La
arquitectura von Neumann, también conocida como modelo de von
Neumann o arquitectura Princeton, es una arquitectura de computadoras
basada en la descrita en 1945 por el matemático y físico John von
Neumann y otros, en el primer borrador de un informe sobre el EDVAC.
Este describe una arquitectura de diseño para un computador digital
electrónico con partes que constan de una unidad de procesamiento
que contiene una unidad aritmético lógica y registros del
procesador, una unidad de control que contiene un registro de
instrucciones y un contador de programa, una memoriapara almacenar
tanto datos como instrucciones, almacenamiento masivo externo, y
mecanismos de entrada y salida. El concepto ha evolucionado para
convertirse en un computador de programa almacenado en el cual no
pueden darse simultáneamente una búsqueda de instrucciones y una
operación de datos, ya que comparten un bus en común. Esto se
conoce como el cuello de botella Von Neumann, y muchas veces limita
el rendimiento del sistema.
El
diseño de una arquitectura von Neumann es más simple que la
arquitectura Harvard más moderna, que también es un sistema de
programa almacenado, pero tiene un conjunto dedicado de direcciones y
buses de datos para leer datos desde memoria y escribir datos en la
misma, y otro conjunto de direcciones y buses de datos para ir a
buscar instrucciones.
Un
ordenador digital de programa almacenado es aquel que mantiene sus
instrucciones de programa, así como sus datos, en una memoria de
acceso aleatorio (RAM) de lectura-escritura. Las computadoras de
programa almacenado representaron un avance sobre los ordenadores
controlados por programas de la década de 1940, como la Colossus y
la ENIAC, que se programaron mediante el establecimiento de
conmutadores y la inserción de cables de interconexión para enrutar
datos y para controlar señales entre varias unidades funcionales. En
la gran mayoría de las computadoras modernas, se utiliza la misma
memoria tanto para datos como para instrucciones de programa, y la
distinción entre von Neumann vs. Harvard se aplica a la arquitectura
de memoria caché, pero no a la memoria principal.
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