Generation 5: Invisible Computers (ab 1993)

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Rainer Beyer
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1 Generation 5: Invisible Computers (ab 1993) Jahr Name Gebaut von Kommentar 1993 PIC Microchip Technology Erster Mikrocontroller auf Basis von EEPROMs. Diese erlauben das Flashen ohne zusätzliche. Bemerkung: Mikrocontroller gibt es schon seit Mikrocontroller finden sich mittlerweile in sehr vielen Alltagsgegenständen Newton Apple Erster Palmtop Computer. Vorgänger der PDAs Simon IBM Erstes Smart Phone welches neben Telefonieren mit einfachen Programmen aufwartet. (Kalender, etc.) 1996 Nokia 9000 Nokia Kombination aus PDA von HP und Nokias zu der Zeit best verkauftem Mobiltelefon. (unter anderem und textbasiertes Browsen) 1997 GS88 Ericson Der Begriff Smartphone wird erstmals von Ericson mit Einführung des GS88 geprägt Kyocera 6035 Palm Erstes in den USA weitverbreitetes Smartphone. Limitierte Unterstützung von Web Browsing Palm OS Treo Handspring Web Browsing, , etc. und Mobile Drittanbieter Applikationen BlackBerry RIM Etwa 32 Millionen Kunden December iphone Apple Erstes Smartphone mit einem Multi Touch Interface HTC Dream HTC Erstes Smartphone auf Basis des Android OS Nexus One Google Google bringt das Nexus One Smartphone für Android OS heraus Wave S8500 Samsung Bada OS basiertes Smartphone mit einer Million verkaufter Exemplare in den ersten vier Wochen auf dem Markt. Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 53

2 Beispiel heutiger Mikrocontoller und Mikroprozessoren Mikroprozessoren Mikrocontroller Architektur Typ Ursprüngliche Spezifikation durch x86 (beinhaltet Pentium und co.) Beispiel weiterer Hersteller CISC Intel AMD PowerPC RISC Motorola, IBM, Apple Sun SPARC RISC Sun Fujitsu, Texas Instruments MIPS RISC MIPS Technologies Hitachi SuperH RISC Hitachi ARM RISC ARM Limited 68k CISC Motorola TMS320 Texas Instruments Architektur MCS 51 H8 Z8 PIC 68HC08 AVR MSP430 Embedded Herteller Intel Renesas Technologies Zilog Microchip Technology Freescale (ehemals Motorola) Atmel Texas Instruments Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 54

3 Trends Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 55

4 Moore s Law Bildquelle: en.wikipedia.org/wiki/moores_law Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 56

5 Single Prozessor Performance Move to multi-processor Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy. Computer Architecture. 5th Edition, 2012 Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 57

6 Die Power Wall Leistungsverlust P in Abhängigkeit von kapazitiver Last C, Spannung U und Taktfrequenz f: Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy, Computer Organization and Design, Fourth Edition, 2012 Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 58

7 Alte Verkaufszahlen: Prozessoren Anzahl verkaufter Prozessoren (embedded, 32 bit) bzw. Systeme (desktop, server) Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy. Computer Organization And Design. 3rd Edition Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 59

8 Alte Verkaufszahlen: ISAs Anzahl verkaufter Prozessoren ( 32 bit) ca. 80% davon für Mobiltelefone Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy. Computer Organization And Design. 3rd Edition Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 60

9 Zusammenfassung und Literatur Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 61

10 Zusammenfassung Computer Architektur beinhaltet Instruction Set Architektur Rechnerorganisation/Mikroarchitektur Hardware ISA als Schnittstelle zwischen Hard und Software Performance ist abhängig vom Produkt der Einzelfaktoren: Instruction Count CPI Clock Cycles Leistungsverbrauch ist heute ein wesentlicher limitierender Faktor Ausblick: wesentliche Performanceverbesserungen durch Parallelität Caching Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 62

11 Literatur [PattersonHennessy2012] David A. Patterson und John L. Hennessy, Computer Organization and Design, Fourth Edition, Introduction 1.2 Below Your Program 1.3 Under the Covers 1.4 Performance 1.5 The Power Wall 1.7 Real Stuff: Manufacturing and Benchmarking the AMD Opteron X4 1.8 Fallacies and Pitfalls 1.9 Concluding Remarks [HennessyPatterson2012] John L. Hennessy und David A. Patterson, Computer Architecture, Fifth Edition, Introduction 1.2 Classes of Computers [Tanenbaum2006] Andrew S Tanenbaum, Structured Computer Organization, Fifth Edition, Contemporary Multilevel Machines 1.2 Milestones in Computer Architecture Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 63

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