וואָן Neumann אַרקאַטעקטשער: געשיכטע פון פּאַסירונג פון די טערמין

די אַרקאַטעקטשער פון דורך Neumann, אויך באקאנט ווי די דורך Neumann מאָדעל, אָדער פּרינסטאַן אַרקאַטעקטשער, באזירט אויף דעם אופֿן דיסקרייבד אין 1945, מאַטעמאַטיקער און פיסיסיסט יוחנן דורך Neumann אין דעם באַריכט "דער ערשטער פּלאַן" פון אַ קאָמפּיוטער עדוואַק.

די קרייַז אַרקאַטעקטשער

דער באַריכט דיסקרייבד די דורך Neumann אַרקאַטעקטשער דיאַגראַמע פון די עלעקטראָניש דיגיטאַל קאָמפּיוטער מיט פּאַרץ קאַנסיסטינג פון פּראַסעסינג וניץ, קאַמפּרייזינג:

• אַ אַריטמעטיק לאָגיק אַפּאַראַט;
• רעדזשאַסטערז פון די פּראַסעסער;
• די קאָנטראָל אַפּאַראַט קאַמפּרייזינג אַ לימעד רעגיסטרירן און דער פּראָגראַם טאָמבאַנק;
• אַ זכּרון פֿאַר סטאָרינג דאַטן;
• אַ פונדרויסנדיק סטאָרידזש מיטל;
• ינפּוט און רעזולטאַט מעקאַניזאַמז.

די טייַטש פון אַנטוויקלונג קאָנסיסטעד אין די פאַקט אַז קיין אינפֿאָרמאַציע סטאָרד אויף די קאָמפּיוטער אינפֿאָרמאַציע קענען ווערן געניצט דורך דעם פּראָגראַם, אין וואָס די אָפּעראַציע, די אויסגעקליבן דאַטע קענען ניט זיין פּלייַעד אין דער זעלביקער צייַט, ווייַל זיי טיילן אַ פּראָסט ויטאָבוס. עס איז דערמאנט אין דער "ערשטער פּלאַן", וואָס באשרייבט די געלערנטער געדאַנק וועגן וואָס אַרקאַטעקטשער זאָל זיין. וואָן Neumann גערופֿן דעם סיטואַציע "באַטאַלנעק", וואָס אָפֿט לימאַץ די אויפֿפֿירונג פון דעם סיסטעם.

די פּרינציפּן פון דורך Neumann אַרקאַטעקטשער

דיגיטאַל קאָמפּיוטער - אַ קאָמפּיוטער, סטאָרינג אַ פּראָגראַם וואס קאַמפּרייזיז פּראָגראַם ינסטראַקשאַנז, דאַטן לייענען, שרייבן, און אויך כולל Random צוטריט זיקאָרן (באַראַן). פּרינסיפּלעס פון אַרטשיטעקטורע דורך יוחנן דורך Neumann אַוטליינד אין זיין ווערק "דער ערשטער פּרויעקט." לויט צו אים, קאָמפּיוטערס סטאָרד אין די פּראָגראַם זכּרון זענען געווען אַ פֿאַרבעסערונג איבער די קאָנטראָל פון קאָמפּיוטערס, אַזאַ ווי עניאַק. די יענער איז געווען פּראָוגראַמד דורך באַשטעטיקן די סוויטשיז, און ינסערשאַן פון די לאַטע, ריזאַלטינג אין רוטינג דאַטן און קאָנטראָל סיגנאַלז צווישן די פאַרשידן פונקטיאָנאַל בלאַקס. אין די וואַסט מערהייַט פון זכּרון איז אויך געניצט דורך מאָדערן קאָמפּיוטערס אין דעם וועג. אזוי קאָמפּיוטער אַרקאַטעקטשער דורך Neumann איז אַנדערש, למשל, פֿון האַרוואַרד, אַזוי אַז עס טוט נישט נוצן די הויפּט און קאַש זכּרון.

