Sự khác biệt giữa kiến trúc Von Neumann và Harvard: Kiến trúc của Von Neumann được thiết kế bởi nhà vật lý và toán học nổi tiếng John Von Neumann vào cuối những năm 1940, và kiến trúc của Harvard dựa trên máy tính chuyển tiếp Harvard Mark I ban đầu.
Kiến trúc Harvard ban đầu được sử dụng để lưu trữ các hướng dẫn trên băng đục lỗ và dữ liệu trong các bộ đếm cơ điện. Kiến trúc Von Neumann hình thành nền tảng của máy tính hiện đại và dễ thực hiện hơn. Bài viết này xem xét riêng hai kiến trúc máy tính và giải thích sự khác biệt giữa hai kiến trúc.
Kiến trúc A Von Neuman không là gì nhưng nó là một nghệ thuật về cách một máy tính điện tử có thể được lưu trữ. Đây hoàn toàn không phải là một khái niệm mới và nó đã có từ lâu và chúng tôi đang tuân theo nguyên tắc của kiến trúc Von Neuman này. Nếu chúng ta quay ngược lại lịch sử, rõ ràng là kiến trúc Von Neuman lần đầu tiên được công bố trong báo cáo của John von Neumann vào ngày 30 tháng 1945 năm XNUMX, và kể từ đó, nguyên tắc tương tự đang được thực hiện cho việc lưu trữ các máy tính điện tử.
Ứng dụng và tính năng
Kiến trúc Von Neuman đã có một ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày. Hãy ghi nhớ ứng dụng rộng rãi của kiến trúc Von Neuman đã được giới thiệu như một chủ đề trong cấp độ tạo hình. Từ học kỳ thứ ba, sinh viên kỹ thuật sẽ có môn học làm chương trình giảng dạy của họ. Kiến trúc Von Neuman bao gồm một số đặc điểm quan trọng và ở đây chúng tôi sẽ trình bày chi tiết các đặc điểm.
Bộ nhớ: Chúng ta đều biết rằng Von Neuman chẳng qua là một chiếc máy tính có tính năng lưu trữ dữ liệu. Trong kiến trúc của Von Neuman, trí nhớ đóng một vai trò quan trọng và nó được coi là một trong những tính năng quan trọng. Chính điều này chịu trách nhiệm cho cả việc lưu giữ và khởi động dữ liệu và dữ liệu lập trình. Trong thời hiện đại, RAM này đã được thay thế bằng RAM và bây giờ chúng ta đang sử dụng RAM cho mục đích này.
Đơn vị điều khiển: Đơn vị này chịu trách nhiệm chính về khía cạnh kiểm soát. Tất cả dữ liệu được lưu trong bộ nhớ và trong quá trình xử lý dữ liệu, khối điều khiển sẽ đóng vai trò và quản lý luồng dữ liệu. Trên thực tế, điển hình hơn đó là “One At A Time”. Đơn vị điều khiển tuân theo nguyên tắc Một tại Một thời điểm và do đó nó xử lý tất cả dữ liệu.
Đầu ra đầu vào: Giống như tất cả các thiết bị điện tử, kiến trúc Von Neuman cũng có kiến trúc đầu vào / đầu ra. Nó là chức năng cơ bản giống nhau và không có gì đặc biệt đã được thiết kế cho kiến trúc đầu vào và đầu ra. Với thiết bị Đầu vào và đầu ra trên một người có thể giao tiếp với thiết bị.
ALU: ALU hay Đơn vị logic số học có tầm quan trọng lớn trong kiến trúc Von Neuman. Bất kỳ loại cộng, trừ, nhân và chia dữ liệu nào sẽ được thực hiện bởi ALU này. Ngoài ra, bất kỳ loại chức năng và hoạt động thuật toán nào khác sẽ được thực hiện bởi ALU. Đây là những khía cạnh cơ bản của kiến trúc Von Neuman mà bạn phải biết.
Kiến trúc Harvard
Kiến trúc Harvard không gì khác ngoài một loại lưu trữ dữ liệu. Khi nói đến việc lưu trữ dữ liệu vật lý, kiến trúc Harvard luôn đứng đầu. Mặc dù khái niệm này không phải là một khái niệm mới nhưng kiến trúc Harvard đã nhận được sự đánh giá rất cao từ tất cả mọi người. Máy tính dựa trên rơle Harvard Mark I là thuật ngữ mà từ đó khái niệm về kiến trúc Harvard lần đầu tiên nảy sinh và sau đó đã có sự phát triển đáng kể với kiến trúc này. Chức năng chính của kiến trúc này là phân tách và lưu trữ vật lý dữ liệu và đưa ra các đường dẫn tín hiệu cho lệnh và dữ liệu.
Ứng dụng và tính năng
Nó đã có một ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm xử lý âm thanh và video và với mọi công cụ xử lý âm thanh và video, bạn sẽ nhận thấy sự hiện diện của kiến trúc Havard. Bộ xử lý Blackfin của Analog Devices, Inc. là thiết bị cụ thể mà nó được sử dụng hàng đầu. Trong các sản phẩm dựa trên chip điện tử khác, kiến trúc Havard cũng được sử dụng rộng rãi.
Tình trạng bộ nhớ
Ở kiến trúc trước, chúng ta đã từng chứng kiến sự hiện diện của hai ký ức. Tuy nhiên, trong trường hợp của Harvard kiến trúc, bạn sẽ không tìm thấy hai bộ nhớ và sẽ có một bộ nhớ. Bộ nhớ hiện có sẽ có thể thực hiện tất cả các chức năng. Có, sẽ chỉ có bộ nhớ chỉ đọc và bộ nhớ này sẽ được sử dụng cho mục đích đọc, mã hóa, giải mã và lưu trữ dữ liệu.
