Классификация и основные типы архитектур ПК

Что такое архитектура персонального компьютера 

Структура микроЭВМ состоит из процессора, оперативной и внешней памяти, периферийных устройств, простейших схем. Архитектура отвечает за взаимодействие этих основных логических узлов компьютера. Современная вычислительная техника работает посредством программного управления.

Классическая архитектура ПК Неймана

В 1944 г. во время работы над первой ламповой вычислительной машиной американский ученый Джон фон Нейман выдвинул идеи о строении ЭВМ. Описание этих принципов математик изложил в работе «Предварительный доклад о машине EDVAC». Основы учения фон Неймана актуальны по сей день.

Принципы логического устройства электронно-вычислительной машины:

1. Арифметические и логические операции технически проще осуществлять в двоичной системе.
2. Хранение программы непосредственно в памяти компьютера позволило ПК создавать для себя алгоритмы работы по произведенным вычислениям. Этот принцип избавил от необходимости при каждом изменении программы забивать ее на специальной панели.

По предложению Неймана к основным блокам ЭВМ относятся устройство управления, арифметико-логическое устройство (АЛУ), оперативная и внешняя память, устройство ввода-вывода. В вычислительной технике нынешнего поколения устройство управления и АЛУ находятся в едином блоке, который называется процессор. Процессор адаптирует данные из оперативной памяти и внешних запоминающих устройств.

Данные и программы хранятся в основном запоминающем устройстве. В современных многоярусных компьютерах за хранение текущих программ отвечает оперативная память. При необходимости используется внешняя память, которую рационально применять при больших объемах информации. Внешнее запоминающее устройство работает медленнее оперативного. Существуют другие разновидности запоминающих элементов, среди них сверхоперативная память, постоянное запоминающее устройство и др.

В компьютерах с фон-неймановской архитектурой операции выполняются последовательно. Каждая следующая команда определяется счетчиком команд устройства управления.

Современные тенденции развития архитектуры персонального компьютера

Классификация современных ПК по виду архитектурных решений:

1. Многопроцессорные ЭВМ. Вычислительные машины с многопроцессорной архитектурой работают на нескольких процессорах. Это позволяет выполнять множество команд одновременно.
2. Многомашинные системы. Каждый процессор техники с данной архитектурой имеет свой блок оперативной памяти. Это увеличивает быстродействие машины.
3. Компьютеры с параллельными процессами. В составе процессора ПК этой системы одно устройство управления, взаимодействующее с несколькими арифметико-логическими устройствами. Подобная архитектура подходит для работы с большим количеством данных и решения однотипных задач.