ສິ່ງທີ່ຫຼັກບໍ່ສອດຄ້ອງກັບສະຖາປັດຕະ von Neumann? ການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຂອງ von Neumann?

ໃນມື້ນີ້ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະເຊື່ອ, ແຕ່ຄອມພິວເຕີ, ໂດຍບໍ່ມີການທີ່ຈໍານວນຫຼາຍທີ່ບໍ່ມີຕໍ່ໄປອີກແລ້ວສາມາດຈິນຕະນາການຊີວິດຂອງຂ້າພະເຈົ້າ, ມີພຽງແຕ່ບາງ 70 ປີກ່ອນຫນ້ານີ້. ຫນຶ່ງໃນຜູ້ທີ່ໄດ້ປະກອບສ່ວນຕັດສິນກັບການສ້າງຕັ້ງຂອງເຂົາເຈົ້າ, ນີ້ແມ່ນເປັນວິທະຍາສາດອາເມລິກາ Dzhon Fon Neyman. ເຂົາບອກວ່າຫຼັກການພື້ນຖານກ່ຽວກັບທີ່ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງຄອມພິວເຕີແລະເຮັດວຽກຈົນເຖິງທຸກວັນນີ້. ພິຈາລະນາວິທີການເຄື່ອງ von Neumann.

ຂໍ້ມູນຂ່າວສານຊີວະປະວັດຫຍໍ້

Yanosh Neyman ເກີດໃນ 1930 ໃນ Budapest, ໃນຄອບຄົວຊາວຢິວທີ່ຮັ່ງມີທີ່ສຸດທີ່ສາມາດຕໍ່ມາໄດ້ຮັບຫົວຂໍ້ຂອງ nobility ໄດ້. ຈາກເດັກນ້ອຍລາວໄດ້ຈໍາແນກໄດ້ໂດຍຄວາມສາມາດທີ່ໂດດເດັ່ນໃນທຸກຂົງເຂດ. ໃນ 23, Neumann ໄດ້ defended thesis ປະລິນຍາເອກໃນສາຂາຟິສິກທົດລອງແລະສານເຄມີ. ປີ 1930, ວິທະຍາສາດຫນຸ່ມຖືກເຊື້ອເຊີນໃຫ້ເຮັດວຽກຢູ່ໃນສະຫະລັດອາເມລິກາ, ວິທະຍາໄລ Princeton. ໃນເວລາດຽວກັນ Neumann ແມ່ນຫນຶ່ງໃນສະມາຊິກທໍາອິດຂອງສະຖາບັນສໍາລັບການສຶກສາແບບພິເສດ, ບ່ອນທີ່ທ່ານໄດ້ເຮັດວຽກເປັນອາຈານສອນຈົນກ່ວາການເສຍຊີວິດຂອງເຂົາໄດ້. Neumann ຄວາມສົນໃຈວິທະຍາສາດໄດ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຫຼາຍ. ໂດຍສະເພາະ, ມັນແມ່ນຫນຶ່ງໃນຜູ້ກໍ່ຕັ້ງຂອງກົນໄກການ quantum ແລະແນວຄວາມຄິດ matapparata ຂອງ automata cellular ໄດ້.

ການປະກອບສ່ວນກັບວິທະຍາສາດຄອມພິວເຕີ

ກ່ອນທີ່ພວກເຮົາຊອກຫາສິ່ງທີ່ຫຼັກການບໍ່ໄດ້ຕອບສະຫນອງຄວາມ ສະຖາປັດຕະ Von Neumann, ມັນຈະເປັນຫນ້າສົນໃຈທີ່ຈະຮຽນຮູ້ກ່ຽວກັບວິທີວິທະຍາສາດມາໃຫ້ຄວາມຄິດຂອງການສ້າງປະເພດຄອມພິວເຕີທີ່ທັນສະໄຫມໄດ້.