פּרעהיסטאָרי

דער ערשטער קאָמפּיוטערס האבן געגעבן אַ פאַרפעסטיקט פּראָגראַם. עטלעכע זייער פּשוט קאָמפּיוטערס נאָך נוצן דעם פּלאַן אָדער פֿאַר פּאַשטעס אָדער טריינינג צוועקן. לעמאָשל, אַ דעסקטאַפּ קאַלקולאַטאָר איז אויך אַ קאָמפּיוטער מיט אַ פאַרפעסטיקט פּראָגראַם. עס קענען אַרבעטן מיט די באַסיקס פון מאטעמאטיק, אָבער עס קענען ניט זיין געוויינט ווי אַ וואָרט פּראַסעסער , אָדער אַ גאַמעס קאַנסאָול. טשאַנגינג די פאַרפעסטיקט מאַשין פּראָגראַם ריקווייערז רעווירינג, ריסטראַקטשערינג אָדער ריאָרגאַנאַזיישאַן פון די אַפּאַראַט. די ערליאַסט קאָמפּיוטערס זענען נישט אַזוי שמאָל, ווי זיי האָבן שוין דעוועלאָפּעד פֿאַר די ערשטער מאָל און פֿאַר SCIENTIFIC צוועקן. רעפּראָגראַממינג ארויס פיל שפּעטער און עס איז געווען אַ לאַבאָריאַס פּראָצעס, זינט די בלאָק דייאַגראַמז און באַנקנאָטעס און סאָף דיטיילד דיזיינז. ספּעציעל שווער איז געווען דער פּראָצעס פון מאָדערניזירונג פון די גשמיות מאַשין אָפּזוך טשאַנאַלז. עס קען נעמען דרייַ וואָכן ינסטאַלירונג אויף עניאַק און טריינג צו מאַכן עס אַרבעט.

א נייַ געדאַנק

מיט אַ קאָמפּיוטער, סטאָרינג אַ פּראָגראַם אין זכּרון, אַלץ געביטן. סטאָרד אין זיקאָרן, זיי זענען פּלאַן מיט אַ סכום פון ינסטראַקשאַנז. דעם מיטל אַז די מאַשין קענען מיד באַקומען אַ סכום פון ינסטראַקשאַנז צו פירן אויס די חשבונות.

דער פּלאַן פון אַזאַ מגילה דערציילט צו די זיך-מאָדיפיינג קאָד. איינער פון די ערשטער געוויקסן פֿאַר אַזאַ אַ כייפעץ איז געווען אַ דאַרפֿן פֿאַר אַ אַלגערידאַם צו פאַרגרעסערן אָדער אַנדערש טוישן די אַדרעס טייל פון קאַמאַנדז. ער איז געווען געשטעלט מאַניואַלי אין פרי דיזיינז. דעם געווארן ווייניקער וויכטיק ווען אינדעקס רעדזשאַסטערז און ומדירעקט אַדרעסינג געווארן פּראָסט טשאַראַקטעריסטיקס באזעסענע דורך די קאָמפּיוטער אַרקאַטעקטשער פון יוחנן דורך Neumann מאשינען. אנדערע ניצט - צו אַרייַנלייגן אָפט געניצט דאַטן אין די טייַך פון קאַמאַנדז מיט באַלדיק סאַלושאַנז. אָבער די זיך-מאָדיפיינג קאָד צו אַ גרויס מאָס האט שוין קריטיקירט ווייַל עס איז יוזשאַוואַלי שווער צו פֿאַרשטיין און דיבאַג. אין דערצו, ער אויך פּרוווד צו זיין ינעפפעקטיווע אין טערמינען פון רעפּראָדוקציע און קאַטשינג סקימז פון מאָדערן פּראַסעסערז.

דורך און גרויס, די פיייקייַט צו מייַכל ינסטראַקשאַנז ווי דאַטע - דעם איז וואָס מאכט אַססעמבלערס, זאַמלערס, אַססעמבלערס, לאָודערז און אנדערע אינסטרומענטן מיט מעגלעך אַבדזשעקס פון אָטאַמייטיד פּראָגראַממינג. אַזוי צו רעדן, צו שרייַבן מגילה אַז שרייַבן מגילה. אויף אַ קלענערער וואָג, ריקערינג טיף ינפּוט און רעזולטאַט אַפּעריישאַנז, אַזאַ ווי ביטבלט-בילד מאַניפּיאַליישאַנז פּרימיטיוו אָדער פּיקסעל און ווערטעקס שאַדערס אין מאָדערן 3 ד-graphics, האָבן שוין געפֿונען צו זיין ינעפפעקטיווע צו לויפן אָן באַניצער ויסריכט.

