Die Von-Neumann-Architektur ist ein theoretischer Computerentwurf, der auf dem Konzept des gespeicherten Programms basiert, bei dem Programme und Daten im selben Speicher gespeichert werden. Das Konzept wurde 1945 von dem Mathematiker John von Neumann entworfen und dient heute als Grundlage fast aller modernen Computer. Die Neumann-Maschine besteht aus einem Zentralprozessor mit Rechenwerk und Steuereinheit, einem Speicher, Massenspeicher sowie Ein- und Ausgabe.
Die Harvard- Architektur ist eine Computerarchitektur mit physisch getrennten Speicher- und Signalwegen für Befehle und Daten. Der Begriff stammt vom relaisbasierten Computer Harvard Mark I, der Anweisungen auf Lochstreifen (24 Bit breit) und Daten in elektromechanischen Zählern speicherte. Einige Beispiele von Harvard-Architekturen beinhalten frühe Computersysteme, bei denen die Programmiereingabe in einem Medium, beispielsweise Lochkarten, und gespeicherte Daten in einem anderen Medium, beispielsweise abgegriffen, sein könnte. Modernere Computer verfügen zwar über moderne CPU-Prozesse für beide Systeme, trennen sie aber in einem Hardware-Design.
VERGLEICHSGRUNDLAGE | VON NEUMANN ARCHITECTURE | HARVARD-ARCHITEKTUR |
Beschreibung | Die Von-Neumann-Architektur ist ein theoretischer Entwurf, der auf dem speicherprogrammierten Computerkonzept basiert. | Die Harvard-Architektur ist eine moderne Computerarchitektur, die auf dem relaisbasierten Computermodell von Harvard Mark I basiert. |
Speichersystem | Hat nur einen Bus, der sowohl für Befehlsabrufe als auch für Datenübertragungen verwendet wird. | Verfügt über einen separaten Speicherplatz für Anweisungen und Daten, der Signale und Speichercode und Datenspeicher physisch trennt. |
Anweisungsverarbeitung | Die Verarbeitungseinheit würde zwei Taktzyklen benötigen, um einen Befehl abzuschließen. | Die Verarbeitungseinheit kann eine Anweisung in einem Zyklus abschließen, wenn entsprechende Pipeline-Pläne festgelegt wurden. |
Verwenden | Von Neumann-Architektur wird normalerweise buchstäblich in allen Maschinen von Desktop-Computern, Notebooks, Hochleistungscomputern bis hin zu Workstations verwendet. | Die Harvard-Architektur ist ein neues Konzept, das speziell in Mikrocontrollern und der digitalen Signalverarbeitung (DSP) verwendet wird. |
Kosten | Befehle und Daten verwenden dasselbe Bussystem, daher wird das Design und die Entwicklung der Steuereinheit vereinfacht, wodurch die Produktionskosten minimiert werden. | Komplexe Architektur, da zwei Busse für Befehle und Daten verwendet werden, was die Entwicklung des Steuergeräts vergleichsweise verteuert. |
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