Компьютерная архитектура, также называемая «проектированием компьютерных систем», — это область техники и информатики, которая занимается проектированием компьютерных систем. Он охватывает элементы проектирования как аппаратного, так и программного обеспечения, включая архитектуры отдельных компьютеров, компьютерных сетей и крупномасштабных систем. Цели компьютерной архитектуры включают оптимизацию производительности, эффективности и надежности системы при минимизации стоимости и размера.
Компьютерная архитектура включает в себя выбор аппаратных компонентов, проектирование и компоновку системных компонентов, взаимосвязи между компонентами, а также определение наборов команд и других спецификаций программирования. Он также включает в себя анализ существующих системных проектов с точки зрения их компромиссов, а также стоимости, производительности и надежности полученной конструкции.
Компьютерные архитектуры делятся на два компонента: архитектуру набора команд (ISA) и базовую микроархитектуру. ISA определяет набор команд компьютера, регистры, режимы адресации и адресацию памяти. Микроархитектура, также известная как логическая схема, описывает организацию и реализацию машины.
Компьютерная архитектура значительно изменилась за десятилетия и продолжает это делать. Последние достижения включают в себя аппаратные компоненты на основе нанотехнологий, технологии виртуализации и развитие облачных вычислений.
Компьютерная архитектура используется для проектирования и создания многих типов вычислительных устройств, от самых маленьких микроконтроллеров до крупнейших суперкомпьютеров. Студентам и специалистам в области информатики важно понимать основные принципы компьютерной архитектуры.
