其實已經有人把整個系統架構改成單一晶片架構了
也就是系統芯片 (System-on-a-Chip, SoC) 的概念
系統芯片也就是將計算機或是其他電子系統集成到單一芯片上的集成電路
下圖是一顆系統芯片的內部功能模組圖示
在圖中我們可以清楚的看到在單一晶片上集中了馮紐曼架構中所提到的五大元件
因此我們可以利用這顆和硬幣相同大小的芯片,作出出非常小巧的計算機
而高集成度的技術讓系統芯片可以廣泛運用在智慧型手機、或是平板電腦等行動裝置上
原先複雜繁多的元件芯片為甚麼可以集成到越來越小的晶片上呢
這時候就要提到著名的摩爾定律(Moore's Law)
摩爾在 1968年與羅伯特諾伊斯共同創辦 Intel 公司,並且作出了對集成電路複雜度的預測
目前對摩爾定律最常見的描述就是:
當價格不變時集成電路上可容納的晶體管數目,約每隔18個月會增加一倍,性能也將提升一倍。
也就是說每18個月計算機產品的性能會翻倍,或是相同性能的計算機產品每18個月價格會降一半
其實都是大同小異的概念。
以1946年的 ENIAC 和 2013年全球最快的天河2號做比較,剛好也有趣的驗證了摩爾定律
而從 1971年到 2011年之間微處理器中晶體管數目也從 2300個快速增長超過一百萬倍
這個比率其實也與摩爾定律的預測相去不遠,運算性能的進步也推動著計算機科學的快速發展
至此我們已經結束在計算機基本結構中的重點,主要就是馮紐曼五大元件以及存儲程序的概念
接下來,我們將進入指令系統體系結構,探討更複雜的指令架構格式