Chương 1 - Giới thiệu chung
...

#1 - Khái niệm về kiến trúc và tổ chức máy tính
...

Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) là khoa học về việc lựa chọn và kết nối các thành phần phần cứng để tạo ra các máy tính đạt được các yêu cầu về chức năng (functionality), hiệu năng (performance) và giá thành (cost)
Kiến trúc máy tính được cấu thành từ 3 thành phần con
- Kiến trúc tập lệnh (Instruction Set Architecture)
- Vi kiến trúc (Micro Architecture)
- Thiết kế hệ thống (System Design)

Hệ thống máy tính gồm 4 thành phần chính 1. CPU - Khối xử lí trung tâm 2. Bộ nhớ trong, gồm bộ nhớ ROM và bộ nhớ RAM 3. Các thiết bị vào và ra 4. Bus - Hệ thống dẫn kênh tín hiệu

Khối xử lí trung tâm (Central Processing Uni - CPU) là thành phần quan trọng nhất - được xem là bộ não của máy tính
CPU đảm nhiệm đọc các lệnh của chương trình từ bộ nhớ, giải mã và thực hiện lệnh
Các thành phần con của CPU
- Bộ điều khiển (Control Unit - CU) -> điều khiển quá trình thực hiện
- Bộ tính toán số học và logic (Arithmetic and Logic Unit - ALU) -> Thực hiện các phép toán số học
- Các thanh ghi (Registes) -> Kho chứa lệnh và dữ liệu tạm thời cho CPU xử lí
- Bus (Internal Bus) -> Truyền dẫn tín hiệu giữa các bộ phận trong CPU, kết nối với hệ thống bus ngoài

Bộ nhớ trong là kho chứa dữ liệu của hệ thống và của người dùng phục vụ CPU xử lí
Bộ nhớ trong bao gồm
- ROM (Read Only Memory): Lưu trữ các chương trình cơ bản cần thiết để khởi động máy tính (MB)
- RAM (Random Access Memory): Lưu lệnh và dữ liệu của hệ thống (GB)

Mặc dù ROM được sử dụng để lưu trữ dữ liệu lâu dài, nhưng do nhu cầu sử dụng và chức năng của nó, dung lượng của ROM thường nhỏ hơn so với RAM

Bus hệ thống (System Bus) bao gồm
- Bus địa chỉ - Bus A (Address bus) -> Vận chuyển tín hiệu địa chỉ từ CPU đến bộ nhớ và các thiết bị ngoại vi
- Bus dữ liệu - Bus D (Data bus) -> Vận chuyển tín hiệu theo 2 chiều đi và đến CPU
- Bus điều khiển - Bus C (Control Bus) -> Truyền tín hiệu điều khiển từ CPU đến các thành phần khác

Kiến trúc máy tính VON-NEUMANN dựa trên 3 khái niệm cơ sở
1. Lệnh và dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ đọc ghi
2. Bộ nhớ được đánh địa chỉ theo vùng
3. Các lệnh của một chương trình được thực hiện tuần tự

Kiến trúc máy tính HAVARD chia bộ nhớ trong thành hai phần riêng rẽ: Bộ nhớ lưu chương trình (Program Memory) và Bộ nhớ lưu dữ liệu (Data Memory)
Máy tính dựa trên kiến trúc HAVARD có khả năng đạt được tốc độ xử lý cao hơn máy tính dựa trên kiến trúc VON-NEUMANN do hệ thống bus độc lập với băng thông lớn hơn, giúp giảm xung đột bộ nhớ