Ingegnere elettrico computer-architecture

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Come possiamo essere sicuri che i computer non cambieranno mai accidentalmente uno 0 con un 1?

Ho letto un po 'della costruzione di un computer digitale in Shocken / Nisan: The Elements of Computing Systems . Ma questo libro non dice nulla su alcuni aspetti elettrici nei computer, per esempio: spesso si dice che 0 e 1 sono rappresentati dalla tensione, se la tensione è nell'intervallo …

63 computers computer-architecture

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Perché la trasmissione seriale digitale è usata ovunque? cioè SATA, PCIe, USB

Guardando SATA, PCIe, USB, SD UHS-II mi è sembrato che fossero tutti uguali: bitstream seriale digitale, trasmesso usando coppie differenziali (solitamente codificate 8b / 10b), con alcune differenze nei livelli link / protocollo. Perchè così? Perché questo è diventato lo standard? Perché non ci sono protocolli di comunicazione di sistema …

47 digital-communications computer-architecture

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Perché le porte NAND vengono utilizzate per creare porte AND nei computer?

Perché questo è uno standard per porte AND quando invece potrebbe essere realizzato con due FET e un resistore?

41 transistors logic-gates computer-architecture

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Come può una CPU fornire più di un'istruzione per ciclo?

Le istruzioni di Wikipedia al secondo dicono che un i7 3630QM fornisce circa 110.000 MIPS a una frequenza di 3,2 GHz; sarebbe (110 / 3.2 istruzioni) / 4 core = ~ 8.6 istruzioni per ciclo per core ?! Come può un singolo core fornire più di un'istruzione per ciclo? A …

41 microprocessor cpu computer-architecture

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Come può la cache essere così veloce?

Ecco uno screenshot di un benchmark della cache: Nel benchmark la velocità di lettura della cache L1 è di circa 186 GB / s, con latenza di circa 3-4 cicli di clock. Come si raggiunge una tale velocità? Considerare qui la memoria: la velocità massima teorica è 665 MHz (frequenza …

37 cpu computer-architecture cache

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L'aritmetica del segnale analogico è più veloce di quella digitale?

Sarebbe teoricamente possibile accelerare i processori moderni se si usasse l'aritmetica del segnale analogico (a costo di accuratezza e precisione) anziché FPU digitali (CPU -> DAC -> FPU analogica -> ADC -> CPU)? È possibile la divisione del segnale analogico (poiché la moltiplicazione FPU richiede comunque un ciclo CPU)?

37 digital-logic analog signal-processing computer-architecture floating-point

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Perché il chip Haswell di Intel consente alla moltiplicazione FP di essere due volte più veloce dell'aggiunta?

Stavo leggendo questa domanda molto interessante su Stack Overflow: La moltiplicazione dei numeri interi viene realmente eseguita alla stessa velocità dell'aggiunta su una CPU moderna? Uno dei commenti diceva: "Non vale nulla che su Haswell, il throughput di moltiplicazione FP sia doppio rispetto a FP add. Questo perché entrambe le …

35 cpu computer-architecture alu floating-point intel

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Perché l'hardware aperto è così raro? [chiuso]

Sto cercando di capire perché l'hardware aperto è molto più difficile da trovare rispetto al software. Ho provato a guardarmi intorno online e non sono riuscito a trovare una spiegazione soddisfacente. Capisco che l'hardware è molto più semplice da mantenere proprietario e molto più difficile (impossibile) da decodificare (nel caso …

34 fpga design computer-architecture open-hardware

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Perché Digital 0 non è 0V nei sistemi informatici?

Sto seguendo un corso di progettazione di sistemi informatici e il mio professore ci ha detto che nei sistemi digitali le tensioni convenzionali utilizzate per indicare uno 0 digitale e uno digitale sono cambiate nel corso degli anni. Apparentemente, negli anni '80, 5 V veniva usato come "alto" e 1 …

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Cosa vende esattamente ARM ai venditori?

ipotesi: Architettura del computer: descrive come i diversi moduli di un processore interagiscono tra loro. Un'architettura del computer viene definita utilizzando i vhdlfile Organizzazione del computer: descrive il layout fisico dei moduli del processore su silicio. Un'organizzazione di computer viene definita utilizzando una serie di maschere fotografiche (e processo di …

28 arm computer-architecture

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Perché i dispositivi relativamente più semplici come i microcontrollori sono molto più lenti delle CPU?

Dato lo stesso numero di stadi della pipeline e lo stesso nodo di produzione (diciamo 65 nm) e la stessa tensione, i dispositivi semplici dovrebbero funzionare più velocemente di quelli più complicati. Inoltre, la fusione di più fasi della pipeline in una non dovrebbe rallentare di un fattore più grattoso …

25 microcontroller microprocessor computer-architecture speed

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Perché le CPU si collegano in genere a un solo bus?

Ho trovato un'architettura della scheda madre qui: Questo sembra essere il layout tipico delle schede madri. EDIT: Beh, a quanto pare non è più così tipico. Perché la CPU si collega a un solo bus? Quell'autobus frontale sembra un grosso collo di bottiglia. Non sarebbe meglio fornire 2 o 3 …

24 cpu computer-architecture computers bus processor

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Il transistor è l'unico componente elettronico su una CPU?

Recentemente ho letto delle CPU e ho scoperto che tutti i blocchi logici e la memoria sulla CPU possono essere realizzati con transistor. Quindi è l'unico componente elettronico su CPU? Modifica (creato dopo le prime due risposte): Making of CPU parla solo della proiezione di diagrammi a transistor (potrebbe essere …

24 transistors integrated-circuit cpu computer-architecture fabrication

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Quali sono i vantaggi dell'utilizzo di FPGA rispetto a TTL nell'architettura introduttiva del computer?

Insegno l'unico e unico corso di architettura informatica in un college di arti liberali. Il corso è richiesto per l'informatica maggiore e minore. Non abbiamo ingegneria informatica, ingegneria elettrica, altri corsi di hardware, ecc. Il mio obiettivo principale nel corso è che gli studenti comprendano fino a livello di gate …

24 digital-logic fpga ttl computer-architecture

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Come può una CPU cambiare dinamicamente la sua frequenza di clock?

La mia CPU Intel cambia la velocità di clock in base all'utilizzo, ma come decide a quale velocità di clock eseguire? La velocità di clock è determinata dal software del sistema operativo tramite un algoritmo o è basata su hardware? Dipende dal numero di interrupt? Il turnover della cache? La …

16 clock cpu computer-architecture clock-speed

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