Jaký je Von Neumann architektura?

Von Neumann architektura je časný, vlivná typ výpočtu konstrukce. Je primárně sestává z paměťové čipy, které jsou schopny jak držet a procesních dat. Každý čip má schopnost provádět různé úkoly v závislosti na tom, jak je ovlivněn operací provedenou před ním. Podle architektury Von Neumanna by každý počítač měl paměť, mechanismy pro výstup a vstup, centrální ovládání, místo pro centrální aritmetiku a externí úložiště.

Počítače s Von Neumannova architektura jsou známy jako skladoval-program. To znamená, že počítač ke spuštění nepotřebuje externí přepínače ani jiné vlivy. Všechny instrukce a data jsou uložena v random-access memory (RAM).

Architektura von Neumanna byla vytvořena v polovině 40. let 20. století Johnem Ne Neannem, průkopníkem počítačového vědce. Narodil se v roce 1903 a napsal také několik matematických prací s vysoce vlivnými teoriemi, které se používají po mnoho desetiletí. Popsal strukturu potřebnou pro vytvoření funkčního počítače v jednom z těchto dokladů. Tento programovací struktura tvoří základ pro významné procento současné výpočetní architektury.

Před architektura Von Neumann, počítače byly v zásadě navrženy spíše než být naprogramován. Poté, co byl stroj sestaven, může vykonávat pouze jednu funkci. Aby bylo možné změnit, co počítač udělal, bylo nutné přepojit, přidat komponenty nebo jinak změnit fyzickou strukturu stroje.

Zatímco mnoho moderních počítačů má stále nějakou základnu v architektuře Von Neumanna, někteří programátoři začali koncepci efektivnějších modelů vyřazovat. Fenomén známý jako Von Neumann úzký profil je jedním z primárních problémů se strukturou. Problém s úzkým profilem spočívá v tom, že operace, které zpracovávají informace a data, sdílejí stejnou sběrnici, což je způsob přepravy těchto prvků. To má vliv na účinnost a celkovou schopnost systému.

V moderní době byla Von Neumannova architektura často nahrazena Harvardskou architekturou. To je také typ skladoval-program architektury. Architektura Harvardu spravuje úložiště, data a pokyny podobným způsobem, má však více zdrojů pro přenos informací. Struktura má vyhrazené datové sběrnice pro přepravu instrukcí a paměti, takže více funkcí může pracovat současně. Zatímco Harvardská architektura rostla v popularitě, stále existují někteří, kteří dávají přednost jednodušší Von Neumannové architektuře, která může být dostupnějším formátem zejména pro začínající počítačové programátory.