Архітектура фон Неймана

Архітектура фон Неймана - широко відомий принцип спільного системи такого роду часто позначають терміном «Машина фон Неймана», проте, відповідність цих понять не завжди однозначно. У загальному випадку, коли говорять про архітектуру фон Неймана (нім. von Neumann), мають на увазі фізичне відділення процесорного модуля від пристроїв зберігання програм і даних. 

Наявність заданого набору виконуваних команд і програм було характерною рисою перших комп'ютерних систем. Сьогодні подібний дизайн застосовують з метою спрощення конструкції обчислювального пристрою. Так, настільні калькулятори, в принципі, є пристроями з фіксованим набором виконуваних програм. Їх можна використовувати для математичних розрахунків, але неможливо застосувати для обробки тексту і комп'ютерних ігор, для перегляду графічних зображень або відео. Зміна вбудованої програми для такого роду пристроїв вимагає практично повної їх переробки, і в більшості випадків неможливо. Втім, перепрограмування ранніх комп'ютерних систем таки виконувалося, однак вимагало величезного обсягу ручної роботи з підготовки нової документації, перекоммутации і перебудови блоків і пристроїв і т. п. 

Все змінила ідея збереження комп'ютерних програм в загальній пам'яті. До часу її появи використання архітектур, заснованих на наборах виконуваних інструкцій, і подання обчислювального процесу як процесу виконання інструкцій, записаних у програмі, надзвичайно збільшило гнучкість обчислювальних систем в плані обробки даних. Один і той же підхід до розгляду даних та інструкцій зробив легкої завдання зміни самих програм. 

Принципи фон Неймана

У 1946 році група вчених на чолі з Джоном фон Нейманом (Г.Голдстайн, А. Беркс) опублікували статтю «Попередній розгляд логічної конструкції Електронно-обчислювального пристрою». У статті обгрунтовувалося використання двійкової системи для представлення даних в ЕОМ (переважно для технічної реалізації, простота виконання арифметичних і логічних операцій. До цього машини зберігали дані в десятковому вигляді) ^[1], висувалася ідея використання програмами спільної пам'яті. Ім'я фон Неймана було досить широко відомо в науці того часу, що відсунуло на другий план його співавторів, і дані ідеї отримали назву «Принципи фон Неймана».