Moore’s Law)的影响,再加上计算机设计需要⼏年的时间,因此在项⽬完成时候,单芯⽚集成度相对于设计开始时候,很容易翻⼀番甚⾄两番,计算机设计者必须预测其设计完成时候的⼯艺⽔平。
2,加速⼤概率事件
加速⼤概率事件(common case fast)远⽐优化⼩概率事件更能够提⾼性能
⼤概率事件通常⽐⼩概率事件简单,从⽽易于提⾼。
⼤概率事件规则意味着设计者需要知道什么事件是经常发⽣的,这只有通过仔细的实验与评估才能够得出
3,使⽤抽象简化设计
计算机架构师与程序员必须能够发明提⾼产量的技术,否则设计时间与设计规模也会像资源规模⼀样按照摩尔定律增长。
⽽提⾼设计效率的主要技术之⼀就是抽象(abstraction)——使⽤抽象技术来表⽰不同的设计层次,在⾼层次中看不到低层次的细节,只能看到⼀个简化的模型。
4,通过并⾏提⾼性能
通过并⾏执⾏操作来提⾼性能,之后并⾏性能(parallel performance)也成为了计算机的⼀个重要评价指标。
5,通过流⽔线提⾼性能
流⽔线(pipelining)是⼀种特别的并⾏场景。
6,存储器层次设计
存储器的速度通常影响性能,存储器的容量限制了解题的规模。当今计算机系统中存储器的代价占据了主要部分。计算机架构师证书
⼈们希望存储器的速度更快,容量更⼤,价格更便宜。
设计师发现可以通过存储器层次(hierarchy of memory)来解决这些相互⽭盾的需求
通常,存储器层次中顶层存取速度快,容量⼩,底层速度慢,容量⼤,价格低。
7,通过预测提⾼性能
预测(prediction)——通过猜测的⽅式提前开始某些操作,通常适⽤于从误预测恢复执⾏的代价不⾼且预测的准确率相对较⾼的情况。
8,通过冗余提⾼可靠性
计算机不但需要速度快,⽽且需要⼯作可靠。
由于任何⼀个物理器件都可能失效,因此可以通过冗余部件的⽅式提⾼系统的可靠性(dependable)
冗余部件可以替代失效部件并可以帮助检测错误。

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