Kiến trúc máy tính

Kiến trúc máy tính là thiết kế và cấu hình của hệ thống máy tính và các thành phần của chúng, bao gồm kiến trúc phần cứng và phần mềm xác định cách xử lý dữ liệu. Nó tập trung vào thiết kế hệ thống máy tính và sự tương tác giữa bộ xử lý, bộ nhớ chính, thiết bị I/O và các thiết bị như giao diện mạng và bộ lưu trữ. Kiến trúc máy tính cũng bao gồm việc thiết kế cấu trúc bên trong của máy tính và tổ chức bộ xử lý, bộ nhớ và các thiết bị I/O tạo ra “kiến trúc” của hệ thống. Kiến trúc máy tính có thể được chia thành hai loại: thông thường và phân tán.

Kiến trúc máy tính thông thường được sử dụng trong các hệ thống bộ xử lý đơn có một bộ xử lý, bộ nhớ, bộ điều khiển và thiết bị I/O. Những kiến trúc này được đặc trưng bởi việc sử dụng các cấu trúc bus khác nhau liên kết các thành phần khác nhau của hệ thống. Những kiến trúc này bị giới hạn bởi kích thước của cấu trúc bus và lượng dữ liệu có thể được xử lý cùng một lúc.

Kiến trúc máy tính phân tán liên quan đến việc sử dụng nhiều bộ xử lý được kết nối bởi mạng. Những kiến trúc này có thể được sử dụng để tạo ra các hệ thống lớn, mạnh mẽ và thậm chí có thể được sử dụng để tạo ra một “đám mây”, trong đó nhiều máy tính được sử dụng để xử lý dữ liệu. Ngoài ưu điểm là có thể sử dụng nhiều bộ xử lý, kiến trúc phân tán còn cho phép tăng tốc độ xử lý dữ liệu và khả năng chịu lỗi tốt hơn.

Kiến trúc máy tính là thành phần cốt lõi của tất cả các hệ thống máy tính và là yếu tố then chốt trong hiệu năng hệ thống. Khi công nghệ điện toán tiến bộ thì kiến trúc máy tính cũng vậy, với sự ra đời của các kiến trúc mới được thiết kế để tăng hiệu suất và nâng cao hiệu quả.

Trong những năm gần đây, nghiên cứu về kiến trúc máy tính đã tập trung vào việc tăng hiệu suất của CPU và phát triển các công nghệ mới như bộ xử lý đa lõi và GPU. Nghiên cứu khác tập trung vào việc phát triển các kiến trúc mới cho các hệ thống phân tán và các kiến trúc ứng dụng cụ thể. Nghiên cứu về kiến trúc máy tính không ngừng phát triển khi các công nghệ và kỹ thuật mới được phát triển để cải thiện hiệu suất và hiệu quả của hệ thống máy tính.