Page 12 - arhitectura calculatoarelor

12
ARHITECTURA CALCULATOARELOR

Observaţie. Deşi Flynn a apreciat ineficientă varianta MISD, astăzi
există modele paralele care se încadrează în această categorie. Este vorba
despre execuţia în pipeline (linie de asamblare).
În încheierea acestui paragraf dăm un tabel sintetic al generaţiilor de
calculatoare, aşa cum au apărut ele cronologic (M = capacitate de memorie,
V = viteză de prelucrare în instrucţiuni pe secundă).

Limbaje
Perioada
CPU
Memorie
Gen
Memorie. CPU
I
Tambur
Limbaj de
M: 2KO;
1946 – 1956 Tuburi
electronice
V: 1E4 i/s
magnetic
asamblare
Limbaje de
1957 – 1963 Tranzistori
M: 32 KO;
Inele de ferită
II
V: 2E5 i/s
nivel înalt:
FORTRAN,
COBOL
Memorii
Limbaje de
M: 2 MO;
III
1964 – 1981 Circuite
semicond.;
V: 5E6 i/s
integrate
nivel foarte
Discuri
înalt
magnetice
(PASCAL,
LISP, limbaje
grafice)
Memorii cu
ADA, limbaje
IV
M: 8MO;
1982 – 1989 Circuite
V: 3E7 i/s pentru
orientate
integrate pe bule;
supercalculatoare
obiect
scară largă Discuri optice
şi
foarte
largă
Limbaje
Circuite
Arhitecturi
V
după1990
V: de la 1E9 i/s la
integrate pe paralele
concurente;
1E12 i/s;
M: suficientă
Limbajul
scară
pentru stocarea şi
natural;
extrem de
prelucrarea
Limbaje
largă;
cunostintelor
funcţionale
Masini
(LISP);
şi
LISP
(inteligenţa
artificială);
Limbaje logice
PROLOG
Tehnologia vorbirii
(PROLOG)
1.1.8.
Principiile von Neumann
Incepând cu 1940, după apariţia lucrărilor teoretice privind calculele
automate, lucrări datorate în principal lui Alan Turing, lumea cercetătorilor a
devenit tot mai preocupată de construcţia efectivă a unor calculatoare.
Matematicianul american John von Neumann a intuit, prin analogie cu
anatomia creierului uman, principiile care ar trebui să stea la baza construcţiei
calculatoarelor.
Enumerăm aceste principii, aşa cum au fost formulate la vremea
respectivă.
1. Deoarece maşina este destinată calculelor, ea execută cele
patru operaţii aritmetice. Se impune deci, existenţa unei componente
specializate pentru calcule. (Astăzi, aceasta este numită unitatea aritmetico-
logică. )
2. Operaţiile se vor executa secvenţial. Pentru a asigura
elasticitatea şi o relativă universalitate, se impune o distincţie între
instrucţiunile necesare rezolvării unei probleme particulare şi controlul
Anca Vasilescu
vasilex@info.unitbv.ro