संगणक वास्तुकला

कुछ नियम और तरीकॉ जो कंप्यूटर की कार्यक्षमता, संग्ठन और कार्यान्वयन का वर्णन करता है।

संगणक वास्तुकला (computer architecture) संगणक अभियान्त्रिकी की एक शाखा है जिसमें वह नियम व विधियाँ समझी जाती हैं जिनसे संगणक प्रणालियों की कार्यक्षमता, संगठन और निर्माण प्रक्रियाएँ निर्धारित की जाती हों। इसमें संगणकों में प्रयोग होने वाले निर्देश समूह (instruction set), तर्क डिज़ाइन (logic design) और सूक्ष्मवास्तु डिज़ाइन (microarchitecture design) सम्मिलित हैं।[1][2]

मिप्स (MIPS) शैली की संगणक वास्तुकला, जिसमें पाइपलाइन प्रणाली का प्रयोग दर्शाया गया है
इन्टेल कोर २ की संरचना

इतिहाससंपादित करें

पहला प्रलेखित कंप्यूटर आर्किटेक्चर विश्लेषणात्मक इंजन का वर्णन करते हुए चार्ल्स बैबेज और एडा लवलेस के बीच पत्राचार में था । 1936 में कंप्यूटर Z1 का निर्माण करते समय, कोनराड ज़ूस ने अपनी भविष्य की परियोजनाओं के लिए दो पेटेंट अनुप्रयोगों में वर्णित किया कि मशीन निर्देशों को डेटा के लिए उपयोग किए जाने वाले समान भंडारण में संग्रहीत किया जा सकता है, अर्थात संग्रहीत-प्रोग्राम अवधारणा। [3][4] दो अन्य प्रारंभिक और महत्वपूर्ण उदाहरण हैं: जॉन वॉन न्यूमैन का 1945 का पेपर, ईडवीएसी पर एक रिपोर्ट का पहला मसौदा , जिसमें तार्किक तत्वों के एक संगठन का वर्णन किया गया था;[5] और स्वचालित कंप्यूटिंग इंजन के लिए एलन ट्यूरिग के अधिक विस्तृत प्रस्तावित इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर , 1945 भी और जिसमें जॉन वॉन न्यूमैन के पेपर का हवाला दिया गया था। [6] कंप्यूटर साहित्य में "आर्किटेक्चर" शब्द का पता 1959 में आईबीएम के मुख्य अनुसंधान केंद्र में मशीन संगठन विभाग के सदस्यों , लाइल आर। जॉनसन और फ्रेडरिक पी। ब्रूक्स, जूनियर के काम से लगाया जा सकता है । जॉनसन को एक मालिकाना लिखने का अवसर मिला। स्ट्रेच के बारे में अनुसंधान संचार , लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी के लिए आईबीएम द्वारा विकसित सुपर कंप्यूटर (उस समय लॉस एलामोस साइंटिफिक लेबोरेटरी के रूप में जाना जाता था)। शानदार ढंग से अलंकृत कंप्यूटर पर चर्चा के लिए विस्तार के स्तर का वर्णन करने के लिए, उन्होंने नोट किया कि प्रारूपों, निर्देश प्रकार, हार्डवेयर पैरामीटर और गति वृद्धि का उनका विवरण "सिस्टम आर्किटेक्चर" के स्तर पर था, एक शब्द जो "मशीन संगठन" से अधिक उपयोगी लग रहा था। "[7] इसके बाद, एक स्ट्रेच डिजाइनर, ब्रूक्स ने प्लानिंग ए कंप्यूटर सिस्टम: प्रोजेक्ट स्ट्रेच नामक पुस्तक का अध्याय 2 खोला, जिसमें कहा गया था, "कंप्यूटर आर्किटेक्चर, अन्य आर्किटेक्चर की तरह, एक संरचना के उपयोगकर्ता की जरूरतों को निर्धारित करने और फिर डिजाइन करने की कला है। आर्थिक और तकनीकी बाधाओं के भीतर उन जरूरतों को यथासंभव प्रभावी ढंग से पूरा करें।" [8] ब्रूक्स ने आईबीएम सिस्टम/360 (जिसे अब आईबीएम zSeries कहा जाता है ) कंप्यूटर की लाइन विकसित करने में मदद की, जिसमें "आर्किटेक्चर" एक संज्ञा बन गया जो "उपयोगकर्ता को क्या जानना चाहिए"। [9] बाद में, कंप्यूटर उपयोगकर्ता इस शब्द का प्रयोग कई कम स्पष्ट तरीकों से करने लगे।[10] प्रारंभिक कंप्यूटर आर्किटेक्चर को कागज पर डिजाइन किया गया था और फिर सीधे अंतिम हार्डवेयर रूप में बनाया गया था। [11] बाद में, कंप्यूटर आर्किटेक्चर प्रोटोटाइप को भौतिक रूप से एक ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक (TTL) कंप्यूटर के रूप में बनाया गया था - जैसे कि 6800 और PA-RISC के प्रोटोटाइप- का परीक्षण किया गया, और अंतिम हार्डवेयर फॉर्म के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले ट्वीक किया गया। . 1990 के दशक तक, नए कंप्यूटर आर्किटेक्चर को आम तौर पर "निर्मित", परीक्षण किया जाता है, और एक कंप्यूटर आर्किटेक्चर सिम्युलेटर में कुछ अन्य कंप्यूटर आर्किटेक्चर के अंदर बदल दिया जाता है ; या एक FPGA के अंदर एक नरम माइक्रोप्रोसेसर के रूप में ; या दोनों—अंतिम हार्डवेयर फॉर्म के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले। [12]

