Was ist Rechnerarchitektur?
Computerarchitektur ist eine Spezifikation, die detailliert beschreibt, wie eine Reihe von Software- und Hardware-Technologiestandards interagieren, um ein Computersystem oder eine Plattform zu bilden. Kurz gesagt, Computerarchitektur bezieht sich darauf, wie ein Computersystem entworfen wird und mit welchen Technologien es kompatibel ist.
Wie bei anderen Kontexten und Bedeutungen des Wortes Architektur wird Computerarchitektur mit der Kunst verglichen, die Bedürfnisse des Benutzers / Systems / der Technologie zu bestimmen und ein logisches Design und Standards basierend auf diesen Anforderungen zu erstellen.
Ein sehr gutes Beispiel für Computerarchitektur ist die von Neumann-Architektur, die bis heute von den meisten Computertypen verwendet wird. Dies wurde 1945 vom Mathematiker John von Neumann vorgeschlagen. Es beschreibt den Aufbau eines elektronischen Computers mit seiner CPU, die die arithmetische Logikeinheit, Steuereinheit, Register, Speicher für Daten und Anweisungen, eine Eingabe / Ausgabe-Schnittstelle und externen Speicher enthält Funktionen.
Es gibt drei Kategorien von Computerarchitekturen:
System Design: Dies umfasst alle Hardware-Komponenten im System, einschließlich Datenprozessoren neben der CPU, wie die Grafikprozessoreinheit und direkten Speicherzugriff. Es enthält auch Speichercontroller, Datenpfade und verschiedene Dinge wie Multiprocessing und Virtualisierung.
Instruction Set Architecture (ISA): Dies ist die eingebettete Programmiersprache der Zentraleinheit. Es definiert die Funktionen und Fähigkeiten der CPU basierend auf der Programmierung, die sie ausführen oder verarbeiten kann. Dazu gehören die Wortgröße, Prozessorregistertypen, Speicheradressierungsmodi, Datenformate und der von Programmierern verwendete Befehlssatz.
Mikroarchitektur: Diese Art der Architektur, auch bekannt als Computerorganisation, definiert die Datenpfade, Datenverarbeitungs- und Speicherelemente sowie deren Implementierung in der ISA.