אַנטוויקלונג פון אַ באַגריף סטאָרד אין די פּראָגראַם זכּרון

מאַטעמאַטיקער אַלאַן טורינג, וואס האט אַן אינטערעס אין די פּראָבלעם פון מאַטאַמאַטיקאַל לאָגיק נאָך מאַקס נומאַן ס רעפֿעראַטן ביי קיימברידזש אוניווערסיטעט, געשריבן אַן אַרטיקל אין 1936, עס איז ארויס אין די אויסגאבע פון די לאָנדאָן מאַטאַמאַטיקאַל חברה. אין עס, ער דיסקרייבד אַ כייפּאַטעטיקאַל מאַשין, וואָס ער האָט גערופֿן "וניווערסאַל קאַמפּיוטינג מאַשין", און וואָס איז איצט באקאנט ווי אַ וניווערסאַל טורינג מאַשין. זי האט Infinite סטאָרידזש (אין מאָדערן טערמינאָלאָגיע - זיקאָרן), וואָס קאַנטיינד ביידע ינסטראַקשאַנז און דאַטן, וואָס איז געווען Created און די אַרקאַטעקטשער. וואָן Neumann געווארן באַקאַנט מיט טורינג אין אַ צייַט ווען ער איז געווען אַ באזוכן פּראָפעסאָר אין קיימברידזש אין 1935, און אין די לויף פון דעפענדינג זייַן דאַקטעראַל דיסערטיישאַן בייַ די טורינג אינסטיטוט פֿאַר אַוואַנסירטע לערנען אין פּרינסטאַן (ניו זשערסי) אין 1936-1937.

ינדעפּענדענטלי דזשי פּרעספּער עקקערט און דזשאָן מאָטשלי, וואס דעוועלאָפּעד עניאַק שולע פון עלעקטריקאַל אינזשעניריע אין דער אוניווערסיטעט פון פּעננסילוואַניאַ, געשריבן וועגן דעם באַגריף פון די מאַשין, וואָס סטאָרז די פּראָגראַם אין זיקאָרן אין דעצעמבער 1943. ווען פּלאַנירונג אַ נייַ מאַשין, דער עדוואַק, עקקערט געשריבן אין יאנואר 1944 אַז עס וועט קראָם די דאַטן און מגילה אין די נייַ מיטל אַדדרעססאַבלע זיקאָרן ניצן מעטאַלליק קוועקזילבער פאַרהאַלטן. עס איז געווען די ערשטער מאָל די קאַנסטראַקשאַן פון אַ פיר מאַשין אַז סטאָרז די פּראָגראַם אין זיקאָרן האָבן שוין פּראָפּאָסעד. אין דער זעלביקער צייַט, ער און מאַוטשלי זענען נישט אַווער פון די אַרבעט פון טורינג (פּיקטשערד ונטער).

קאָמפּיוטער אַרקאַטעקטשער: וואָן Neumann פּרינציפּ

וואָן Neumann איז געווען ינוואַלווד אין די "מאַנהאַטטאַן פּראָיעקט" אין די נאַשאַנאַל לאַבאָראַטאָרי אין לאס אַלאַמאָס, וואָס required אַ ריזיק סומע פון קאַמפּיאַטיישאַן. עס געצויגן אים צו די פּרויעקט אין די זומער פון 1944 עניאַק. עס ער זיך איינגעשריבן די דיסקוסיעס אויף דער אַנטוויקלונג עדוואַק קאָמפּיוטער. ין דעם גרופּע, ער געשריבן אַ פּאַפּיר ענטייטאַלד "א ערשטער פּלאַן מעלדונג אויף די עדוואַק», באזירט אויף די אַרבעט פון עקקערט און מאַוטשלי. עס איז געווען ונפינישעד ווען זייַן קאָלעגע גאָלדשטיין צעשיקט פּרויעקט מיט דורך Neumann (דורך די וועג, עקקערט און מאַוטשלי זענען סטאַנד דעם נייַעס). דעם דאָקומענט האט שוין לייענען דורך דאַזאַנז פון חברים דורך Neumann אין אַמעריקע און אייראָפּע און האט אַ טיף פּראַל אויף די ווייַטער בינע פון קאָמפּיוטער אַנטוויקלונג.

