Neumann-architektúra: történelem előfordulása kifejezés

Az architektúra Neumann, más néven a Neumann modell, vagy a Princeton építészet alapján leírt módszerrel 1945-ben, matematikus és fizikus, Neumann János, a jelentés „Az első tervezet” a számítógép EDVAC.

Az áramköri architektúrát

A jelentés leírta a Neumann architektúra vázlata az elektronikus digitális számítógép részei álló feldolgozó egységek, amely tartalmaz:

• egy aritmetikai logikai egység;
• regiszterek a processzor;
• a vezérlő egység, amely tartalmaz egy utasítás regiszter és a program számláló;
• egy memóriát adatok tárolására;
• egy külső tárolóeszközt;
• bemeneti és kimeneti mechanizmusok.

Jelentése fejlődés állt az a tény, hogy minden információt a számítógépen tárolt adatokat lehet használni a programot, amelyben a művelet a kijelölt adatok nem játszható ugyanabban az időben, mert egy közös buszon. Ez szerepel az „első vázlat”, amely leírja a tudós gondolkodás arról, hogy mi legyen az építészet. Neumann hívják ezt a helyzetet „szűk keresztmetszet”, ami gyakran korlátozza a rendszer teljesítményét.

Az alapelvek a Neumann architektúra

Digitális számítógép - a számítógép, tárolása olyan program, amely program utasításokat tartalmaz, az adatok olvasási, írási, és magában foglalja véletlen hozzáférésű memória (RAM). Principles of Architecture Neumann János vázolt művében: „Az első projekt.” Elmondása szerint, a számítógépek tárolják a program memória voltak jobbak, mint az irányítást a számítógép, mint a ENIAC. Az utóbbit programozott beállítása a kapcsolók, és beillesztése a tapasz, ami a routing adatokat és vezérlő jelek között a különböző funkcionális blokkokat. A túlnyomó többsége memória is használják a modern számítógépek ezen a módon. Így számítógépes architektúra Neumann más, például a Harvard, úgy, hogy nem használja a fő és a cache memóriát.

őstörténet

Az első számítógépek kaptak fix programmal. Néhány nagyon egyszerű számítógép is használja ezt a tervezés és az egyszerűség vagy képzési célokra. Például egy asztali számológép is egy számítógép fix programmal. Úgy tudja, az alapokat a matematika, de nem lehet használni, mint egy szövegszerkesztő , vagy egy játékkonzol. Módosítása a fix gépi program előírja újrakötésre, szerkezetátalakítás vagy átszervezés a készülék. A legkorábbi számítógépek nem voltak annyira szűk, ahogy dolgoztak először és tudományos célokra. Reprogramming jóval később, és ez egy munkaigényes folyamat, hiszen a blokk diagramok és bankjegyek és befejezve a részletes tervezés. Különösen nehéz volt a modernizációs folyamat a fizikai gép helyreállítási csatornákat. Lehet, hogy három hétig szereléshez ENIAC és törekedjünk, hogy ez a munka.

Egy új ötlet

A számítógép tárolja a programot a memóriában, minden megváltozott. A memóriában tárolt, ők design egy sor utasítást. Ez azt jelenti, hogy a gép azonnal kap egy sor utasítást, hogy végezzen a számításokat.

A design ilyen programok tárgya önmódosító kódot. Az egyik első növények egy ilyen tárgy volt az igény egy olyan algoritmust, hogy növelje vagy más módon változtassa meg a címet részét parancsokat. Ő került kézzel elején tervez. Ez egyre kevésbé fontos, ha indexregiszterek és indirekt címzési lett közös jellemzői által birtokolt számítógépes architektúra Neumann János gépek. Egyéb felhasználás - beszúrni gyakran használt adatok a falon parancsok azonnali megoldást. De a önmódosító kódot nagymértékben kritizálták azért, mert általában nehéz megérteni, és debug. Ezen kívül azt is hatástalannak bizonyult szempontjából reprodukció és a cache-rendszerek a modern processzorok.

Nagyjából, hogy alkalmasak utasításokat adatok - ez az, ami a szerelőknek, fordítóprogramok, szerelőknek rakodógépek és egyéb eszközök lehetséges tárgyait automata programozás. Hogy úgy mondjam, olyan programokat írni programokat írni. Kisebb mértékben, visszatérő intenzív bemeneti és kimeneti műveletek, mint például BitBlt-image manipulációk primitív vagy pixel és vertex shader modern 3D-grafika, már hatástalannak találták nélkül fussanak felhasználói berendezés.

