RolesDefinitionThe purpose is to de

Roles
Definition

The purpose is to design a computer that maximizes performance while keeping power consumption in check, costs low relative to the amount of expected performance, and is also very reliable. For this, many aspects are to be considered which includes Instruction Set Design, Functional Organization, Logic Design, and Implementation. The implementation involves Integrated Circuit Design, Packaging, Power, and Cooling. Optimization of the design requires familiarity with Compilers, Operating Systems to Logic Design and Packaging.
Instruction set architecture
Main article: Instruction set architecture

An instruction set architecture (ISA) is the interface between the computer's software and hardware and also can be viewed as the programmer's view of the machine. Computers do not understand high level languages such as Java, C++, or most programming languages used. A processor only understands instructions encoded in some numerical fashion, usually as binary numbers. Software tools, such as compilers, translate those high level languages into instructions that the processor can understand.

Besides instructions, the ISA defines items in the computer that are available to a program—e.g. data types, registers, addressing modes, and memory. Instructions locate these available items with register indexes (or names) and memory addressing modes.

The ISA of a computer is usually described in a small instruction manual, which describes how the instructions are encoded. Also, it may define short (vaguely) mnemonic names for the instructions. The names can be recognized by a software development tool called an assembler. An assembler is a computer program that translates a human-readable form of the ISA into a computer-readable form. Disassemblers are also widely available, usually in debuggers and software programs to isolate and correct malfunctions in binary computer programs.

ISAs vary in quality and completeness. A good ISA compromises between programmer convenience (how easy the code is to understand), size of the code (how much code is required to do a specific action), cost of the computer to interpret the instructions (more complexity means more space needed to disassemble the instructions), and speed of the computer (with larger disassemblers comes longer disassemble time). For example, single-instruction ISAs like an ISA that subtracts one from a value and if the value is zero then the value returns to a higher value are both inexpensive, and fast, however ISAs like that are not convenient or helpful when looking at the size of the ISA. Memory organization defines how instructions interact with the memory, and how memory interacts with itself.

During design emulation software (emulators) can run programs written in a proposed instruction set. Modern emulators can measure size, cost, and speed to determine if a particular ISA is meeting its goals.
Computer organization
Main article: Microarchitecture

Computer organization helps optimize performance-based products. For example, software engineers need to know the processing power of processors. They may need to optimize software in order to gain the most performance for the lowest price. This can require quite detailed analysis of the computer's organization. For example, in a SD card, the designers might need to arrange the card so that the most data can be processed in the fastest possible way.

Computer organization also helps plan the selection of a processor for a particular project. Multimedia projects may need very rapid data access, while virtual machines may need fast interrupts. Sometimes certain tasks need additional components as well. For example, a computer capable of running a virtual machine needs virtual memory hardware so that the memory of different virtual computers can be kept separated. Computer organization and features also affect power consumption and processor cost.
Implementation

Once an instruction set and micro-architecture are designed, a practical machine must be developed. This design process is called the implementation. Implementation is usually not considered architectural design, but rather hardware design engineering. Implementation can be further broken down into several steps:

Logic Implementation designs the circuits required at a logic gate level
Circuit Implementation does transistor-level designs of basic elements (gates, multiplexers, latches etc.) as well as of some larger blocks (ALUs, caches etc.) that may be implemented at the log gate level, or even at the physical level if the design calls for it.
Physical Implementation draws physical circuits. The different circuit components are placed in a chip floorplan or on a board and the wires connecting them are created.
Design Validation tests the computer as a whole to see if it works in all situations and all timings. Once the design validation process starts, the design at the logic level are tested using logic emulators. Howeve

Результаты (русский) 1:

