Von Neumann mehaho: nalane ya ketsahalo ea lentsoe la

The mehaho ea av Neumann, hape e tsejoang e le av Neumann ea mohlala, kapa Princeton mehaho, e thehiloeng mokhoa o hlalosoang ka 1945, setsebi sa lipalo le sa fisiks John av Neumann ka tlaleho "The moralo wa pele" oa EDVAC k'homphieutha.

The mehaho oa potoloho

Tlaleho eo e hlalosa av Neumann mehaho temperaturdiagramm tsa elektroniki ya khomphuta ya hao tsa digital le likarolo e entsoeng ka diyuniti sebetsa, se se akaretsang:

• e mentlele mabaka unit trust;
• ngolisang tsa lab ea;
• taolo unit trust se se akaretsang sa thupelo ea ingolisa teng ke sefe le lenaneo stats;
• ya memori bakeng sa ho boloka ya data;
• e Link polokelo sesebediswa;
• input le khumo mekgwa.

Se boleloang ke ntshetsopeleng e ne e ka 'nete ea hore tlhahisoleseding efe kapa efe bolokwa ka tlhahisoleseding ya khomphuta ya hao ka sebelisoa ke lenaneo, eo ho eona ke buuoe, ya data kgethile ke ke a bapala ka nako e tšoanang, hobane ba ne ba arolelana bese tloaelehileng. E boletsoeng ka "moralo wa pele", e hlalosang le rasaense ea ho nahanoa ka se mehaho e lokela ho ba. Von Neumann bitsoa sena boemo ba "bottleneck", tseo hangata li lekanyetsang tshebetso ya tsamaiso.

Melao-motheo ea av Neumann mehaho

Digital ya khomphuta ya hao - k'homphieutha, ho a boloka e le lenaneo le kenyelletsa ditokiseletso litaelo lenaneo, ya data ho bala, ho ngola, 'me e boetse e akarelletsa ka tšohanyetso ho fihlella memoring ya (pheleu). Melao-motheo ea Architecture ke Johanne av Neumann boletsoeng ka mosebetsi oa hae oa "Morero o pele." Ho ea ka eena, lik'homphieutha bolokwa ka lenaneo memori kapa e ne e le ntlafatso tse fetang taolo ea lik'homphieutha, tse kang ENIAC. bobeli e ne e etselitsoe ka ho beha fapoha, 'me kenyeletswa ha setsiba sa, ho fellang ka routing ya data le taolo ka matshwao a medumo pakeng tsa litene tse fapa-fapaneng tsa tshebetso. Ka boholo ba ya memori ho le boetse le sebelisoa ke lik'homphieutha morao-rao ka tsela ena. Ka tsela eo ya khomphuta ya hao mehaho av Neumann e fapaneng, mohlala, ho tloha Harvard, e le hore ha ho a sebelisa ba ka sehloohong le lefaru la hlooho.

prehistory

Lik'homphieutha pele ba ile ba fuoa lenaneo tsepamisitsoeng. Ba bang ba lik'homphieutha haholo bonolo ntse sebelisa moralo ona kapa bakeng sa merero ea tsela e bonolo kapa ho koetlisoa. Ka mohlala, komporong khalekhuleita ke e boetse e ya khomphuta ya hao ka lenaneo tsepamisitsoeng. E ka sebetsa le lintho tsa motheo tsa lipalo, empa e ke ke ea sebelisoa e le lab lentsoe , kapa ho bapala lipapali tsa tšelisa. Ho fetola tsitsitseng mochini lenaneo hloka rewiring, tsosoloso kapa kopanngoa ha makala tsa sethusathuto ena. Lik'homphieutha pele-pele ba ne ba sa e le moqotetsane, ha ba ntse ba ba 'nile ba ba le ka lekhetlo la pele le bakeng sa merero ea saense. Reprogramming hlaha hamorao haholo 'me e ne tshebetso boima, kaha litšoantšo le literata le banknotes le ho ipolaea merero e qaqileng. Haholo-holo ho le thata e ne e le mokhoa oa ho modernization tsa 'meleng metjha e mochini hlaphoheloa. Ho ka 'na ha nka libeke tse tharo tlhomamiso ka ENIAC le ho leka ho etsa hore e sebetse.

A khopolo e ncha

Ka k'homphieutha, ho a boloka e le lenaneo mohopolong, tsohle fetotsoe. Bolokoa khopolong ea, ba moralo le sete ya litaelo. Sena se bolela hore mochine ka hang-hang fumana sete ya litaelo ho phetha dipalelo ena.

