Arquitetura de von Neumann (1)

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A Arquitetura de Von Neumann 
Aluno: Caio Manhães Costa dos Santos
Matrícula: 202102213789
Turno: Noite
História:
Em 1942, foi iniciado o projeto do Computador IAS, que tinha como casa o Instituto de Estudos Avançados de Princeton e tinha como objetivo construir o primeiro computador eletrônico do mundo. O diretor do projeto era um professor de matemática chamado John Von Neumann, um notável acadêmico nascido em 1903 na cidade de Washington, D.C. que contribuiu em diversas áreas da matemática, como: na teoria dos conjuntos e na mecânica quântica.
Um ano após o término da segunda guerra mundial, Neumann escreveu um relatório sobre o Computador IAS, que posteriormente cunharia o termo Arquitetura de Von Neumann.
O que é?
No início da computação, não havia o conceito de programa armazenado, isto é, que não existia um computador com vários programas e sim uma máquina que era projetada para executar uma determinada função. Com a necessidade de armazenar e executar programas em uma máquina, foi feito o desenvolvimento uma arquitetura capaz de fazer o mesmo, que posteriormente seria conhecida como Arquitetura de Von Neumann.
Como funciona?
A máquina proposta por Von Neumann reúne os seguintes componentes: 
1. Uma memória que é um componente eletrônico que é um componente eletrônico para o armazenamento de informações e dados.
2. Uma unidade aritmética e lógica (ALU) 
3. Uma unidade central de processamento (CPU) faz operações com informações, podendo ser:
- Informações de Operações de Entrada e Saída (E/S ou I/O)
-Operações aritméticas (+, -, * e /)
-Operações lógicas (>, <, >=, <=)	
4. Uma Unidade de Controle (CU), cuja função é a mesma da tabela de controle da Máquina de Turing universal: buscar um programa na memória, instrução por instrução, e executá-lo sobre os dados de entrada
5. Dispositivos Entrada e Saída (E/S ou Input/Output)
Gargalo de Von Neumann: 
Gargalo de Von Neumann é a limitação da taxa da transferência entre a CPU e a memória em comparação com a quantidade de memória. Esta transferência é menor do que a taxa com que o processador consegue trabalhar é menor do que a quantidade de memória em geral disponível. Isto faz com que a CPU seja forçada a esperar por dados que precisam ser transferidos para ou a partir da memória 
Arquitetura de Harvard:
A Arquitetura de Harvard (AO 1945: Arquitectura de Harvard) baseia-se em um conceito mais recente que a de Von Neumann, tendo surgido da necessidade de se pôr o microcontrolador para trabalhar mais rápido. É uma arquitetura de computador que se distingue das outras por possuir duas memórias diferentes e independentes em termos de barramento e ligação ao processador. É utilizada nos microcontroladores PIC. Tem, como principal característica, o acesso à memória de dados de modo separado em relação à memória de programa.[1][2][3][4]
Baseada também na separação de barramentos de dados das memórias onde estão as instruções de programa e das memórias de dados, permite que um processador possa acessar as duas simultaneamente, obtendo um desempenho melhor do que a da Arquitetura de von Neumann, pois pode buscar uma nova instrução enquanto executa outra.
Fontes:
-http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/A-Arquitetura-de-computador-de-von-Neumann.pdf
-https://medium.com/trainingcenter/a-arquitetura-de-von-neumann-121489873fd4
-Aula 2
-https://pt.wikipedia.org/wiki/Arquitetura_Harvard