⑴寫出這個原理的名稱並說明其意義。

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）

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）

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）

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）

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）。

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）。

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？

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。

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。

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。

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