计算机组成原理 - 极客时间计算机组成原理专栏笔记（一） - 《💻 计算机基础》

计算机组成原理：深入理解计算机的组成，冯诺依曼体系结构，CPU设计原理，指令系统，总线，存储器等部件的工作原理。

创建时间：2019-6-15 11:29:19
更新时间：2020-1-15 22:21:01 【更新原因】：复习回顾

如果越早去弄清楚计算机的底层原理，在你的知识体系中储蓄起这些知识，也就意味着你有越长的时间来收获学习知识的利息。虽然一开始可能不起眼，但是随着带来的复利效应，你的长线投资项目，就能让你在成长的过程中越走越快。

:::info 我为什么要学习计算机组成原理。

大概是被极客时间的宣传营销策略套路到了吧，拿捏住了我的软肋，想要弥补羸弱的计算机基础知识。
计算机专业的那些基础课我感觉都是相通的，相互依赖，完全可以合在一起去理解，去系统性的学习。记得计算机网络教科书的序言上有讲到一种学习螺旋上升模型。

人类对于新知识和新技术的学习和认知过程总是螺旋上升的，对某个复杂的事务不可能立即就全面理解。相反，对任何复杂的事务必须从各个不同的角度（总体和细节）进行学习，并随时温习以前学习过的内容，而每一次螺旋上升的过程都会有新的收获，

顿悟：温习？这个环节貌似丢失掉了，口号喊的响，却很少做到呀。
后面要怎么做：学习笔记要认真，保证质量，回顾要有记录，很多时候都忘了去回顾，最后什么都忘了。

个人学习目标：把专栏快速过一遍，做到心中有数，对感兴趣的地方深入了解下，不过分深入学习。 :::

买书如山倒，读书如抽丝。

感同身受，买了很多书，真正读的却是屈指可数。原因是什么呢，没有时间吗？不是，坚持不下去吗？也不全是。

人生如逆旅，我亦是行人。

做好心理准备，把学习这件事情做成！

阅读评论收获：

主板，CPU，内存，硬盘，总线，芯片组，I/O设备，散热

存储程序计算机，可编程，存储。
典型的冯诺依曼计算机是以运算器为中心的；
现代的计算机已经转化为一存储器为核心；

任何一台计算机的任何一个部件都可以归到运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备中，而所有的现代计算机也都是基于这个基础架构来设计开发的。

延伸学习；暂时不深入探讨；

浮点数 Floating point is very important

光囤积材料，却没有花足够多的时间去学习这些知识。
勤学如春起之苗，不见其长，日有所增。
辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。

学习，要有节奏的坚持。

响应时间 response time /执行时间 execution time
吞吐率 throughput / 带宽 bandwidth

性能 = 1/响应时间

CPU主频 frequency/clock rate，晶振，晶体振荡器 oscillator crystal
粗浅的理解：CPU在1秒时间内，可以执行的简单指令的数量是2.8G

程序的 CPU 执行时间 = 指令数×CPI×Clock Cycle Time

减少后面三个乘法因子的值，提升性能。
现代的CPU通过流水线技术 pipeline ，让一条指令需要的CPU Cycle尽可能减少

为什么多放晶体管，可以提升CPU的时钟频率？

增加晶体管可以增加硬件能够支持的指令数量，增加数字通路的位数，以及利用好电路天然的并行性，从硬件层面更快地实现特定的指令，所以增加晶体管也是常见的提升cpu性能的一种手段。

制程，晶体管大小
功耗 ~= 1/2 ×负载电容×电压的平方×开关频率×晶体管数量

阿姆达尔定律：
优化后的执行时间 = 受优化影响的执行时间/加速倍数 + 不受影响的执行时间

性能提升办法：