Hva er von Neumann -arkitekturen?

Von Neumann -arkitektur er en tidlig, innflytelsesrik type databehandlingsstruktur.Den består først og fremst av minnebrikker som er i stand til både å holde og behandle data.Hver brikke har muligheten til å utføre forskjellige oppgaver, avhengig av hvordan den påvirkes av operasjonen som er utført før den.I henhold til Von Neumann-arkitekturen, ville hver datamaskin ha minne, mekanismer for utgang og inngang, en sentral kontroll, et sted for sentral aritmetikk og ekstern lagring.

Datamaskiner med Von Neumann-arkitektur er kjent som lagret program.Dette betyr at datamaskinen ikke trenger eksterne brytere eller andre påvirkninger for å kjøre.Alle instruksjoner og data lagres i tilfeldig tilgangsminne (RAM).

Von Neumann-arkitektur ble opprettet på midten av 1940-tallet av John von Neumann, en banebrytende dataforsker.Han ble født i 1903, og skrev også flere matematikkoppgaver med svært innflytelsesrike teorier som har vært i bruk i mange tiår.Han beskrev strukturen som er nødvendig for å lage en funksjonell datamaskin i et av disse papirene.Denne programmeringsstrukturen danner basen for en betydelig prosentandel av gjeldende databehandlingsarkitektur.

Før von Neumann -arkitekturen ble datamaskiner i hovedsak designet i stedet for å bli programmert.Når en maskin ble satt sammen, kunne den bare utføre en funksjon.For å endre det datamaskinen gjorde, var det nødvendig å koble til, legge til komponenter eller på annen måte endre maskinens fysiske struktur.

Mens mange moderne datamaskiner fortsetter å ha noen base i von Neumann -arkitektur, har noen programmerere begynt å kastekonseptet for mer effektive modeller.Et fenomen kjent som von Neumann flaskehals er et av de viktigste problemene med strukturen.Problemet med flaskehalsen er at operasjonene som behandler informasjon og data deler den samme bussen, som er transportmetoden for disse elementene.Dette påvirker effektiviteten og den generelle evnen til systemet.

I moderne tid har von Neumann -arkitektur ofte blitt erstattet med Harvard -arkitektur.Det er også en lagret programtype arkitektur.Harvard -arkitektur administrerer lagring, data og instruksjoner på lignende måte, men har mer ressurser for transport av informasjon.Strukturen har dedikerte databusser for transport av instruksjoner og minne, slik at flere funksjoner kan fungere samtidig.Mens Harvard -arkitekturen har vokst i popularitet, er det fremdeles noen som foretrekker den enklere von Neumann -arkitekturen, som kan være et mer tilgjengelig format for begynnende dataprogrammerere spesielt.