Koncepció kialakítása tárolt program memória

Matematikus Alan Turing, aki érdekelt a probléma matematikai logika után Max Newman előadások A Cambridge Egyetemen írt egy cikket 1936-ben megjelent a kiadás a London Mathematical Society. Ebben, azt le egy hipotetikus gép, amit az úgynevezett „univerzális számítástechnikai gép”, és amely jelenleg ismert, mint egy univerzális Turing-gép. Volt végtelen tárolás (a modern terminológiát - memória), amelyek mind utasításokat és adatokat, amely azért jött létre, és az építészet. Neumann megismerkedett Turing egy időben volt, amikor egy vendég professzora Cambridge-ben 1935-ben, és ennek során a védekezés a doktori disszertációját a Turing Institute for Advanced Study Princetonban (New Jersey) az 1936-1937.

Függetlenül Ji Presper Eckert és Dzhon Mochli, aki kidolgozta ENIAC School of Electrical Engineering, a University of Pennsylvania, írta a koncepció a gép, amely tárolja a program memória 1943 decemberében. Ha tervezi egy új gép, a EDVAC, Eckert írta 1944 januárjában, hogy tárolja az adatokat és programokat az új eszköz címezhető memóriát fémhigany késés. Ez volt az első alkalom, az építkezés egy gyakorlat gép, amely tárolja a program memória javasoltak. Ugyanakkor, ő és Mauchly nem voltak tisztában a munka Turing (alant).

Számítógép architektúra: Von Neumann-elvet

Neumann vett részt a „Manhattan Project” a National Laboratory Los Alamos, ami szükséges hatalmas mennyiségű számítás. Ez vonzotta a projekt 1944 nyarán ENIAC. Ott csatlakozott a vitát a fejlesztési EDVAC számítógép. Ezen a csoporton belül, írt egy papírt „című első szóló jelentéstervezetet EDVAC» alapján a munkát a Eckert és Mauchly. Ez volt a befejezetlen, amikor kollégája Goldstein elosztott projekt Neumann (mellesleg Eckert és Mauchly megdöbbentett ez a hír). Ez a dokumentum már elolvasta a több tucat kollégái Neumann Amerikában és Európában, és nagy hatást gyakorolt a következő lépés a számítógép fejlesztés.

Az alapelvek Neumann architektúra meghatározott, az „első vázlat” igen népszerű, míg a Turing befogta jelentést az elektronikus számológép, amelyet részletesen a mérnöki és a programozás. Azt állították, és bemutatása a szerző autó, melyet az úgynevezett automatikus Computing Engine (ACE). Bemutatta, hogy a végrehajtó bizottság a British National Physical Laboratory 1946. Egy idő után még a sikeres végrehajtása a különböző ACE tervek születtek.

Kezdés projektek

És a projekt Neumann és Turing dokumentumok ismerteti a számítógép tárolja a memóriában egy konkrét programot, de a cikk Neumann elért nagyobb forgalomban a társadalomban, és a számítógépes architektúra néven vált ismertté Neumann János építészet.

1945-ben professzor Neumann, aki majd dolgozott a mérnöki iskola Philadelphia, ahol először ENIAC épült, nevében kibocsátott kollégái beszámol a logikai tervezés digitális számítógépek. A jelentés egy meglehetősen részletes javaslatot az építőiparban a gép, amely azóta vált ismertté, mint a EDVAC. Még csak nemrég állapították meg Amerikában, de a jelentés inspirálta a Neumann EDSAC.

Maniacs és Joniacs

1947-ben, Burks, Goldstein és Neumann megjelent egy másik jelentést, amely fedezi az építési másik típusú autó (ezúttal párhuzamos), amelynek célja, hogy rendkívül gyors, képes, talán, hogy akár 20.000 művelet másodpercenként. Megjegyezték, hogy a megoldatlan probléma az építőiparban volt a fejlődés egy alkalmas memória, mind a tartalmát, amely azonnal rendelkezésre kell állnia. Először is, azt javasolták, hogy egy speciális vákuumcsöves, az úgynevezett Selectron, amely találta a Princeton laboratóriumban. Az ilyen csövek drágák, és azokat nagyon nehéz, különösen akkor, ha ezt a építészet. Neumann később úgy döntött, hogy egy autó alapuló Williams memóriájában. Ez a gép, amely júniusában elkészült 1952 Princeton, közismertté vált MANIAC (vagy csak Maniacs). A design ihlette az alkotók az építkezés a fél tucat vagy több hasonló eszköz, amit most épül Amerikában és az úgynevezett tréfás Johniacs.

