Cos'è l'architettura Von Neumann?
L'architettura di Von Neumann è un tipo iniziale e influente di struttura informatica. È costituito principalmente da chip di memoria in grado di conservare 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 di output e input, un controllo centrale, un posto per l'aritmetica centrale e memoria 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 funzionare. Tutte le istruzioni e i dati sono memorizzati nella memoria ad accesso casuale (RAM).
L'architettura di Von Neumann fu creata a metà degli anni '40 da John von Neumann, un pioniere informatico. Nato nel 1903, ha anche scritto diversi articoli di matematica con teorie altamente influenti che sono in uso da molti decenni. Descrisse la struttura necessaria per creare un computer funzionale in uno di questi documenti. Questa struttura di programmazione costituisce la base per una percentuale significativa dell'attuale architettura informatica.
Prima dell'architettura Von Neumann, i computer erano essenzialmente progettati anziché essere programmati. Una volta assemblata, una macchina poteva svolgere una sola 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 nell'architettura di Von Neumann, alcuni programmatori hanno iniziato a scartare il concetto di modelli più efficienti. Un fenomeno noto come collo di bottiglia di 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 sull'abilità complessiva del sistema.
Nei tempi moderni, l'architettura di Von Neumann è stata spesso sostituita con l'architettura di Harvard. È anche un tipo di architettura a programma memorizzato. L'architettura di Harvard gestisce l'archiviazione, i dati e le istruzioni in modo simile, ma ha più risorse per il trasporto di informazioni. La struttura dispone di bus dati dedicati per il trasporto di istruzioni e memoria, in modo che più funzioni possano operare 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 in particolare per i programmatori di computer principianti.