इन्हें भी देखेंसंपादित करें

सन्दर्भसंपादित करें

  1. Clements, Alan. Principles of Computer Hardware (Fourth संस्करण). पृ॰ 1. Architecture describes the internal organization of a computer in an abstract way; that is, it defines the capabilities of the computer and its programming model. You can have two computers that have been constructed in different ways with different technologies but with the same architecture.
  2. Hennessy, John; Patterson, David. Computer Architecture: A Quantitative Approach (Fifth संस्करण). पृ॰ 11. This task has many aspects, including instruction set design, functional organization, logic design, and implementation.
  3. Williams, F. C.; Kilburn, T. (25 September 1948), "Electronic Digital Computers", Nature, 162 (4117): 487, डीओआइ:10.1038/162487a0, बिबकोड:1948Natur.162..487W, मूल से 6 April 2009 को पुरालेखित, अभिगमन तिथि 2009-04-10
  4. Susanne Faber, "Konrad Zuses Bemuehungen um die Patentanmeldung der Z3", 2000
  5. Neumann, John (1945). First Draft of a Report on the EDVAC. पपृ॰ 9.
  6. Reproduced in B. J. Copeland (Ed.), "Alan Turing's Automatic Computing Engine", Oxford University Press, 2005, pp. 369-454.
  7. Johnson, Lyle (1960). "A Description of Stretch" (PDF). पृ॰ 1. अभिगमन तिथि 7 October 2017.
  8. Buchholz, Werner (1962). Planning a Computer System. पपृ॰ 5.
  9. "System 360, From Computers to Computer Systems". IBM100. 7 March 2012. अभिगमन तिथि 11 May 2017.
  10. Hellige, Hans Dieter (2004). "Die Genese von Wissenschaftskonzeptionen der Computerarchitektur: Vom "system of organs" zum Schichtmodell des Designraums". Geschichten der Informatik: Visionen, Paradigmen, Leitmotive. पपृ॰ 411–472.
  11. ACE underwent seven paper designs in one year, before a prototype was initiated in 1948. [B. J. Copeland (Ed.), "Alan Turing's Automatic Computing Engine", OUP, 2005, p. 57]
  12. Schmalz, M.S. "Organization of Computer Systems". UF CISE. अभिगमन तिथि 11 May 2017.