Architektura počítače
Obsah boxu
Architektura počítače označuje základní návrh a uspořádání komponent počítače, které určují, jak počítač zpracovává data, komunikuje s periferiemi a vykonává instrukce. Tento pojem se používá jak v oblasti hardwaru, tak i při návrhu instrukčních sad a operačních systémů.
Základní prvky
Typická architektura počítače zahrnuje následující klíčové součásti:
- Procesor (CPU) – vykonává instrukce a řídí chod počítače.
- Operační paměť (RAM) – uchovává dočasná data a instrukce.
- Vstupní a výstupní zařízení – jako klávesnice, monitor nebo pevný disk.
- Sběrnice – propojuje jednotlivé části počítače a zajišťuje přenos dat.
Typy architektur
- Von Neumannova architektura – nejrozšířenější typ, kde program i data sdílí stejnou paměť.
- Harvardská architektura – odděluje paměť pro program a data, často používaná u mikrokontrolérů.
- RISC (Reduced Instruction Set Computer) – architektura s jednoduchými instrukcemi (např. ARM).
- CISC (Complex Instruction Set Computer) – architektura s komplexními instrukcemi (např. x86 od Intel).
Historie
Koncept počítačové architektury byl formalizován v polovině 20. století, zejména v souvislosti s rozvojem elektronických počítačů. Klíčovým mezníkem byla Von Neumannova architektura navržená kolem roku 1945.
Významným příkladem jednotné architektury napříč více modely byla řada IBM System/360, která položila základy pro standardizaci hardwaru i softwaru.
Moderní vývoj
Dnešní počítače využívají složité vícejádrové procesory, paralelní zpracování, grafické procesory (GPU), cloud computing a specializované čipy jako TPU pro umělou inteligenci. Architektura musí reagovat na požadavky výkonu, spotřeby energie, bezpečnosti i mobility.