馮諾依曼體系結構是什么意思?
馮諾依曼體系結構是一種早期的,有影響力的計算結構類型。它主要由能夠同時保存和處理數據的存儲芯片組成,每個芯片都有能力執行不同的任務,具體取決于它之前執行的操作如何影響它。
在這種體系結構中,每臺計算機將具有內存,用于輸出和輸入的機制,中央控制,用于中央算術的位置以及外部存儲。
具有馮諾依曼體系結構的計算機被稱為存儲程序,這意味著計算機不需要外部開關或其他影響即可運行,所有指令和數據都存儲在隨機存取存儲器(RAM)中。
馮諾依曼體系結構是在20世紀40年代中期由約翰·馮·諾依曼,開拓計算機產生的科學家。他生于1903年,他還撰寫了幾篇具有深遠影響力的數學論文,這些論文已經使用了數十年。
他在其中一篇論文中描述了創建功能計算機所必需的結構,這種編程結構構成了當前大部分計算體系結構的基礎。
在馮·諾依曼(Von Neumann)系統之前,計算機實際上是設計而不是編程的。一臺機器組裝后,只能執行一個功能。為了更改計算機的功能,必須重新布線,添加組件或以其他方式更改計算機的物理結構。
盡管許多現代計算機繼續以馮·諾依曼體系結構為基礎,但一些程序員已開始放棄該概念,以使用更有效的模型。稱為馮·諾依曼瓶頸的現象是該結構的主要問題之一。
瓶頸問題在于,處理信息和數據的操作共享同一條總線,這是這些元素的傳輸方法。這會影響系統的效率和整體能力。
在現代,這種體系結構經常被哈佛體系結構所取代,它也是架構的存儲程序類型。哈佛架構以類似的方式管理存儲,數據和指令,但是擁有更多的信息傳輸資源。
該結構具有用于傳輸指令和存儲器的專用數據總線,因此可以同時運行更多功能。盡管哈佛體系結構越來越流行,但是仍然有些人更喜歡簡單的馮·諾依曼體系結構,對于初學者來說,這可能是一種更易于訪問的格式。