Принципы Джона фон Неймана

Все современные ЭВМ, не смотря на то, что прошло большое колличество времени, работают на принципах предложенных американским математиком Джоном фон Нейманом (1903 - 1957). Также внес значительный вклад в развитие и применение ЭВМ. Был первым кто основал принципы по которым работает ЭВМ:

1. Принцип двоичного кодирования:  вся информация в ЭВМ представлена в двоичном виде, сочетание 0 и 1.

2. Принцип однородности памяти:  и программы и данные хранятся в одной и той же памяти.поэтому ЭВМ не распознает что хранится в данной ячейке памяти, а там могут располагаться цифры, текст, команда и т. д. Над командами можно совершать те же действия, что и надданными.

3. Принцип адресуемости памяти: схематически ОП (основная память) состоит из пронумерованных ячеек, ЦП (центральный процессор) в любой момент времени доступная любая ячейка памяти. Поэтому возможно присваивать имена блокам памяти для более удобного взаимдействия ОП и ЦП.

4. Принцип последовательного программного управления: программа состоит из совокупности команд, которые выполняются ЦП последовательно друг за другом.

5. Принцип условного перехода: не всегда происходит так, что команды выполняются одна за одной, поэтому возможно присутствие команды условного перехода, которые меняют последовательно выполнения команд в зависимости от значения хранимых данных    

. Классификация современных ЭВМ.

            Современные ЭВМ подразделяются на встроенные микро­процессоры, микроЭВМ (персональные компьютеры), большие ЭВМ и суперЭВМ - комплекс ЭВМ с несколькими процессорами.

            Микропроцессы - процессоры, реализуемые в виде инте­граль­ных элек­трон­ных микросхем. Микропроцессоры могут встраиваться в телефоны, телевизоры и другие приборы, машины и устройства.

            На интегральных микросхемах реализуются процессоры и оперативная память всех современных микро-ЭВМ,  а также все блоки больших ЭВМ и суперЭВМ, а также всех программируемых устройств.

            Производительность микропроцессоров составляет несколько миллионов опе­ра­ций в секунду, а объемы современных блоков оперативной памяти - несколько миллионов байтов.

            МикроЭВМ - это полноценные вычислительные машины, имеющие не только процессор и оператив­ную память для обработки данных, но и устройства ввода-вывода и накопления информации.

            Персональные ЭВМ - это микроЭВМ, имеющие устройства отображения на электронных экранах, а также устройства ввода-вывода данных в виде клавиатуры, и возможно - устройства подключения к сетям ЭВМ.

            Архитектура микро-ЭВМ основана на использовании системной магист­рали - устройства сопря­же­ния, к которому подключаются процессоры и блоки опера­тивной памяти, а также все устройства ввода-вывода информации.

            Использование магистрали позволяет менять состав и структуру микроЭВМ - добавлять дополнительные устройства ввода-вывода и наращивать функциональные возможности вычислительных машин.

            Долговременное хранение информации в современных ЭВМ проводится с использованием электронных, магнитных и оптических носителей - магнит­ных дисков, оптических дисков и блоков флеш-памяти.

            Архитектура современных ЭВМ предполагает обязательное наличие долговременной памяти, где размещаются файлы, пакеты про­грамм, базы данных и управляющие операционные системы.

            Большие ЭВМ - компьютеры высокой производительности с большим объемом внешней памяти. Большие ЭВМ исполь­зуют в качестве серверов сетей ЭВМ и больших хранилищ  данных.

            Большие ЭВМ используются как основа для организации корпоративных информационных систем, обслуживающих промышленные корпорации и органы государственной власти.

            СуперЭВМ - это многопроцессорные ЭВМ со сложной архитектурой, обла­дающие наиболее высокой производительностью и используемые для решения суперсложных вычислительных задач.

Производительность суперЭВМ составляет десятки и сотни тысяч мил­лиардов вычи­сли­тель­ных операций в секунду. При этом в суперЭВМ все более увели­чивается количество процессоров и усложняется архитектура ЭВМ.