Top 10 tài liệu kiến trúc máy tính chọn lọc

Kiến trúc máy tính là một trong những môn học quan trọng tại các cấp học cao như đại học hay cao đẳng. Đối với bộ môn kiến trúc máy tính, sinh viên sẽ được cung cấp kiến thức về lịch sử phát triển của máy tính, các thế hệ máy tính cũng như cách phân loại máy tính. Biết được cách thức vận hành của một số loại máy tính cơ bản và đồng thời hiểu rõ và vận dụng được các kiến thức đã học liên quan tới kiến trúc máy tính. 

Trong nội dung bài viết này, chúng mình sẽ giới thiệu đến các bạn 10 tài liệu kiến trúc máy tính chọn lọc. Những tài liệu này được đánh giá rất cao về nội dung và hình thức, chắc chắn sẽ là những tài liệu phục vụ tốt cho quá trình dạy và học bộ môn kiến trúc máy tính của các bạn.

I. Những tài liệu kiến trúc máy tính chọn lọc

1. Kiến trúc máy tính – Đề cương môn học

Bộ môn kiến trúc máy tính sẽ giúp cho các bạn sinh viên có thể nắm được các nội dung cơ bản như: lịch sử phát triển của máy tính, các thế hệ máy tính và các cách phân loại máy tính. Hiểu các trường hợp biến đổi cơ bản của hệ thống số. Biết cách xác định các bảng mã thông dụng được dùng để biểu diễn các ký tự. Đồng thời nắm được các thành phần cơ bản của một hệ thống máy tính, khái niệm về kiến trúc máy tính, các tập lệnh, các kiểu kiến trúc máy tính,… 

Bạn đang xem: Top 10 tài liệu kiến trúc máy tính chọn lọc

2. Kiến trúc máy tính

Các giáo trình kiến trúc máy tính trường sẽ có các nội dung như thành phần cơ bản của một hệ thống máy tính là gì? Các cấu trúc của một bộ xử lý trung tâm như: tổ chức, chức năng và nguyên lý hoạt động của bộ phận bên trong bộ xử lý như thế nào? Hay mô tả diễn biến thi hành một lệnh mã máy và một số kỹ thuật xử lý thông tin như: ống dẫn, siêu ống dẫn, siêu vô hướng,… Giới thiệu các máy tính có cạnh dài, máy tính vectơ, xử lý song song và kiến trúc IA-64.

3. Đề thi học kỳ I (Đề 3) môn kiến trúc máy tính thời gian: 120 phút được phép sử dụng tài liệu

Các đề thi môn kiến trúc máy tính giúp cho sinh viên củng cố lại kiến thức về các thành phần cơ bản của một hệ thống máy tính. Kiểm tra lại khái niệm về kiến trúc máy tính cũng như các tập lệnh. Từ đó nắm vững được cấu trúc của bộ xử lý trung tâm và diễn biến thi hành mã lệnh của máy tính. Qua các bài kiểm tra, các bạn sinh viên có thể xây dựng được hệ thống kiến thức lý thuyết cơ bản và áp dụng xây dựng kiến trúc máy tính trong thực tế.

4. Đề kiểm tra giữa kỳ môn Kiến trúc máy tính

Sau khi kết thúc thời gian học tập trên lớp, các bạn sinh viên cần phải hiểu được các cấp bộ nhớ và cách thức vận hành của các loại bộ nhớ được giới thiệu để có thể đánh giá được hiệu năng hoạt động của chúng. Yêu cầu cơ bản đối với sinh viên sau khi học kiến trúc máy tính là cần phải nắm vững được cách thức xây dựng và thiết kế hệ thống kết nối cơ bản của các bộ phận bên trong máy tính. Biết được cấu tạo và cách vận hành của các loại thiết bị liên quan.

5. Giáo trình kiến trúc máy tính 

Giáo trình kiến trúc máy tính thường sẽ được xây dựng với năm chương cơ bản. Nội dung các chương lần lượt là giới thiệu về lịch sử phát triển của máy tính, thông tin và sự mã hóa thông tin. Thứ hai là giới thiệu các thành phần cơ bản của một hệ thống máy tính, kiến trúc máy tính. Thứ ba là giới thiệu cấu trúc của bộ xử lý trung tâm. Thứ tư là giới thiệu chức năng và nguyên lý hoạt động của các thiết bị bên trong máy tính. Cuối cùng là phần thông tin về các thiết bị ngoại vi. 

