El tipo de arquitectura de la CPU, características y escenarios de aplicación
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CPU moderna, básicamente, clasificada como la arquitectura de von Neumann (también a la estructura de Princeton) y la arquitectura de Harvard
arquitectura A von Neumann (también como estructura de Princeton)
características :
1. Debe ser una memoria;
2 debe tener un controlador;
3 debe tener una unidad de cálculo para realizar operaciones aritméticas y lógicas;
4. debe tener un dispositivo de entrada y un dispositivo de salida para la comunicación hombre-máquina;
5. programa unificado y almacenamiento de datos y trabajo automáticamente bajo control de programa,
La configuración de la arquitectura de computadores Von Neumann, debe tener las siguientes características :
Los programas y datos requeridos a la computadora.
Debe tener una memoria a largo plazo del programa, datos, resultados intermedios y la capacidad del resultado final de la operación.
Para completar varias clases de operación aritmética, lógica de procesamiento de datos y capacidades de transferencia de datos.
Can salida los resultados del procesamiento para el usuario como sea necesario.
Para llevar a cabo las funciones anteriores, el equipo debe tener cinco componentes básicos :
un dispositivo de entrada y de datos de entrada del programa;
memoria de programa y memoria de datos;
finalización de los datos de las operaciones de procesamiento; un
programa de control ejecutado por el controlador;
da salida al dispositivo de salida resultado de procesamiento .
Escenarios
ampliamente utilizados en los escritorios de sobremesa, portátiles, servidores, estaciones de trabajo, y así sucesivamente.
En segundo lugar, la arquitectura Harvard
arquitectura Harvard es una instrucciones de programa almacenadas y los datos almacenados en una estructura de memoria independiente.
Características:
la arquitectura Harvard es una estructura paralela, su principal característica es los programas y los datos almacenados en diferentes espacios de memoria, es decir, una memoria de programa y memoria de datos son dos memorias separadas, cada memoria es direccionable de manera independiente, acceso independiente .
Escenario:
utilizado para el espacio móvil, tales como nuestros dispositivos de tableta de mano y teléfonos móviles populares.
En tercer lugar, la diferencia entre los dos
puntos de la teoría de von Neumann es: un sistema numérico binario computadora digital; equipo debe realizarse en el orden del programa. La gente pone la teoría de von Neumann conocida como la arquitectura de von Neumann. De ENIAC a los ordenadores más avanzados se utilizan en una arquitectura Von Neumann. Así Von Neumann es el padre de las computadoras digitales merecía.
La configuración de la arquitectura de computadores Von Neumann, debe tener las siguientes características: los programas necesarios y los datos a un ordenador, el programa debe tener una memoria a largo plazo, los datos, los resultados intermedios y el resultado final de la capacidad de operación; a varias clases completas de la aritmética , los datos de operaciones lógicas capacidad y la transferencia de datos y procesamiento; miembro puede ser coordinado de acuerdo con diversos programas de control necesarios para el funcionamiento, y puede controlar la máquina de acuerdo con las instrucciones, y la salida lata los resultados del procesamiento para el usuario como sea necesario.
arquitectura Harvard se emplea para el procesamiento de datos de alta velocidad, ya que se puede leer instrucciones y datos almacenados (por separado) de forma simultánea. Grandemente mejorada de datos de rendimiento, la desventaja es la complicada estructura. instrucciones y datos informáticos de mezcla general se almacenan, la estructura simple y de bajo costo. Arquitectura Harvard se supone que: tiene dos discos duros instalados en el ordenador, un programa cargado, un paquete de datos, dos medios de memoria, almacenando una instrucción, un almacenamiento de datos ......
lo que debe buscar la configuración de arquitecturas de bus. Aunque el microcontrolador 51 comandos del área de almacenamiento de datos se divide, pero el autobús es el tiempo multiplexados, la mejor arquitectura Harvard modificada considerado. ARM9 Aunque la arquitectura Harvard, sino también la versión anterior o arquitectura de von Neumann. A principios X86 puede capturar rápidamente el mercado, una razón muy importante, se basa en los von Neumann este sencillo y de bajo costo arquitectura de bus. Aunque el bus del procesador externo se ve arquitectura Neumann, pero a causa de caché interna, por lo que de hecho el punto de vista interno ha sido considerada como una arquitectura Harvard modificada. En cuanto a las ventajas y desventajas, la arquitectura Harvard es complejo, conectado con los requisitos de procesamiento de periféricos, no es adecuado para la expansión de la memoria externa. Por lo tanto, es difícil principios de la CPU de propósito general tal estructura. El microcontrolador, ya que la integración interna de la memoria necesaria, podría ser también la arquitectura Harvard. Procesador, basándose en la existencia de CACHE, ya bien a la unidad de los dos.
CPU más o menos de la siguiente manera: captura de instrucciones, decodificar la instrucción y la ejecución de la instrucción.
Instrucción 1 a la instrucción 3 se almacenan, instrucción de carga, el procesador de la arquitectura von Neumann, ya que la extracción de instrucción de acceso, y datos de acceso desde el mismo espacio de almacenamiento, se transmite a través del mismo bus, no pueden ejecutado solapamiento y por lo tanto, solamente después de una terminación de un caso. Como se muestra a continuación:
Mira la arquitectura de CPU de Harvard:
la arquitectura de Harvard, ya que la recuperación de instrucciones y acceso a datos a través de espacios de memoria y diferentes autobuses diferentes, respectivamente, por lo que la ejecución de cada instrucción puede solaparse, por lo que los datos van a superar transmitir los cuellos de botella de transmisión y mejorar la velocidad de operación. arquitectura Harvard hace hincapié en la velocidad y flexibilidad de la configuración del sistema global de la comunicación y el procesador.
