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易學筆記-系統分析師考試-第6章 系統配置與效能評價/6.1 計算機層次結構/6.1.3 計算機系統結構的分類

  • 儲存程式結構
  1. 馮諾依曼結構:1946年6月提出的
    1. 特點
      1. 計算機的組成是由:
        1. 控制器
        2. 運算器
        3. 儲存器
        4. 輸入裝置
        5. 輸出裝置
      2. 計算機內部採用二進位制表示指令和資料
      3. 將編好的程式和原始資料存入儲存器中,然後再啟動計算機工作
    2. 缺點:儲存器訪問會成為瓶頸
  2. 非馮諾依曼結構
    1. 資料驅動的資料量計算機
    2. 需求驅動的歸約計算機
    3. 模式匹配驅動的智慧計算機
  3. Flynn結構:1966年Flynn提出來的
    1. 特點:
      1. 指令流:指機器執行的指令序列
      2. 資料流:是由機器流呼叫的資料序列,包括輸入資料、中間結果、但不包括輸出結果
      3. 多倍性:指的是系統瓶頸時指令或者資料的最大可能個數
  4. 計算機分類
    1. 單指令流單資料流(SISD:Single Instruction Single Data)
      1. 傳統的順序執行的單處理器計算機,每次只對一個指令進行譯碼,只對一個操作部件進行資料分配
    2. 單指令流多資料流(SIMD:Single Instruction Multiple Data)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
      1. n代表:並行處理機
      2. n個處理單元,1個指令,將m個數據分配給n個處理單元處理
    3. 多指令流單資料流(MISD:Multiple Instruction Single Data)
      1. n個處理單元,n個不同指令,對同一個資料以及中間結果進行不同的處理,一個處理單元的結果輸出作為另外一個處理單元的輸入
    4. 多指令流多資料流(MIMD:Multiple Instruction Multiple Data)
      1. 代表:
        1. MPP(Massively Parallel Processor):大量資訊並行處理機,大規模並行處理機
        2. SMP(Servo Meter Panel):對稱多處理;伺服儀表操縱檯
      2. n個處理單元,n個不同指令,m個數據同時處理
  5. 其它分類
    1. 馮氏分類:
      1. 馮哲雲1972年提出
      2. 用計算機在單位時間內能處理的最大二進位制數進行分類
    2. Handler分類:
      1. Handler1977年提出
      2. 根據指令執行的並行度和流水線對計算機系統分類
    3. Kuck分類
      1. Kuck1978年提出,與Flynn類似,不同的是它強調執行流概念,而不是資料流