ть в основі трансляції - перекладу тексту програми з мови високого рівня на мову конкретної обчислювальної машини.
Принцип адресності
Структурно основна пам'ять складається з пронумерованих осередків, причому процесору в довільний доступна кожна осередок. Двійкові коди команд і даних розділяються на одиниці інформації, звані словами, і зберігаються в комірках пам'яті, а для доступу до них використовуються номери відповідних осередків - адреси.
Принцип програмного керування
Всі обчислення, передбачені алгоритмом рішення завдання, повинні бути представлені у вигляді програми, що складається з послідовності керуючих слів - команд. Кожна команда наказує деяку операцію з набору операцій, реалізованих обчислювальною машиною. Команди програми зберігаються в послідовних комірках пам'яті обчислювальної машини і виконуються в природній послідовності, тобто в порядку їх положення в програмі. При необхідності, за допомогою спеціальних команд, ця послідовність може бути змінена. Рішення про зміну порядку виконання команд програми приймається або на підставі аналізу результатів попередніх обчислень, або безумовно.
Принцип двійкового кодування
Згідно з цим принципом, вся інформація, як дані, так і команди, кодуються двійковими цифрами 0 і 1. Кожен тип інформації представляється двійковій послідовністю і має свій формат. Послідовність бітів у форматі, що має певний сенс, називається полем. У числової інформації зазвичай виділяють поле знака і поле значущих розрядів. У форматі команди можна виділити два поля: поле коду операції і поле адрес.
Комп'ютери, побудовані на принципах фон Неймана
За планом, першим комп'ютером, побудованим з архітектури фон Неймана, повинен був стати EDVAC, проте до 1951 року EDVAC не був запущений через технічних труднощів у створенні надійної комп'ютерної пам'яті і розбіжностей в групі розробників. Інші науково-дослідні інститути, ознайомившись з ЕНІАК і проектом EDVAC, зуміли вирішити ці проблеми набагато раніше. Першими сім'ю комп'ютерами, в яких були реалізовані основні особливості архітектури фон Неймана, були:
прототип - Манчестерська мала експериментальна машина - Манчестерський університет, Великобританія, 21 червня 1948; - Кембриджський університет, Великобританія, 6 травня 1949 року;
Манчестерський Марк I - Манчестерський університет, Великобританія, 1949 год; - США, квітень чи серпень 1949 року; Mk 1 - Австралія, листопад 1949 року; - США, 9 травня 1950 року- США, серпень 1 949 року - фактично запущений в 1952 році;
У СРСР першою повністю електронною обчислювальною машиною близькою до принципам фон Неймана стала МЕСМ, побудована Лебедєвим (на базі київського Інституту електротехніки АН УРСР), що пройшла державні приймальні випробування в грудні 1951 року.
Вузьке місце архітектури фон Неймана
Спільне використання шини для пам'яті програм і пам'яті даних призводить до вузькому місцю архітектури фон Неймана, а саме обмеження пропускної здатності між процесором і пам'яттю в порівнянні з об'ємом пам'яті. Через те, що пам'ять програм і пам'ять даних не можуть бути доступні в один і той же час, пропускна здатність є значно меншою, ніж швидкість, з якою процесор може працювати. Це серйозно обмежує ефективну швидкодію при використанні процесорів, необхідних для виконання мінімальної обробки на великих обсягах даних. Процесор постійно змушений чекати необхідних даних, які будуть передані в пам'ять або з пам'яті. Так як швидкість процесора і об'єм пам'яті збільшувалися набагато швидше, ніж пропускна здатність між ними, вузьке місце стало великою проблемою, серйозність якої зростає з кожним новим поколінням процесорів.
Термін «вузьке місце архітектури фон Неймана» ввів Джон Бекус в 1977 у своїй лекції «Can Programming Be Liberated from the Von Neumann Style?», яку він прочитав при врученні йому Премії Тьюринга
Гарвардська архітектура - архітектура ЕОМ, відмітними ознаками якої є:
. Своїх інструкцій і сховище даних являють собою різні фізичні пристрої.
. Канал інструкцій і канал даних також фізично розділені.
Архітектура була розроблена Говардом Ейкен в кінці 1930-х років в Гарвардському університеті.
У 30-х роках уряд США доручило Гарвардскому і Прінстонського університету розробити архітектуру ЕОМ для військово-морської артилерії. І в кінці 1930-х років в Гарвардському університеті Говардом Ейкен була розроблена архітектура звана по імені цього університету. Однак, перемогла розробка Прінстонського університету (більш відома як архітектура фон ...
