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除了冯诺依曼结构的计算机还有其它结构的计算机吗?

发布时间:2019-08-08 21:01 来源:未知 编辑:admin

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  有的,以下内容转自百度百科。冯·诺依曼体系结构-非诺依曼化传统的冯·诺依曼型计算机从本质上讲是采取串行顺序处理的工作机制,即使有关数据巳经准备好,也必须逐条执行指令序列。而提高计算机性能的根本方向之一是并行处理。因此,近年来人们谋求突破传统冯·诺依曼体制的束缚,这种努力被称为非诺依曼化。对所谓非诺依曼化的探讨仍在争议中,一般认为它表现在以下三个方面的努力。 (1)在冯·诺依曼体制范畴内,对传统冯·诺依曼机进行改造,如采用多个处理部件形成流水处理, 依靠时间上的重叠提高处理效率;又如组成阵列机结构,形成单指令流多数据流,提高处理速 度。这些方向已比较成熟,成为标准结构; (2)用多个冯·诺依曼机组成多机系统,支持并行算法结构。这方面的研究目前比较活跃; (3)从根本上改变冯·诺依曼机的控制流驱动方式。例如,采用数据流驱动工作方式的数据流计算 机,只要数据已经准备好,有关的指令就可并行地执行。这是真正非诺依曼化的计算机,它为并 行处理开辟了新的前景,但由于控制的复杂性,仍处于实验探索之中。 哈弗结构 特点: 使用两个独立的存储器模块,分别存储指令和数据,每个存储模块都不允许指令和数据并存,以便实现并行处理; 具有一条独立的地址总线和一条独立的数据总线,利用公用地址总线访问两个存储模块(程序存储模块和数据存储模块),公用数据总线则被用来完成程序存储模块或数据存储模块与CPU之间的数据传输; 两条总线由程序存储器和数据存储器分时共用 在典型情况下,完成一条指令需要3个步骤,即:取指令、指令译码和执行指令。从指令流的定时关系也可看出冯.诺曼结构与哈佛结构处理方式的差别。举一个最简单的对存储器进行读写操作的指令,指令1至指令3均为存、取数指令,对冯.诺曼结构处理器,由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取,经由同一总线传输,因而它们无法重叠执行,只有一个完成后再进行下一个。 如果采用哈佛结构处理以上同样的3条存取数指令,如下图所示,由于取指令和存取数据分别经由不同的存储空间和不同的总线,使得各条指令可以重叠执行,这样,也就克服了数据流传输的瓶颈,提高了运算速度。 哈佛结构强调了总的系统速度以及通讯和处理器配置方面的灵活性。 TI 公司DSP采用的改进型哈佛结构其改进之处在于 在数据总线和程序总线之间进行局部的交叉连接。这一改进允许数据存放在程序存储器中,并被算术运算指令直接使用,增强了芯片的灵活性。只要调度好两个独立的总线就可使处理能力达到最高,以实现全速运行。改进的哈佛结构还可使指令存储在高速缓存器中(Cache),省去了从存储器中读取指令的时间,大大提高了运行速度。

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