《计算机系统:系统架构与操作系统的高度集成》——第1章 概述

简介:

本节书摘来自华章计算机《计算机系统:系统架构与操作系统的高度集成》一书中的第1章,作者:(美)拉姆阿堪德兰(Ramachandran, U.)(美)莱希(Leahy, W. D.)著, 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

第1章 概述

计算机无处不在,从手机到汽车、笔记本电脑、桌面电脑,再到Google、eBay和Amazon等搜索引擎背后的机器。计算机系统架构就是与如何设计上面每一类计算机器有关的内容。在计算技术的早期阶段,软件系统和硬件设计之间有清晰的区分。然而,若干因素正使得这种区分既不实际,也缺乏效率。从硬件方面来看,两项最重要却又相互纠缠的进展是芯片功耗和多核处理器。在过去40年间,处理器的处理能力一直在不断增长,实现了Intel的联合创始人Gordon Moore在1965年给出的预测:芯片密度(间接地,指处理速度)大概每两年翻一倍。芯片密度和处理速度增加的副产品是芯片的功耗也相应增加。因此,近年来系统架构师的主要精力用在设法将更多处理器放在同一芯片上以提高对增加的芯片密度的利用效率,这项技术用计算机技术的行话来说叫做多核(每个“核”都是一个独立的处理器)。与此同时,软件技术的复杂性也在增长:如今计算技术已经渗透到我们日常生活的方方面面。从软件方面来看,应用程序的复杂性、增长的交互性、实时响应,以及从一开始而非事后才需要考虑并行性是几个重要的因素。这些软件和硬件方面的发展意味着再也不能将对方视为黑盒。我们迫切需要培养新一代的系统架构师,能够理解系统软件和计算机体系结构之间的相互关系。

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不管最后的职业追求是什么,我们越早将这种软硬件之间的互动介绍给学生,他们越能够作为计算机科学家更好地武装自己。

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