6. Kiến trúc máy tính

Kiến trúc máy tính là một môn học đề cao tính thực hành nhưng đồng thời cũng cần phải có lượng kiến thức lý thuyết đầy đủ và cơ bản. Kiến thức lý thuyết sẽ có được từ các loại giáo trình nhưng giáo trình cũng chỉ mang tính chất giới thiệu tổng quát nên các bạn sinh viên cần phải tìm hiểu thêm các tài liệu liên quan tới kiến trúc máy tính. Đặc biệt là phải tham khảo các ví dụ minh họa và thực hành thường xuyên. 

7. Kiến trúc máy tính

Tại các trường đại học, nội dung của học phần kiến trúc máy tính không quá phức tạp, thường là các kiến thức cơ bản để áp dụng vào giải các bài tập. Sinh viên sau khi học xong cũng cần phải có được kiến thức về kiến trúc của một hệ thống máy tính cơ bản. Biết được nguyên lý hoạt động của các thành phần như: cơ chế tính toán của CPU, giao tiếp giữa các thành phần, tổ chức trong bộ nhớ và cách thức tổ chức, lưu trữ thông tin của bộ nhớ,…

8. Cơ bản về máy tính – Kiến trúc máy tính

Môn học kiến trúc máy tính tại các trường đại học bao gồm các nội dung như: Cơ sở kiến trúc máy tính, tính toán luận lý, tổ chức và kiến trúc bộ nhớ, giao tiếp và truyền/nhận dữ liệu, các hệ thống giao tiếp cấp thấp, thiết kế hệ thống xử lý, tổ chức của bộ xử lý trung tâm CPU, tính toán hiệu năng hệ thống, bộ phận đa xử lý dữ liệu máy tính. 

9. Kiến trúc máy tính – Bus – Hệ thống dẫn đường

Cũng giống như các môn học khác, kiến trúc máy tính cũng có hệ thống giờ học thảo luận trên lớp. Nội dung bài học này giúp giảng viên giải đáp các thắc mắc cho các bạn sinh viên. Kiến trúc máy tính yêu cầu sinh viên phải thực hành để thật sự hiểu các vấn đề được giảng trên lớp. Nhưng đôi khi nội dung không thể truyền đạt hết trong thời gian học, vì vậy giờ học thực hành là cần thiết.

10. Kiến trúc máy tính

Kiến trúc mạng máy tính là một khái niệm mở rộng từ khái niệm kiến trúc máy tính cơ bản. Kiến trúc mạng máy tính nhằm ám chỉ thiết kế mà trong đó sử dụng nhiều máy tính được tổ chức một cách cụ thể. Kiến trúc mạng máy tính sẽ tạo ra những lợi thế rất lớn như thời gian đáp ứng tốt hơn, độ bảo mật cao hơn, khả năng mở rộng, thích ứng và hỗ trợ trong một hệ thống cục bộ.

II. Kiến trúc máy tính và những điều bạn cần biết

1. Kiến trúc máy tính là gì?

Kiến trúc máy tính là một thuật ngữ nhằm ám chỉ các thiết kế máy tính mà ở đó khái niệm và cấu trúc hoạt động căn bản của các hệ thống máy tính được thể hiện một cách rõ ràng. Kiến trúc máy tính là một bản thiết kế mô tả cụ thể các chi tieets máy móc, cách sắp xếp, lắp đặt bộ phận của máy tính. Thể hiện các tính chất, chức năng tương ứng với các yêu cầu (đặc biệt là tốc độ và các kết nối) của các bộ phận khác nhau trong cùng một máy tính (hoặc hệ thống máy tính, mạng máy tính,…)

Kiến trúc máy tính bao gồm 3 phạm trù nội dung chính:

  • Đầu tiên là kiến trúc tập lệnh 

Đây là những hình ảnh biểu tượng của một hệ thống tính toán được nhìn từ góc độ của một lập trình viên. Sử dụng chủ yếu là các ngôn ngữ máy tính bao gồm các tập lệnh, các địa chỉ bộ nhớ, các thanh vi và các định dạng địa chỉ dữ liệu. 

