De architectuur van de computers is vereist voordat de computer wordt ontworpen. Het ontwerp helpt om de negatieve en positieve punten van de computers te kennen.
De mazen in de wet zijn ook eerder bekend en daarmee kan ook het budget van de fabrikant bekend zijn. De architectuur van microcomputers is dus van vele soorten en de twee zijn Von Neumann en Harvard Architecture.
Key Takeaways
- De architectuur van Von Neumann gebruikt een enkel geheugen om gegevens en instructies op te slaan, terwijl de architectuur van Harvard afzonderlijke geheugens gebruikt.
- Harvard-architectuur zorgt voor een snellere uitvoering van instructies vanwege het gelijktijdig ophalen van gegevens en instructies, terwijl Von Neumann-architectuur knelpunten kan ervaren.
- De architectuur van Von Neumann is eenvoudiger en kosteneffectiever, terwijl de architectuur van Harvard complexer en efficiënter is.
Von Neumann versus Harvard-architectuur
Het verschil tussen Von Neumann en Harvard Architectuur is dat ze allebei een andere architectuur hebben. De von Neumann CPU heeft een enkele geheugenaansluiting. Aan de andere kant heeft Harvard Architecture de RAM en ROM anders aangesloten. De hardwarevereiste in de Von Neumann is minder in vergelijking met de Harvard-architectuur. Harvard is sneller in vergelijking met de Von Neumann-architectuur.
De Von Neumann-architectuur wordt ook wel Princeton-architectuur genoemd. De architectuur is voor het eerst ontworpen in. Dit is het ontwerp voor de microcomputer, wat een digitale computer is.
De componenten van dit ontwerp omvatten de CPU, die bestaat uit de reken- en processoreenheid samen met een besturingseenheid. Het heeft ook opslag om de gegevens en instructies op te slaan, samen met extra opslag.
Harvard Architecture is het ontwerp dat zijn naam dankt aan de Harvard Mark. Dit ontwerp is een modern ontwerp. Het ontwerp is in tegenspraak met Ann. De Harvard-architectuur met een aparte eenheid van ROM en RAM.
Deze Harvard heeft ook meer hardware nodig. Toch is de processor in dit ontwerp vereist omdat de computer zelf geen enkele functie kan initialiseren.
Vergelijkingstabel
| Parameters van vergelijking: | Von Neumann | Harvard-architectuur |
|---|---|---|
| Definitie | De Von Neumann is het ontwerp van de computers dat eenvoudig is en een enkele geheugenverbinding gebruikt. | De Harvard-architectuur is het moderne ontwerp dat wordt geleverd met afzonderlijke RAM en ROM. |
| Design | Het ontwerp is eenvoudig en gebruikt hetzelfde pad om instructies op te volgen en gegevens op te slaan. | Het ontwerp is complex in vergelijking met de Von Neumann omdat het aparte RAM- en ROM-aansluitingen heeft. |
| Hardware | De hardwarevereiste is minder in vergelijking met Harvard Architecture. | Hardware is meer vereist in Harvard Architecture in vergelijking met Von Neumann. |
| Speed | De snelheid van de processors is minder in vergelijking met de Harvard-architectuur. | De Harvard heeft meer snelheid. Er is meer ruimte nodig voor de computer die is ontworpen op Harvard Architecture. |
| Fysieke ruimte | De fysieke ruimte is minder vereist door de Von Neumann-computers in vergelijking met de Harvard Architecture-computers. | De fysieke ruimte is meer vereist in Harvard Architecture. |
| Intern geheugen | Het interne geheugen wordt niet verspild omdat het geheugen en de programma's dezelfde ruimte delen. | Het interne geheugen van Harvard is ergens verspild omdat het instructiegeheugen en het gegevensgeheugen niet dezelfde ruimte kunnen gebruiken. |
| Lopende instructies | De lopende instructies kunnen worden overgenomen uit het opgeslagen programma of gegeven instructies. Beide kunnen dus niet samen worden genomen. | De lopende instructies zijn complex en een beetje traag omdat de invoer en de programma-instructies die in het programma zijn opgeslagen, gelijktijdig worden uitgevoerd. |
Wat is Von Neumann-architectuur?
De Von Neumann is het ontwerp van de computermachine dat vroeger werd gebruikt. Veel eenvoudige computers gebruiken nog steeds het Von Neumann-ontwerp om de computers te vervaardigen die voor de eenvoud worden gebruikt of om anderen te trainen.
De oudere versie van het programma was erg omvangrijk en in het geval van een bug moest het hele systeem opnieuw worden bedraad en moest het ontwerp opnieuw worden doorlopen. Dit was erg tijdrovend en duur. Na enige tijd evolueerde de versie.
