Cos'è l'architettura von Neumann?

L'architettura von Neumann è un tipo precoce e influente di struttura di elaborazione.Consiste principalmente in chip di memoria in grado di trattenere ed elaborare i dati.Ogni chip ha la capacità di eseguire compiti diversi, a seconda di come è influenzato dall'operazione eseguita prima di esso.Secondo l'architettura von Neumann, ogni computer avrebbe memoria, meccanismi per output e input, un controllo centrale, un luogo per l'aritmetica centrale e l'archiviazione esterna.

I computer con architettura von Neumann sono noti come programmi memorizzati.Ciò significa che il computer non ha bisogno di switch esterni o altre influenze per eseguire.Tutte le istruzioni e i dati sono archiviati in memoria ad accesso casuale (RAM). L'architettura von Neumann è stata creata a metà degli anni '40 da John Von Neumann, un informatico pionieristico.Nato nel 1903, ha anche scritto diversi articoli di matematica con teorie altamente influenti che sono in uso da molti decenni.Ha descritto la struttura necessaria per creare un computer funzionale in uno di questi articoli.Questa struttura di programmazione costituisce la base per una percentuale significativa dell'attuale architettura di calcolo.

Prima dell'architettura von Neumann, i computer erano essenzialmente progettati piuttosto che essere programmati.Una volta che una macchina era assemblata, poteva eseguire solo una funzione.Per cambiare ciò che faceva il computer, era necessario ricollegare, aggiungere componenti o alterare in altro modo la struttura fisica della macchina.

Mentre molti computer moderni continuano ad avere una base in architettura von Neumann, alcuni programmatori hanno iniziato a scartareIl concetto per modelli più efficienti.Un fenomeno noto come il collo di bottiglia Von Neumann è uno dei problemi principali con la struttura.Il problema con il collo di bottiglia è che le operazioni che elaborano informazioni e dati condividono lo stesso bus, che è il metodo di trasporto per questi elementi.Ciò influisce sull'efficienza e sulla capacità generale del sistema.

Nei tempi moderni, l'architettura von Neumann è stata spesso sostituita con l'architettura di Harvard.È anche un tipo di architettura in programma memorizzato.Harvard Architecture gestisce l'archiviazione, i dati e le istruzioni in modo simile, ma ha più risorse per il trasporto di informazioni.La struttura ha bus dati dedicati per il trasporto di istruzioni e memoria, in modo che più funzioni possano funzionare contemporaneamente.Mentre l'architettura di Harvard è cresciuta in popolarità, ci sono ancora alcuni che preferiscono l'architettura von Neumann più semplice, che può essere un formato più accessibile per i programmatori di computer in particolare.