Funcţionarea arhitecturii von Neumann


John von Neumann în anii 1940
Născut28 decembrie 1903
Flag of Austria-Hungary 1869-1918.svg BudapestaAustro-Ungaria
Decedat8 februarie 1957
Washington, D.C.SUA, la vârsta de 53 de ani
RezidențăFlag of the United States.svg SUA
NaționalitateFlag of the United States.svg American
InstituțieUniversitatea Berlin
Institutul pentru Studii Avansate
Laboratoarele Naționale Los Alamos
Alma MaterUniversitatea Péter Pázmány
Cunoscut pentruTeoria jocurilor
Algebra Von Neumann
Arhitectura Von Neumann
Automat celular
                                                                                                                                                                                                    Deşi design-ul şi performanţele calculatoarelor s-au îmbunătăţit dramatic în comparaţie cu anii 1940, principiile arhitecturii von Neumann sunt în continuare la baza aproape tuturor maşinilor de calcul contemporane. Ea este denumită aşa după renumitul matematician austro-ungar John von Neumann.Această arhitectură descrie un calculator cu patru module importante: unitatea aritmetică-logică (UAL), unitatea de control (UC), memoria centrală şi dispozitivele de intrare/ieşire (prescurtat I/E). Acestea sunt interconectate cu un mănunchi de fire numit magistrală pe care circulă datele de calcul şi datele de program (instrucţiuni) şi sunt conduse în tactul unui ceas (şir de impulsuri continuu).
Conceptual, memoria unui calculator poate fi văzută ca o mulţime de „celule“ numerotate. Fiecare celulă primeşte drept adresă un număr unic propriu; ele pot înmagazina o cantitate mică, prestabilită de informaţie. Informaţia poate fi ori o instrucţiune, ori date propriu-zise. Instrucţiunile spun calculatorului ce să facă, iar datele sunt acele informaţii care trebuie prelucrate conform cu instrucţiunile. În principiu orice celulă poate stoca (memora) atât instrucţiuni cât şi date. Interesant este şi cazul când una sau mai multe instrucţiuni, deja stocate în memorie, sunt privite de către alte instrucţiuni drept date de prelucrat/modificat şi sunt deci ele însele modificate dinamic („în mers“), după necesitate.UAL este din multe puncte de vedere „inima“ calculatorului. Aceasta este capabilă să efectueze mai multe tipuri de operaţii, de exemplu operaţii aritmetice (adunare, înmulţire ş.a.), operaţii de comparaţie, operaţii de manevrare a datelor (duplicare, mutare, trunchiere ş.a.).