Svatko zna kakav je neprocjenjiv doprinos razvoju računalne tehnologije učinio američki znanstvenici. Iako su istraživanja provedena na mnogim sveučilištima u ovoj zemlji, prvenstvo u dlanovima pripada Harvardu i Princetonu. Tamo su razvijene verzije arhitekture računala, što je dovelo do koncepta razvoja računalne tehnologije.
Od onoga što je sve počelo
Sredinom 1930-ih vojni odjel Sjedinjenih Američkih Država naložio je sveučilištima u Princetonu i Harvardu da stvore elektromehanički računalni sustav dizajniran za potporu topništva američke mornarice.
Kao rezultat toga, postojala su dva pojma. Danas su poznati kao harvardska i princetonska arhitektura.
Konceptualna razlika
Glavna razlika između ta dva koncepta je da je von Neumannova arhitektura (Princeton) koristila jednu memoriju, tj. Zajedničku podatkovnu sabirnicu. Što se tiče njegovog "konkurenta",, čiji je autor Howard Eiken za njegovu provedbu, zahtijeva prisustvo nekoliko guma. Osim toga, harvardska arhitektura računalnog sustava razlikuje se od Princetona po tome što je njegova provedba, s dovoljno složenosti sheme, brža. To je zbog činjenice da u von Neumann verziji memorijskih programa i podataka možda neće biti istovremeno dostupni.
Arhitektura Harvarda protiv Princetona
Kao što znate, glavne komponente računala su ALU i memorija. Očito, manji su vodičiIzmeđu njih, to bolje. S ove točke gledišta i uzimanje u obzir tehničkih mogućnosti koje su se dogodile prije kraja 60-ih godina prošlog stoljeća, nesumnjivo je bio vodeća arhitektura Neumana. Upravo je to bio temelj dizajna RISC procesora.
No znanstveni i tehnološki napredak nije stajao mirno, a poluvodiči su se pojavili 70-ih godina dvadesetog stoljeća. Uz njihovu pomoć bilo je moguće stvoriti mnogo mikroprovodnika, što je eliminiralo problem korištenja velikog broja kontakata i dovelo do doba harvardske arhitekture.
Daljnje sučeljavanje
Pojava procesora razvijenih na temelju harvardske arhitekture, susrela se bez puno entuzijazma, jer u to vrijeme nije bilo, sposobna ostvariti opipljive koristi od njihove uporabe. Konkretno, zbog činjenice da nisu mogli raditi na visokim frekvencijama, nazivali su se procesorima za siromašne. Situacija s potražnjom za harvardskom arhitekturom promijenila se nakon pojave Applea I. Funkcionirala je na 8-bitnom MOS 6502 procesoru koji radi na Harvardu i operacijskom sustavu Apple DOS. Jednostavnost operativnog sustava nadoknađena je složenim dizajnom procesora, nazvanim CISC. Vlasnik je zasebne 16-bitne adresne sabirnice i dopuštao proizvoljnu manipulaciju registrima. CISC procesor je imao produktivnost koja je nekoliko puta premašila sve postojeće. Nakon toga, IBM je ponovio ideju Applea stvarajući osobno računalo IBM PC s Intelovim procesorom, koje je djelovalo u skladu s konceptom harvardske arhitekture. Kao OS, proizvod tvrtke Microsoft -Microsoft DOS. Sustavi s ovim sastavom nazivaju se Wintel.
Nedostaci harvardske arhitekture računala
Za performanse CISC procesora moralo se platiti dvostruko /trostruko veći broj kontakata. To ne samo da je postalo razlog njegovog pregrijavanja, već je i nametnulo ograničenje njegove veličine. U prosjeku, svaki 20 posto rasta produktivnosti Harvardskog procesora, njegova potrošnja energije povećala se na 50 posto. Da bi se riješio ovaj problem izumljeni su procesori s više jezgri, u kojima je smanjena učestalost svake pojedine jezgre, ali u ukupnoj produktivnosti prešla je čak i raspršene mononuklearne.
Utjecaj arhitekture Harvarda i Princetona na konstrukciju računalnih sustava na daljnji razvoj računalne matematike.
Prijelaz na višestruku VS doveo je do kraja razdoblja klasičnog programiranja, jer je za višenitno računalstvo bilo potrebno promijeniti klasične algoritme programiranja izgrađene na dijagramima , Sve to je dovelo do jaza između sposobnosti računala i postojećih sposobnosti računske matematike. Problem je bio kompliciran nakon dokaza Amdalovog zakona da je nemoguće razviti potpuno paralelizirani računski algoritam, tj. U kojem ne bi bilo dijela uzastopnih operacija.
Moderna PC arhitektura
Danas postoje računala s različitim tipovima, pa čak i hibridne arhitekture. Međutim, glavna načela koja ih definiraju su:
Upravljanje softverom. Omogućuje automatizacijuproces računanja na računalu. Prema tom principu, odluka o bilo kojem zadatku se provodi u programu koji određuje slijed PC akcija.
Načelo programa pohranjenog u memoriji. Sadrži zahtjev za predstavljanje naredbi u obliku brojeva, kao što je slučaj s podacima i obrada na isti način kao i brojevi. Istovremeno se učitava u RAM prije nego što počne, što omogućuje ubrzavanje procesa izvršenja.
Načelo slučajnog pristupa memoriji računala. Elementi programa i podaci upisuju se u bilo koje mjesto VP-a. Ovo rješenje omogućuje pristup određenom području memorije bez revizije prethodnog.
Sada znate što se Harvardska arhitektura razlikuje od Princetona i kakav je njihov značaj za razvoj računalstva. Možda će se s vremenom pojaviti nova načela za izgradnju računalnih sustava, što će vam omogućiti da postignete rezultate koji se danas čine fantastičnim.
