计算机系统机构中的八个伟大思想

1，面向摩尔定律的设计

由于摩尔定律（Moore’s Law）的影响，再加上计算机设计需要几年的时间，因此在项目完成时候，单芯片集成度相对于设计开始时候，很容易翻一番甚至两番，计算机设计者必须预测其设计完成时候的工艺水平。

2，加速大概率事件

加速大概率事件（common case fast）远比优化小概率事件更能够提高性能 

大概率事件通常比小概率事件简单，从而易于提高。 

大概率事件规则意味着设计者需要知道什么事件是经常发生的，这只有通过仔细的实验与评估才能够得出

3，使用抽象简化设计

计算机架构师与程序员必须能够发明提高产量的技术，否则设计时间与设计规模也会像资源规模一样按照摩尔定律增长。 

而提高设计效率的主要技术之一就是抽象（abstraction）——使用抽象技术来表示不同的设计层次，在高层次中看不到低层次的细节，只能看到一个简化的模型。

4，通过并行提高性能

通过并行执行操作来提高性能，之后并行性能（parallel performance）也成为了计算机的一个重要评价指标。

5，通过流水线提高性能

流水线（pipelining）是一种特别的并行场景。

6，存储器层次设计

存储器的速度通常影响性能，存储器的容量限制了解题的规模。当今计算机系统中存储器的代价占据了主要部分。 

人们希望存储器的速度更快，容量更大，价格更便宜。 

设计师发现可以通过存储器层次（hierarchy of memory）来解决这些相互矛盾的需求 

通常，存储器层次中顶层存取速度快，容量小，底层速度慢，容量大，价格低。

7，通过预测提高性能

预测（prediction）——通过猜测的方式提前开始某些操作，通常适用于从误预测恢复执行的代价不高且预测的准确率相对较高的情况。

8，通过冗余提高可靠性

计算机不但需要速度快，而且需要工作可靠。 

由于任何一个物理器件都可能失效，因此可以通过冗余部件的方式提高系统的可靠性（dependable） 

冗余部件可以替代失效部件并可以帮助检测错误。