РолиОпределениеЦель заключается в том, чтобы создать компьютер, который обеспечивает максимальную производительность, сохраняя энергопотребление в узде, расходы низкой по отношению к суммы ожидаемой производительности, а также очень надежна. Для этого многие аспекты должны быть рассмотрены, которая включает дизайн набора инструкций, функциональной организации, логики проектирования и реализации. Реализация включает в себя проектирование интегральных схем, упаковки, мощность и охлаждение. Оптимизация конструкции требуется знакомство с компиляторами, операционных систем логики дизайна и упаковки.Архитектура набора командОсновная статья: архитектура набора командИнструкция set архитектуры (ISA) является интерфейсом между программного и аппаратного обеспечения компьютера и также можно рассматривать как программиста вид машины. Компьютеры не понимают высокого уровня языков, таких как Java, C++ или большинство языков программирования используется. Процессор только понимает инструкции, закодированные в некоторых числовых моде, обычно в виде двоичных чисел. Программные средства, такие как компиляторы, перевести эти языки высокого уровня в инструкции, что процессор может понять.Помимо инструкций, ISA определяет элементы в компьютере, доступны для program—e.g. типы данных, регистры, режимы и памяти. Инструкции найти эти доступные элементы с индексами регистра (или имена) и режимы адресации памяти.ISA компьютера обычно описывается в небольшой инструкции, которая описывает, как закодированные инструкции. Кроме того он может определить короткий (смутно) мнемонические имена для инструкций. Имена могут быть признаны инструмент разработки программного обеспечения под названием ассемблер. Ассемблер — компьютерная программа, преобразующая читаемую форму ISA в машиночитаемом виде. Дизассемблеры также широко доступны, обычно в отладчики и программы для изоляции и устранения неисправностей в бинарных компьютерных программ.ИСАС различаются по качеству и комплектности. Хорошие ISA компромиссы между программиста удобство (как код легко понять), размер кода (сколько кода требуется определенное действие), стоимость компьютера интерпретировать инструкции (больше сложности означает больше пространства необходимо разбирать инструкции) и скорость компьютера (с более дизассемблеры приходит больше разбирать время). Например, одно инструкция ИСАС, как ISA, которая вычитает одно из значения и если значение равно нулю, то значение возвращается к более высокое значение являются недорогими и быстро, однако ИСАС как не являются удобным и полезным при взгляде на размер Исы. Организация памяти определяет, как инструкции взаимодействуют с памятью, и как память взаимодействует с самим собой.Во время разработки эмуляции программного обеспечения (Эмуляторы) могут запускать программы, написанные в набор предлагаемых инструкций. Современные Эмуляторы могут измерять размер, стоимость и скорость, чтобы определить, если конкретной ISA отвечает его цели.Компьютерная организацияОсновная статья: микроархитектураКомпьютерная организация помогает оптимизировать производительность продуктов. Например разработчики программного обеспечения должны знать вычислительной мощности процессоров. Им может потребоваться оптимизировать программное обеспечение для того, чтобы получить наиболее производительность по низкой цене. Это может потребовать достаточно подробного анализа компьютера организации. Например в карточке SD, дизайнеры может потребоваться организовать карты так, что большинство данных могут быть обработаны самым быстрым способом.Компьютерная организация также помогает спланировать выбор процессора для конкретного проекта. Мультимедийные проекты может потребоваться доступ к данным очень быстро, в то время как виртуальные машины может понадобиться быстро прерывания. Иногда некоторые задачи нужны дополнительные компоненты, а также. Например компьютер может работать на виртуальной машине требуется аппаратное обеспечение виртуальной памяти, память различных виртуальных компьютеров можно хранить вне. Компьютерная организация и также влияют на энергопотребление и стоимость процессора.РеализацияПосле того, как инструкция set и микро архитектуры предназначены, необходимо разработать практический машина. Этот процесс проектирования называется реализации. Реализация обычно не считается архитектурный проект, а скорее аппаратного проектирование. Реализации могут быть разбиты на несколько этапов: Логика реализации конструкции цепи, требуемые на логическом уровне ворот Реализация схемы делает транзистор уровня конструкции основных элементов (ворота, мультиплексоры, задвижки и др.), а также некоторых крупных блоков (алус, кэши и др.), которые могут быть реализованы на уровне журнала ворот, или даже на физическом уровне, если дизайн требует этого. Физическая реализация рисует физических цепей. Различные схемы компоненты размещаются в чип floorplan или на доске, и создаются провода, соединяя их. Дизайн проверки проверяет компьютер в целом, чтобы увидеть, если он работает в любых ситуациях и все тайминги. После того, как дизайн проверки процесс начинается, Дизайн на уровне логики проверяются с помощью логики эмуляторов. Howeve

Результаты (русский) 2:

Роли
Определение

Цель состоит в том, чтобы разработать компьютер , который обеспечивает максимальную производительность, сохраняя при этом потребление энергии в проверке, расходы на низком уровне по отношению к количеству ожидаемых производительности, а также очень надежны. Для этого, многие аспекты должны быть рассмотрены , которая включает в себя набор инструкций дизайн, функциональная организация, логики проектирования и реализации. Реализация включает в себя Integrated Circuit Design, Упаковка, электропитание и охлаждение. Оптимизация конструкции требует знакомства с компиляторы, операционные системы логического проектирования и упаковки.
Набор команд архитектуры
Основная статья: Набор команд архитектуры

