АРХИТЕКТУРА И СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН И СИСТЕМ
Прежде всего, следует определить основные объекты рассмотрения. Электронные вычислительные машины и системы включают:
- • обычные вычислительные машины (однопроцессорные);
- • суперкомпьютеры (многопроцессорные ЭВМ, иногда объединяются в один класс с вычислительными системами);
- • вычислительные системы (обычно — комплексы ЭВМ), в том числе многопроцессорные машины.
Таким образом, в целом следует рассматривать все множество современных вычислительных машин и систем. На рис. 2.1 приводится перечень основных компонентов ЭВМ и ВС, рассматриваемых в настоящем учебнике.
Рассматривая архитектуру ЭВМ, вычислительных систем и суперкомпьютеров с общих позиций и абстрагируясь от деталей, можно воспользоваться следующей схемой (рис. 2.2), которая включает:
- • процессоры и системы памяти — вычислительно-информационная среда;
- • средства коммутации и коммуникации — коммуникационно-коммутационная среда.
Все эти компоненты активно присутствуют как в ЭВМ, так и в вычислительных сетях и системах (суперЭВМ).
Рассмотрим последовательно состав, структуру, архитектуру и классификацию ЭВМ и вычислительных комплексов.
В табл. 2.1 перечислены основные уровни архитектур ЭВМ, ВС, других компонентов систем и машин, о которых далее будет идти речь в настоящем учебнике.

110 Глава 2. Архитектура и структура ЭВМ и систем
Рис. 2.1. Основные компоненты (блоки) ЭВМ и систем
пи пи пи пи пи
пи |
пи |
пи |
Коммутационная среда (среды) |
пи |
пи |
пи |
Коммуникационная среда (среды) |
||||||
пи |
пи |
пи |
Коммутационная среда (среды) |
пи |
пи |
пи |
Процессорная среда

UU fru UU UU UU

Запоминающая среда
Рис. 2.2. Обобщенное представление об архитектурах ЭВМ
и вычислительных систем
Таблица 2.1. Разновидности архитектур вычислительных машин и устройств
Тип архитектуры |
Характеристика |
Примеры архитектур |
ЭВМ в целом |
Взаимосвязь компонентов |
Иерархическая, магистральная |
Центральное устройство |
Использование оперативной памяти |
Принстонская, гарвардская |
Вычислительная система |
Взаимосвязь компонентов |
Кластерная, массивно-параллельная |
Микроархитектура процессора |
Обработка микроопераций, кэш-память, конвейеры |
AMD К7-К8, Intel Р5-Р6 |
Система команд |
Команды процессора |
IA-32, IA-64, AMD64 |
Микроархитектура чипсет |
Взаимосвязь компонентов системной платы ПК |
«Северный мост — Южный мост» |