Von-Neumann-Rechner

Der Von-Neumann-Rechner ist eine Rechnerarchitektur, die von John von Neumann bereits in den 40er Jahren entwickelt wurde und heute noch in den meisten Rechnerarchitekturen Verwendung findet.


Die Funktionseinheiten des Von-Neumann-Rechners

Zum Grundkonzept des Von-Neumann-Rechners gehören die Teilsysteme: Eingabeeinheit, Zentraleinheit, Speichereinheit und Ausgabeeinheit, die über Busse miteinander verbunden sind. Bei diesem Grundkonzept werden die Daten über die Eingabeeinheit eingegeben und in der Speichereinheit gespeichert. Als Bestandteil der Zentraleinheit (CPU) übernimmt das Rechenwerk (ALU) gesteuert von der Steuereinheit (CU) die Daten aus der Speichereinheit und führt die mathematischen Funktionen aus. Die Ergebnisse und Zwischenergebnisse werden nacheinander in Speicherzellen abgelegt. Der Speicher stellt den Speicherplatz für Programme und Daten bereit, wobei die Speicherplätze einzeln adressierbar sind. Die Abarbeitung der Rechenoperationen erfolgt sequentiell mit Programmbefehlen. Das über den Prozessor gesteuerte Ausgabesystem sorgt für die Darstellung der Ergebnisse auf dem Display oder deren Ausgabe auf anderen Ausgabegeräten.

Aufbau 
   des Von-Neumann-Rechners

Aufbau des Von-Neumann-Rechners

Der Von-Neumann-Rechner verarbeitet die extern eingegebenen Programme und Daten sequenziell, wobei die Abarbeitung in der Reihenfolge der abgespeicherten Programmbefehle erfolgt. Es besteht die Möglichkeit die sequenziellen Programmschritte durch Sprungbefehle zu unterbrechen.

Charakteristiken des Von-Neumann-Rechners

Charakteristiken des Von-Neumann-Rechners

Bedingt durch den zunehmenden Einsatz von Mehrkernprozessoren stößt die klassische Von-Neumann-Architektur mit ihrer seriellen Verarbeitung an ihre Grenzen. Als zukünftige alternative Rechnerarchitektur wurde an der Universität von Maryland eine Rechnerarchitektur entwickelt, bei der die Hard- und Software für die parallele Verarbeitung ausgelegt sind. Das Hardwarekonzept nennt sich Explicit Multi-Threading (XMT) und basiert programmierseitig auf der Immediate Concurrent Execution (ICE).

Informationen zum Artikel
Deutsch: Von-Neumann-Rechner
Englisch: von-Neumann architecture
Veröffentlicht: 23.01.2014
Wörter: 253
Tags: #Hardware-Architekturen
Links: Ausgabegerät, Bildschirm, Bus, CPU (central processing unit), Daten