Khía cạnh tốc độ
Rất nhiều điều đã được thảo luận về Harvard kiến trúc, nhưng không có tốc độ, bất kỳ kiến trúc nào cũng không thể được chấp nhận. Nhưng trong trường hợp của kiến trúc Havard, các nhà sản xuất đã thiết kế kiến trúc theo cách mà nó sẽ có thể xử lý dữ liệu với tốc độ cao hơn nhiều. Có, tất cả đều đã được cẩn thận để kiến trúc có thể xử lý dữ liệu ở tốc độ cao.
Bằng cách thực hiện cùng một công thức mà CPU ngày nay đang được sản xuất để CPU mới có thể chạy với tốc độ nhanh hơn nhiều và cũng có thể xử lý dữ liệu một cách hiệu quả. Khái niệm về bộ nhớ đệm CPU cũng đang được thực hiện trong khi thiết kế kiến trúc Harvard.
Đọc thêm:
Đặc điểm kiến trúc Von Neumann
- Kiến trúc Von Neumann là một thiết kế lý thuyết dựa trên khái niệm máy tính chương trình lưu trữ.
- Kiến trúc Von Neumann chỉ có một bus được sử dụng cho cả việc tìm nạp lệnh và truyền dữ liệu. Quan trọng hơn, hoạt động phải được lên lịch vì chúng không thể được thực hiện cùng một lúc.
- Trong kiến trúc của Von Neumann, đơn vị xử lý sẽ yêu cầu hai chu kỳ đồng hồ để hoàn thành một lệnh.
- Kiến trúc Von Neumann thường được sử dụng theo nghĩa đen trong tất cả các máy từ máy tính để bàn, máy tính xách tay, máy tính hiệu năng cao đến máy trạm.
Đặc điểm kiến trúc Harvard
- Kiến trúc Harvard là một kiến trúc máy tính hiện đại dựa trên mô hình máy tính chuyển tiếp Harvard Mark I.
- Kiến trúc Harvard có không gian bộ nhớ riêng biệt cho các lệnh và dữ liệu, phân tách vật lý các tín hiệu và mã lưu trữ và bộ nhớ dữ liệu, do đó có thể truy cập đồng thời từng hệ thống bộ nhớ.
- Trong kiến trúc Harvard, đơn vị xử lý có thể hoàn thành hướng dẫn trong một chu kỳ nếu các kế hoạch đường ống thích hợp đã được thiết lập.
- Kiến trúc Harvard là một khái niệm mới được sử dụng đặc biệt trong vi điều khiển và xử lý tín hiệu kỹ thuật số [DSP].
- Kiến trúc Harvard là một loại kiến trúc phức tạp vì nó sử dụng hai bus để hướng dẫn và dữ liệu, một yếu tố làm cho việc phát triển đơn vị điều khiển tương đối đắt hơn.
Sự khác biệt giữa Von Neumann và Kiến trúc Harvard
| Điểm so sánh | Kiến trúc Harvard | Kiến trúc Von Neumann |
| Sắp xếp | Trong kiến trúc Harvard, CPU được kết nối với cả bộ nhớ dữ liệu [RAM] và bộ nhớ chương trình [ROM], một cách riêng biệt. | Trong kiến trúc Von-Neumann, không có dữ liệu và bộ nhớ chương trình riêng biệt. Thay vào đó, một kết nối bộ nhớ duy nhất được cấp cho CPU. |
| Yêu cầu phần cứng | Nó yêu cầu nhiều phần cứng hơn vì nó sẽ yêu cầu dữ liệu và bus địa chỉ riêng biệt cho mỗi bộ nhớ. | Ngược lại với kiến trúc Harvard, điều này đòi hỏi ít phần cứng hơn vì chỉ cần một bộ nhớ chung. |
| yêu cầu không gian | Điều này đòi hỏi nhiều không gian hơn. | Kiến trúc Von-Neumann yêu cầu ít không gian hơn. |
| Tốc độ thực hiện | Tốc độ thực thi nhanh hơn vì bộ xử lý lấy dữ liệu và hướng dẫn đồng thời. | Tốc độ thực thi chậm hơn vì nó không thể tìm nạp dữ liệu và hướng dẫn cùng một lúc. |
| Sử dụng không gian | Nó dẫn đến lãng phí dung lượng vì nếu dung lượng còn lại trong bộ nhớ dữ liệu thì bộ nhớ lệnh không thể sử dụng không gian của bộ nhớ dữ liệu và ngược lại. | Không gian không bị lãng phí vì không gian của bộ nhớ dữ liệu có thể được sử dụng bởi bộ nhớ lệnh và ngược lại. |
Nếu bạn thích bài viết này, hãy đăng ký bằng email của bạn để biết các tài liệu liên quan. Cảm ơn.
Đội CSN.
ĐĂNG KÝ NGAY 👉 LÀM VIỆC TẠI CANADA VỚI SỰ TÀI TRỢ MIỄN PHÍ!
=> Theo chúng tôi Instagram | FACEBOOK & Twitter ĐỂ CẬP NHẬT MỚI NHẤT
=> TRÒ CHUYỆN VỚI QUYỀN ĐẠI DIỆN CỦA CHÚNG TÔI NGAY BÂY GIỜ