冯诺依曼式计算机和非冯诺依曼式计算机的区别

冯诺依曼式计算机和非冯诺依曼式计算机的区别:1、存储器结构不同;2、指令执行方式不同;3、处理器结构不同;4、程序运行方式不同。存储器结构不同是指冯诺依曼计算机将指令和数据存储在同一个存储器中,而非冯诺依曼计算机则可能采用多个独立的存储器来存储指令和数据

一、冯诺依曼式计算机和非冯诺依曼式计算机的区别

1、存储器结构不同

冯诺依曼计算机将指令和数据存储在同一个存储器中,采用“存储程序”方式实现计算。而非冯诺依曼计算机则可能采用多个独立的存储器来存储指令和数据,这种方式被称为“分布式存储”。

2、指令执行方式不同

冯诺依曼计算机采用一种称为“按序执行”的方式,即按照指令的顺序逐条执行。非冯诺依曼计算机则可能采用并行处理技术,同时执行多条指令。这种方式被称为“并行执行”。

3、处理器结构

冯诺依曼计算机采用“存储器-处理器”结构,指令和数据通过共享同一存储器进行交互。非冯诺依曼计算机可能采用不同的处理器结构,如“数据流处理器”、“向量处理器”、“多核处理器”等。

4、程序运行方式

冯诺依曼计算机采用“指令执行控制程序”的方式运行程序。非冯诺依曼计算机则可能采用不同的程序运行方式,如“数据驱动”、“事件驱动”等。

值得注意的是,目前绝大部分计算机都是冯诺依曼式计算机,而非冯诺依曼式计算机在实际应用中较为罕见。

二、非诺依曼化

冯·诺依曼型计算机从本质上讲是采取串行顺序处理的工作机制,即使有关数据已经准备好,也必须逐条执行指令序列。而提高计算机性能的根本方向之一是并行处理。因此,近年来人们谋求突破传统冯·诺依曼体制的束缚,这种努力被称为非诺依曼化。对所谓非诺依曼化的探讨仍在争议中,一般认为它表现在以下三个方面的努力:

  1. 在冯·诺依曼体制范畴内,对传统冯·诺依曼机进行改造,如采用多个处理部件形成流水处理,依靠时间上的重叠提高处理效率;又如组成阵列机结构,形成单指令流多数据流,提高处理速度,这些方向已比较成熟,成为标准结构;
  2. 用多个冯·诺依曼机组成多机系统,支持并行算法结构,这方面的研究目前比较活跃;
  3. 从根本上改变冯·诺依曼机的控制流驱动方式。例如,采用数据流驱动工作方式的数据流计算机,只要数据已经准备好,有关的指令就可并行地执行。这是真正非诺依曼化的计算机,它为并行处理开辟了新的前景,但由于控制的复杂性,仍处于实验探索之中。

示例

哈佛体系结构(Harvard Architecture):哈佛体系结构是数字计算机体系结构,其设计基于指令和数据有单独的存储和单独的总线(信号路径)的概念。它基本上是为了克服冯·诺依曼架构的瓶颈而开发的。

冯·诺依曼体系与哈佛体系的区别

  1. 冯·诺依曼体系是基于存储程序计算机概念的古老计算机体系结构,而哈佛体系是是基于哈佛Mark I中继的现代计算机体系结构模型。
  2. 冯·诺依曼体系的指令和数据使用相同的物理内存地址,而哈佛体系使用单独的物理内存地址用于指令和数据。
  3. 冯·诺依曼体系的数据和指令的传输有通用总线,而哈佛体系的单独的总线用于传输数据和指令。
  4. 冯·诺依曼体系执行一条指令需要两个时钟周期,而哈佛体系的一条指令在一个周期内执行。
  5. 冯·诺依曼体系的成本更便宜。
  6. 冯·诺依曼体系的CPU不能同时访问指令和读/写,而哈佛体系CPU可以同时访问指令和读/写。
  7. 冯·诺依曼体系被用于个人电脑和小型电脑,而哈佛体系被用于微控制器和信号处理。

延伸阅读

冯·诺依曼体系的五大部件

  1. 运算器:用来做算术(加减乘除)计算和逻辑(与、或、非)计算;
  2. 存储器:用来存放程序和数据;
  3. 控制器:控制程序的运行;
  4. 输入设备:输入信息,比如键盘、扫描仪等;
  5. 输出设备:输出信息,比如打印机、投影仪等。

文章标题:冯诺依曼式计算机和非冯诺依曼式计算机的区别,发布者:Z, ZLW,转载请注明出处:https://worktile.com/kb/p/48373

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
Z, ZLWZ, ZLW认证作者
上一篇 2023年3月31日
下一篇 2023年3月31日

