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Concept
Architecture de von Neumann
Résumé
L’architecture dite architecture de von Neumann est un modèle pour un ordinateur qui utilise une structure de stockage unique pour conserver à la fois les instructions et les données demandées ou produites par le calcul. De telles machines sont aussi connues sous le nom d’ordinateur à programme enregistré. La séparation entre le stockage et le processeur est implicite dans ce modèle.
Cette architecture est appelée ainsi en référence au mathématicien John von Neumann, qui a élaboré en juin 1945 dans le cadre du projet EDVAC la première description d’un ordinateur dont le programme est stocké dans sa mémoire.
Alan Turing, John William Mauchly et John Eckert (pendant leurs travaux sur l’ENIAC) ont également utilisé ce concept ou une idée proche, et ce indépendamment de von Neumann.
Herman Goldstine (un collègue de John von Neumann) fit circuler une description inachevée, intitulée « Première ébauche d'un rapport sur EDVAC », basée sur les travaux d'Eckert et Mauchly, sous le seul nom de von Neumann.
Le document a été lu par des dizaines de collègues de von Neumann en Amérique et en Europe, et a inspiré plusieurs machines en construction.
L’architecture de von Neumann décompose l’ordinateur en distinctes :
l’unité arithmétique et logique (UAL ou ALU en anglais) ou unité de traitement : son rôle est d’effectuer les opérations de base ;
l’unité de contrôle, chargée du « séquençage » des opérations ;
la mémoire qui contient à la fois les données et le programme qui indiquera à l’unité de contrôle quels sont les calculs à faire sur ces données. La mémoire se divise entre mémoire volatile (programmes et données en cours de fonctionnement) et mémoire permanente (programmes et données de base de la machine) ;
les dispositifs d’entrée-sortie, qui permettent de communiquer avec le monde extérieur.
En traitant les instructions de la même façon que les données, un ordinateur qui a un programme stocké en mémoire peut facilement modifier les instructions.
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