набор инструкций архитектуры (ISA) является интерфейсом между программным обеспечением и аппаратными средствами компьютера , а также может рассматриваться как программиста вид машины. Компьютеры не понимают языках высокого уровня , таких как Java, C ++, или большинства языков программирования , используемых. Процессор понимает только инструкции , закодированные в некоторой числовой моде, как правило , в виде двоичных чисел. Программные средства, такие как компиляторы, переводят эти языки высокого уровня в команды , которые процессор может понять. К

тому же инструкции, то ISA определяет элементы в компьютере, которые доступны в программе-например , типы данных, регистры, режимы адресации и памяти. Инструкции найти эти доступные элементы с регистром индексов (или имена) и адресации памяти режимов.

ISA - компьютера обычно описывается в небольшом руководстве по эксплуатации, в котором описывается , как кодируются инструкции. Кроме того , он может определить короткие (неопределенно) мнемонические имена для получения инструкций. Имена могут быть признаны инструментом разработки программного обеспечения под названием ассемблер. Ассемблере представляет собой компьютерную программу , которая переводит читаемую форму ISA в машиночитаемой форме. Дизассемблеры также широко доступны, как правило , в отладчики и компьютерных программ для выделения и правильных неисправностей в бинарных компьютерных программ.

ИСАС различаются по качеству и полноте. Хороший ISA компрометирует между удобством программиста (как легко код , чтобы понять), размер кода (сколько кода требуется сделать определенное действие), стоимость компьютера , чтобы интерпретировать инструкции (более сложность означает больше пространства , необходимого для разбирать инструкции), а скорость компьютера (с большими дизассемблеров приходит больше времени разбирать). Например, одна инструкция ИСАС , как в ISA , который вычитает одно из значения и , если значение равно нулю , то значение возвращается к более высокой стоимости, и недорого, и быстро, однако ИСАС подобное, которые не удобно или полезно , если смотреть на размер ISA. Организация памяти определяет , как инструкции взаимодействуют с памятью, и как память взаимодействует сама с собой. В

процессе эмуляции проектирования программного обеспечения (эмуляторов) можно запускать программы , написанные в предлагаемом наборе команд. Современные эмуляторы могут измерить размер, стоимость и скорость , чтобы определить , является ли конкретный ISA выполняет свои цели.
Компьютер организации
Основная статья: Микроархитектура

Компьютерная организация помогает оптимизировать производительность продукции на основе. Например, программные инженеры должны знать вычислительные мощности процессоров. Они , возможно , потребуется оптимизировать программное обеспечение для того , чтобы получить максимальную производительность по самой низкой цене. Для этого может потребоваться довольно подробный анализ организации компьютера. Например, в SD - карты, конструкторы , возможно , потребуется организовать карту таким образом , что большая часть данных может быть обработан в кратчайшие из возможных способов.

Компьютерная организация также помогает планировать выбор процессора для конкретного проекта. Мультимедийные проекты , возможно , потребуется очень быстрый доступ к данным, в то время как виртуальные машины может понадобиться быстрый прерывания. Иногда определенные задачи необходимы дополнительные компоненты , а также. Например, компьютер может работать виртуальной машины требует виртуальные аппаратные памяти таким образом , что могут быть сохранены , отделенный память о различных виртуальных компьютеров. Особенности также влияют на энергопотребление и стоимость процессора. Организация компьютеров
Реализация

После того, набор инструкций и микро-архитектуры разработаны, практичный аппарат должен быть разработан. Этот процесс проектирования называется реализацией. Реализация обычно не рассматривается архитектурное проектирование, а аппаратное проектирование. Реализация может быть дополнительно разбита на несколько этапов:

Логика Реализация конструкций схем , необходимых на уровне логического элемента
схемной реализации делает конструкции транзистора на уровне основных элементов (ворота, мультиплексоры, шпингалеты и т.д.), а также некоторых крупных блоков (ALU, кэши и т.д.) , которые могут быть реализованы на уровне ворот журнала, или даже на физическом уровне , если дизайн призывает к этому.
Физическая реализация ничьих физических цепей. Различные элементы схемы размещены в микросхеме или на топологической структуре доски и провода , соединяющие их создания.
Дизайн проверки проверяет компьютер в целом , чтобы увидеть , если он работает во всех ситуациях и во всех таймингов. После того, как начинается процесс проверки дизайн, дизайн на логическом уровне проверяются с помощью логических эмуляторы. Howeve