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計算機結構
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108年 - 108 專技高考_專利師(選試專業英文及計算機結構)、專利師(選試專業日文及計算機結構):計算機結構#78680
> 申論題
題組內容
四、中央處理器(central processing unit,CPU)的主要設計方向是採用管線 化處理(pipelined processing)。(每小題 5 分,共 20 分)
⑷管線化處理設計上常見的挑戰有三大類管線危障(pipeline hazards), 試條列並說明之。
相關申論題
一、計算機的分類方法中,最有名的方法之一是 Flynn’s taxonomy 或稱 classification,其依據指令流的數目以及數據流的數目將計算機分成: 單指令流單數據流(single instruction stream, single data stream,或稱 SISD)計算機、單指令流多數據流(single instruction stream, multiple data streams,或稱 SIMD)計算機、多指令流單數據流(multiple instruction streams, single data stream,或稱 MISD)計算機、多指令流多數據流 (multiple instruction streams, multiple data streams,或稱 MIMD)計算 機。試說明這四種計算機類別分別適用於那些型態的計算工作,並舉出 日常常見實際應用的代表機器一種(舉例應具體、足以反映機器的特 色)。(20 分)
#320303
⑴若僅改善數據處理使用的演算法使得數據處理的部分加速了 20 倍, 則程式整體的加速為若干倍?(7 分)
#320304
⑵若不改善程式而僅將中央處理器替換成一個處理速度是兩倍快的中 央處理器,則程式整體的加速為若干倍?(7 分)
#320305
⑶若不對記憶體系統做任何改善,則程式整體加速的上限為若干倍? (6 分)
#320306
⑴列出並說明定點數字表示法使用的格式(含各欄位的名稱、大小、功 用)。
#320307
⑵列出並說明浮點數字表示法使用的格式(內容項目應同上)。
#320308
⑶浮點數字表示法中,一般是否有規範到(使用到)不需使用位元而能 表示出來的資訊?如果有,是那些?
#320309
⑷浮點數字表示法可以表示數值非常細微或是極端巨大、範圍非常寬廣 的許多數字。以 32 個位元的表示法為例,其能夠表示的不同數值數 量約略為若干?並請作必要說明。
#320310
⑴相較於非管線化的設計,管線化的設計在硬體線路複雜度方面的需求 為何?並說明之。
#320311
⑵相較於非管線化的設計,管線化的設計在程式執行時功率消耗的需求 為何?並說明之。
#320312
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