De Von Neumann-architectuur is een computer die de opgeslagen gegevens en de instructie niet tegelijkertijd kan verwerken. Dit nadeel was omdat de opgeslagen gegevens en instructies beide hetzelfde invoerpad hebben.
Dit vertraagt ook de snelheid van de computer, omdat de architectuur als veel knelpunten werd aangeduid.
De Von Neumann is eenvoudig in vergelijking met Harvard Architecture en heeft slechts één pad om de informatie en instructies binnen de computer op te halen. Een voorbeeld van de Von Neumann-architectuur is een bureaurekenmachine die wordt gebruikt om elementaire wiskunde uit te voeren.
Wat is Harvard-architectuur?
De Harvard-architectuur is de computer die twee afzonderlijke RAM- en ROM-processors vereist. Omdat het RAM en ROM gescheiden waren, nam ook de behoefte aan hardware toe in dit soort architectuur.
De programma's zijn al in deze systemen geïnstalleerd en dus wanneer er input van de gebruikers is. Ze hebben toegang tot de instructies en kunnen deze tegelijkertijd invoeren. Dit belemmert de snelheid van het systeem.
De CPU van Harvard Architecture is de afgelopen jaren veel ontwikkeld. Het gebruik van het hoofdgeheugen moet worden gecontroleerd, aangezien dit de prestaties van de computer beïnvloedt.
Hoe hoger het gebruikte hoofdgeheugen, hoe hoger de snelheid van het systeem. Het geheugen is sneller toegankelijk, maar kan vanwege de signaalroutering slechts voor een klein bedrag nuttig zijn.
De Harvard-architectuur slaat ook de veelgebruikte gegevens op in de cache.
De architectuur heeft het voordeel dat er een cache wordt opgeslagen en is ook energievriendelijk. De toepassingen van deze architectuur laten zien dat deze wordt gebruikt in digitale signaalprocessoren. Ze worden gebruikt om geluidsgolven in audio en video te detecteren.
Harvard Architecture is ook nuttig in microcontrollers om gegevens te verwerken. De microcontroller heeft datageheugen en flashgeheugen.
Belangrijkste verschillen tussen Von Neumann en Harvard-architectuur
- De Von Neumann is een eenvoudig ontwerp in vergelijking met Harvard Architecture.
- De Von Neumann heeft hetzelfde pad voor instructies en geïnstalleerde programma's, terwijl Harvard er aparte eenheden voor heeft.
- Von Neumann kan de instructies van de gebruiker of het programma overnemen, terwijl Harvard beide tegelijk kan doen.
- De fysieke ruimte was meer vereist in de architectuur van Harvard in vergelijking met de Von Neumann.
- Het interne geheugen in Harvard Architecture is verspild omdat het gegevensgeheugen en het programmageheugen verschillend zijn opgeslagen, terwijl Von Neumann voor beide dezelfde ruimte heeft.
- De snelheid van de Von Neumann is meer in vergelijking met de Harvard Neumann.
- https://dl.acm.org/doi/abs/10.5555/1059888.1059898
- https://science.sciencemag.org/content/334/6052/61.abstract
Laatst bijgewerkt: 14 oktober 2023
Ik heb zoveel moeite gestoken in het schrijven van deze blogpost om jou van waarde te kunnen zijn. Het zal erg nuttig voor mij zijn, als je overweegt het te delen op sociale media of met je vrienden/familie. DELEN IS ️
Sandeep Bhandari heeft een Bachelor of Engineering in Computers van Thapar University (2006). Hij heeft 20 jaar ervaring op het gebied van technologie. Hij heeft een grote interesse in verschillende technische gebieden, waaronder databasesystemen, computernetwerken en programmeren. Je kunt meer over hem lezen op zijn bio pagina.
Zeer informatieve inhoud! Bedankt voor het geven van zo'n gedetailleerde uitleg over dit onderwerp. Ik heb nu een beter inzicht.
Bedankt voor de gedetailleerde analyse. Het was behoorlijk nuttig om de belangrijkste verschillen tussen Von Neumann en Harvard Architecture te begrijpen.
Het artikel was behoorlijk informatief en boeiend. Het heeft mijn kennis over computerarchitectuur zeker verbreed. Ik kijk uit naar meer van dergelijke inzichtelijke inhoud in de toekomst.
Geweldig inzicht in de belangrijkste verschillen tussen Von Neumann en Harvard Architecture. Het heeft geleid tot een beter begrip van het onderwerp.
Ik vond het artikel buitengewoon inzichtelijk en nuttig bij het begrijpen van computerarchitectuur. Bedankt voor het delen van deze waardevolle informatie.
De verstrekte informatie was behoorlijk uitgebreid en hielp bij het begrijpen van de fijne kneepjes van de computerarchitectuur. Bedankt voor deze gedetailleerde analyse.