ເປັນຜູ້ຊ່ຽວຊານໃນພາກສະຫນາມຂອງລະເບີດຄະນິດສາດແລະຄື້ນຟອງອາການຊ໊ອກໃນຕົ້ນປີ 1940 ໄດ້, von Neumann ເປັນທີ່ປຶກສາວິທະຍາສາດຢູ່ໃນຫນຶ່ງຂອງຫ້ອງທົດລອງຂອງຫ້ອງການອາວຸດລະເບີດຂອງສະຫະລັດອາເມລິກາກອງທັບໄດ້. ໃນຫຼຸດລົງຂອງ 1943, ທ່ານໄດ້ເຂົ້າມາໃນ Los Alamos ເຂົ້າຮ່ວມໃນການພັດທະນາຂອງໂຄງການ Manhettenskogo ໃນການເຊື້ອເຊີນສ່ວນບຸກຄົນຂອງຜູ້ນໍາຂອງຕົນ Roberta Oppengeymera. ຜົນບັງຄັບໃຊ້ວຽກງານການຄິດໄລ່ຜ້າ implosion ຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍລະເບີດປະລະມານູເຖິງມະຫາຊົນທີ່ສໍາຄັນໄດ້ຮັບການເອົາໃຈໃສ່ໃນທາງຫນ້າຂອງເຂົາ. ເພື່ອແກ້ໄຂມັນຈໍາເປັນຕ້ອງຄອມພິວເຕີຂະຫນາດໃຫຍ່, ຊຶ່ງໃນເບື້ອງຕົ້ນປະຕິບັດການຄິດໄລ່ມືຈັດຂຶ້ນໃນວັນ, ແລະໃນຕອນຕໍ່ມາຈັດລະບຽບກົນໄກຂອງ IBM, ການນໍາໃຊ້ບັດດີໃຈຫລາຍ.

Von Neumann ໄດ້ກາຍເປັນສະນິດສະນົມທີ່ມີຂໍ້ມູນຂ່າວສານກ່ຽວກັບຄວາມຄືບຫນ້າຂອງການສ້າງຄອມພິວເຕີ electro ກົນຈັກແລະເອເລັກໂຕຣນິກຢ່າງເຕັມສ່ວນໄດ້. ໃນໄວໆນີ້, ລາວໄດ້ດຶງດູດການກັບການພັດທະນາຂອງຄອມພິວເຕີ EDVAC ແລະ ENIAC, ຜົນອອກມາໃນການເຮັດວຽກໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນລາຍລັກອັກສອນ "ຮ່າງທໍາອິດຂອງບົດລາຍງານກ່ຽວກັບການ EDVAC »ການ, ຍັງຄົງຍັງບໍ່ແລ້ວ, ໃນທີ່ທ່ານໄດ້ນໍາສະເຫນີໃຫ້ກັບຊຸມຊົນວິທະຍາສາດເປັນຄວາມຄິດໃຫມ່ທັງຫມົດ, ສິ່ງທີ່ຄວນຈະເປັນສະຖາປັດຕະຄອມພິວເຕີ.

ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງ von Neumann

ວິທະຍາສາດຄອມພິວເຕີໃນປີ 1945 ມາ standstill ເປັນ, ເປັນຄອມພິວເຕີທັງຫມົດຈະຖືກເກັບໄວ້ໃນຄວາມຊົງຈໍາຂອງຕົນຈໍານວນການປະມວນຜົນໃນຮູບແບບ 10, ໂຄງການສໍາລັບການດໍາເນີນງານດໍາເນີນການໄດ້ຖືກກໍານົດໂດຍການຕັ້ງຄ່າໃນ jumpers ແຜງ patch.

ນີ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈໍາກັດພະລັງງານຂອງຄອມພິວເຕີໄດ້. ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ແທ້ຈິງແມ່ນຫຼັກການຂອງ von Neumann ໄດ້. ໄລຍະສັ້ນໆ, ພວກເຂົາເຈົ້າສາມາດໄດ້ຮັບການສະແດງໃນປະໂຫຍກຫນຶ່ງ: ການຫັນປ່ຽນໃນການລະບົບເລກຖານສອງແລະຫຼັກການຂອງໂຄງການເກັບຮັກສາໄວ້ໄດ້.

