Kiểm tra cuối khoá

Mỗi công tắc nhân đôi số khả năng: 2 × 2 × 2 = 8, từ 000 tới 111.

13 = 8 + 4 + 1, tức 00001101: bật bit giá trị 8, 4 và 1.

Điện áp trong mạch luôn dao động vì nhiễu và nhiệt độ. Chỉ phân biệt thấp hay cao thì dao động nhỏ không đổi được kết quả; mười mức sát nhau thì dễ nhầm.

Trong relay, từ trường phải kéo một lá kim loại tới đóng tiếp điểm. Chuyển động cơ học đó tốn cỡ mili giây. Trong đèn điện tử, chỉ có electron di chuyển.

Electron mang điện âm. Grid âm đẩy chúng về phía cathode, nên hầu như không electron nào tới được plate.

Điện vào cuộn dây tạo từ trường, từ trường kéo lá kim loại, lá kim loại đóng tiếp điểm. Bước kéo lá kim loại là chuyển động thật, nên relay chậm.

Transistor làm cùng việc với đèn ba cực, nhưng nhỏ, mát và in hàng loạt được. Nhờ vậy một con chip chứa được hàng tỷ công tắc.

Gate là chân điều khiển của công tắc. Có điện ở gate thì dòng chạy, mất điện thì dòng dừng. Đèn điện tử làm cùng việc đó bằng lưới điều khiển.

AND chỉ ra 1 khi cả A và B đều là 1.

Nối tiếp giống cổng AND: chỉ khi cả hai cùng đóng thì dòng điện mới đi qua.

XOR ra 1 khi hai đầu vào khác nhau: A = 1, B = 0 hoặc A = 0, B = 1. Cả hai cùng là 1 thì XOR ra 0.

Từ trái sang: 0 và 0 giống nhau ra 0, 1 và 0 khác nhau ra 1, 0 và 1 ra 1, 1 và 1 giống nhau ra 0. Kết quả 0110. Chương sau cho thấy vì sao con số này gần giống phép cộng mà chưa phải.

SUM ra 1 khi đúng một trong hai bit là 1, đó là quy tắc của XOR.

Cột phải nhất 0 + 1 = 1. Cột hai 1 + 1 = 0, nhớ 1. Cột ba 1 + 0 + nhớ 1 = 0, nhớ 1. Cột trái nhất 0 + 0 + nhớ 1 = 1. Kết quả 1001, tức là 6 + 3 = 9.

Cùng hai số đầu vào, tín hiệu chọn phép tính quyết định ALU làm gì. SUB cho 5 − 3 = 2.

Bốn bit đầu là opcode. 0010 là ADD, operand vẫn là 0101 = 5, nên lệnh thành ADD 5.

ADD 3 = 0010 0011. Đọc như một con số thì đó là 32 + 2 + 1 = 35, nhưng CPU đọc nó như một lệnh.

CPU lấy lệnh từ bộ nhớ (Fetch), tách lệnh để biết phải làm gì (Decode), rồi làm (Execute).

Program Counter giữ địa chỉ của lệnh sẽ lấy tiếp. Nó đã tăng lên 03 ngay trong bước Fetch.

JUMP ghi đè Program Counter bằng địa chỉ 00, nên lần Fetch sau đọc ô 00.

XOR ra 1 chỉ khi hai đầu vào khác nhau. 1 và 1 giống nhau nên XOR ra 0, giống như 1 + 1 viết 0 và nhớ 1.

Cột phải nhất 1 + 1 ra 0 nhớ 1. Số nhớ lan qua ba cột còn lại: 7 + 1 = 8 = 1000.

0011 là opcode STORE, 1000 là operand: ghi R0 vào ô nhớ 8.

LOAD 9 đặt R0 = 9, SUB 4 cho 5, ADD 2 cho 7.

CPU dùng địa chỉ trong PC để đọc bộ nhớ, chép lệnh vào IR, rồi tăng PC để trỏ sẵn tới lệnh sau.

Cache miss ở L1, L2, L3 rồi mới tới RAM. Sau đó bản sao của X được đưa lên cache cho lần sau.

Lệnh đầu xong sau 3 chu kỳ, mỗi lệnh sau xong thêm 1 chu kỳ: 3 + 3 = 6.

Theo định luật Amdahl, tốc độ tăng tối đa là 1 / (0,5 + 0,5/8), khoảng 1,8 lần. Có bao nhiêu nhân đi nữa cũng không vượt quá 2 lần.