Teknologian jakaminen

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Sisällysluettelo

Esipuhe:

Von Neumann tietokonearkkitehtuuri

Nykyaikainen tietokonearkkitehtuuri:

Yhteenveto:

---

Esipuhe:

Nykypäivän digitaaliaikana tietokonelaitteistot eivät ole vain teknologian kehityksen todistaja, vaan myös tämän kehityksen kulmakivi. Ne muodostavat digitaalisen ekosysteemin ytimen, joka on välttämätön jokapäiväisessä elämässämme Yksinkertaisista henkilökohtaisista laskentatehtävistä monimutkaisiin data-analyysiin ja tekoälysovelluksiin. Laitteiston suorituskyky ja luotettavuus vaikuttavat suoraan työn tehokkuuteen ja elämänlaatuun. Riippumatta siitä, miten tietotekniikka kehittyy, sen peruselementit ovat aina pysyneet samoina, ja ne ovat rakennuspalikoita, joille nykyaikaiset tietokoneet rakennetaan.

Tämän artikkelin tarkoituksena on perehtyä tietokonelaitteiston peruskomponentteihin ja paljastaa, kuinka nämä komponentit toimivat yhdessä tukeakseen koko tietokonejärjestelmän toimintaa.

Varhaisimmassa tietokoneessa ENIAC, vaikka tämä iso kaveri pystyi tekemään laskelmia, se vaatiHenkilökunnan manuaalinen johdotusohjaamaan laskelmia.

Ja tällainen manuaalinen laskenta rajoittaa suuresti tietokoneen käyntinopeutta.tällä hetkellävon NeumannEsitettiin idea: määritä kaikki vaiheet etukäteen, ja tietokoneen tarvitsee vain seurata vaiheita.

Tämä on itse asiassa tallennettu ohjelma.

Ns. tallennettu ohjelma tarkoittaa sitä, että käskyt syötetään tietokoneen muistiin binäärikoodin muodossa etukäteen ja sitten suoritetaan ohjelman ensimmäinen käsky sen ensimmäisen muistissa olevan osoitteen mukaan ja sitten suoritetaan muut käskyt ohjelman määrittämässä järjestyksessä, kunnes ohjelman suoritus päättyy.

Von Neumann tietokonearkkitehtuuri

Tämän von Neumannin ehdottaman idean perusteella suunniteltiin varhainen von Neumannin konearkkitehtuuri:

Kuvasta voimme tehdä yhteenvedon von Neumannin tietokoneen ominaisuuksista:

1. Tietokone koostuu viidestä pääkomponentista
2. Ohjeet ja tiedot tallennetaan muistiin tasavertaisesti ja niihin pääsee käsiksi osoitteen perusteella.
3. Ohjeet ja tiedot ilmaistaan ​​binäärimuodossa
4. Ohje koostuu toimintakoodista (miten dataa käsitellään) ja osoitekoodista (missä käytettävä data on)
5. tallennettu menettely
6. kirjoittajaoperaattoriKoska keskus on syöttö- tai lähtölaite, se on suoritettava operaattorin kautta.

Mutta itse asiassa tällä arkkitehtuurilla on puutteita:Kaikki tietomme on ohjattava operaattoreiden kautta, mikä johtaa tehokkuuden laskuun.

Nykyaikainen tietokonearkkitehtuuri:

Joten nykyaikaisten tietokoneiden arkkitehtuuri parantaa tätäAritmetiikkakeskeinen lähestymistapa on muutettu muistikeskeiseksi.

Lyhyt yhteenveto on:

Von Neumannin tietokone on keskitetty aritmeettiseen yksikköön, ja kaiken tietojenkäsittelyn tulee käydä aritmeettisen yksikön läpi, kun taas nykyaikainen tietokonearkkitehtuuri on muistikeskeistä ja kaiken tietojenkäsittelyn tulee käydä muistin läpi.

Integroitujen piirien syntyessä ihmiset integroivat aritmeettisia yksiköitä ja ohjaimia prosessoreihin

CPU = aritmeettinen yksikkö + ohjain

Siksi yllä oleva arkkitehtuuri voidaan päivittää seuraavasti:

 

Mitä tulee tietokonelaitteistoon, voimme ilmaista sen graafisesti seuraavasti:

Yhteenveto:

Tässä luvussa selitämme von Neumannin tietokonearkkitehtuuria ja modernia tietokonearkkitehtuuria kahdessa osassa. Suurin ero näiden kahden välillä on se, että von Neumannin tietokonearkkitehtuuri on keskittynyt aritmeettiseen yksikköön, mutta tämä vähentää vaikutusta suuresti. Muutos asettaa muistin keskipisteeksi ja optimoi tiedonkäsittelyn. Seuraavassa artikkelissa opimme lisää kunkin laitteiston toimintaperiaatteesta.

Jos sisällöstäni on sinulle apua, ole hyväTykkää, kommentoi, suosikki . Luominen ei ole helppoa, ja kaikkien tuki pitää minut eteenpäin!