课程全名：Crash Course Computer Science
学习资料：
6内存
ALU-arithmetic logic unit算术逻辑单元CPU的单位
RAM-random access memory随机存取储存器- 该结构储存能力依赖供电，有多种再分类
static random-access memory静态随机存取存储器——SRAM，DRAM，flash，memory，NVRAM
- 该结构储存能力依赖供电，有多种再分类
multiplexer多路复用器- 将四位二进制数转化为挑选出对应的电线，实现矩阵排列的内存单元的挑选
latcher锁存器- 通常是
RAM的单元
- 通常是
7CPU
CPU的抽象结构示意图：
说明：
control unit是一层抽象的结果。ALU是算术逻辑单元，用于执行对数据的加减乘除等操作。register表示寄存器RAM运行内存clockCPU运行的“调速器”flag标记算术结果的正负：`N:negative
Note
CPU程序的执行阶段：
- 取指令阶段
fetch phase：先从RAM读取第一个指令instruction，指令的前四位是操作码opcode (operation code)，可以表示取出，加，存入等操作；后四位指代的是被操作对象（通常是RAM的地址，或者寄存器的编号），把读取到的指令储存在指令寄存器instruction register中。- 解码阶段
decode phase：解释读取出的八位编码，找到指令对应表中的操作编号，找到操作对象的地址。- 执行阶段
execute phase：按照操作码执行操作，有些会用到ALU，例如加运算。最后inst addr register数值+1，记录执行了多少个周期。
Hint
时钟
clock负责推进操作的执行，类似节拍器，操作执行的速度对应时钟速度clock speed，单位是赫兹hertz。
- 超频：调快时钟速度，使得电脑更快的计算。
- 降频：调慢休眠模式，节约电能。
8指令集
指令示例：
LOAD读取ADD加STORE存储HALT停止JUMP跳转
9高级CPU设计
Hint
想让火车跑的更快：1. 强大的蒸汽机 2. 快速加煤 对应的操作：1. 指令集内增加复杂指令 2. CPU缓存
ALU内增一些复杂指令，如除法。扩增指令集，从而提高计算效率BUS总线，链接CPU与RAMcache缓存，RAM一次性传入多个相连数据cache hit缓存命中，所需要的数据缓存里恰好有cache miss
dirty bit脏位，用于标记缓存与RAM对应位置产生不同的地方parallelize并行处理- 如图
- 如图
out of order execution乱序执行，用于在并行计算的时候，结合数据之间的依赖关系进行执行顺序的调整，是现代芯片的重要功能之一。conditional jump instruction条件跳转，在条件得到确认后再候进行跳转操作。speculative execution推测执行，CPU对条件的可能结果进行推测并继续计算，不等待条件结果。pipeline flush流水线清空，在预测错误的情况下删除预先计算出的数据branch prediction分支预测，电脑计算分支运行的概率，正确率通常能达到90%
- 多
ALU结构- 如图
- 如图
- 单CPU多核结构
multiple processors- 如图
- 如图
flops：floating point math operations per second每秒浮点运算次数，衡量CPU算力的标准