Historically There been two types of Computers:
- Fixed Program Computers – その機能は非常に特殊で、プログラムすることができなかった、たとえば電卓などです。
- ストアドプログラムコンピュータ – 多くの異なるタスクを実行するためにプログラムすることができ、アプリケーションはそれらに格納されているため、この名前がつきました。 このストアドプログラム概念では、プログラムとデータはメモリと呼ばれる別の記憶装置に格納され、同じものとして扱われる。 この斬新な発想により、このアーキテクチャで作られたコンピュータは、再プログラムが非常に容易になることを意味した。
その基本的な構造は、
IASコンピュータとも呼ばれ、
- 中央処理ユニット（CPU）
- 主記憶ユニット
- 入出力デバイス
では具体的に見ていきましょう。
- Control Unit –
コントロールユニット（CU）は、すべてのプロセッサ制御信号を処理する。 すべての入出力フローを指示し、命令のコードをフェッチし、データがシステム内でどのように動くかを制御します。
- 算術論理ユニット (ALU) –
算術論理ユニットは、CPUが必要とするすべての計算、たとえば加算、減算、比較を処理するCPUの部分です。 論理演算、ビットシフト演算、および算術演算を実行します。 ALUで計算した結果を格納する –
- Program Counter (PC): 次に処理される命令のメモリ位置を把握する。 PCはこの次のアドレスをメモリアドレスレジスタ（MAR）に渡します。
- メモリアドレスレジスタ（MAR）。 メモリから取り出したり、メモリに格納する必要がある命令のメモリ位置を格納します。
- Memory Data Register (MDR)。 メモリから取り出した命令、またはメモリに転送され、格納されるデータを格納します。 コード化され実行されるのを待っている間、最も最近フェッチされた命令を格納します。
- Instruction Buffer Register (IBR)：命令バッファレジスタ。
Von Neumann bottleneck –
パフォーマンスを高めるために何をしようとも、命令は一度にひとつずつしか行えず、順次しか実行できないという事実から逃れることはできないのである。 この2つが、CPUの実力を阻んでいる。 これを一般に「フォン・ノイマンのボトルネック」と呼んでいる。 我々は、より多くのキャッシュ、より多くのRAM、または高速なコンポーネントを持つフォン・ノイマン-プロセッサを提供することができますが、元の利益がCPUのパフォーマンスで行われる場合は、影響力のある検査は、CPU configuration.
This architecture is very important and is used in our PCs and even in Super Computers.
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