40年代,当时的 计算机是采用什么样的方式来工作的,比如是不是采用存储程序的方式还是采用程序控制的方式,最典型的是第一台计算机他是采用硬件互联的方式实现的,第一台采用存储程序的计算机时ENIAC
60年代,人们更关注指令系统,因为指令系统涉及机器的复杂性,每一条指令都会带来相当复杂的硬件实现,增加一条指令就会带来很大的硬件成本开销,也会大幅度降低计算机的可靠性,因为当时的计算机大都采用电子管来做,硬件的复杂性使得计算机系统设计人员在确定使用什么样的指令,IBM360是当时比较完备的指令系统可以支持很长时间的软件开发和硬件系统的稳定。
60年代末期人们开始关注阵列机和并行计算,阵列机和并行计算是人们对计算机性能的追求带来的一个问题,它是一种以量取胜的加速方法,这也是在60年代人们对如何提高计算机性能的认识之一
到了70年代,人们开始关注流水线开始关注向量处理,同时产生了人类历史上第一个处理器也就是Intel4004,在70年代具有典型意义的是Cray这样的巨型机,人类计算的能力首先突破了每秒亿次的大关,这使得很多数值计算成为可能,如数值天气预报,数值地震预测,石油勘探等等
80年代以后RISC诞生了体系结构开始关注RISC以及RISC所需的catch技术,catch技术虽然在60年代已经产生了,但它一直被认为是比较贵的,大型机器所采用的技术,到80年代随着RISC技术的产生随着微处理器的发展,catch成为RISC发展的核心技术,同时得到进一步发展的还有流水线技术。
在这个年代产生的典型代表就是一系列的处理器,比如MIPS的R10000,IBM 的Power系列
进入90年代,体系结构所关注的是一个芯片上能做几个处理器,多个处理器是如何联系到一起工作的,一个处理器上到底可以同时运行多少条指令,人们在处理器这个层面上更加关心对称多处理、片上多处理这个概念以及指令级并行是如何实现的,在这个阶段产生了一系列的处理器包括Mips的R10000处理器,IBM的PowerPC 604这个64位的处理器,这些处理器或者使用了对称多处理支持或者采用了更好的指令集并行
2000年以后的处理器除了更多关注并行以外,在芯片上运行多个程序也就是多线程技术成为体系结果所关注的最核心的问题,也就产生了SMT技术,近年来,功耗成为制约处理器发展的一个很大的问题,因此低功耗技术是当今体系结构所关注的一个很大的问题,我们现在看到的处理器都是片上多核的,我们现在也关注片上多核存在哪些问题也关注片上更多的核还会存在哪些问题,同时我们还关注GPU是如何进行高效运算的,在流这样的框架下面它是如何进行工作的,像这样的结构我们包括intel的i7处理器,IBM的Power6处理器,以及ARM最新出来的cortex系列,GPU系列,这些都使用了这些新的问题
随着时间的发展,体系结构所关注的内容是变化的,体系结构是一个灵活发展的过程。