- •Основные компоненты
- •Классификация материнских плат по форм-фактору
- •Определение модели
- •Технологии энергосбережения
- •2. Физические характеристики компонентов эвм. Центральный процессор. Память, объем памяти
- •Введение Описание процесса цифровой связи
- •Помехоустойчивое кодирование Общие сведения
- •Линейные блоковые коды
- •Описание процессов кодирования и декодирования Структура кодовых векторных пространств
- •Кодирование
- •Декодирование
- •Разновидности ошибок
- •Принцип действия
- •При подаче напряжения на электроды благодаря пьезоэлектрическому эффекту происходит изгибание, сжатие или сдвиг в зависимости от того, каким образом вырезан Принцип работы
- •Эквивалентная схема
- •Кварцевые генераторы на гармониках
- •Автогенераторы типа rc
- •Параллельные компьютеры и супер-эвм
- •Супер-эвм и сверхвысокая производительность: зачем?
- •Увеличение производительности эвм, за счет чего?
- •Параллельная обработка данных на эвм
- •Краткая история появления параллелизма в архитектуре эвм
- •А что же сейчас используют в мире?
- •Использование параллельных вычислительных систем
- •Закон Амдала и его следствия
- •Разделяемые ресурсы процессора Структура оперативной памяти.
- •Функциональные устройства
- •Секция управления процессора
- •Препятствия для векторизации
- •Анализ узких мест в архитектуре компьютера cray c90 (один процессор)
- •Суммарное влияние отрицательных факторов на производительность компьютера
- •5. Виды мк: встраиваемые мк, мк с вп, цифровые сигнальные процессоры, их назначение, структурные схемы. Гарвардская и Принстонская архитектуры. Модульная организация мк (привести структурную схему)
- •Архитектура фон Неймана
- •Принципы фон Неймана
- •Компьютеры, построенные на принципах фон Неймана
- •Узкое место архитектуры фон Неймана
- •Отличие от архитектуры фон Неймана
- •Модифицированная гарвардская архитектура
- •Расширенная гарвардская архитектура
- •Гибридные модификации с архитектурой фон Неймана
- •Модуль микропроцессора
Принципы фон Неймана
В 1946 году трое учёных[1] — Артур Бёркс (англ. Arthur Burks), Герман Голдстайн и Джон фон Нейман — опубликовали статью «Предварительное рассмотрение логического конструирования электронного вычислительного устройства». В статье обосновывалось использование двоичной системы для представления данных в ЭВМ (преимущественно для технической реализации, простота выполнения арифметических и логических операций — до этого машины хранили данные в десятичном виде[4]), выдвигалась идея использования общей памяти для программы и данных. Имя фон Неймана было достаточно широко известно в науке того времени, что отодвинуло на второй план его соавторов, и данные идеи получили название «принципы фон Неймана».
Принцип двоичного кодирования
Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов (двоичных цифр, битов) и разделяется на единицы, называемые словами.
Принцип однородности памяти
Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
Принцип адресуемости памяти
Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к хранящимся в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен.
Принцип последовательного программного управления
Предполагает, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Принцип жесткости архитектуры
Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектуры, списка команд.Компьютеры, построенные на этих принципах, относят к типу фон-неймановских.
Компьютеры, построенные на принципах фон Неймана
В середине 1940-х проект компьютера, хранящего свои программы в общей памяти, был разработан в Школе электрических разработок Мура (англ. Moore School of Electrical Engineering) в Университете штата Пенсильвания. Подход, описанный в этом документе, стал известен как архитектура фон Неймана, по имени единственного из названных авторов проекта Джона фон Неймана, хотя на самом деле авторство проекта было коллективным. Архитектура фон Неймана решала проблемы, свойственные компьютеру ENIAC, который создавался в то время, за счёт хранения программы компьютера в его собственной памяти. Информация о проекте стала доступна другим исследователям вскоре после того, как в 1946 году было объявлено о создании ENIAC. По плану предполагалось осуществить проект силами Муровской школы в машине EDVAC, однако до 1951 года EDVAC не был запущен из-за технических трудностей в создании надёжной компьютерной памяти и разногласий в группе разработчиков. Другие научно-исследовательские институты, получившие копии проекта, сумели решить эти проблемы гораздо раньше группы разработчиков из Муровской школы и реализовали их в собственных компьютерных системах. Первыми пятью компьютерами, в которых были реализованы основные особенности архитектуры фон Неймана, были: