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 holde og behandle data.Hver chip har evnen til at udføre forskellige opgaver, afhængigt af hvordan den påvirkes af den operation, der udføres før den.I henhold til von Neumann-arkitekturen ville hver computer have hukommelse, mekanismer til output og input, et centralt kontrol, et sted for central aritmetik og ekstern opbevaring.

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 Random-Access Memory (RAM).

Von Neumann-arkitektur blev oprettet i midten af 1940'erne af John Von Neumann, en banebrydende computerforsker.Han blev født i 1903 og skrev også flere matematikpapirer med meget indflydelsesrige teorier, der har været i brug i mange årtier.Han beskrev den struktur, der er nødvendig for at oprette en funktionel computer i et af disse papirer.Denne programmeringsstruktur danner basen for en betydelig procentdel af den aktuelle computerarkitektur.

Før Von Neumann -arkitekturen var 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 sprænge, tilføje komponenter eller på anden måde ændre maskinens fysiske struktur.

Mens mange moderne computere fortsat har en base i von Neumann -arkitekturen, er nogle programmerere begyndt at kassereKonceptet til mere effektive modeller.Et fænomen kendt som Von Neumann -flaskehalsen er et af de primære problemer med strukturen.Problemet med flaskehalsen er, at de operationer, der behandler information og data, deler den samme bus, som er transportmetoden for disse elementer.Dette påvirker systemets effektivitet og den samlede evne.

I moderne tid er von Neumann -arkitektur ofte blevet erstattet med Harvard -arkitektur.Det er også en lagret-program type arkitektur.Harvard Architecture administrerer opbevaring, data og instruktioner på en lignende måde, men har flere ressourcer til transport af 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 kan være et mere tilgængeligt format til især at begynde computerprogrammerere.