Caratteristiche e differenza tra Von Neumann e Architettura Harvard

Von Neumann

In informatica, l’architettura Von Neumann è un progetto di computer teorico basato sul concetto di programma memorizzato in cui programmi e dati sono archiviati nella stessa memoria. Il concetto è stato progettato da un matematico John Von Neumann nel 1945 e attualmente funge da base per quasi tutti i computer moderni. La macchina Neumann è costituita da un processore centrale con un’unità aritmetica / logica e un’unità di controllo, una memoria, archiviazione di massa e input e output.

Architettura Harvard

L’architettura di Harvard è un’architettura di computer con percorsi di memorizzazione e segnali fisicamente separati per istruzioni e dati. Il termine ha avuto origine dal computer basato su relè Harvard Mark I, che memorizzava istruzioni su nastro perforato (24 bit di larghezza) e dati in contatori elettromeccanici. Alcuni esempi di architetture di Harvard riguardano i primi sistemi di computer in cui l’input di programmazione poteva essere in un supporto, ad esempio, schede perforate, e i dati memorizzati potevano essere in un altro supporto, ad esempio, alla spina. I computer più moderni possono avere processi CPU moderni per entrambi i sistemi, ma separarli in una progettazione hardware.

Differenza tra Von Neumann e Architettura Harvard

BASE DI CONFRONTO	ARCHITETTURA DI VON NEUMANN	ARCHITETTURA DI HARVARD
Descrizione	L’architettura di Von Neumann è un progetto teorico basato sul concetto di computer a programma memorizzato.	L’architettura di Harvard è un’architettura informatica moderna basata sul modello di computer basato su relè di Harvard Mark I.
Sistema di memoria	Ha un solo bus utilizzato sia per il recupero delle istruzioni che per il trasferimento dei dati.	Dispone di uno spazio di memoria separato per istruzioni e dati che separa fisicamente i segnali, il codice di archiviazione e la memoria dati.
Elaborazione delle istruzioni	L’unità di elaborazione richiederebbe due cicli di clock per completare un’istruzione.	L’unità di elaborazione può completare un’istruzione in un ciclo se sono stati impostati piani di pipeline appropriati.
Uso	L’architettura Von Neumann viene solitamente utilizzata letteralmente in tutte le macchine, dai computer desktop, notebook, computer ad alte prestazioni alle workstation.	L’architettura di Harvard è un nuovo concetto utilizzato specificamente nei microcontrollori e nell’elaborazione del segnale digitale (DSP).
Costo	Istruzioni e dati utilizzano lo stesso sistema bus quindi la progettazione e lo sviluppo della centralina è semplificata, quindi il costo di produzione diventa minimo.	Tipo di architettura complessa perché impiega due bus per istruzione e dati, un fattore che rende lo sviluppo dell’unità di controllo relativamente più costoso.