في هندسة الكمبيوتر، هندسة الكمبيوتر هي مجموعة من القواعد والأساليب التي تصف وظائف أنظمة الكمبيوتر وتنظيمها وتنفيذها. تشير بنية النظام إلى هيكله من حيث المكونات المحددة بشكل منفصل لهذا النظام وعلاقاتها المتبادلة.
معمارية الحاسوب
تعرفها بعض تعريفات الهندسة المعمارية على أنها تصف القدرات ونموذج البرمجة لجهاز كمبيوتر ولكن ليس تطبيقا معينا. في تعريفات أخرى ، تتضمن بنية الكمبيوتر تصميم بنية مجموعة التعليمات ، وتصميم البنية الدقيقة ، والتصميم المنطقي ، والتنفيذ.
تاريخ معمارية الحاسوب
كانت أول بنية كمبيوتر موثقة في المراسلات بين تشارلز باباج وآدا لوفليس ، التي تصف المحرك التحليلي. عند بناء الكمبيوتر Z1 في عام 1936 ، وصف كونراد زوز في طلبي براءة اختراع لمشاريعه المستقبلية أنه يمكن تخزين تعليمات الماكينة في نفس التخزين المستخدم للبيانات ، أي مفهوم البرنامج المخزن. مثالان آخران مبكران ومهمان هما:
ورقة جون فون نيومان لعام 1945 ، المسودة الأولى لتقرير عن EDVAC ، والتي وصفت تنظيما للعناصر المنطقية ؛ و
الآلة الحاسبة الإلكترونية المقترحة الأكثر تفصيلا لآلان تورينج لمحرك الحوسبة الأوتوماتيكية ، أيضا عام 1945 والتي استشهدت بورقة جون فون نيومان.
يمكن إرجاع مصطلح "الهندسة المعمارية" في أدبيات الكمبيوتر إلى عمل لايل ر. جونسون وفريدريك بروكس الابن ، وهما عضوان في قسم تنظيم الآلات في مركز الأبحاث الرئيسي لشركة IBM في عام 1959. أتيحت الفرصة لجونسون لكتابة رسالة بحثية خاصة حول Stretch ، وهو كمبيوتر عملاق طورته IBM لمختبر لوس ألاموس الوطني. ولوصف مستوى التفاصيل لمناقشة الكمبيوتر المزخرف بشكل فاخر، أشار إلى أن وصفه للتنسيقات وأنواع التعليمات ومعلمات الأجهزة وتحسينات السرعة كان على مستوى "بنية النظام"، وهو مصطلح يبدو أكثر فائدة من "تنظيم الآلات".
في وقت لاحق ، افتتح بروكس ، وهو مصمم Stretch ، الفصل 2 من كتاب بعنوان Planning a Computer System: Project Stretch بالقول ، "هندسة الكمبيوتر ، مثل الهندسة المعمارية الأخرى ، هي فن تحديد احتياجات مستخدم الهيكل ثم التصميم لتلبية تلك الاحتياجات بأكبر قدر ممكن من الفعالية ضمن القيود الاقتصادية والتكنولوجية".
استمر بروكس في المساعدة في تطوير خط IBM System / 360 من أجهزة الكمبيوتر ، حيث أصبحت "الهندسة المعمارية" اسما يعرف "ما يحتاج المستخدم إلى معرفته". في وقت لاحق ، أصبح مستخدمو الكمبيوتر يستخدمون المصطلح بطرق عديدة أقل وضوحا.
بناء نماذج معمارية الحاسوب
تم تصميم أقدم معماريات الكمبيوتر على الورق ثم بنيت مباشرة في شكل الأجهزة النهائي.
في وقت لاحق ، تم بناء النماذج الأولية لبنية الكمبيوتر فعليا في شكل كمبيوتر منطقي ترانزستور - ترانزستور - مثل النماذج الأولية ل 6800 و PA-RISC - تم اختبارها وتعديلها ، قبل الالتزام بالشكل النهائي للأجهزة.
اعتبارا من 1990s ، عادة ما يتم "بناء" معماريات الكمبيوتر الجديدة واختبارها وتعديلها - داخل بعض معماريات الكمبيوتر الأخرى في محاكي بنية الكمبيوتر. أو داخل FPGA كمعالج دقيق ناعم ؛ أو كليهما - قبل الالتزام بنموذج الأجهزة النهائي.
مفهوم اخر لمعمارية الحاسوب
معمارية الحاسوب هي مجال في الحاسوب يتناول التصميم والتنظيم وتطبيق المعمارية الداخلية للحواسيب. يتم تطوير معمارية الحاسوب للعمل بشكل أكثر كفاءة وأداء ويعتبر من المهام الرئيسية للمبرمجين التعامل مع البرامج الحاسوبية الأكبر.
اهمية دراسة معمارية الحاسوب
يعتبر معمارية الحاسوب مهمة لأسباب كثيرة، ومنها:
تحسين الأداء: يعتبر تحسين الأداء مهمة في معمارية الحاسوب وتتمثل في العمل على تصميم النظام الداخلي للحاسوب من أجل تسريع عملية المعالجة وزيادة السرعة العامة للحاسوب.
توظيف الموارد الحركية: يتم توظيف معمارية الحاسوب للعمل على استخدام الموارد الحركية في الحاسوب بشكل كفء، وهذا يعني استخدام المعالج والذاكرة والأدوات الأخرى في الحاسوب بشكل فعال ومنتج.
تلبية احتياجات العملاء: يعتبر معمارية الحاسوب مهمة للعمل على التلبية لاحتياجات العملاء والعمل على تصميم نظام يلبي هذه الاحتياجات بشكل فعال.
معمارية الحاسوب هي فلسفة وتدريب في علم الحاسوب يهدف إلى فهم كيفية تصميم وتركيب الأجهزة الحاسوبية وبرامجها وتطبيقاتها وتدفقات البيانات التي تعمل في الحاسوب. هي أيضًا مجال يتناول كيفية تحليل الأداء الحاسوبي وتحسينه وتخطيط للحاسوبات العليا.
اهداف دراسة معمارية الحاسوب
يهدف معمارية الحاسوب إلى تحسين الأداء الحاسوبي والأمان والملاءمة والقابلية للتوسيع والإنعاش للحاسوبات وبرامجها. وتعتبر معمارية الحاسوب فرعًا من معمارية البرمجيات وتعتمد على نماذج التصميم المعماري المعروفة مثل المعمارية الخمسية المعروفة.
معايير معمارية الحاسوب
هناك العديد من المعايير المستخدمة في معمارية الحاسوب لتحليل وتقييم الحاسوبات وبرامجها، مثل معيار المعمارية العالمية للبرمجيات (GALC) ومعيار المعمارية العالمية للأنظمة (GASC).
واخيرا معمارية الحاسوب هي مجال هام في علم الحاسوب ويستخدم في عدة مجالات، مثل التصميم العلمي والهندسة الحاسوبية وإدارة الأنظمة وتطوير البرامج.
المحاضرات اليومية
المحاضرة الاولى المحاضرة الثانية المحاضرة الثالثة المحاضرة الرابعة المحاضرة الخامسة المحاضرة السادسة المحاضرة السابعة المحاضرة الثامنة المحاضرة التاسعة- المحاضرات العملية
- المراجع
تعليقات
إرسال تعليق
شكرا لك على تواصلك معنا ...