Moralo oa mananeo a joalo a amana le ho khoutu ho intša ho fetola. E mong oa dimela pele ho joalo e be ntho ne ho hlokahala-tharabololo ho eketsa kapa ho seng joalo fetola aterese karolo ea litaelo. O ne a beha ka letsoho ka merero pele. Sena se ile sa bohlokoa ka tlase ha li-index ngolisang le sa tobang a bua le e-ba le litšobotsi tse neng li tloaelehile ena ke mehaho ya khomphuta ya hao ea mechine John av Neumann. ea e sebelisang a mang - ho kenya ya data hangata e sebediswa kemisong ea litaelo tsa ka ditharollo hang-hang. Empa ba ikhopolang ho fetola khoutu ho ea bohōleng bo itseng e se e nyatsa hobane hangata ho thata ho utloisisa le ho debug. Ho phaella moo, o ile a boela ea e-ba thuso ya ka dipehelo tsa ho ikatisa le ho caching maano a ea processors ea kajeno.

Ka kakaretso, matla a ho tšoara litaelo ka ya data - sena ke sona se etsang assemblers, bakwadi, assemblers, gommate le liletsa tse ling tse nang le beha dintho khoneha ya mananeo km gana. Kahoo ho bua, ho ngola mananeo a ngola mananeo a. Ka tekanyo e e nyenyane, e iphetang e matla input le khumo tshebetso, tse kang manipulations BitBlt-setšoantšo khale kapa phikisele le vertex shaders ka morao-rao 3D-Grafiken, 'nile ha fumanoa ho ba thuso ho matha ka ntle thepa mosebedisi.

Ntshetsopeleng ya kgopolo ya go e bolokwa ka lenaneo memori.hlahloba

Setsebi sa lipalo Alan Turing, ea neng a thahasella ho bothata ea mabaka a thuto ea lipalo ka mor'a lipuo tsa Max Newman oa Univesithing ea Cambridge, o ile a ngola sehlooho se neng se ka 1936, ho ile ha hatisoa ka khatiso ea London thuto ea lipalo Society. Ho eona, o ile a hlalosa mochine inahaneloang, eo a bitsoa "ea bokahohleng e dikhomphiutha mochini", 'me eo hona joale e tsejoang e le ea Turing mochini bokahohleng. O ne a polokelo ke keng ba lekanngoa (ka terminologicos morao-rao - memoring ya), e nang le litaelo tse bobeli le boitsebiso, bo ileng ba bōptjoa le mehaho e. Von Neumann ile ka tloaelana le Turing nakong ea ha e ne e le ho etela moprofesa Cambridge ka 1935, 'me ka mokhoa oa ho ho sireletsa puong ea hae bongaka ka Institute Turing bakeng sa Thuto ea Advanced ka Princeton (New Jersey) ka 1936-1937.

Nosi Ji Presper Eckert le Dzhon Mochli, ea ileng a qapa ENIAC Sekolo sa motlakase Engineering Univesithing ea Pennsylvania, o ile a ngola mabapi le taba ea mochine, e leng boloka lenaneo mohopolong ka December 1943. Ha rera mochine e ncha, e EDVAC, Eckert o ile a ngola ka January 1944 hore e tla boloka ya data le mananeo a ka e ncha sesebelisoa addressable memoring ya ho sebedisa metallic mercury tieho. E ne e le ka lekhetlo la pele kahong ea mochine ikwetlisetse hore boloka le lenaneo mohopolong di lohothwang. Ka nako e tšoanang, o ile a le Mauchly ba ne ba sa hlokomela hore mosebetsi oa ho Turing (tšoantšetsoang tlase).

Ya khomphuta ya hao mehaho: Von Neumann molao-motheo

Von Neumann ho ne ho akarelletsa ho "Project Manhattan" ka laboratoring National Los Alamos, e hlokahalang e le palo e khōlō ea palelelo. Ho khahloa mo ho morero lehlabuleng la 1944 ENIAC. Ho na le o ile a kopanela le dipuisano ka k'homphieutha ntshetsopeleng EDVAC. Ka hara sehlopha sena, o ile a ngola e le pampiri le sehlooho se reng "Tlaleho ea pele e thaothelang sesole e ka EDVAC», e thehiloeng mosebetsi oa Eckert le Mauchly. E ne e felang ha mosebetsi-'moho ea hae Goldstein aba porojeke e ne le av Neumann (by tsela, Eckert le Mauchly ne ke hloletsoe litaba ena). Tokomane ena e se e bala ke e mengata e basebetsi-'moho le av Neumann Amerika le Europe 'me ba ne ba le tšusumetso e tebileng ho ba sethaleng latelang ea ho hōla k'homphieutha.

