計算機アーキテクチャ2 (計算機アーキテクチャ(再)) 第一回 コンピュータの歴史、 コンピュータの構成と動作原理 担当:三浦康之 計算機の歴史0 計算機の歴史1 1. 第一世代 真空管の世代 ENIAC ペンシルバニア大 → プログラムは配線で EDSAC EDVAC → プログラム内蔵方式 → 機械語→高水準言語へと発展 2. 第二世代 半導体の登場 IBM 7090 7094 バッチ処理、OSの登場 計算機の歴史2 3. 第三世代 集積回路の世代 IBM システム/360 → 汎用機 パイプライン、ミニコンピュータ、マルチプロセシング、仮 想記憶 LINUXの登場 4. 第四世代 VLSIの時代 マイクロプロセッサ i4004 → i8008、i8086へと進化 → 現在のPentiumの源流 モトローラ 68000 RISC対CISC ワークステーションの登場 計算機の歴史3 最近のアーキテクチャ(第五世代?) システムオンチップアーキテクチャ、シングルチップ マルチプロセッサ (’90年代後半~) 並列処理コンピュータ 並列処理マシン CM-1 PC/WSクラスタ 専用ハードウェアを使用したもの 汎用の部品を組み合わせたもの グリッドコンピューティング ノイマンボトルネック→ 非ノイマン型へ? コンピュータの基本構成 中央演算装置(CPU) 命令・データ の流れ 制御の流れ 制御装置 演算装置 入出力装置 主記憶装置 ○ 中央演算装置(CPU) コンピュータの中枢部分。 プログラムを実行し、各装置の制御や、 データの計算を行なう。 ○ 主記憶装置 プログラムやデータを格納する ○ 入出力装置 プログラムやデータの入出力を行う コンピュータの基本構成 中央処理装置(CPU)の構成 プログラム内蔵方式コンピュータ これまで説明してきたものが、プログラム内蔵方式コンピュータ の動作原理である。 → ノイマン型コンピュータとも呼ばれる。 プログラム内蔵方式コンピュータの特徴 1. アドレス付け可能な記憶装置を持つ。 2. プログラムカウンタ(PC)の指定による逐次的な実行を行 う。 3. 命令とデータが記憶装置上に混在する。 ※ ノイマン型コンピュータでは命令の読み出しと実行のたびに、 記憶装置と演算・制御装置の間がネックになりやすい。 これを、ノイマンボトルネックと呼ぶ。
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