Homework #1

• 여러가지 formfactor에 대한 설명 - 차량, 폰, 인터넷 등 : pervasive

• Moore’s law 18-24개월 동안 TR수 2배(0.7^2)- 성능향상 가속화, 대중화 기여 but 물리적 한계

• 기본적으로 PC와 서버로 구분, PC는 비용/Performance 고려, 그 외 Supercomputers, Embedded Computers

• Post PC - 모바일; battery 중요, internet connected. - Cloud; 대규모, SW as a Service(SaaS)

• 중점

  • Program 2 Machine Language
  • HW/SW Interface
  • Program Performance 인자 & 개선 방향(HW, SW)
  • Parallel Processing

• Performance

  성능 향상 공식을 두고, 각 인자 별 개선 방식에 대한 방향이 있으면 좋을 듯

  

  • Algorithm: #operation
  • Programming language, Compiler, Architecture: #Instruction / Operation
  • Processor and Memory System: Instruction 속도
  • I/O System (including OS): I/O operation 수행되는 속도

• 8개 Great Ideas

  • Moore’s law, Abstraction, Common case fast, Performance(via Parallelism, Pipelining, Prediction), Hierarchy, Dependability

• Program

  • Application(High-level 작성), System Software(Compiler, OS 등), Hardware(프로세서, 메모리, I/O, Controller 등)

    

• Components of a Computer

  • Input, Output, Memory, Datapath, Control
  • Desktop이든 서버든 embeded든 동일하고 각 Component는 독립적으로 채용 가능
  • I/O는 User Interface(display, 키보드, 마우스), Storage, Network 등을 포함

• Processor (CPU)

  • Datapath: 데이터에 대한 Operation 수행
  • Control: Datapath와 메모리 조정
  • Cache Memory: 즉각적인 Data Access를 위해 사용하는 작고 빠른 SRAM 등

• Abstractions

  • 하위 계층의 디테일은 숨겨서 복잡성 덜어줌
  • Instruction Set Architecture(ISA)가 핵심, System Software의 인터페이스
  • 일종의 표준화로 SW와 HW의 독립성을 주고, SW가 H/W에 Independent하게 해준다

• A Safe Place for Data & Network

  • Volatile main memory: Power off 되면 instruction과 data 소실
  • Non-volatile secondary memory: disk, flash, optical 등
  • Network: Communication, resource sharing, nonlocal access
  • LAN(Local area network): Ethernet, WAN(Wide area network): the Internet, Wireless: WiFi, Bluetooth…

• Wafer, Die 부분은 넘어가고

• Defining Performance

  • Response time: Task를 수행하는데 얼마나 걸리나
  • Throughput: Total 수행된 Work per unit time > Response time을 줄이면 throughput 증가?

• Relative Performance

  • Performance = 1 / T_exec
  • X는 Y보다 n배 빠르다 > Performance_y / Performance_x = n

• T_exec 측정

  • Elapsed time
    • Total Response time (processing, I/O, OS overhead, idle time 등 다 합쳐서)
    • System Performance
  • CPU time
    • 특정 job에 대한 processing time, performance는 program by program
    • User CPU time과 system CPU time이 있음
  • CPU clocking: Clock period, Clock Freq.

• Performance Summary

  

• The Power wall

  

  • capacitive load나 voltage, frequency 등을 줄여서 Power를 낮출 수 있는데, 한계 > Power Wall