计算机系统结构概述

传统结构
CPU+北桥+南桥

CPU主要体系结构的改变
流水线 -》 指令级并行ILP -》 多核

冯诺依曼结构：程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储结构。
特点：CPU与内存分开，导致所谓的memory wall。

哈佛结构：将程序和数据独立存储在不同的存储空间中，各自独立编制、独立访问，以减轻程序运行的访存瓶颈。哈佛结构本质上是一种并行体系结构。

冯诺依曼结构设计简单、成本低，仍是现代处理器的基本结构。缺点是访存瓶颈问题。
哈佛结构通常具有较高的执行效率，可以在访存时方便地进行指令预取，可以更好地支持并行处理。缺点是复杂，对外围设备的连接与处理要求高，不适合外围存储器的扩展。

cache的应用使得二者有机会结合起来。CPU内部使用哈佛结构；在CPU外部使用冯诺依曼结构。

计算机体系结构
Computer Architecture=Instruction Set Architecture+Machine Organization

ISA
RISC vs CISC
RISC诞生的原因：集成电路工艺进步，通用寄存器使用限制大幅减少；处理器主频超过了存储器；随着指令集日益庞大，编译器设计复杂度称为必须考虑的因素。