¿Qué es la arquitectura de von Neumann?
La arquitectura de von Neumann es un tipo de estructura informática temprana e influyente. Principalmente consiste en chips de memoria que pueden retener y procesar datos. Cada chip tiene la capacidad de realizar diferentes tareas, dependiendo de cómo se ve afectado por la operación ejecutada antes. Según la arquitectura de Von Neumann, cada computadora tendría memoria, mecanismos de salida y entrada, un control central, un lugar para la aritmética central y almacenamiento externo.
Las computadoras con arquitectura Von Neumann se conocen como programa almacenado. Esto significa que la computadora no necesita interruptores externos u otras influencias para funcionar. Todas las instrucciones y datos se almacenan en la memoria de acceso aleatorio (RAM).
La arquitectura de von Neumann fue creada a mediados de la década de 1940 por John von Neumann, un pionero de la informática. Nacido en 1903, también escribió varios artículos de matemáticas con teorías altamente influyentes que han estado en uso durante muchas décadas. Describió la estructura necesaria para crear una computadora funcional en uno de estos documentos. Esta estructura de programación forma la base de un porcentaje significativo de la arquitectura informática actual.
Antes de la arquitectura de Von Neumann, las computadoras estaban esencialmente diseñadas en lugar de ser programadas. Una vez que se ensambló una máquina, solo podía realizar una función. Para cambiar lo que hizo la computadora, fue necesario volver a cablear, agregar componentes o alterar la estructura física de la máquina.
Si bien muchas computadoras modernas continúan teniendo alguna base en la arquitectura de Von Neumann, algunos programadores han comenzado a descartar el concepto de modelos más eficientes. Un fenómeno conocido como el cuello de botella de Von Neumann es uno de los principales problemas con la estructura. El problema con el cuello de botella es que las operaciones que procesan información y datos comparten el mismo bus, que es el método de transporte para estos elementos. Esto afecta la eficiencia y la capacidad general del sistema.
En los tiempos modernos, la arquitectura de Von Neumann a menudo ha sido reemplazada por la arquitectura de Harvard. También es un tipo de arquitectura de programa almacenado. La arquitectura de Harvard gestiona el almacenamiento, los datos y las instrucciones de manera similar, pero tiene más recursos para transportar información. La estructura tiene buses de datos dedicados para transportar instrucciones y memoria, de modo que puedan funcionar más funciones al mismo tiempo. Si bien la arquitectura de Harvard ha crecido en popularidad, todavía hay algunos que prefieren la arquitectura más simple de Von Neumann, que puede ser un formato más accesible para los programadores informáticos principiantes en particular.