Hvad er Von Neumann-arkitekturen?
Von Neumann-arkitektur er en tidlig, indflydelsesrig type computerstruktur. Det består primært af hukommelseschips, der er i stand til både at indeholde og behandle data. Hver chip har evnen til at udføre forskellige opgaver, afhængigt af hvordan den påvirkes af den handling, der udføres før den. I henhold til Von Neumann-arkitekturen ville hver computer have hukommelse, mekanismer til output og input, en central kontrol, et sted til central aritmetik og ekstern lagring.
Computere med Von Neumann-arkitektur er kendt som lagret program. Dette betyder, at computeren ikke har brug for eksterne switches eller andre påvirkninger for at køre. Alle instruktioner og data gemmes i RAM-hukommelse.
Von Neumann-arkitektur blev skabt i midten af 1940'erne af John von Neumann, en banebrydende computervidenskabsmand. Han blev født i 1903 og skrev også flere matematikopgaver med meget indflydelsesrige teorier, der har været i brug i mange årtier. Han beskrev den struktur, der er nødvendig for at skabe en funktionel computer i et af disse papirer. Denne programmeringsstruktur danner basis for en betydelig procentdel af den nuværende databehandlingsarkitektur.
Før Von Neumann-arkitekturen blev computere i det væsentlige designet snarere end at blive programmeret. Når en maskine var samlet, kunne den kun udføre en funktion. For at ændre, hvad computeren gjorde, var det nødvendigt at rewire, tilføje komponenter eller på anden måde ændre maskinens fysiske struktur.
Mens mange moderne computere fortsat har en vis base i Von Neumann-arkitektur, er nogle programmerere begyndt at kaste konceptet for mere effektive modeller. Et fænomen kendt som flaskehalsen Von Neumann er et af de primære problemer med strukturen. Problemet med flaskehalsen er, at de operationer, der behandler information og data, deler den samme bus, hvilket er transportmetoden for disse elementer. Dette påvirker systemets effektivitet og samlede evne.
I moderne tid er Von Neumann-arkitektur ofte blevet erstattet med Harvard-arkitektur. Det er også en lagret programtype arkitektur. Harvard-arkitektur administrerer lagring, data og instruktioner på en lignende måde, men har flere ressourcer til at transportere information. Strukturen har dedikerede databusser til transport af instruktioner og hukommelse, så flere funktioner kan fungere på samme tid. Mens Harvard-arkitekturen er vokset i popularitet, er der stadig nogle, der foretrækker den enklere Von Neumann-arkitektur, som især kan være et mere tilgængeligt format til begyndelse af computerprogrammører.