ການວິເຄາະຂອງ

ພິຈາລະນາຫຼັກການພື້ນຖານກ່ຽວກັບທີ່ແມ່ນອີງໃສ່ການໂຄງປະກອບການເຄື່ອງ von Neumann ຄລາສສິກ, ໃນລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມ:

1. ໄປທີ່ລະບົບຖານສອງທະສະນິຍົມ

ສະຖາປັດຕະ Neumann ນີ້ຫຼັກການອະນຸຍາດໃຫ້ການນໍາໃຊ້ຂອງອຸປະກອນຢ່າງມີເຫດຜົນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍໄດ້.

2. ການຄຸ້ມຄອງຊອບແວຂອງເຄື່ອງຄອມພິວເຕີເອເລັກໂຕຣນິກ

ປະຕິບັດງານໃນຄອມພິວເຕີສາມາດຄວບຄຸມໂດຍທີ່ກໍານົດໄວ້ຂອງຄໍາສັ່ງທີ່ຖືກປະຕິບັດຫນຶ່ງຫຼັງຈາກທີ່ອື່ນໄດ້. ການພັດທະນາຂອງເຄື່ອງທໍາອິດກັບໂຄງການເກັບຮັກສາໄວ້ໃນຄວາມຊົງຈໍາໄດ້, ຫມາຍການເລີ່ມຕົ້ນຂອງການດໍາເນີນໂຄງການທີ່ທັນສະໄຫມ.

3. ຂໍ້ມູນແລະບັນດາໂຄງການຈະຖືກເກັບໄວ້ໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄອມພິວເຕີຮ່ວມກັນ

ໃນກໍລະນີດັ່ງກ່າວນີ້, ທັງສອງຂໍ້ມູນແລະຄໍາແນະນໍາໂຄງການມີວິທີການດຽວກັນຂອງລາຍລັກອັກສອນໃນລະບົບໄບນາລີ, ສະນັ້ນໃນບາງກໍລະນີໃນໄລຍະໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະປະຕິບັດການປະຕິບັດເຊັ່ນດຽວກັນກັບຂໍ້ມູນທີ່.

ການສືບສວນ

ໃນນອກຈາກນັ້ນ, ສະຖາປັດຕະເຄື່ອງ Fonneymanovskoy ມີຄຸນສົມບັດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

1. ສະຖານທີ່ຫນ່ວຍຄວາມຈໍາມີຢູ່ທີ່ໄດ້ຖືກນໍ້າເບີຕິດຕໍ່ກັນ

ໂດຍຜ່ານການນໍາໃຊ້ຂອງຫຼັກການນີ້, ມັນໄດ້ກາຍເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະນໍາໃຊ້ການປ່ຽນແປງໃນການດໍາເນີນໂຄງ. ໂດຍສະເພາະ, ໃນເວລາໃດ, ທ່ານສາມາດເບິ່ງສະຖານທີ່ຈໍາເປັນໂດຍສະເພາະໂດຍທີ່ຢູ່ຂອງຕົນ.

2. ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງສາຂາຕາມເງື່ອນໄຂໃນໂຄງການ

ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວແລ້ວ, ໃນຄໍາສັ່ງບັນດາໂຄງການຕ້ອງດໍາເນີນການຕາມລໍາດັບ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມັນໄດ້ສະຫນອງໂອກາດທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ການຫັນໄປສູ່ພາກສ່ວນຂອງຂໍ້ກໍານົດໃດຫນຶ່ງ.

ແນວໃດບໍ່ໄດ້ເຄື່ອງ von Neumann

ຮູບແບບທາງຄະນິດສາດນີ້ປະກອບດ້ວຍການເກັບຮັກສາ (ຄວາມຊົງຈໍາ) , ຫນ່ວຍບໍລິການຢ່າງມີເຫດຜົນທາງຄະນິດສາດ (ALU), ການຄວບຄຸມ, ແລະການປ້ອນຂໍ້ມູນແລະອຸປະກອນການຜະລິດ. ຄໍາແນະນໍາໂຄງການທັງຫມົດແມ່ນລາຍລັກອັກສອນໃນຈຸລັງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ຕັ້ງຢູ່ໃນຄຸ້ມບ້ານນັ້ນ, ແລະຂໍ້ມູນສໍາລັບການປະມວນຜົນໃຫ້ເຂົາເຈົ້າ - ໃນສະຖານທີ່ທີ່ຕົນເອງມັກ.