די גרונט פּרינציפּן פון דורך Neumann אַרקאַטעקטשער, ווי שטעלן אויס אין די "ערשטער פּלאַן," גאַינעד ברייט פּאָפּולאַריטעט, בשעת טורינג באדעקט איר מעלדונג אויף די עלעקטראָניש קאַלקולאַטאָר, וואָס האט שוין דיסקרייבד אין דעטאַל אין די ינזשעניעריע און פּראָגראַממינג. עס האט שוין סטייטיד און פּרעזענטירונג פון דער מחבר 'ס מאַשין, וואָס איז געווען האָט גערופֿן דעם אָטאַמאַטיק קאָמפּוטינג ענגינע (מויז). ער דערלאנגט עס צו די יגזעקיאַטיוו קאמיטעט פון די בריטיש נאַשאַנאַל גשמיות לאַבאָראַטאָרי אין 1946. נאָך אַ בשעת אַפֿילו די מצליח ימפּלאַמענטיישאַן פון די פאַרשידן מויז דיזיינז זענען Produced.

אָנהייבן פּראַדזשעקס

און די פּרויעקט פון דורך Neumann און טורינג דאקומענטן באשרייבט אַ קאָמפּיוטער סטאָרינג אין זיקאָרן אַ ספּעציפיש פּראָגראַם, אָבער דער אַרטיקל וואָן Neumann אַטשיווד גרעסער סערקיאַליישאַן אין די געזעלשאַפט, און קאָמפּיוטער אַרקאַטעקטשער איז געווארן באקאנט ווי יוחנן דורך Neumann אַרקאַטעקטשער.

אין 1945, לעקטורער Neumann, וואס דעמאָלט געארבעט אין די ינזשעניעריע שולע אין פֿילאַדעלפֿיע, ווו ער ערשטער עניאַק איז געווען געבויט, זיינען אויף ביכאַף פון זיין חברים באַריכט אויף די לאַדזשיקאַל פּלאַן פון דיגיטאַל קאָמפּיוטערס. דער באַריכט גיט אַ פאַירלי דיטיילד פאָרשלאָג פֿאַר די קאַנסטראַקשאַן פון די מאַשין, וואָס האט זינט ווערן באקאנט ווי די עדוואַק. זי האט בלויז לעצטנס איז געגרינדעט אין אַמעריקע, אָבער אַ באַריכט האט ינספּייערד די שאַפונג פון די דורך Neumann עדסאַק.

מאַניאַקס און דזשאָניאַקס

אין 1947, בורקס, גאָלדשטיין און דורך Neumann ארויס אן אנדער באַריכט וואָס באדעקט די קאַנסטראַקשאַן פון אן אנדער טיפּ פון מאַשין (דעם צייַט פּאַראַלעל), וואָס איז געמיינט צו זיין גאָר שנעל, טויגעוודיק, טאָמער, צו פירן אַרויף צו 20,000 אַפּעריישאַנז פּער סעקונדע. זיי אנגעוויזן אַז די אַנריזאַלווד פּראָבלעם אין די קאַנסטראַקשאַן פון עס איז געווען די אַנטוויקלונג פון אַ פּאַסיק זכּרון, אַלע די אינהאַלט פון וועלכע מוזן ווערן מיד בנימצא. ערשטער, זיי פּראָפּאָסעד צו נוצן אַ ספּעציעל וואַקוום רער, האָט גערופֿן דעם סעלעקטראָן, וואָס איז געווען ינווענטאַד אין די פּרינסטאַן לאַבאָראַטאָריע. אַזאַ טובז זענען טייַער, און מאַכן זיי זייער שווער, ספּעציעל אויב איר זענט ניצן דעם אַרקאַטעקטשער. וואָן Neumann דערנאָך באַשלאָסן צו בויען אַ מאַשין באזירט אויף ווילליאַמס ס זיקאָרן. דעם מאַשין, וואָס איז געווען געענדיקט אין יוני 1952 בייַ פּרינסטאַן, האט ווערן וויידלי באקאנט מאַניאַק (אָדער נאָר מאַניאַקס). זייַן פּלאַן איז ינספּייערד דורך די קריייטערז אויף די קאַנסטראַקשאַן פון די האַלב-טוץ אָדער מער ענלעך דעוויסעס, וואָס זענען איצט ווייל געבויט אין אַמעריקע און האָט גערופֿן קאָמיקער דזשאָהניאַקס.