The melao-motheo ea av Neumann mehaho, e le boletsoeng ka "moralo wa pele," e ile ea ratoa ka bophara, ha Turing koahetsoeng tlaleho hae ka khalekhuleita elektronike, eo e se e hlalosa ka ho qaqileng ka boenjiniere le mananeo. Ho 'nile ha o ile a re le nehelano ea koloi ea ka mongoli oa, e neng e bitsoa jarolla ka ho iketsa go dirisiwang dikhomphiutha Engine (Ace). O hlahisa ka pel'a komiti ea phethahatso ea British National Physical laboratori ka 1946. Ka mor'a nakoana esita le ho kenngwa tshebetsong le atlehileng. tsa merero e sa tšoaneng Ace ne hlahisoa.

qala diporojeke tse di

Le porojeke ya ditokomane av Neumann le Turing hlalosang k'homphieutha boloka mohopolong lenaneo itseng, empa sehlooho se reng Von Neumann fihlellwa ajoa haholo sechaba, 'me mehaho ya khomphuta ya hao e ile ea tsejoa e le John av Neumann mehaho.

Ka 1945, Moprofesa Neumann, eo ka nako eo ba ile ba sebetsa ka sekolo le boenjiniere ea Philadelphia, moo a pele ENIAC e ile ea hahoa, o ile a ntša lebitsong la metsoalle ea hae tlaleha ka moralo utloahalang ea lik'homphieutha tsa digital. Tlaleho eo e fana ka tshisinyo toka qaqileng bakeng sa kaho ea mochine, e leng e ho tloha ba tsejoa e le EDVAC. O ne a feela sa tsoa se thehilweng ho Amerika, empa tlaleho e e bululetsoeng ho bōptjoa ha av Neumann EDSAC.

Maniacs le Joniacs

Ka 1947, Burks, Goldstein le av Neumann hatisitsoeng tlaleho e 'ngoe eo a koahela kaho ea mofuta o mong oa koloi (ena e tšoanang le nako), e neng e lokela ho ba ho itima lijo ka ho fetisisa, ea nang le bokhoni, mohlomong, ho phetha ho fihlela ho tshebetso 20,000 ka bobeli. Ba ile ba hlokomela hore bothata ba bileng le eona ka ho hahoa ha ho ne ho le ntshetsopele ya memori loketse, dikahare tseo kaofela ha tsona e lokela ho ba hang-hang le teng. Pele, ba ile ba kōpa ho sebelisa e khethehileng lephaka tube,, bitsoa Selectron, e neng e qapiloe ka laboratori ea Princeton. methapo joalo tse theko e phahameng, 'me le etse tsona thata haholo, haholo-holo haeba u sebelisa mehaho ena. Von Neumann o ile a etsa qeto ea ho haha koloi e thehiloeng memoring ya Williams o. mochini ena, eo e ile ea phethoa ka June 1952 ho Princeton, se ba tsebahala haholo MANIAC (kapa feela Maniacs). li entseng ka eona e bululetsoe ke bakeli ka kaho ea halofo dozen kapa le disebediswa tse ngata tse tšoanang, tse hona joale e ntse e hahoa ka Amerika 'me a bitsa metlae Johniacs.

melao-motheo ea pōpo ea

E mong oa ka ho fetisisa lik'homphieutha morao-rao tsa digital, embodying ntshetsopele le ntlafatso ka mokhoa oa palelelo jarolla ka ho iketsa ea elektronike e se e bontšitse ka National Physical laboratori ka Teddington, moo e neng e etselitsoe le hahiloeng ke sehlopha se senyenyane sa thuto ea lipalo, baenjiniere ba le baenjiniere ho etsa lipatlisiso, ka thuso ea 'maloa tsa lienjiniere tlhahiso ea ho tloha Senyesemane Electric Company Ltd. The thepa e ntse ka laboratoring, empa feela ka mochine o tsa semela haholo kholoanyane, e tsejoang e le jarolla ka ho iketsa go dirisiwang dikhomphiutha Engine. Empa, ho sa tsotellehe boima ba 'mele ba fokolang le dikahare tsa di-valve tse 800 feela thermionic, ho ke ho itima lijo ka ho fetisisa le ho tenyetseha tshephile mochine.