ທີມໃດຄວນປະກອບດ້ວຍ:

• ທີ່ຊີ້ບອກວ່າການທີ່ປະຕິບັດງານຄວນໄດ້ຮັບການປະຕິບັດ;
• ທີ່ຢູ່ສັບມືຖືຄວາມຊົງຈໍາທີ່ຈະຖືກເກັບໄວ້ຂໍ້ມູນຕົ້ນສະບັບ, ໄດ້ກ່າວວ່າການດໍາເນີນການທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ;
• ທີ່ຢູ່ຫ້ອງທີ່ຂຽນຜົນໄດ້ຮັບ.

ຄໍາສັ່ງເຫຼົ່ານີ້ປະຕິບັດງານສະເພາະໃດຫນຶ່ງກ່ຽວກັບການປ້ອນຂໍ້ມູນ ALU ປະຕິບັດແລະຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນລາຍລັກອັກສອນໃນຈຸລັງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາໄດ້, ເຊັ່ນ:. E. ເກັບຮັກສາໄວ້ໃນຮູບແບບທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບເຄື່ອງປະມວນຜົນທີ່ຕາມມາຫລືຕິດຕໍ່ກັບອຸປະກອນການຜະລິດ (ຕິດຕາມກວດກາ, ເຄື່ອງພິມ, ແລະອື່ນໆ) ແລະເຮັດໃຫ້ມີການຜູ້ຊາຍ.

CU ຄວບຄຸມພາກສ່ວນທັງຫມົດຂອງຄອມພິວເຕີ. ຈາກເຂົາກັບອຸປະກອນອື່ນໆທີ່ໄດ້ຮັບສັນຍານ, ຄໍາສັ່ງ "ສິ່ງທີ່ຕ້ອງເຮັດ", ຍ້ອນວ່າມັນໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບສິ່ງທີ່ເຂົາເຈົ້າຢູ່ໃນສະພາບຂອງອຸປະກອນອື່ນໆ.

ໃນອຸປະກອນການຄວບຄຸມມີສະມາຊິກພິເສດທີ່ເອີ້ນວ່າ "ໂຄງການວຽກງານຕ້ານການ" ເອົດຊີ. ຫຼັງຈາກການດາວໂຫຼດຂໍ້ມູນແລະບັນດາໂຄງການໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ IC ເກັບຢູ່ຂອງທີມທີ 1 ຂອງຕົນ. CU ອ່ານອອກເນື້ອໃນຂອງແຕ່ລະຫ້ອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄອມພິວເຕີທີ່ຢູ່ໃນອັງກິດໄດ້, ແລະສະຖານທີ່ມັນຢູ່ໃນ "ຄໍາສັ່ງລົງທະບຽນ". ຫນ່ວຍບໍລິການການຄວບຄຸມກໍານົດປະຕິບັດງານທີ່ສອດຄ້ອງກັນກັບຄໍາສັ່ງສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ແລະ "ບັນທຶກ" ຂໍ້ມູນທີ່ຢູ່ທີ່ລະບຸໄວ້ໃນມັນໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄອມພິວເຕີຂອງ. ຕໍ່ໄປ, ALU ຫຼື ຮາດແວ ຄອມພິວເຕີດໍາເນີນການເພື່ອປະຕິບັດງານ, ຫຼັງຈາກທີ່ເນື້ອໃນຂອງ SC ມີການປ່ຽນແປງຫນຶ່ງ, m. E. ເມື່ອຊີ້ໄປຫາຄໍາສັ່ງຕໍ່ໄປ.