שאַפונג פּרינציפּן

איינער פון די מערסט מאָדערן דיגיטאַל קאָמפּיוטערס, ימבאַדיינג אַנטוויקלונג און פֿאַרבעסערונג אין די טעכניק פון אָטאַמאַטיק עלעקטראָניש קאַמפּיאַטיישאַן האט שוין דעמאַנסטרייטיד בייַ די נאַשאַנאַל גשמיות לאַבאָראַטאָרי אין Teddington, ווו עס איז דיזיינד און געבויט דורך אַ קליין גרופּע פון מאַטאַמאַטישאַנז, ענדזשאַנירז און פאָרשונג ענדזשאַנירז, מיט די הילף פון אַ נומער פון פּראָדוקציע ענדזשאַנירז פון די ענגליש עלעקטריק פֿירמע לטד די עקוויפּמענט איז נאָך אין דער לאַבאָראַטאָריע, אָבער בלויז ווי אַ פּראָוטאַטייפּ פון אַ פיל גרעסערע געוויקס, וואָס איז באַוווסט ווי דער אָטאַמאַטיק קאָמפּוטינג ענגינע. אבער, טראָץ דער לעפיערעך קליין וואָג און צופרידן פון בלויז 800 טהערמיאָניק וואַלווז, עס איז אַ גאָר שנעל און ווערסאַטאַל קאַונטינג מאַשין.

יקערדיק קאַנסעפּס און אַבסטראַקט פּרינציפּן כעזשבן ניצן מאשינען האָבן שוין פאָרמולאַטעד דורך ד"ר טורינג אויף דער באזע פון דער זעלביקער לאָנדאָן מאַטאַמאַטיקאַל חברה אין 1936, אָבער אַרבעט אויף אַזאַ מאשינען אין די וק האט שוין דילייד דורך דער מלחמה. אין 1945, די דורכקוק פון די פּראָבלעמס פון קריייטינג אַזאַ דעוויסעס געצויגן אין דער נאַציאָנאַלער גשמיות לאַבאָראַטאָרי ד"ר וואָרמסלי, סופּערינטענדענט פון די דעפּאַרטמענט פון מאטעמאטיק לאַבאָראַטאָרי. ער זיך איינגעשריבן די טורינג און זיין קליין קאָלעקטיוו פון עקספּערץ, און צו די 1947 פּרילימאַנערי פּלאַנירונג איז געווען גענוג אַוואַנסירטע צו באַרעכטיקן די פאַרלייגן פון אַ ספּעציעל גרופּע.

דער ערשטער קאָמפּיוטערס אויף די דורך Neumann אַרקאַטעקטשער

דער ערשטער פּרויעקט באשרייבט אַ סכעמע אַז האט שוין געניצט דורך פילע אוניווערסיטעטן און קאָרפּעריישאַנז צו בויען זייער אייגן קאָמפּיוטערס. צווישן זיי, נאָר ילליאַק אָרדוואַק און האָבן קאַמפּאַטאַבאַל לימעד שטעלט.

קלאסישע דורך Neumann אַרקאַטעקטשער איז געווען ימבאַדיד אין מאַנטשעסטער קליין יקספּערמענאַל מאַשין (ססעם), ניקניימד בעיבי אין דעם אוניווערסיטעט פון מאַנטשעסטער, וואָס געמאכט זייַן ערשטער מצליח קאַטער פון די מיטל אַז האלט די פּראָגראַם זכּרון, 21 יוני 1948.

