Обмен технологиями

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Оглавление

Предисловие:

Компьютерная архитектура фон Неймана

Современная компьютерная архитектура:

Подведем итог:

---

Предисловие:

В современную цифровую эпоху компьютерное оборудование является не только свидетелем технического прогресса, но и краеугольным камнем этого прогресса. Они составляют ядро ​​цифровой экосистемы, которая незаменима в нашей повседневной жизни: от простых задач персональных компьютеров до сложных приложений анализа данных и искусственного интеллекта, производительность и надежность оборудования напрямую влияют на эффективность нашей работы и качество жизни. Однако независимо от того, как развиваются компьютерные технологии, их основные строительные блоки всегда оставались неизменными, и именно они являются строительными блоками, на которых строятся современные компьютеры.

Цель этой статьи — углубиться в основные компоненты компьютерного оборудования и показать, как эти компоненты работают вместе, обеспечивая работу всей компьютерной системы.

В самом раннем компьютере ENIAC этот здоровяк мог выполнять вычисления, но для этого требовалосьРучная проводка персоналомконтролировать расчеты.

И такого рода ручные вычисления сильно ограничивают скорость работы компьютера.в это времяфон НейманБыла выдвинута идея: заранее определить все шаги, а компьютеру остается только следовать шагам.

На самом деле это сохраненная программа.

Так называемая хранимая программа означает, что инструкции заранее вводятся в память компьютера в виде двоичного кода, а затем выполняется первая инструкция программы по ее первому адресу в памяти, а затем выполняются другие инструкции в памяти. порядке, указанном программой, до завершения выполнения программы.

Компьютерная архитектура фон Неймана

На основе этой идеи, предложенной фон Нейманом, была разработана ранняя архитектура машины фон Неймана:

Из рисунка мы можем суммировать характеристики компьютера фон Неймана:

1. Компьютер состоит из пяти основных компонентов
2. Инструкции и данные хранятся в памяти на равных правах и доступны по адресу.
3. Инструкции и данные выражаются в двоичном формате.
4. Инструкция состоит из кода операции (как работать с данными) и кода адреса (где находятся данные, с которыми нужно работать).
5. хранимая процедура
6. коператорЧто касается центра, будь то устройство ввода или вывода, его необходимо доукомплектовать через оператора.

Но на самом деле у этой архитектуры есть недостатки:Все наши данные необходимо оперировать через операторов, что приведет к снижению эффективности.

Современная компьютерная архитектура:

Таким образом, архитектура современных компьютеров улучшается в этом отношении,Арифметико-ориентированный подход был заменен подходом, ориентированным на память.

Краткое резюме таково:

В центре компьютера фон Неймана находится арифметическое устройство, и вся обработка данных должна проходить через арифметическое устройство, в то время как современная компьютерная архитектура ориентирована на память, и вся обработка данных должна проходить через память.

С появлением интегральных схем люди интегрировали арифметические устройства и контроллеры в центральные процессоры.

ЦП = арифметический блок + контроллер

Таким образом, приведенную выше архитектуру можно обновить следующим образом:

 

Что касается компьютерного оборудования, мы можем выразить это графически так:

Подведем итог:

В этой главе мы объясняем компьютерную архитектуру фон Неймана и современную компьютерную архитектуру в двух частях. Основное различие между ними заключается в том, что архитектура компьютера фон Неймана сосредоточена на арифметическом устройстве. Вся обработка данных должна сначала проходить через арифметическое устройство, но это значительно уменьшит эффект. Поэтому наша современная компьютерная архитектура изменила его. Это изменение ставит память в центр и оптимизирует поток обработки данных. В следующей статье мы узнаем больше о принципе работы каждого оборудования.

Если мой контент вам полезен, пожалуйстаСтавьте лайк, комментируйте, добавляйте в избранное . Творить непросто, и поддержка каждого помогает мне идти вперед!