Každý ví, jaký neocenitelný příspěvek k rozvoji počítačové techniky přinesli Američtí vědci. Ačkoli studie byly provedeny na mnoha univerzitách v zemi, dlaň patří Harvardu a Princetonu. Právě tam byly vytvořeny verze architektury počítačů, které vedly k vývoji výpočetní techniky.

Je-li to všechno začalo

V polovině 1930, Spojené státy americké ministerstvo války pověřen Princeton a Harvard univerzity vytvořit elektromechanický výpočetní systém určený k podpoře amerického námořnictva dělostřelectvo.


V důsledku toho existovaly dva pojmy. Dnes jsou známé jako architektura Harvard a Princeton.

Koncepčně, na rozdíl od

Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma pojmy je, že von Neumann architektura (prynstonskaya) používá jediný paměť, která je společná datová sběrnice. Pokud jde o jeho „soupeři“, autorem Howard H. Aiken začala uvědomovat, to vyžaduje několik pneumatik. Kromě toho, Harvardská architektura počítačový systém odlišný od Princeton, že jeho provádění s dostatečnou složitost schématu je větší rychlost. To je způsobeno skutečností, že ve verzi von Neumann paměťových programů a dat nemusí být k dispozici současně.

, Harvard architektura vs prynstonskaya

Je známo, že hlavní komponenty počítače je ALU a paměť. Je zřejmé, že menší jsou vodičeMezi nimi, tím lépe. Z tohoto pohledu a při zohlednění technických možností, které proběhly před koncem 60. let minulého století, nepochybně vedla architekturu Neuman. Právě to tvořilo základ konstrukce procesorů RISC.


Ale vědecký a technologický pokrok se nezastavil a poloviny se objevily v 70. letech dvacátého století. S jejich pomocí bylo možné vytvořit mnoho mikrovodičů, které vyloučily problém využívání velkého počtu kontaktů a vedly k nástupu éry architektury Harvard.

Další konfrontace

Vznik procesorů vyvíjených na základě architektury Harvarda se setkal bez velkého nadšení, protože v té době neexistoval a byl schopen poskytnout hmatatelné výhody jejich využití. Zejména kvůli tomu, že nemohli pracovat na vysokých kmitočtech, byli nazýváni procesory pro chudé. Situace s požadavkem na architekturu Harvarda se změnila po zjevení Apple I. Pracovala na 8bitovém procesoru MOS 6502 s architekturou Harvard a operačním systémem Apple DOS. Jednoduchost operačního systému byla kompenzována komplexním designem procesoru, nazývaným CISC. Vlastnil samostatnou 16bitovou adresovou sběrnici a umožnil libovolnou manipulaci s registry. Procesor CISC měl produktivitu, která několikrát překonala všechny stávající. Následně společnost IBM zopakovala myšlenku společnosti Apple vytvořením osobního počítače IBM PC s procesorem Intel pracujícím v souladu s koncepcí architektury Harvard. Jako OS, produkt společnosti Microsoft -Microsoft DOS. Systémy s tímto složením se nazývají Wintel.

Nevýhody Harvard architektura počítače

Podle procesorů CISC výkonných musel platit zdvojnásobil /ztrojnásobil počet kontaktů. To nejen způsobilo přehřátí, ale také uložila omezení na jeho velikosti. V průměru za každý nárůst 20 procent výkonu jeho Harvard CPU spotřeby elektrické energie vzrostla o 50 procent. Pro vyřešení tohoto problému byly vynalezeny vícejádrové procesory, ve kterém frekvence každého jádra byla snížena, ale celkové údaje o výkonnosti i překročení jim rozptýleného mononukleární.

Vliv Princeton a Harvard architektury počítačových systémů na dalším rozvoji výpočetní matematiky

Slunce přechodu na multi ukončila éru klasického programování, t. K. U vícevláknových výpočet potřebné ke změně klasické programování algoritmy postavena na diagramu . To vedlo k rozdílu mezi schopnostmi stávajících schopností počítačů a výpočetní matematiky. Problém se zhoršil po důkazech Amdahlův zákon, podle kterého není možné plně rozvinout rasparallelennыy výpočetní algoritmus, tedy jeden ze kterého tam by některé částice postupné operace.

Moderní architektura PC

V současné době existují různé typy počítačů a dokonce i hybridní architektury. Hlavní principy, které je definují, jsou:

Správa softwaru. Umožňuje automatizaciproces výpočtu na počítači. Podle této zásady je rozhodnutí jakéhokoli úkolu prováděno v programu, který určuje pořadí činností PC.

Princip programu uloženého v paměti. Obsahuje požadavek reprezentovat příkazy ve formě čísel, jako je to u dat a jejich zpracování stejným způsobem jako čísla. Zároveň je před načtením do paměti RAM zavedena, což umožňuje zrychlit proces provádění.

Princip náhodného přístupu k počítačové paměti. Prvky programu a dat jsou zapsány na libovolné místo VP. Toto řešení umožňuje přístup k určité oblasti paměti bez revize předchozího.

Nyní víte, jak se Harvardská architektura liší od Princetonu a jaký význam má pro vývoj výpočetní techniky. Možná se časem objeví nové principy pro budování počítačových systémů, které vám umožní dosáhnout výsledků, které dnes vypadají fantasticky.