ระบบคอมพิวเตอร์และสถาปัตยกรรม

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับระบบคอมพิวเตอร์และสถาปัตยกรรม

ความหมายของสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์   สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ คือ การออกแบบส่วนต่างๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ ให้สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วน ดังนี้ 1. สถาปัตยกรรมคำสั่ง ISA. (Instruction Set Architecture) คือ รูปแบบของการกำหนดภาษาที่ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ตระกูลต่างๆ ภาษาที่ใช้กับเครื่องประกอบกันขึ้นเป็นโปรแกรม หากโปรแกรมที่เขียนใช้กับเครื่องรุ่นเก่า และสามารถ Run กับเครื่องรุ่นใหม่ในตระกูลเดียวกันได้ เรียกเครื่องรุ่นใหม่นั้นได้ว่า "Upward Compatibility" ในทางกลับกันหากโปรแกรมที่เขียนขึ้นใช้กับเครื่องรุ่นใหม่แล้วไม่สามารถ Run กับเครื่องรุ่นเก่ากว่าได้ เรียกคอมพิวเตอร์รุ่นเก่านั้นไดว่า "Downward Compatibility" 2. สถาปัตยกรรม Hardware (Hardware System Architecture) คือ ฮาร์ดแวร์ (Hardware) ของระบบคอมพิวเตอร์ เช่น CPU , Storage System  , Busและ I/O System โดยพัฒนาขึ้นมาตามลำดับจากแนวคิดระบบคอมพิวเตอร์พื้นฐานของ Von Neumann ประกอบด้วย Hardware พื้นฐาน คือ      1. CPU (Central Processing Unit) -หน่วยประมวลผลกลาง      2. Main Memory System - ระบบหน่วยความจำ      3. Input/Output System -ระบบอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล/อุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ข้อมูล                                4. Interconnection System (BUS) – ระบบเชื่อมต่ออุปกรณ์  ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน      นอกจากนั้นคำสั่งจะต้อง Execute ทีละคำสั่งตามลำดับ และมีเส้นทาง (BUS) ใน การขนถ่ายข้อมูลอย่างน้อย 1 เส้นทางระหว่าง CPU กับ Main Memory เรียกว่า "Von Neumann"