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在沒有儲存程式以前的電腦——ENIAC
ENIAC長30.48米，寬1米，高2.4米，佔地面積約170平方米，30個操作台，重達30英噸，耗電量150千瓦，造價48萬美元。它包含了17,468根真空管7,200根水晶二極體，1,500 個中轉，70,000個電阻器，10,000個電容器，1500個繼電器，6000多個開關，每秒執行5000次加法或400次乘法，是繼電器電腦的1000倍、手工計算的20萬倍。
原本的ENIAC存在兩個問題
沒有儲存空間且它用布線接板進行控制，它的儲存容量極小，只能儲存20個字長的10位十進位數，所以只能用線路串連的方法編排程式，每次解題都要
依靠人工來改變線路，甚至要搭接幾天，計算速度也就被這一工作抵消了。
一個新時代的開始——儲存程式的提出 目前的大多數電腦都是
馮諾依曼型電腦，符合儲存程式概念的電腦，都具有以下3個特點：
（1）電腦硬體應由運算器、儲存空間、控制器、輸入裝置、輸出裝置5大基本類型組件組成。（2）電腦內部採用二進位來表示指令和資料。（3）將編好的程式和未經處理資料先存入儲存空間中，然後再啟動電腦工作，這就是儲存程式的基本含義。
電腦的主要組件 電腦的5大基本組件——運算器、儲存空間、控制器、輸入裝置、輸出裝置。
（1）輸入裝置 輸入裝置的任務就是把人們編好的程式和資料送到電腦去，並且將它們轉換成電腦內部所能識別和接受的資訊方式。
（2）輸出裝置 輸出裝置的任務就是將電腦的處理結果以數字、文字圖形、映像、聲音等形式輸出電腦。
（3）儲存空間 儲存空間是用來存放程式和資料的組件，是電腦能夠實現儲存程式控制的基礎。
分級的儲存系統：
主儲存空間：我們一般所稱的記憶體，便是主儲存空間，可由CPU直接存取，儲存速度快，但容量較小，一般用來存放當前正在執行的程式的程式和資料。 輔助儲存空間：現在的硬碟等都是輔助儲存空間，這類儲存空間設定在主機外部（這裡的主機指的是CPU加上主儲存空間），儲存容量大，價格低，但是儲存速度最慢，一般用來儲存暫時不參與啟動並執行程式和資料。CPU不可以直接存取輔存，程式和資料在需要時才傳送到主存。
高速緩衝儲存空間：CPU的速度還是遠高於主存的儲存速度的（現在較高的DDR3 1600MHz記憶體條和較高CPU的主頻是3.3GHz），所以又在主存和CPU之間增設了高速緩衝儲存空間，Cache的存取速度比主存快，但比主存更小，價格更貴，用來存放當前最急需處理的程式和資料，以便快速地向CPU提供指令和資料。
（4）運算器 運算器的任務是對資訊進行處理和運算的組件，簡而言之，就是
執行算術運算和邏輯運算，所以又稱算術邏輯運算組件，ALU。
核心是加法器，運算器中還有若干個
通用寄存器或累加寄存器。注意：寄存器的存取速度比儲存空間的速度快得多。
（5）控制器 控制器主要工作就是
取指令、翻譯指令，控制電腦各部分執行指令所規定的任務。
關於快取的詳細內容參考一下內容： L1 Cache(一級緩衝)是CPU第一層快取，分為資料緩衝和指令緩衝。內建的L1快取的容量和結構對CPU的效能影響較大，不過高速緩衝儲存空間均由靜態RAM組成，結構較複雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級快取的容量不可能做得太大。一般伺服器CPU的L1緩衝的容量通常在32—4096KB。 L2 由於L1級快取容量的限制，為了再次提高CPU的運算速度，在CPU外部放置一高速儲存空間，即二級緩衝。工作主頻比較靈活，可與CPU同頻，也可不同。CPU在讀取資料時，先在L1中尋找，再從L2尋找，然後是記憶體，在後是外儲存空間。所以L2對系統的影響也不容忽視。 L3 現在的都是內建的。而它的實際作用即是，L3緩衝的應用可以進一步降低記憶體延遲，同時提升大資料量計算時處理器的效能。降低記憶體延遲和提升大資料量計算能力對遊戲都很有協助。而在伺服器領域增加L3緩衝在效能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大L3緩衝的配置利用實體記憶體會更有效，故它比較慢的磁碟I/O子系統可以處理更多的資料請求。具有較大L3緩衝的處理器提供更有效檔案系統快取行為及較短訊息和處理器隊列長度。 以上就是今天的全部內容。
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【原創】儲存程式與馮諾依曼型電腦
