La arquitectura de las computadoras se requiere antes de diseñar la computadora. El diseño ayuda a conocer los puntos negativos y positivos de los equipos.
Las lagunas también se conocen antes y, por lo tanto, también se puede conocer el presupuesto del fabricante. Por lo tanto, la arquitectura de las microcomputadoras es de muchos tipos y las dos son Von Neumann y Harvard Architecture.
Puntos clave
- La arquitectura de Von Neumann usa una sola memoria para almacenar datos e instrucciones, mientras que la arquitectura de Harvard emplea memorias separadas.
- La arquitectura de Harvard permite una ejecución más rápida de las instrucciones debido a la obtención simultánea de datos e instrucciones, mientras que la arquitectura de Von Neumann puede experimentar problemas de cuello de botella.
- La arquitectura de Von Neumann es más simple y rentable, mientras que la arquitectura de Harvard es más compleja y eficiente.
Von Neumann contra la arquitectura de Harvard
La diferencia entre Von Neumann y Harvard Arquitectura es que ambos tienen una arquitectura diferente. El Von Neumann CPU tiene una sola conexión de memoria. Por otro lado, Harvard Architecture tiene la RAM y la ROM conectadas de manera diferente. El requisito de hardware en Von Neumann es menor en comparación con la arquitectura de Harvard. Harvard es más rápido en comparación con la arquitectura Von Neumann.
La arquitectura de Von Neumann también se conoce como Arquitectura de Princeton. La arquitectura se diseñó por primera vez. Este es el diseño de la microcomputadora, que es una computadora digital.
Los componentes de este diseño incluyen la CPU, que consiste en la unidad aritmética y de procesamiento junto con una unidad de control. También tiene almacenamiento para almacenar los datos e instrucciones junto con almacenamiento adicional.
Harvard Architecture es el diseño que obtuvo su nombre de Harvard Mark. Este diseño es un diseño moderno. El diseño está en contradicción con Ann. La arquitectura Harvard con una unidad separada de ROM y RAM.
Este Harvard también necesita el hardware en mayor cantidad. Sin embargo, se requiere el procesador en este diseño ya que la computadora en sí no puede inicializar ninguna función.
Tabla de comparación
| Parámetros de comparación | Von Neumann | Arquitectura de Harvard |
|---|---|---|
| Definición | El Von Neumann es el diseño de las computadoras que es simple y utiliza una sola conexión de memoria. | La arquitectura de Harvard es el diseño moderno que viene con RAM y ROM separadas. |
| Diseño | El diseño es simple y usa la misma ruta para tomar instrucciones y almacenar datos. | El diseño es complejo en comparación con el Von Neumann, ya que tiene conexiones RAM y ROM separadas. |
| Materiales | El requisito de hardware es menor en comparación con la arquitectura de Harvard. | El hardware se requiere más en Harvard Architecture en comparación con Von Neumann. |
| Velocidad | La velocidad de los procesadores es menor en comparación con la arquitectura de Harvard. | El Harvard tiene más velocidad. La computadora diseñada en Harvard Architecture requiere más espacio. |
| Espacio fisico | Las computadoras de Von Neumann requieren menos espacio físico en comparación con las computadoras de Harvard Architecture. | El espacio físico se requiere más en la arquitectura de Harvard. |
| La memoria interna | La memoria interna no se desperdicia ya que la memoria y los programas comparten el mismo espacio. | La memoria interna de Harvard se desperdicia en algún lugar ya que la memoria de instrucciones y la memoria de datos no pueden usar el mismo espacio. |
| Instrucciones de ejecución | Las instrucciones de ejecución pueden tomarse del programa almacenado o de las instrucciones dadas. Por lo tanto, ambos no se pueden tomar juntos. | Las instrucciones de ejecución son complejas y un poco lentas ya que la entrada y las instrucciones del programa almacenadas en el programa se toman simultáneamente. |
¿Qué es la Arquitectura Von Neumann?
El Von Neumann es el diseño de máquina de computadora utilizado en los viejos tiempos. Muchas computadoras simples todavía usan el diseño de Von Neumann para fabricar las computadoras que se usan por simplicidad o para entrenar a otras.
La versión anterior del programa era muy voluminosa y, en caso de que se produjera algún error, todo el sistema tenía que volver a cablearse y pasar por el diseño nuevamente. Esto consumía mucho tiempo y era costoso. Después de algún tiempo, la versión evolucionó.
La Arquitectura Von Neumann es una computadora que no puede procesar los datos almacenados y la instrucción al mismo tiempo. Esta desventaja se debió a que tanto los datos almacenados como las instrucciones tienen la misma ruta de ingreso.
Esto también ralentiza la velocidad de la computadora. Su arquitectura se conoce como muchos cuellos de botella.
El Von Neumann es simple en comparación con la arquitectura de Harvard y solo tiene un camino para obtener la información y las instrucciones dentro de la computadora. Un ejemplo de la Arquitectura Von Neumann es una calculadora de escritorio que se usa para hacer matemáticas básicas.
¿Qué es la arquitectura de Harvard?
La arquitectura Harvard es la computadora que requiere dos procesadores RAM y ROM separados. Como la RAM y la ROM estaban separadas, la necesidad del hardware también aumentó en este tipo de arquitectura.
Los programas ya están instalados en estos sistemas y, por lo tanto, cuando reciben información de los usuarios. Pueden acceder a las instrucciones e ingresarlas al mismo tiempo. Esto dificulta la velocidad del sistema.
La CPU de Harvard Architecture se ha desarrollado mucho tiempo en los últimos años. El uso de la memoria principal debe monitorearse ya que afecta el rendimiento de la computadora.
Cuanto mayor sea la memoria principal utilizada, mayor será la velocidad del sistema. Se puede acceder a la memoria más rápido, pero puede ser útil para una pequeña cantidad solo debido al enrutamiento de la señal.
La arquitectura de Harvard también almacena los datos de uso frecuente en la memoria caché.
La arquitectura tiene la ventaja de almacenar un caché y también es amigable con la energía. Las aplicaciones de esta arquitectura muestran que se utiliza en Procesadores de Señal Digital. Se utilizan para detectar ondas de sonido en audio y video.
Harvard Architecture también es útil en microcontroladores para procesar datos. El microcontrolador tiene memoria de datos y memoria flash.
Principales diferencias entre Von Neumann y la arquitectura de Harvard
- El Von Neumann es un diseño simple en comparación con Harvard Architecture.
- El Von Neumann tiene el mismo camino para instrucciones y programas instalados, mientras que Harvard tiene unidades separadas para ello.
- Von Neumann puede tomar las instrucciones del usuario o del programa, mientras que Harvard puede tomar ambas al mismo tiempo.
- El espacio físico se requería más en la arquitectura de Harvard en comparación con el Von Neumann.
- La memoria interna en Harvard Architecture se desperdicia ya que la memoria de datos y la memoria del programa se almacenan de manera diferente, mientras que Von Neumann tiene el mismo espacio para ambos.
- La velocidad del Von Neumann es mayor en comparación con el Harvard Neumann.
- https://dl.acm.org/doi/abs/10.5555/1059888.1059898
- https://science.sciencemag.org/content/334/6052/61.abstract
Última actualización: 14 de octubre de 2023
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Sandeep Bhandari tiene una Licenciatura en Ingeniería Informática de la Universidad de Thapar (2006). Tiene 20 años de experiencia en el campo de la tecnología. Tiene un gran interés en varios campos técnicos, incluidos los sistemas de bases de datos, las redes informáticas y la programación. Puedes leer más sobre él en su página de biografía.
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