computer-wetenschap-bewerkt

Hoofdstuk 17
Computerarchitectuur
Met de computerarchitectuur, of kortweg de architectuur, van een computersysteem wordt de opbouw van de fundamentele
operationele structuur van een computersysteem bedoeld. Een weergave van een computer- of processorarchitectuur
bevat de functionele omschrijving van de vereisten, in het bijzonder snelheden en verbindingen, en ontwerptoepassingen
van een computer of processor. [1][2] Grotere computersystemen, zoals computerclusters, bestaan uit meerdere
computers die in een computernetwerk met elkaar verbonden zijn. Computerarchitectuur en netwerkarchitectuur
beginnen in elkaar over te lopen als het bijvoorbeeld om (deels) gedistribueerde databases gaat. [3]
17.1 CPU-architectuur
Instruction Fetch
Instruction Decode
Register Fetch
Execute
Address Calc.
Memory Access
Write Back
IF ID EX MEM WB
Next PC
Adder
Next SEQ PC
RS1
RS2
Register
File
Next SEQ PC
Zero?
Branch
taken
MUX
PC
Memory
IR
IF / ID
Sign
Extend
Imm
ID / EX
MUX
MUX
ALU
EX / MEM
Memory
MEM / WB
MUX
WB Data
Schematische weergave van de uitvoering van een instructie door een MIPS-CPU.
De eerste twee figuren rechts laten een schematische weergave van de instructieverwerking door een MIPS RISCprocessor
en het halfgeleidermateriaal in een MIPS-processor zien. Het schema laat zien hoe een instructie verwerkt
wordt door een eenvoudige CPU met een Von Neumann-processorarchitectuur.
33