冯诺伊曼计算机体系结构

冯诺伊曼计算机体系结构

冯诺伊曼计算机体系结构是一种标志性的计算机体系结构模型，它为计算机科学界带来了一个新的思想，也为计算机世界带来了新的目标。冯诺伊曼模型是20世纪最重要的计算机体系结构模型之一，从1945年到2018年，这种模型仍然被广泛应用于世界各地的计算机系统中。

冯诺伊曼模型是由1943年由爱因斯坦（Einstein）提出的，当时他相信人类可以创造一种有效的计算机架构，而这种架构就是现今为止我们所熟知的冯诺伊曼计算机体系结构。1945年，冯诺依曼（VonNeumann）和克劳德休伊特（Claude Shannon）共同撰写了一篇题为“计算机和智能机（Computer and Intelligent Machines）”的文章，这一文章中，他们解释了冯诺伊曼的计算机架构的主要构成部分，其中包括存储器，运算器，控制器等。

冯诺伊曼体系结构将计算机系统分为四个基本部分：存储器，运算器，控制器和输入输出（I / O）模块。存储器是计算机系统中程序和数据的可操作存储设备，它是计算机运行的基础。运算器是用于完成逻辑运算和数值运算的硬件部件，它是计算机能够完成计算任务的核心。控制器是用于控制存储器和运算器的硬件，它是计算机计算任务的指令性中心。最后，I / O模块是一个设备，它能够接收计算机运行所需的外部输入，也能将计算机运行生成的结果输出到外部设备，它是将计算机与外部世界连接起来的桥梁。

冯诺伊曼计算机体系结构有许多重要的特点，其中最重要的是

“指令性”和“存储性”。指令性是指计算机按照某种特定的指令可

以执行某种任务；存储性是指计算机可以存储大量的信息和指令，并在需要的时候通过这些指令完成工作。另外，冯诺伊曼体系结构还支持一个名为“可编程性”的概念。可编程性表示计算机可以根据外部的指令重新配置，以实现不同的功能，这种可编程性使计算机可以在不断变化的环境中应用。

冯诺伊曼计算机体系结构发展至今，已经有许多小的改动和改进，其中比较突出的一个就是“算术逻辑单元（ALU）”的概念。它是计算机系统中一个独立的模块，它负责完成典型的数值运算，以及条件判断运算等。算术逻辑单元的加入使计算机体系结构变得更加灵活，更加紧凑，使得计算机系统更容易部署，更容易使用。

冯诺伊曼体系结构不仅在计算机界受到广泛欢迎，而且也受到其他领域的青睐，例如，电子学，机械工程等。例如，企业中业务流程的设计也是基于冯诺伊曼模型，它将业务流程组织成由存储器，运算器，控制器和输入输出组件构成的系统，以便便捷的进行任务处理和控制。

总之，冯诺伊曼计算机体系结构是一种非常具有代表性的计算机体系结构模型，它为计算机科技发展带来了深远的影响，它也被广泛应用于其他领域的研究与开发中。