teremtési elvek

Az egyik legmodernebb digitális számítógépek, megtestesítve fejlesztése és javítása a technika automatikus elektronikus számítási igazolták a Nemzeti Fizikai Laboratórium Teddington, ahol azt tervezte és építette egy kis csoportja matematikusok, mérnökök és kutatási mérnökök közreműködésével számos termelési mérnökök az angol Electric Company Ltd. A berendezés továbbra is a laboratóriumban, hanem csak egy prototípus egy sokkal nagyobb növény, amelyről ismert, mint az automata Computing Engine. De annak ellenére, hogy viszonylag kis tömege és mindössze 800 termoelektromos szelepek, ez egy rendkívül gyors és sokoldalú számolás gép.

Alapvető fogalmak és elvont elvek számítási gépek kerültek megfogalmazásra Dr. Turing alapján azonos London Mathematical Society 1936-ban, de a munka az ilyen gépeket az Egyesült Királyságban késik a háború. 1945-ben, a vizsgálat a problémákat teremt az ilyen eszközök továbbra is a Nemzeti Fizikai Laboratórium Dr. Vormsli, főfelügyelő a Department of Mathematics Laboratórium. Ő csatlakozott a Turing és a kis csapat a szakértők, valamint az 1947-es előzetes tervezés volt eléggé fejlett, hogy igazolja a létesítmény egy speciális csoport.

Az első számítógép a Neumann architektúra

Az első projekt ismertet egy rendszert, amely már sokan használják egyetemek és a vállalatok építeni a saját számítógépen. Közülük csak Illiac ORDVAC és kompatibilis utasításkészlet készletek.

Klasszikus Neumann architektúra testesült Manchester kis kísérleti gép (SSEM), becenevén Baba a University of Manchester, amely lehetővé tette az első sikeres elindítása az eszköz, amely rendelkezik a program memória, június 21, 1948.

EDSAC University of Cambridge, az első gyakorlati elektronikus számítógép az ilyen jellegű, sikeresen indult az első alkalommal május 1949.

A fejlesztés a létrehozott modell

IBM SSEC volt lehetősége, hogy fontolja meg az utasításokat, adatokat és nyilvánosan bizonyította január 27, 1948. Ez a képesség megerősítette US Pat. Volt azonban, hogy részlegesen elektromechanikus gép, nem pedig egy teljesen elektronikus. A gyakorlatban az utasításokat olvastuk le papírszalag miatt korlátozott memória.

Baba volt az első teljesen elektronikus számítógép futtatásához a tárolt programok. Ez faktoring programot futott 52 perc 21 június 1948 megkezdése után, és egy egyszerű számítás elosztjuk a számítást, amely mutatja, hogy a két szám relatív prím.

ENIAC úgy módosítottuk, hogy dolgozni, mint egy primitív számítógép csak olvasható, de az azonos architektúra és igazolták szeptember 16, 1948, és a dob Adele Goldstein szervezett program segítségével Neumann.

BINAC töltött több teszt-program februárban, márciusban és áprilisban 1949 bár nem fejeződött be szeptember 1949. Emellett teszt vizsgálatot végeztünk (néhány sikeres) egyéb elektronikus számítógépek, amely jellemző az építészet. Neumann, az úton, és folytatta a munkát a „Manhattan” projekt. Ez egy ilyen sokoldalú ember.

Evolution of the bus rendszer architektúra

Az évtizedek már a 60-as és 70-es, a számítógépek általában egyre kisebb és gyorsabb, így egy evolúció, hogy átesett a számítógépes architektúra Neumann. Például a kijelző a bemeneti és kimeneti memória lehetővé teszi az egyes eszközök, adatok és útmutatást, hogyan kell integrálni a rendszerbe, amely feldolgozásra kerül, a memóriában marad. A buszrendszer lehet használni egy olyan moduláris rendszert kisebb. Ez néha a „racionalizálás” építészet. A későbbi évtizedekben néha egyszerű mikrokontroller nem használja néhány jellemzője a tipikus modell annak érdekében, hogy csökkentse a költségeit és méretét. De nagy számítógépek, kövesse a létrehozott építészet, mivel ezek a hozzáadott funkciók a teljesítmény javítása érdekében.