计算机体系结构（一）

0x00 写在前面

这一个系列仅仅是为了记录一下自己的学习感悟，如有不对，希望可以留言

0x01 计算机系统结构是什么

计算机体系结构——通常指一个系统的外貌框架

它是计算机的机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性。所谓外特性，就是计算机的概念性结构和功能特性，主要研究计算机系统的基本工作原理，以及在硬件、软件界面划分的权衡策略，建立完整的、系统的计算机软硬件整体概念。

从外部研究计算机系统
使用者所看到的物理计算机的抽象
程序运行所需要考虑的计算机属性

0x02 为什么要研究系统结构

1.为了提高处理机运算速度

MIPS=Fz×IPC

其中，MIPS是指令执行速度，一种经典的表示方法，1MIPS=每秒钟10的六次方次，Fz为处理机的工作主频，IPC（Instruction Per Cycle）为每个时钟周期平均执行的指令条数
那么，我们很明显可以看出来，要想提高处理机运算速度，需要从IPC和Fz两个方面入手

从IPC入手：需要依靠先进的系统结构
过去，几个或几十个周期完成一条指令
现在，一个周期完成一条指令

可以看到研究系统结构有助于提高运算速度

从Fz入手，主频不能无限制的提高，到达一定程度之后，会受到工业水平的制约，要提高不仅花费巨大而且成本极高，只能另辟蹊径，比如依靠流水线技术，比如缩短门电路延