ສໍາຄັນ

ດ້ອຍໂອກາດແລະສະຖາປັດຕະຮ່ວມສະໄຫມທັດສະນະການ von Neumann ຍັງຈະສືບຕໍ່ເປັນຫົວເລື່ອງຂອງການໂຕ້ວາທີ. ຄວາມຈິງທີ່ວ່າເຄື່ອງຖືກສ້າງໃນຫຼັກການພື້ນຖານເອົາໃຈໃສ່ຕໍ່ໂດຍນັກວິຊາການທີ່ຍັງຄ້າງຄາດັ່ງກ່າວນີ້, ບໍ່ສົມບູນແບບ, ມັນໄດ້ສັງເກດເຫັນເປັນເວລາດົນນານກ່ອນຫນ້ານີ້.

ເພາະສະນັ້ນ, ການກວດສອບຂອງປີ້ໃນວິທະຍາສາດຄອມພິວເຕີມັກຈະສາມາດຊອກຫາຄໍາຖາມ "ເປັນແນວໃດເປັນຫຼັກການບໍ່ສອດຄ້ອງກັບສະຖາປັດຕະ von Neumann ແລະສິ່ງທີ່ບົກພ່ອງມັນມີ."

ຖ້າຫາກວ່າຄໍາຕອບຂອງກໍໄດ້ຈໍາເປັນຄວນລະບຸ:

• ທີ່ປະທັບຂອງຊ່ອງຫວ່າງຂອງຄໍາລະຫວ່າງການດໍາເນີນໂຄງພາສາໃນລະດັບສູງແລະລະບົບສັ່ງການ;
• ກ່ຽວກັບບັນຫາຂອງ reconciling OP ແລະວາງຂອງສັນຍານໂຮງງານຜະລິດ;
• ກ່ຽວກັບວິກິດຊອຟແວທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນ, ເກີດມາຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການສ້າງຂອງຕົນແມ່ນຕ່ໍາກວ່າຕົ້ນທຶນຂອງການພັດທະນາຮາດແວໄດ້, ແລະທ່ານບໍ່ສາມາດສໍາເລັດໂຄງການການທົດສອບ;
• ຂາດຄວາມສົດໃສດ້ານໃນການປະຕິບັດ, ດັ່ງທີ່ໄດ້ບັນລຸໄດ້ແລ້ວກໍານົດຂອບເຂດທາງທິດສະດີຂອງຕົນ.

ໃນຖານະເປັນສິ່ງທີ່ຫຼັກການບໍ່ສອດຄ້ອງກັບສະຖາປັດຕະ von Neumann, ພວກເຮົາກໍາລັງລົມກັນກ່ຽວກັບອົງການຈັດຕັ້ງຈໍານວນຂອງສາຍນ້ໍຂໍ້ມູນຂະຫນານແລະພຣະບັນຍັດຂອງປະກົດຂຶ້ນໃນສະຖາປັດຕະ multiprocessor ໄດ້.

ສະຫຼຸບ

ໃນປັດຈຸບັນທີ່ທ່ານຮູ້ຈັກສິ່ງທີ່ຫຼັກບໍ່ສອດຄ້ອງກັບສະຖາປັດຕະ von Neumann. ມັນເປັນທີ່ຈະແຈ້ງວ່າວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຊີບໍ່ໄດ້ຢືນຍັງ, ແລະບາງທີອາດມີໃນໄວໆນີ້ໃນແຕ່ລະເຮືອນຈະເປັນປະເພດໃຫມ່ທັງຫມົດຂອງຄອມພິວເຕີໂດຍຜ່ານການທີ່ມະນຸດຈະສາມາດບັນລຸລະດັບໃຫມ່ຂອງການພັດທະນາ. ໂດຍວິທີການ, ການກະກຽມສໍາລັບການຊອບແວ simulator ການສອບເສັງເພື່ອຊ່ວຍ "Von Neumann ຖາປັດຍະກໍາ". ຊັບພະຍາກອນດ້ານການສຶກສາແບບດິຈິຕອນດັ່ງກ່າວສ້າງຄວາມສະດວກການນໍາເຂົ້າທຽບຂອງອຸປະກອນການແລະການສະຫນອງໂອກາດໃນການປະເມີນຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າ.