Wann wurde die Computerarchitektur mit gespeicherten Programmen zum ersten Mal weltweit vorgeschlagen?

Die Person, die die Computerarchitektur mit gespeicherten Programmen zum ersten Mal auf der Welt vorschlug, war „Von Neumann“. Der Mathematiker von Neumann schlug drei Grundprinzipien für die Computerherstellung vor, nämlich die Verwendung binärer Logik, die Speicherung und Ausführung von Programmen. Der Computer besteht aus fünf Teilen (Operator, Controller, Speicher, Eingabegerät, Ausgabegerät). Die Theorie wird als von-Neumann-Architektur bezeichnet.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

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Der erste Mensch auf der Welt, der die Computerarchitektur mit gespeicherten Programmen vorschlug, war „Von Neumann“.

Die Von-Neumann-Struktur, auch Princeton-Struktur genannt, ist eine Speicherstruktur, die Programmanweisungsspeicher und Datenspeicher kombiniert. Die Programmbefehlsspeicheradresse und die Datenspeicheradresse verweisen auf unterschiedliche physische Speicherorte im selben Speicher, sodass die Breite der Programmbefehle und Daten gleich ist. Beispielsweise sind die Programmbefehle und Daten des Intel 8086-Zentralprozessors beide 16 Bit breit.

Der Mathematiker von Neumann schlug drei Grundprinzipien für die Computerherstellung vor, nämlich die Verwendung binärer Logik, Programmspeicherung und -ausführung, und der Computer besteht aus fünf Teilen (Operator, Controller, Speicher, Eingabegerät, Ausgabegerät). Diese Theorie wird die von Neumann-Architektur genannt.

Entwicklungsgeschichte

Vor der Geburt des Computers gab es bei den Menschen Engpässe bei der Genauigkeit und Quantität von Berechnungen. Die Nachfrage nach Maschinen wie Computern war sehr groß. Von Neumanns Logik und Computerideen führten ihn zum Entwerfen und Erschaffen des ersten Generals Zweckmäßiger elektronischer Computer. Seine Computertheorie basiert hauptsächlich auf seinen eigenen mathematischen Grundlagen und ist äußerst mathematisch und logisch. Er nennt diese Theorie allgemein „die logische Theorie der Computer“. Seine Idee von computergespeicherten Programmen war eine weitere seiner großen Innovationen, indem er gespeicherte Programme im internen Speicher platzierte und damit die Probleme einer zu kleinen Computerspeicherkapazität und einer zu langsamen Rechengeschwindigkeit zu dieser Zeit erfolgreich löste.

Während des Zweiten Weltkriegs benötigte das US-Militär Labore, um ihm umfangreiche Berechnungsergebnisse zu liefern. So entstand die Idee, einen elektronischen Computer zu entwickeln. Angesichts dieser Nachfrage bildeten die Vereinigten Staaten sofort ein Forschungs- und Entwicklungsteam, dem viele Ingenieure und Physiker angehörten, um zu versuchen, den ersten Computer der Welt (später ENIAC-Maschine genannt) zu entwickeln. Obwohl modernste elektronische Technologie eingesetzt wird, mangelt es an grundsätzlichen Leitlinien. Zu dieser Zeit erschien von Neumann. Er brachte einen entscheidenden Aspekt zur Sprache: die logische Struktur von Computern. Von Neumann begann mit Logik und leitete das Team zur Verbesserung von ENIAC. Sein Logikdesign weist die folgenden Merkmale auf:

(1) Trennt Schaltungs- und Logikdesigns, um optimale Bedingungen für den Computerbau zu schaffen.

(2) Kombiniert persönliches Nervensystem und Computer, um neue Konzepte vorzuschlagen. Das ist der biologische Computer.

Obwohl die ENIAC-Maschine zu dieser Zeit mit der Spitzentechnologie in den Vereinigten Staaten und sogar auf der Welt realisiert wurde, nutzte sie temporäre Speicherung und bestimmte die Recheneinheit als Grundlage. Daher hatte sie viele Mängel, wie beispielsweise begrenzten Speicherplatz , die Unfähigkeit, Programme usw. zu speichern, und seine Laufgeschwindigkeit war von Natur aus irrational. Basierend auf dieser Prämisse formulierte von Neumann den folgenden Optimierungsplan:

(1) Verwenden Sie Binärfunktionen, um den Computer erheblich zu beschleunigen.

(2) Speichern Sie das Programm, dh speichern Sie das Betriebsprogramm über das interne System des Computers Erinnerung. Auf diese Weise müssen Programmierer nur relevante Rechenanweisungen über den Speicher schreiben, und der Computer kann sofort Rechenoperationen ausführen, was die Recheneffizienz erheblich beschleunigt.

Von-Neumann-Strukturdiagramm

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