計算機體系結構的演變是什麼？

“計算機體系結構”一詞由IBM System/360的“首席架構師”於1964年在一篇介紹有史以來最成功的計算機家族的論文中提出。其解釋包括暫存器、記憶體、指令集、指令格式、定址模式以及指令的實際編碼，但不包括實現和具體化。

1947年，隨著電晶體的出現，電晶體體積遠小於真空管，功耗也更低，使用電晶體進行計算變得更容易，但複雜的電路仍然難以管理。

1958年，積體電路的誕生改變了遊戲規則。其概念是將整個電路，包括其所有元件及其之間的關係，都重新生成在一個極小的矽片結構上。

傑克·基爾比和羅伯特·諾伊斯幾乎同時發明了積體電路。這真是不可思議，兩個人在幾乎同一時間發明了類似的技術，卻彼此不知情。

1968年，羅伯特·諾伊斯共同創立了英特爾電子公司，該公司是全球IC生產、研究和開發領域的市場領導者。IC也稱為積體電路。它是一個完整的電子電路，包含多個元件，包括電晶體、二極體、電阻器、電容器以及連線所有元件的導電通路，所有這些都由單個矽晶體制成。

貝爾和紐厄爾透過引入分層的多級描述（Bell and Newell，1970）對計算機體系結構的概念做出了重要貢獻。他們確定了四個級別可以用來描述計算機。分別是電子電路級、邏輯設計級、程式設計級和處理器-記憶體-交換機（PMS）級。

第四級是對計算機系統的頂層描述，基於處理器、記憶體等基本單元及其互連的規範。完善計算機體系結構概念的下一步是將計算機體系結構的概念同樣擴充套件到功能規範和硬體實現。

一臺簡單的計算機需要大約八個電子開關來儲存單個位元組（字元）的資料。因此，如果我們設計構建一臺具有足夠記憶體來儲存本段文字的簡單計算機，它大約有450個字元，因此需要450 x 8，大約3600個電子開關。

Ginni

更新於：2021年7月24日

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