עדסאַק אוניווערסיטעט פון קיימברידזש, דער ערשטער פּראַקטיש עלעקטראָניש קאָמפּיוטער פון דעם מין, איז געווען לאָנטשט הצלחה דער ערשטער מאָל אין מייַ 1949.

די אַנטוויקלונג פון די Created מאָדעלס

יבם ססעק האט די געלעגנהייט צו באַטראַכטן די ינסטראַקשאַנז ווי דאַטע און איז געווען פּובליקלי דעמאַנסטרייטיד 27 יאנואר 1948. דעם פיייקייַט איז אַפפירמעד אין יו פּאַט. אָבער, עס איז געווען טייל עלעקטראָמעטשאַניקאַל מאַשין, אלא ווי אַ גאָר עלעקטראָניש. אין פיר, די ינסטראַקשאַנז זענען לייענען פון פּאַפּיר טופּען ווייַל פון זייַן באגרענעצט זיקאָרן.

בעיבי איז געווען דער ערשטער גאָר עלעקטראָניש קאָמפּיוטער צו לויפן די סטאָרד מגילה. עס פאַקטאָרינג פּראָגראַם געלאָפֿן פֿאַר 52 מינוט, 21 יוני 1948 נאָך סטאַרטינג און אַ פּשוט כעזשבן דיוויידינג די כעזשבן וואָס ווייזט אַז די צוויי נומערן זענען קאָפּרימע.

עניאַק איז געווען modified צו אַרבעטן ווי אַ פּרימיטיוו קאָמפּיוטער פֿאַר לייענען-בלויז, אָבער אויף דער זעלביקער אַרקאַטעקטשער, און האט שוין דעמאַנסטרייטיד דורך סעפּטעמבער 16, 1948, און די קאַטער פון אַדעל גאָלדשטיין פּראָגראַם אָרגאַניזירט מיט דער הילף פון דורך Neumann.

בינאַק אויסגעגעבן עטלעכע פּרובירן מגילה אין February, מאַרץ און אַפּריל 1949, כאָטש עס איז געווען ניט געענדיקט ביז סעפּטעמבער 1949. אין דערצו, פּרובירן ראַנז זענען געטראגן אויס (עטלעכע מצליח) אנדערע עלעקטראָניש קאָמפּיוטערס, וואָס איז כאַראַקטעריסטיש פון די אַרקאַטעקטשער. וואָן Neumann, דורך די וועג, און געצויגן צו אַרבעטן אויף די "מאַנהאַטטאַן" פּרויעקט. אַז ס 'אַזאַ אַ ווערסאַטאַל מענטש.

עוואַלושאַן פון די ויטאָבוס סיסטעם אַרקאַטעקטשער

דורך די דעקאַדעס, שוין אין די 60 ס און 70 ס, קאָמפּיוטערס אין אַלגעמיין האָבן ווערן קלענערער און Faster, ריזאַלטינג אין אַ עוואָלוציע אַז האט אַנדערגאָן די קאָמפּיוטער אַרקאַטעקטשער דורך Neumann. למשל, דער אַרויסווייַזן פון די ינפּוט און רעזולטאַט זיקאָרן אַלאַוז די ריספּעקטיוו דעוויסעס, דאַטן, און ינסטראַקשאַנז אויף ווי צו ויסשטימען אין די סיסטעם וואָס וועט זיין פּראַסעסט, בלייַבן אין זיקאָרן. א ויטאָבוס סיסטעם זאל ווערן געניצט צו צושטעלן אַ מאַדזשאַלער סיסטעם מיט קלענערער. דאס איז א מאל האָט גערופֿן דעם "ראַטיאָנאַליזאַטיאָן" פון אַרקאַטעקטשער. אין סאַבסאַקוואַנט דעקאַדעס, מאל פּשוט מיקראָקאָנטראָללערס טאָן ניט נוצן עטלעכע פֿעיִקייטן פון אַ טיפּיש מאָדעל אין סדר צו רעדוצירן די קאָסטן און גרייס. אבער גרויס קאָמפּיוטערס נאָכפאָלגן די געגרינדעט אַרקאַטעקטשער, ווי זיי האָבן צוגעלייגט פֿעיִקייטן צו פֿאַרבעסערן פאָרשטעלונג.