bopa dikgopolo tsa motheo le melao-motheo e sa bonahaleng le manolotsoeng sebelisa mechine e ba 'nile ba rerileng ka Dr. Turing motheong oa e tšoanang London thuto ea lipalo Society ka 1936, empa sebetsa ka mechine e joalo e UK e se e lieha ke ntoa. Ka 1945, ho hlahloba mathata a ho bōpa le disebediswa tse joalo a tsoela pele ka National Physical laboratori Dr. Vormsli, mookameli oa Lefapha la mmetse ya motheo wa laboratori. O ile a kopanela le Turing le sehlopha sa hae se senyenyane sa litsebi, le ho 1947 thero ea selelekela e ne e le ka ho lekaneng e tsoetseng pele ho lokafatsa ho thehoa ha sehlopha se khethehileng.

Lik'homphieutha pele ka mehaho av Neumann

Ka mo porojekeng e ea pele e hlalosa morero hore e se e sebelisoa ke diyunivesithi tse ngata le mekhatlo e ho haha lik'homphieutha tsa bona. Har'a bona, feela ILLIAC ORDVAC le na le e sebeletsanang le yona taeo e disete.

Classic av Neumann mehaho ile akarelelitsoeng ho ka Manchester mochini nyane liteko (SSEM), ba mo reneketsa Baby Univesithing ea Manchester, e entsoeng lona le atlehileng.-launch pele ba sesebelisoa eo tšoereng lenaneo memori, 21 June 1948.

EDSAC Univesithing ea Cambridge, pele e sebetsang ea elektronike ya khomphuta ya hao ea mofuta ona, e ne e qala ka katleho ka lekhetlo la pele ka May 1949.

Ntshetsopeleng ya dikai le bōptjoa

IBM SSEC ne le monyetla oa ho nahana ka litaelo ho ka ya data le ile phatlalatsa o ile a bontša la 27 January, 1948. Bokhoni bona e tiisa ka US Pat. Leha ho le joalo, e ne e le mokhoa o sa fellang electromechanical mochini, ho ena le ho feta ka botlalo lintho tsa elektronike. Ka liketso, litaelo ba ne ba bala ho tloha theipi pampiri ka lebaka la memoring ya lona feela.

Lesea e ne e le ea pele ka botlalo lintho tsa elektronike ya khomphuta ya hao ho matha mananeo a bolokiloeng. Ho boate lenaneo matha metsotso 52, 21 June 1948 ka mora ho qala le manolotsoeng e bonolo ho arola manolotsoeng eo e bontša hore linomoro tse peli tse coprime.

ENIAC ile fetotsoeng ho sebetsa ka k'homphieutha a sa hlabolohang bakeng sa ho bala-feela, empa ka mehaho e tšoanang, 'me e se e ile a bontša ka ho la 16 September, 1948, le tlhomelo ya lenaneo Adele Goldstein hlophisitse ka thuso ea av Neumann.

BINAC qeta mananeo a 'maloa teko ka February, March le April 1949, le hoja ho ile ha phethoa ho fihlela September 1949. Ho phaella moo, o balehela ho lona teko ba ileng ba tsoa (ba bang ba le atlehileng.) tse ling lik'homphieutha tsa elektronike, e leng tšobotsi ea mehaho ena. Von Neumann, ka tsela eo, 'me a tsoela pele ho sebetsa ka "Manhattan" porojeke. Ke ebe monna oa tenyetseha.

Ho iphetola ha lintho ba tsamaiso ea libese mehaho

Ka lilemo tse mashome, se a ntse a 60s le 70s, lik'homphieutha ka kakaretso ba ba nyenyane le lebelo, sephetho le ka ho iphetola ha lintho hore e undergone k'homphieutha mehaho av Neumann. Ka mohlala, bontshiweng tsa input le khumo memori kapa o dumella fapaneng disebedisweng tse ding, ya data, le litaelo tse mabapi le kamoo ho kenyeletsa ka tsamaiso eo e tla sebetswa, lula hlooho. tsamaiso e khopo A bese e ka sebelisoa ho fana ka tsamaiso modular le menyenyane. Sena e ka linako tse ling e bitsoang "tokafatsen" ba mehaho. Ka lilemo tse mashome a morago ga moo, ka linako tse ling microcontrollers e bonolo ha ba sebelise tse hlahang ho le mohlala tloaelehileng e le hore ba fokotsa litšenyehelo le boholo. Empa lik'homphieutha kholo latela mehaho e thehilweng, ha ba ntse ba ba a phaella ka makgetha a ho ho ntlafatsa tshebetso.