计算机组成结构(Compoter Architecture)源于冯·诺依曼计算机结构,该结构成为现代计算机系统发展的基础。冯·诺依曼计算机结构将计算机硬件划分为5部分,但在现实的硬件构成中,控制单元和运算单元被集成为一体,封装为通常意义上的处理器(但处理器并不是只有上述两部分);输入设备和输出设备则经常被设计者集成为一体,按照传输过程被划分为总线、接口和外部设备。
- 处理器(Central Processing Unit, CPU)作为计算机系统运算和控制的核心部件,经历了长期演化过程。在位宽上由 4 位处理器发展到 64 位处理器;在能力构成上从仅具有运算和控制功能发展为多核、异构多核和众核处理器等。
- 存储器是利用半导体、磁、光等介质制成用于存储数据的电子设备。根据存储器的硬件结构可分为 SRAM、DRAM、NVRAM、Flash、EPROM、Disk等。计算机系统中的存储器通常采用分层的体系(Memory Hierarchy)结构,按照与处理器的物理距离可分为:片上缓存(在处理器核心中直接集成的缓存)、片外缓存(在处理器核心外的缓存,按照层级被称为 L2Cache、L3Cache)、主存(内存)、外存。
- 总线(Bus)是指计算机部件间遵循某一特定协议实现数据交换的形式,即以一种特定格式按照规定的控制逻辑实现部件间的数据传输。
- 接口是指同一计算机不同功能层之间的通信规则。包括显示类接口、音频输入输出类接口、网络类接口、USB接口、SATA接口等等
- 外部设备也称为外围设备,是计算机的非必要设备、现代计算机的外部设备种类日益丰富,包括所有的输入输出设备以及部分存储设备(即外存)。