  • Thứ hai là vi kiến trúc hay còn được gọi là tổ chức máy tính. 

Là một mô tả bậc thấp, cụ thể hơn về hệ thống máy tính. Mô tả này ám chỉ các bộ phận cấu thành của hệ thống, được kết nối với nhau như thế nào? Và chúng hoạt động tương hỗ như thế nào để thực hiện kiến trúc tập lệnh? 

  • Cuối cùng là thiết kế hệ thống

Bao gồm tất cả các thành phần cứng khác bên trong một hệ thống tính toán. Đó có thể là các đường kết nối hệ thống, các bộ điều khiển bộ nhớ, các cây phả hệ bộ nhớ, các cơ chế CPU hay các vấn đề như đa xử lý. 

2. Để học và vận dụng tốt kiến trúc máy tính

Muốn học tốt môn kiến trúc máy tính, các bạn cần phải nắm được các kiến thức như máy tính biểu diễn số thực như thế nào? Cache là gì? Branch predictor là gì? Pipeline là gì? Đây đều là những nội dung mà các bạn có thể tự tìm hiểu, cũng là những nội dung cơ bản nhất của kiến trúc máy tính. Muốn học sâu hơn, nâng cao hơn về kiến trúc máy tính thì cần phải trả lời được những câu hỏi phía trên.

Sau khi chắc kiến thức cơ bản, các bạn sẽ tiếp cận với những kiến thức mang tính chuyên ngành hơn, ví dụ như: Kiến trúc tập lệnh (Instruction set architecture, ISA); Vi kiến trúc (Microarchitecture), còn gọi là Tổ chức máy tính (Computer organization); Thiết kế hệ thống (System Design); Các đường kết nối hệ thống như bus (máy tính) và switch;

Các bộ điều khiển bộ nhớ (memory controller) và các cây phả hệ bộ nhớ; Các cơ chế CPU off-load như Direct memory access (truy nhập bộ nhớ trực tiếp); Các vấn đề như đa xử lý (multi-processing)… Đây đều là những nội dung liên quan đến kiến trúc máy tính mà các bạn sẽ được tiếp cận trong quá trình học. 

Nếu không hiểu được các kiến thức cơ bản, không trả lời được các câu hỏi như máy tính biểu diễn số thực như thế nào? Cache là gì? Branch predictor là gì? Pipeline là gì?… Thì phần nội dung tiếp theo sẽ rất khó tiếp cận, tiếp thu.

Sau một quá trình học tập, trau dồi và tiếp thu kiến thức, các bạn sinh viên đã có thể nắm vững kiến thức về những kiểu kiến trúc máy tính được sử dụng phổ biến, các kiểu định vị được dùng trong kiến trúc, loại và chiều dài của toán hạng, tác vụ  mà  máy  tính  có  thể  thực  hiện. Biết cách phân  biệt được  hai  loại  kiến  trúc:  CISC  (ComplexInstruction Set Computer), RISC (Reduced Instruction Set Computer). Các kiến thức cơbản về kiến trúc RISC,  tổng quát tập lệnh của các kiến trúc máy tính.

Trong lĩnh vực kỹ thuật máy tính, kiến trúc máy tính được hiểu là một thiết kế mà ở đó các khái niệm và cấu trúc hoạt động cơ bản của một hệ thống máy tính được thể hiện rõ ràng, trực quan.  Hiện nay một số trường về công nghệ thông tin cũng đã đưa vào giảng dạy nội dung về kiến trúc máy tính, điều này là cần thiết trong thời đại 4.0 như hiện nay. Với những tài liệu được chúng mình cung cấp, mong rằng các bạn đã nắm được kiến thức cơ bản về kiến trúc máy tính, giúp việc học tập, thi cử đối với bộ môn này trở nên hiệu quả hơn. 

Đăng bởi: Nuôi Dạy Trẻ

Chuyên mục Tài Liệu

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *