معماری پیشرفته

در تقریبا طی 60 سال از زمانی که نسل اول کامپیوتر بوجود آمده تکنولوژی کامپیوتر پیشرفت چشمگیری داشته است.
امروز یک کامپیوتر شخصی با عملکرد خوب را می توان کمتر از 500 دلار خریداری کرد. کامپیوتری که دارای حافظه بالا و ذخیره دیسک بیشتری است در مقایسه با سال 1985چنین کامپیوتری یک میلیون دلار هزینه بر می داشت .با رشد سریع همراه با مزایا ی تولید انبوه ریزپردازنده ها منجر به کسر فزاینده تجارت کامپیوتر مبتنی بر ریزپردازنده ها گردید.علاوه بر این از موفقیت تجاری برخوردار گردید که این موفقیت به دو دلیل است:
اولا: حذف مجازی برنامه نویسی زبان اسمبلی نیاز به سازگاری کد- شئ را کاهش داد.
ثانیا: تولید استاندارد شده سیستم هایی مانند unix,linux هزینه ریسک برای ایجاد معماری جدید را کاهش داد. این تغییرات امکان توسعه موفقیت آمیز یک سری معماری ها با دستورات ساده تر را امکان پذیر ساخت که مجموعه دستورات کامپیوتری کاهش یافته (RISC) نامیده می شود. ماشینهای مبتنی بر RISC با توجه طراحان به دو تکنیک عملکردی ، حساس بود یعنی از عملیات موازی و موازی سازی سطح دستورات استفاده کنیم و همچنین استفاده از حافظه پنهان cache .

شکل 1-1 نشان می دهد که ترکیب پیشرفت های سازمانی و معماری منجر به رشد 16 ساله در عملکرد رشد و سرعت سالانه بالغ بر 50% وضیعت کامپیوتر گردیده است. همچنین این شکل رشد در عملکرد پردازنده از اواسط دهه 1980 را نشان می دهد.
ثانیا رشد سریع در بهبود منجر به کامپیوترهایی شد که مبتنی بر ریزپردازنده ها در یک طیف کاملی از طراحی کامپیوتربود که شامل pc (کامپیوتر شخصی ) و ایستگاه کاری حتی ابر کامپیوترهای سطح بالا نیز با مجموعه ای از ریزپردازنده ها ساخته می شوند.
این ابداعات منجر به یک رنسانس در طراحی کامپیوتر شد که تاکید می کرد به نو آوری معماری و استفاده کافی از پیشرفت های تکنولو‍‍‍‍ژی .
به هر حال تصویر 1-1 نشان می دهد که این رنسانس 16 ساله پایان یافته است .
در سال 2004 شرکت اینتل طرح های تک پردازنده خود را حذف کرد و به شرکت IBM , SUN پیوست که از تراشه chip بجای تک پردازنده استفاده می کردند. این نشانگر یک تغییر تاریخی از اتکا به موازی سازی و عملیات موازی سطح تنها یک پردازنده ILP به موازی سازی عملیات موازی سطح خطی TLP و موازی سازی و عملیات موازی سطح داده یا DLP بود
طبقه بندی کامپیوترها
در دهه 1960 کامپیوتر مرکزی یا Mainframe شکل رایج کامپیوتر بود. که میلیونها دلار قیمت داشت . و در اتاق های کامپیوتری نگهداری می شد که با اپراتورهای جداگانه ای از آن حفاظت می کردند.
دهه 1970 تولد کامپیوترهای کوچکتر بود که در آزمایشگاههای علمی کاربرد داشت. در این دهه همچنین ظهور ابر کامپیوترهایی با سرعت محاسبات علمی بالا بود. اگر چه تعداد آنها کم است ولی از نظر تاریخی اهمیت دارند زیرا این کامپیوترها در ابداعات که بعداً منجر به تولید کامپیوتر های ارزان تر شد پیشگام بودند.
دهه 1980 افزایش کامپیوترهای رومیزی که مبتنی بر ریزپردازنده هایی به شکل کامپیوتر های شخصی و هم ایستگاه کاری بود.
کامپیوترهای شخصی منجر به کامپیوترهای اشتراکی گردید. و منجر به افزایش سرورها شد . دهه 1990 ظهور اینترنت و وب جهانی که اولین وسایل محاسباتی موفقیت آمیز (دستیاران دیجیتالی شخصی یا PDA) بود. و ظهورابزارهای الکترونیکی دیجیتالی با عملکرد بالا شامل بازیهای ویدئویی و جعبه های نصب میباشد . برای این کاربرد ها اخیرا از کامپیوتر توکار استفاده می کنند . این تغییرات مرحله تغییر حساس در چگونگی دیدگاه ما از محاسبه و کاربردهای محاسباتی را ایجاد کرده است .