相关推荐

  • 双向数据绑定原理

    本文将引导读者了解双向数据绑定的基本原理。文章主要分为四部分,包括:1、什么是双向数据绑定;2、双向数据绑定的工作原理;3、双向数据绑定的应用实例;4、双向数据绑定的优缺点。希望通过这篇文章,能够帮助你更深入地理解双向数据绑定。 1、什么是双向数据绑定 双向数据绑定是现代前端框架(如Vue.js,A…

    2023年8月4日
    29400
  • 免费或者开源的CRM系统有哪些

    分享7款知名CRM系统:1.zoho CRM;2.纷享销客;3.SuiteCRM;4.Odoo;5.OroCRM;6.YetiForce;7.CiviCRM。其中5款为CRM开源系统,2款为非开源CRM工具。比如Zoho CRM 是一家全球著名的客户关系管理系统,比如它连续12年入选Gartner …

    2023年10月18日
    42600
  • 开发exe程序一般用什么软件

    开发exe程序可以用这些软件:1、C++ Builder;2、Visual Studio;3、Lazarus;4、Electron;5、Qt;6、Delphi。C++ Builder是一种强大的应用程序开发工具,可以通过C++语言来编写Windows.exe程序。 1、C++ Builder C++…

    2023年4月15日
    2.5K00
  • 如何在甘特图中整合风险管理

    针对“如何在甘特图中整合风险管理”:甘特图是项目管理中的一种常用工具,通过整合风险管理进入甘特图,项目经理可以视觉化风险要素并制定应对策略。这一整合过程主要包括:1、标识关键风险活动,2、进行风险概率和影响评估,3、定义风险应对措施,4、嵌入风险缓冲期。具体而言,项目经理需要在甘特图中为那些高风险活…

    2023年12月20日
    15400
  • 需求管理和客户满意度的关系

    开门见山直接解答问题,需求管理与客户满意度紧密相关,并对客户满意度有着直接的影响。当需求管理得当时,它能确保产品或服务与客户期望相符合,进而提高顾客的认可度与忠诚度。1、系统性需求搜集和分析可以深入理解顾客需求,将顾客期望转化为具体的产品特性;2、持续跟踪与调整有助于适应顾客需求的变化,确保服务或产…

    2023年12月18日
    18500
  • oa系统怎么收费的

    OA系统的收费模式多种多样,包括但不限于:1、按用户数量收费;2、一次性购买费用;3、按功能模块收费;4、按使用时间收费。特别在第一种模式,按用户数量收费中,提供商通常根据企业中将要使用该系统的员工人数设定费用。如果企业扩展,需要增加用户,费用也相应增长,这种方式使得成本与企业规模相适应。 一、OA…

    2024年1月11日
    15500
  • 什么是数据库审计

    数据库审计(简称DBAudit)以安全事件为中心,以全面审计和精确审计为基础,实时记录网络上的数据库活动,对数据库操作进行细粒度审计的合规性管理,对数据库遭受到的风险行为进行实时告警。 数据库审计(简称DBAudit)以安全事件为中心,以全面审计和精确审计为基础,实时记录网络上的数据库活动,对数据库…

    2023年5月29日
    14200
  • 云原生应用的故障恢复策略是什么

    云原生应用的故障恢复策略是针对云原生环境中的应用程序和系统进行故障恢复的策略。云原生应用通常是基于容器、微服务和无服务器架构构建的,因此故障恢复策略需要考虑到多副本部署、数据备份和持久化存储、快速恢复测试、监控和日志记录、负载均衡和容错机制、自动化测试和演练以及应用无状态设计等。通过这些策略,可以提高云原生应用的高可用性、可扩展性和容错性,并确保系统的稳定性和可靠性。

    2023年10月27日
    22300
  • 如何评估云原生技术的成熟度

    开放式的资产管理平台:云原生技术在现代IT环境中既是一股不可阻挡的潮流,也是推动企业数字化转型的关键力量。评估其成熟度需考虑以下要点:1、技术架构的成熟与稳健性、2、生态系统的丰富度与支持力度、3、开发及运维流程的成熟度、4、安全合规及灾难恢复能力、5、性能优化与资源管理能力。重新定义资产评估的模型…

    2023年12月28日
    12300
  • oa系统的价值

    开篇直接揭示关键论点:办公自动化系统(OA)价值体现在提高办公效率、促进信息共享、支持决策过程、增强数据安全与管理、协助遵守法规、优化资源配置。其中,信息共享特别关键,因为它消除信息孤岛,确保团队成员即时获取所需资讯,从而提高团队协作效率和决策质量。 具体来说,信息共享通过统一的信息平台,实现了资料…

    2024年1月12日
    11500

发表回复

登录后才能评论
站长微信
站长微信
电话联系

400-800-1024

工作日9:30-21:00在线

分享本页
返回顶部