Kompjuterët dhe Teknologjia e Integruar

Lënda: Arkitektura dhe Organizimi Kompjuterik

• Lënda trajton evolucionin dhe performancën e kompjuterëve, strukturën e procesorit, përbërësit dhe qëllimin e tyre.
• Ligjërues i lëndës është Dr. Sc. Lavdim Beqiri.
• Adresa e tij e emailit është [email protected].

Struktura e Kompjuterit

• Kompjuteri përbëhet nga katër pjesë kryesore strukturore
• Procesori (CPU): Kontrollon funksionimin e kompjuterit dhe përpunimin e të dhënave.
• Memoria kryesore: Ruajtë të dhënat.
• Hyrje/Dalje (I/O): Transporton të dhënat midis hyrjes dhe daljes.
• Ndërlidhja e sistemit: Siguron komunikimin midis CPU, memories kryesore dhe I/O.

Gjenerata e Parë: Llampat me Vakum

• ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) ishte kompjuteri digjital i parë në botë i përdorur për qëllime të përgjithshme.
• Dizajnuar dhe ndërtuar në Universitetin e Pensilvanisë.
• Filloi në 1943 dhe u kompletua në 1946 nga John Mauchly dhe John Eckert.
• Përdoret për studimin e fizibilitetit të bombës me hidrogjen.
• U përdor deri në 1955.

Gjenerata e Dytë: Tranzistorët

• Tranzistorët janë pajisje gjysmëpërçuese që zëvendësuan llampat me vakum.
• Shpikur në Bell Labs në 1947.
• Ofrojnë shpejtësi, madhësi të vogël dhe konsum më të ulët të energjisë se llampat me vakum.
• Kompjuterët me tranzistorë u bënë të disponueshëm në fund të viteve 1950.

Gjenerata e Tretë: Qarqet e Integruara

• Shpikja e qarkut të integruar shënoi një ngritje të madhe në fuqitë e kompjuterit.
• Qarqet e integruara (ICs) përmbajnë disa komponenta diskrete në një qark të vetëm.
• Procesi i prodhimit të qarqeve të integruara është më i shtrenjtë dhe i vështirë, por mundësoi një rritje në fuqitë e kompjuterit.
• IBM System/360 dhe DEC PDP-8 ishin dy nga sistemet më të rëndësishme që u bënë të disponueshme në atë kohë.

Gjeneratat e Mëvonshme: Mikroprocesorët me Memori Gjysmëpërçuese

• LSI, VLSI dhe ULSI janë teknologji të integrim gjysmëpërçuese.
• Ato karakterizohen nga një rritje e madhe në numrin e komponentëve në një qark të integruar.

Mikroprocesorët

• Dendësia e elementeve në çipat e procesorit vazhdon të rritet.
• Me më shumë elemente të vendosur në çip, kjo i bën procesorët më efikas.
• Në vitin 1971 Intel zhvilloi procesorin 4004, çipi i parë që përmbante të gjitha pjesët e një CPU-je në një çip të vetëm.
• Në vitin 1972 Intel zhvilloi procesorin 8008, mikroprocesorin e parë 8-bit.
• Në vitin 1974 Intel zhvilloi procesorin 8080, mikroprocesorin e parë me përdorim të përgjithshëm.

Shpejtësia e Mikroprocesorit

• Pipelining, parashikimi i degëzimit, analiza e rrjedhës së të dhënave dhe ekzekutimi spekulativ janë teknikat brenda procesorëve modernë që e rrisin shpejtësinë.
• Shpenzimi i rrymës rritet me rritjen e dendësisë së logjikës dhe shpejtësisë së taktit.
• Shpërndarja e nxehtësisë është një problem i rëndësishëm në rritjen e procesorëve.

Multicore (Shumë Bërthama)

• Përdorimi i shumë procesorëve në të njëjtin çip është një strategji e rëndësishme për rritjen e performancës së procesorëve.
• Me dy procesorë kesh të mëdhenj, performanca rritet shumë për shkak të memorive kesh.

Arkitektura x86

• Arkitektura x86 është një ISA për procesorët kompjuterikë.
• Zhvilluar nga Intel.

Memoria Gjysmëpërçuese

• Në vitin 1970, kompania Fairchild prodhoi memoriet e para me kondensatorë.
• Memoria gjysmëpërçuese bën që çmimi i një biti të memories të bie nën çmimin e një biti në kujtesën bërthamë.

Sistemet Embedded

• Sistemet Embedded janë kombinim i harduerit, softuerit dhe pjesëve mekanike të krijuara për një funksion të veçantë.
• Ato përdoren në produkte të ndryshme në shtëpi si në makina, ato përdoren në prodhime komplekse për shumë produkte të tjera.

Puna dhe Funksioni i CPU

• CPU, i njohur si procesori qendror, është "truri" i kompjuterit.
• Kryen të gjitha operacionet e përpunimit.
• Dërgon instrukcione për t'u përpunuar brenda kompjuterit.
• Me përpunim të shpejtë të të dhënave

CPU - Pjesët Kryesore Strukturore

• Njësia kontrolluese (Control Unit) drejton funksionin e tërë kompjuterit.
• Njësia aritmetike dhe logjike (ALU) kryen operacionet aritmetike dhe logjike.
• Regjistrat ruajnë të dhëna brenda CPU.
• Ndërlidhja e sistemeve siguron komunikimin mes komponimeve.

Kartela Grafike në procesor

• Disa modele procesorësh përmbajnë një kartë grafike të integruar në procesor, duke kursyer nevojën për një kartë grafike të veçantë.

Spp cpu - lidhës (fole)

• Spp cpu është lidhësi për të lidhur procesorin në motherboard.
• Motherboard është platforma kryesore ku lidhen pjesët e tjera të kompjuterit.

CPU dhe RAM

• RAM është memoria e përkohshme e kompjuterit, CPU-ja lexon informatat nga RAM nëpër BUS.
• Pasi që CPU lexon informatat nga RAM, të dhenat i kthehen prap në RAM.

Të tjera

• Gjeneratat e procesorëve kanë zbatuar përmirësime për shpejtësi, organizimin dhe arkitekturën.
• Disa nga këto përmirësime janë rritja e vëllimit të qarqeve të integruara, shkurtimi i kohës së përhapjes së sinjaleve, rritja e madhësisë dhe shpejtësisë së memorive të keshit.