폰 노이만 컴퓨터의 디자인 철학은 무엇입니까?

폰 노이만 컴퓨터의 설계 철학은 다음과 같습니다. 1. "프로그램과 데이터는 바이너리로 표현됩니다." 프로그램을 저장하는 컴퓨터에서는 데이터와 명령이 바이너리 형식으로 메모리에 저장됩니다. 2. "저장된 프로그램 제어"; 프로그램은 컴퓨터에 입력되어 내부 메모리에 저장됩니다(저장 원리). 작동 중에 컨트롤러는 내부 메모리에 저장된 명령을 주소 순서로 가져옵니다. 그런 다음 명령어를 분석하고 명령어의 기능을 실행하며 전송 명령어를 만나면 전송 주소로 전송한 다음 주소 순서대로 명령어에 액세스합니다(프로그램 제어).

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 7 시스템, Dell G3 컴퓨터.

폰 노이만 컴퓨터(폰 노이만 시스템 메커니즘을 사용하는 전자 디지털 컴퓨터)는 일반적으로 폰 노이만 기계를 말하며, 폰 노이만이 제안한 저장 프로그램 개념을 기반으로 설계된 컴퓨터입니다. 주요 특징은 다음과 같습니다. 명령어와 데이터는 메모리에 바이너리 형식으로 저장됩니다. 명령어는 저장된 순서에 따라 실행됩니다.

폰 노이만 모델 또는 프린스턴 아키텍처라고도 알려진 폰 노이만 아키텍처는 프로그램 명령 메모리와 데이터 메모리를 결합한 컴퓨터 설계 개념 구조입니다. 폰 노이만 구조를 기반으로 설계된 컴퓨터를 폰 노이만 컴퓨터라고 하며, 저장 프로그램 컴퓨터라고도 합니다.

폰 노이만 컴퓨터의 디자인 아이디어

폰 노이만 유형 컴퓨터의 주요 디자인 아이디어는 다음과 같습니다. 디지털 컴퓨터의 숫자 체계는 컴퓨터가 프로그램 순서에 따라 실행되어야 합니다. 컴퓨터에서는 프로그램(명령어 및 데이터 포함)이 미리 주 메모리에 저장되어 있습니다. 컴퓨터가 프로그램을 실행할 때 자동으로 메모리에서 명령을 검색하여 실행할 수 있습니다. 바이너리 형식입니다.

프로그램과 데이터는 바이너리로 표현됩니다.

프로그램을 저장하는 컴퓨터에서는 데이터와 명령어가 메모리에 바이너리 형태로 저장됩니다. 메모리에 저장된 내용으로 판단하면 둘 사이에는 차이가 없습니다. 둘 다 0과 1로 구성된 코드 시퀀스이지만 각각 합의된 의미는 다릅니다.

컴퓨터는 명령어를 읽을 때 컴퓨터에서 읽은 정보를 명령어로 처리하고, 데이터를 읽을 때는 컴퓨터에서 읽은 정보를 피연산자로 처리합니다. 데이터와 명령은 소프트웨어 컴파일에서 구별되므로 일반적인 상황에서는 둘 사이에 혼동이 없습니다. 때때로 우리는 프로그램 정보 자체가 처리를 위해 처리되는 개체로 사용될 수 있기 때문에 메모리에 저장된 데이터와 명령어를 데이터라고 부르기도 합니다. 처리할 개체입니다.

저장 프로그램 제어

저장 프로그램 제어는 프로그램이 컴퓨터에 입력되어 내부 메모리에 저장됩니다(저장 원리). 작동 중에 컨트롤러는 내부에 저장된 프로그램을 꺼냅니다. 명령어에 있는 명령어(주소 순으로 접근 명령어), 명령어를 분석하고 명령어의 기능을 실행하며 전송 명령어를 만나면 전송 주소로 전송한 다음 주소 순으로 명령어에 접근한다. (프로그램 제어).

지식 확장:

폰 노이만형 컴퓨터에는 일반적으로 다음과 같은 5가지 기능이 있습니다. 장기 기억 프로그램, 데이터, 중간 결과 및 최종 작업 결과를 수행할 수 있어야 합니다. 다양한 연산을 완료하는 능력 논리 연산 및 데이터 전송과 같은 데이터를 처리하는 능력 필요에 따라 프로그램 방향을 제어할 수 있고 명령에 따라 기계의 다양한 구성 요소의 조정된 작업을 제어할 수 있습니다. 처리 결과를 사용자에게 출력할 수 있습니다. 필수의.

폰 노이만형 컴퓨터는 기본적으로 직렬 순차 처리 작업 메커니즘을 채택합니다. 관련 데이터가 준비되었더라도 일련의 명령을 하나씩 실행해야 합니다. 컴퓨터 성능을 향상시키는 기본 방향 중 하나는 병렬 처리입니다. 따라서 최근 몇 년 동안 사람들은 전통적인 폰 노이만 시스템의 제약을 극복하려고 노력해 왔습니다. 이러한 노력을 비노이만화(non-Neumannization)라고 합니다. 소위 비노이만화에 대한 논의는 여전히 논란의 여지가 있으며, 일반적으로 다음 세 가지 측면에서 나타난다고 여겨진다.

(1) von Neumann 시스템의 범위 내에서 전통적인 von Neumann 기계는 여러 처리 구성요소를 사용하여 파이프라인 프로세스를 형성하고 시간 중첩을 사용하여 처리 효율성을 향상시키는 등 변형되었습니다. 또 다른 예는 어레이 기계를 형성하는 것입니다. 단일 명령 스트림과 다중 데이터 스트림을 형성하여 처리 속도를 향상시키는 구조입니다. 이러한 방향은 상대적으로 성숙해졌으며 표준 구조가 되었습니다.

(2) 여러 von Neumann 기계를 사용하여 다중 기계 시스템을 형성하여 병렬 알고리즘 구조를 지원합니다. 이 분야의 연구는 현재 비교적 활발합니다.

(3) 폰 노이만 기계의 제어 흐름 구동 방식을 근본적으로 변경합니다. 예를 들어, 데이터 흐름 기반 작업 모드를 채택하는 데이터 흐름 컴퓨터에서는 데이터가 준비되어 있는 한 관련 명령을 병렬로 실행할 수 있습니다. 이것은 병렬 처리에 대한 새로운 전망을 열어주지만 제어의 복잡성으로 인해 아직 실험적인 탐색 단계에 있는 진정한 비노이만화 컴퓨터입니다.

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