Каждый, кто решил изучить устройство электронной tietojenkäsittelykone, joutuu välttämättä käsitteeseen "tietokonearkkitehtuuri". Sitä ei voida antaa täydellistä määritelmää, koska käsite on liian yleistävä ja kaikki katsovat sen ratkaistavien tehtävien kannalta. Esimerkiksi, yhdessä tapauksessa, kuvauksessa erityistä huomiota kiinnitetään ohjelmistokomponenttiin (komento, rekisterit, muisti) ja toisessa laitteistokomponenttiin, joka sisältää komponenttilaitteet ja tavan, jolla ne toimivat. Koska keskimääräinen tietokoneen omistaja kiinnostaa useammin komponentteja kuin komentoja, tarkastelemme asiaa tästä näkökulmasta.
Tietokonearkkitehtuuri on tapa organisoida tietokoneen muodostavien komponenttien vuorovaikutus. Ymmärtämisen helpottamiseksi esitetään usein kuvaus avainkomponenttien pääominaisuuksista.
Kaikki nykyaikaiset tietokoneet perustuvattietojenkäsittelyperiaatteet, jotka John von Neumann ehdotti vuonna 1946. Erottuva piirre on syklinen tapa suorittaa prosessi, jossa operandit ja data sijoitetaan samaan muistilohkoon. Muuten, tämä tosiasia selittää miksi von Neumannin tietokoneen (Neumann) arkkitehtuuria käytetään kaikissa nykyaikaisissa tietokoneissa. Yrityksiä siirtyä pois hänestä on kuitenkin tehty jo pitkään.
Mutta takaisin laitteisiin, jotka määrittävät mitennäyttää tietokoneen arkkitehtuurilta. Vaikka monet lähteet kutsuvat tietokoneen ydintä keskusyksikköksi (CPU), klassisesta tietokonejärjestelmästä huolimatta tämä on kuitenkin erittäin kiistanalainen.
Tärkein tekijä, joka sallii epäsuorastimäärittää, mitä tietokonearkkitehtuuria käytetään, on emolevy. Se erotti tiedonsiirtolinjat (väylät) kaikkien emolevyyn (ja toisiinsa) kytkettyjen komponenttien välillä liittimien ja porttien kautta. Ei ole universaalia emolevyä, koska kukin niistä on suunniteltu toimimaan erittäin erityisen prosessoriluokan kanssa.
Keskusprosessori on kaiken laskentaydintietokone. Sitä edustaa suuri mikropiiri, jonka sisällä on miljardeja transistoreita, jotka muodostavat toiminnallisia lohkoja. Jokainen suorittamiseen käynnistetty ohjelma, käyttäjän käsittämättä, muunnetaan (tulkitaan) konekoodiksi ja suoritetaan keskusprosessorissa. Tietokoneen arkkitehtuuri määräytyy suurelta osin suorittimen tyypin mukaan.
Kuten jo todettiin, rajapintaväylää edustavat fyysisesti viestintälinjat. Signaalin siirtosuunnan mukaisesti tarjoaa vuorovaikutuksen:
RAM on välttämätön osamikä tahansa tietokonelaite, jopa yksinkertaisin laskin. Tietokoneissa muistitransistorit toteutetaan mikropiireissä, jotka on juotettu piirilevynauhaan sarjassa kuparisia liukukoskettimia. Jokainen kaistale asetetaan emolevyn vastaavaan liittimeen. CPU-luokka määrittelee tuetun RAM-moduulien sukupolven. Esimerkiksi, jos Intel Core2Duo -suoritin on suunniteltu toimimaan DDR2-muistin kanssa, seuraava Core olettaa käyttävän vain DDR3: ta.
Operatiivisen toiminnan lisäksi on olemassa myös täysin erilainen muisti. Sitä edustavat ensinnäkin magneettikiekkojen (kiintolevyjen) laitteet.
Sisäisten komponenttien lisäksi on olemassavaltava määrä ulkoisia laitteita. Vain heidän ansiostaan pystytään varmistamaan ihmisen ja koneen vuorovaikutus. Esimerkiksi näyttö, hiiri, näppäimistö, kosketusnäyttö sekä skanneri, tulostin jne. - nämä kaikki ovat ulkoisia laitteita, ilman joita tietokone pysyisi yksinkertaisena metallikotelona, itsessään.
Tämä työ antaa vain yleisen kuvan tietokonearkkitehtuurista. Tarkempia tietoja komponenteista löytyy Internetistä.
